Разновидности водяных насосов

Фонтанные насосы

На российском рынке эта разновидность появилась относительно недавно. Ее востребованность обусловлена желанием многих загородных застройщиков иметь у себя на даче фонтаны. Производители предлагают агрегаты как погружного типа, так и поверхностного.

Специалисты уверяют, что фонтанные насосы можно использовать и для полива газонов, цветников и других видов растительного насаждения. Добавим, что производители сегодня предлагают достаточно широкий модельный ряд этой разновидности насосного оборудования, где есть и очень маленькие приборы для небольших декоративных фонтанов, сооружаемых на дачах. А есть огромные по размерам и мощности насосные установки, используемые для больших и сложных фонтанных ансамблей, которые перекачивают огромный объем воды.

Видео описание

Декоративный комнатный фонтан, разновидности, фото

В видео эксперт рассказывает о фонтанном насосе: принципе его работы, конструктивных особенностях и способе сборки:

Заключение по теме

Столовый уксус: разновидности, применение

Огромное разнообразие насосов дает возможность подобрать под требуемые условия эксплуатации и нужды потребителя оптимальный вариант. Здесь учитывается не только мощность, а точнее производительность агрегатов, измеряемая кубическими метрами, проходящими за один час или минуту, но и высота подъема. Этот параметр очень важен для скважинных моделей, потому что иногда воду для питья и бытовых нужд приходится качать с большой глубины.

Вихревые

Разновидности и сорта барбариса

В вихревых погружных насосах забор и выталкивание воды происходит с помощью одного рабочего колеса с лопатками, которое расположено в верхней части вертикально подвешенного корпуса рядом с выходным патрубком. Для снижения гидравлических потерь в конструкции предусмотрено очень малое расстояние между боковой гранью диска вихревого колеса и рабочей камеры – это делает невозможной работу вихревых устройств в среде с частицами песка.

Устройства вихревого типа обладают неплохими напорными характеристиками (высота подъема жидкости достигает 100 м.) и средними объемами прокачки (около 5 м.куб./ч.).

Хотя вихревые электронасосы редко используются в быту, на рынке встречаются модели Беламос ТМ, Sprut, Вихрь, NeoClima, Pedrollo Davis.

Рис. 7 Вихревой погружной насос – конструкция и внешний вид

Центробежные

Такого распространения центробежные устройства добились благодаря следующим свойствам:

Их коэффициент полезного действия (КПД) – наивысший из всех аналогов, в крупногабаритных промышленных агрегатах он достигает 92%, в бытовых моделях доходит до 70%.
Конструктивно рабочая камера выполнена таким образом, что жидкость поступает в центральную часть центробежного колеса, а выталкивается наружу через боковой патрубок. Это позволяет делать многоступенчатые центробежные устройства, в которых выталкиваемая жидкость подается на ось следующего колеса, еще больше повышающего ее давление. Благодаря использованию нескольких центробежных колес с отдельными рабочими камерами (ступенями), удается получить в системе параметры напора, в разы превышающие показатели другого насосного оборудования, (в бытовых моделях напор не превышает 300 м).
Центробежные виды способны прокачивать жидкость в больших объемах при высоком напоре, при бытовом использовании данный показатель редко превышает 20 м.куб./ч.
Агрегаты центробежного типа менее подвержены воздействию мелких частиц песка на рабочий механизм, их повсеместно используют в песчаных скважинах, выбирая модель для работы с подходящим размером частиц, указанном в паспорте.
Существенным преимуществом центробежных видов является высокая оснащенность автоматикой, ведущие мировые производители насосного оборудования (Grundfos, Pedrollo, Speroni, Dab) снабжают свои приборы блоками с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса. Данная инновация позволяет не только существенно сэкономить электроэнергию при эксплуатации электронасоса (до 50%), но и значительно увеличить срок его службы.

Если перечислять всех производителей центробежных насосов, представляющих свою продукцию на отечественном рынке, список будет довольно объемным, поэтому ограничимся ведущими мировыми производителями, указанными выше. Из отечественных брендов наибольшую известность получили Водолей, Джилекс Водомет, Вихрь, Беламос, Калибр, Unipump.

Рис. 8 Центробежные погружные насосы – конструкция и материалы изготовления на примере Grundfos SBA

Конструкция

Насос – это машина, которая превращает механическую энергию в кинетическую энергию, перекачиваемую жидкость с электро-транспортировки ее из одной точки в другую.

Центробежный насос состоит из двух основных компонентов.

Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
Второй – это труба специальной формы, называемая спиральным корпусом, в котором содержится рабочее колесо и транспортная жидкость.

Есть 5 элементов конструкции, которые могут различаться:

вид колеса;
вид подшипника;
расположение корпуса;
крепление двигателя;
число ступеней.

Глубинные насосы

Устройство глубинного насоса для скважины во всех случаях имеет центробежный принцип действия. Чтобы увеличить давление и создать напор в 20 атмосфер (200 м), к выходному отверстию первой помпы закрепляется второй насос входным отверстием. Такой принцип установки глубинного насоса в скважину называется ступенями.

Глубинные насосы для скважин по техническим характеристикам, выбираются ориентируясь на:

глубину источника;
мощность подачи воды, которую насос способен выдать;
напор;

дебит источника;

Положительные стороны:

Высокое КПД и производительность.
Размеры устройства компактные, поэтому необязательно изготавливать скважину большого диаметра.
Благодаря ступенчатой технологии можно регулировать напор потока воды.
Простой монтаж.
На протяжении 10 и более лет не нуждается в техническом обслуживании.
Надежность конструкции.

Отрицательные стороны:

Если корпус монолитный, то произвести ремонт устройства будет невозможно.
Недопустимо перекачивать загрязненную жидкость.

Монтаж и ремонт такого рода оборудования требует наличия специальных знаний и умений. Выбрать насос для скважины более 20 метров заметно проще, посоветовавшись со специалистом. Можно считать вполне определенно, что цена изделия определяется как сложностью его конструкции, так и глубиной погружения.

Момент погружения глубинного насоса в скважину Он определяется сложением параметров водозабора всеми приборами в жилых помещениях и хозяйственных постройках. Сюда следует прибавить расход воды на полив огорода.

Для средней семьи из трех человек будет достаточно агрегата, обеспечивающего подачу пятидесяти литров воды в минуту. Для надежности это значение лучше увеличить на десять процентов.

Напор погружного агрегата определяется высотой, на которую он способен поднять водяной столб. Существуют специальные формулы расчета этого параметра, учитывающие множество факторов. Упрощенно величина необходимого напора, который должен обеспечивать погружной агрегат для конкретной скважины, определяется следующим образом.

Иллюстрация расчета необходимого напора насоса для скважины

К глубине скважины, выраженной в метрах, прибавляется цифра 30. Полученный результат увеличивается на десять процентов, итогом будет высота водяного столба, которую должен обеспечивать погружной насос. Например, если глубина скважины двадцать метров, то прибавив тридцать и увеличив сумму на десять процентов, получим пятьдесят пять метров. Именно такой напор должен обеспечивать погружной насос в данном случае.

Насосное оборудование должно постоянно находиться в толще воды, иначе оно быстро выйдет из строя из-за перегрева движущихся элементов его конструкции.

В техническом паспорте скважины всегда указываются ее характеристики, такие как статический и динамический уровни воды, а также определяемый притоком жидкости дебет. Статический уровень устанавливается в скважине после того, как из нее в течение некоторого времени не выкачивали воду. Высота получившегося водяного столба уравновешивает давление водоносного слоя, которое статично, таким образом, верхний уровень жидкости остается постоянным.

Иллюстрация правильного размещения глубинного насоса в скважине Эти характеристики напрямую влияют не только на необходимую глубину погружения насоса, но и на такие его параметры, как мощность и производительность. Если скважина бурилась своими руками, никакой документации на водоносный источник, конечно же, нет. В этом случае для определения необходимой глубины погружения насоса подойдет простой практический способ. Он заключается в следующем:

закрепленный на тросе погружной насос опускается на дно скважины;
затем он поднимается приблизительно на два метра и включается;
если при тестовом запуске в течение часа напор и качество воды хорошие, это положение оборудования пригодно для эксплуатации;
при выходе загрязненной илом и песком жидкости насос поднимается на пятьдесят сантиметров, и тест повторяется;
в случае резкого снижения напора выходящей воды насос немедленно выключается и опускается глубже;
в найденном оптимальном положении насос фиксируется для постоянной работы.

Диаметр скважины должен позволять свободно поднимать и опускать насосное оборудование, это необходимо учитывать при его выборе. Стены скважины образованы трубой. Лучше использовать трубы диаметром четыре дюйма, вследствие того, что большинство модификаций погружных насосов рассчитаны на применение трубы такого диаметра, хотя иногда применяются и трехдюймовые трубы.

Помповые агрегаты

Помпы могут приводиться в действие разными способами, но в быту чаще всего применяют моторизированные. Их работа обеспечивается бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания. Конструкция исполнительного механизма позволяет перекачивать жидкости с твёрдыми частицами диаметром до 5 мм.

Производительность мотопомпы весьма велика, поэтому их применяют там, где необходимо перекачать большое количество воды, например: осушение водоёмов, пожаротушение, орошение полей. Мотопомпы по многим показателям отстают от электронасосов, зато они автономны, мобильны и не зависят от электросети.

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Поломка насоса охлаждающей жидкости может привести к остановке всей системы. Это может серьезно отразиться на состоянии двигателя. Наиболее частыми проблемами помпы являются:

Износ уплотнителя (сальника). В этом случае происходит утечка охлаждающей жидкости.
Поломка рабочего колеса. При разрушении крыльчатки нагнетание жидкости становится хуже (падает давление) или вовсе прекращается.
Заклинивание подшипников. Если смазка насоса ухудшается, что также может быть следствием подтекания жидкости охлаждения, помпа начинает работать с перебоями.
Увеличение люфта между крыльчаткой и валом насоса. В процессе работы рабочее колесо, закрепленное на валу, может разболтаться, что приводит к нестабильной работе помпы и другим поломкам.
Химическая коррозия. Чаще всего эта проблема затрагивает рабочее колесо насоса и возникает, если используются жидкости низкого качества.
Разрушение под действием кавитации. Пузырьки воздуха, которые могут возникать при работе насоса, интенсивно разрушают его изнутри, что приводит к ломкости деталей и их поражению коррозией.
Загрязнение системы. Химические отложения и просто грязь, попадающая внутрь насоса, со временем образуют твердый налет на его деталях, что затрудняет вращение рабочего колеса и прохождение жидкости.
Разрушение подшипников. В этом случае при работе насоса появляется характерный свист. Заменить такие подшипники сложно, а потому в этом случае насос просто меняют.
Обрыв ремня привода. При использовании некачественного ремня или несвоевременной его замене может произойти разрыв или проскальзывание.

При остановке всего на 5-6 минут может произойти перегрев двигателя. Действие высоких температур нарушает геометрию головки блока цилиндров и ведет к повреждениям кривошипно-шатунного механизма. Не стоит игнорировать мелкие неисправности системы охлаждения, так как в дальнейшем они могут привести к серьезному ремонту.

Тип рабочей камеры

Чтобы понять, каким разнообразием отличается представленное оборудование, необходимо рассмотреть фото видов насосов (представлено далее). По принципу особенностей внутренней камеры агрегата различают две большие группы приборов. Это объемные и динамические разновидности. Они включают в себя множество различных агрегатов.

Жидкость в объемном насосе перемещается под воздействием периодического изменения внутреннего пространства в камере. К этой категории устройств относятся крыльчатые, возвратно-поступательные и роторные приборы. Входящие в эту группу приборы классифицируются по ряду признаков. Их выбирают в соответствии с условиями эксплуатации прибора.

В динамических насосах жидкость транспортируется под воздействием сил внутри камеры. К этой категории относятся лопастные, электромагнитные насосы и приборы трения. Такие устройства отличаются видом сил, которые действуют на жидкость, направлением ее движения, типом отвода, а также конструкцией колеса.

Устройство центробежного насоса

Центробежный насос, оптимальное назначение которого заключается в создании постоянного потока жидкости без ее обратного движения — популярное у потребителей устройство. Его конструкция состоит из нескольких крупных функциональных блоков.

Узел привода, роль которого состоит в создании крутящего момента. В качестве силового агрегата для решения такой задачи может выступать электродвигатель (с питанием от переменного однофазного, трехфазного напряжения, постоянного тока), двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизель).
Силовой вал, передающий момент на рабочий орган.
Колесо турбины, оснащенное расположенными под наклоном лопатками, являющееся основным рабочим органом.
Защитный корпус, который может выполнять функции силового элемента для крепления всех частей конструкции.

В оснащение центробежного насоса также входят подшипники, обеспечивающие плавное вращение, снижение потерь на трение, повышение надежности, а также разнообразные уплотнительные устройства. Характер последних может меняться в зависимости от типа жидкости, для работы с которой создавалась установка.

Принцип работы

Принцип работы центробежного насоса — это забор воды в результате снижения давления во входном патрубке и выброс жидкости с напором из выходного патрубка. Это реализовано благодаря физическому явлению центробежной силы. Чтобы понять, как все работает, нужно пошагово проиллюстрировать принцип действия установки и происходящие процессы.

При пуске привода начинается вращение рабочего органа — колеса турбины с наклонными лопатками.
Входной патрубок подает воду в зону оси турбины.
Захватываясь лопастями, жидкость начинает круговое движение вместе с ними.
Благодаря наклону лопаток осуществляется быстрый отвод воды к краю круговой области рабочей зоны. Это происходит как под действием центробежной силы вращения, так и из-за силовой механики, обусловленной углом наклона лопасти.
При движении жидкости от точки отбора происходит падение давления, что обуславливает естественный забор воды из входного патрубка.
Заканчивая свое движение на краю круговой зоны турбинного колеса, вода перемещается с большой скоростью, создает значительное давление и выбрасывается естественным образом через выходной патрубок.

Такая физика процесса позволяет объяснить, почему центробежный насос способен не только перекачивать воду с поверхности, но и поднимать ее из скважин. При определенных соотношениях габаритов колеса, его оборотов, мощности привода достигаются настолько высокие показатели всасывающей силы, что жидкость легко поднимается из глубины в несколько метров.

Дополнительные элементы конструкции

Если приведенная выше функциональная схема содержит малое число значимых узлов, реальное устройство центробежного насоса включает дополнительные конструкционные элементы:

передающий трубопровод, по которому жидкость поступает к точке отбора;
фильтры грубой очистки, решающие задачу недопущения присутствия механических взвесей в турбинной камере;
системы клапанов, блокирующих нештатное обратное движение жидкости;
измеритель давления, контролирующий показатели внутри рабочей камеры;
манометр для контроля выходного потока, поступающего в систему водоснабжения.

В оснащение любого бытового и особенно промышленного центробежного насоса входит запорная арматура. Она может быть ручной или автоматической. Задача узлов этого класса, без которых не обходится не один чертеж системы подачи жидкости — не только защищать насос от нештатных и аварийных ситуаций, но и при необходимости управлять входными и выходными потоками перекачиваемого тела

Проиллюстрировать важность работы запорной арматуры легко на примере дозаторов. Центробежные насосы такого типа действуют по следующей схеме:

сигнал с управляющего устройства инициирует пуск;
установленный на выходном патрубке датчик считает перекачанный объем;
при достижении определенного порогового значения, сигнал счетчика поступает на электронно управляемый затвор выходного патрубка, который перекрывает поток;
рост давления на выходе отслеживается датчиком, который и останавливает работу двигателя по достижении определенного значения параметра.

Вентиль ProFactor запорно-регулировочный

Мотонасосы и самовсасывающие устройства

Поверхностные самовсасывающие насосы часто используются для бытовых фильтров очистки жидкости и для водоснабжения. Такие приборы характеризуются хорошим напором и производительностью, не самой малой мощностью, а также поддержанием стабильного давления в водопроводной системе.

Достаточно популярными являются и мотонасосы

Кроме того, такие приборы весьма непритязательны к перекачиваемой среде – они могут работать с жидкостью, в которой находится определенное количество технических примесей.

Как работают подобные микро-аппараты:

Перед первым включением агрегата нужно обязательно заливать в него воду – при последующих запусках это уже не потребуется, так как жидкость в корпусе сохранится и поможет защитить насос от сухого хода;
Когда включается мотор, расположенный внутри вал с лопастями начинает вращаться;
Создается центробежная сила, которая и выталкивает из прибора воду.

Мотонасосы представляют собой самовсасывающие водяные помпы, которые начинают работать благодаря электромотору или двигателю внутреннего сгорания.

Такая микропомпа функционирует за счет движения рабочего колеса насоса. Благодаря этому создается определенное разрежение, в результате которого жидкость попадает во всасывающий шланг, а затем выходит в напорную наружную трубу.

Подобная электрическая помпа ограничена зоной питающего ее кабеля, поэтому особенно мобильным такое устройство не назовешь. Но этот агрегат обладает хорошей производительностью и может подавать воду на немалые расстояния.

Такая электропомпа благодаря высокому давлению жидкости может запросто обеспечить полноценный полив участка в несколько десятков соток всего за пару часов.

Самый удобный тип насосного оборудования – это микропомпы, с помощью которых можно полить огород или садовый участок, обеспечить потребность дома в воде, выкачать сливные воды. В зависимости от конкретных потребностей нужно выбирать необходимый тип насоса, благо рынок сейчас заполнен самыми разнообразными моделями.

Как правильно выбрать?

Машиностроительной промышленностью выпускается множество видов насосов высокого давления для воды, предназначенных для разных целей. Правильность выбора является гарантией бесперебойной работы.

Грамотный подход к приобретению аппарата позволит сделать грамотный выбор под решение конкретных задач.

Для квартиры

Для жилого помещения лучше выбирать гидронасос с автоматическим управлением, так как он не только экономичен, но и имеет функцию защиты от включения при отсутствии напора воды.

При выборе агрегата следует обращать внимание на следующие параметры прибора:

Мощность – для небольшой по площади квартиры аппарат с мощностью 0,25 квт будет вполне достаточен.
Такой прибор экономичен в потреблении электроэнергии и четко выполняет свои функции.

Если помещение большое и включает в себя несколько точек водопотребления, лучше приобрести прибор мощностью 0,5 квт.
Высота подъема H2O – каждый агрегат высокого давления рассчитан на подъем воды на определенное расстояние, которое указывается в техническом паспорте. Этот момент больше актуален для квартир, расположенных на верхних этажах высотного дома.
Уровень шума – лучшим насосом для квартиры будет модель с «мокрым» ротором, который работает практически бесшумно.
Габариты прибора – помещение входной водопроводной магистрали может быть малой площади, куда предполагается устанавливать насос.
Сечение труб – их параметры должны совпадать с входным и выходным диаметром прибора.
Репутация производителя – известность фирмы, положительно зарекомендовавшей себя на рынке качественной и надежной продукцией.

Тщательный выбор насоса для квартиры и учет всех его нюансов, позволит максимально правильно определиться с маркой и техническими характеристиками прибора, необходимого для жилого помещения.

Для частного дома

Если на участке дома есть источник с водой (скважина или колодец), сделать водопровод можно самостоятельно. Чтобы обеспечить хороший напор воды в доме, необходимо грамотно подойти к выбору техники с учетом сезонности эксплуатации дома.

Если он используется только в летний период, оптимальным вариантом будет установка насоса с автоматическим режимом.

При круглогодичной эксплуатации жилья лучше установить насосную станцию, обращая внимание на ее технические параметры:

производительность агрегата, то есть объем воды, который перекачивает насос в 1 час или в 1 минуту;
мощность двигателя;
высота подъема водяного столба;
объем гидроаккумулирующего бака.

При заборе воды из колодца, глубиной до 8 м, установка насосной станции для дома будет идеальным вариантом.

Она продается со всеми комплектующими элементами:

поверхностным насосом,
гидроаккумулятором,
блоком автоматики,
реле давления,
манометром.

Дополнительно для монтажа станции потребуется всасывающий шланг с обратным клапаном и фильтр для удаления примесей из воды.

Для скважины, H2O в которой залегает на глубине больше 10 м, лучше подойдет погружной скважинный гидронасос. Он может поднимать воду с глубины 30-40 м.

Агрегат помещается в скважину, соединяясь с автоматикой и гидроаккумулятором, которые расположены в доме.

Для производства

Основным назначением промышленных насосов является выполнение задач по перекачке воды, нефтепродуктов, химических жидкостей, песка и грунта.

На производстве промышленные водяные насосы применяются в следующих случаях:

для поддержания постоянного давления в водопроводной сети;
охлаждения промышленных агрегатов;
регулирования температурных показателей и влажности;
в системах отопления и водяного обеспечения.

В настоящее время для производственных нужд используются многие виды насосов, которые задействованы в различных отраслях.

В отличие от бытовых приборов, промышленные насосы должны отличаться высокой производительностью, выдерживать высокие нагрузки и быть устойчивыми к поломкам.

В зависимости от сферы использования, выбор насоса зависит от конструктивных особенностей приборов.

Классифицируются промышленные гидронасосы по следующим техническим вариантам:

моноблочные;
консольно-моноблочные;
вертикальные;
горизонтальные;
«сухие»;
«мокрые»;
погружные;
«in-line» насосы.

Выбор промышленного насоса будет направлен четко на характер его применения с учетом конструктивных особенностей агрегата.

Циркуляционный насос

И этот вид насоса надо выделить в отдельную категорию. Его задача – перемещать теплоноситель в системе отопления с небольшой скоростью. Таким образом достигается равномерное распределение горячей воды по радиаторам.

Изготавливают такие насосы из чугуна или бронзовых сплавов. Сегодня на рынке появились стальные аналоги, изготовленные из прочного жаростойкого пластика. Это небольших размеров приборы, которые подключаются к сети переменного тока напряжением 200В. По сути, для их подключения требуется обычная розетка.

По способу исполнения циркуляционные насосы делятся на две группы:

С мокрым ротором. Электродвигатель и все вращающиеся части и детали прибора охлаждаются перекачиваемой водой. При этом электродвигатель располагается в герметичной капсуле.
С сухим ротором. Электродвигатель не соприкасается с водой. Эта разновидность мощнее первой. Но у нее есть один недостаток – приходится постоянно проводить обслуживание – смазку вращающихся деталей.

Насос циркуляционный для системы отопленияИсточник drive2.ru