Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.
Где применяют вихревой насос
Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ. Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками. Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.
Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей. Их используют в автоматических системах подачи воды, для орошения, они подходят для подачи жидкостей того или иного типа, могут выступать в качестве компрессора для повышения давления в системе водоснабжения. В частности, назначение такого насоса следующее:
- водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
- перекачка бензина и керосина на АЗС;
- питание маломощных котельных установок и др.
Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.
Устройство и принцип работы
Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками, которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.
Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально. Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке. При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.
Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.
В вихревом насосе есть специальный отливной канал, который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой. Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор. За счет такой конструкции удалось добиться не только повышение давления на выходе, но и обеспечить возможность перекачивать газожидкостные вещества.
Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.
Достоинства и недостатки вихревых насосов
Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом. С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.
Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия. Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден. На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц. Также такие устройства не подходят для вязких веществ.
Классификация
Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:
- открытой и закрыто — вихревые;
- погружные и поверхностные;
- комбинированные.
Каждый из них имеет разное назначение и строение
Открыто-вихревые и закрыто-вихревые
Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.
Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.
Погружные и поверхностные модели
Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде, поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.
Комбинированные варианты
Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.
Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.
Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.
Какой насос лучше – вихревой или центробежный
Чтобы ответить на вопрос, что лучше, вихревой или центробежный насос, следует внимательно посмотреть на характеристики вихревых насосов:
- небольшой размер и меньшая цена в сравнении с центробежными;
- способность создать высокое давление;
- работа с чистыми веществами;
- достаточно высокий уровень шума.
В настоящее время вихревые насосы обеспечивают производительность от 8 до 60 кубических метров в час, а напор варьируется от 25 до 250 метров.
Исходя из характеристик вихревых моделей, можно сделать вывод, что они более пригодны в промышленности, так как способны перекачивать не только жидкости. По причине высокого шума они не подходят для работы в жилых помещениях или расположенных в непосредственной близости рядом с домом. Благодаря цене и компактным размером их целесообразно применять на небольших насосных станциях, ведь они могут работать с малой подачей, но большим напором. Они подходят для фермерских хозяйств в качестве снабжения системы орошения водой. Такие насосы отлично подходят для вспомогательных котельных станций, а также в качестве компрессора для обеспечения циркуляции воды. Еще одним плюсом является простота конструкции и ремонта.
tehnika.expert
Плюсы и минусы самовсасывающих насосов
Самовсасывающие насосы очень легко обслуживать, причем они отличаются качественной и стабильной работой, а также эффективностью. Неагрессивная среда никак не влияет на устройство и его принцип работы, так что можно перегонять как воду, так и различные жидкости. Самым главным недостатком насоса есть то, что наибольшая глубина для работы прибора не должна превышать 10 м.
Классификация и виды насосов самовсасывающих
Различают два вида устройств: с наличием эжектора и без него. Агрегат комплектуется с выносными эжекторами либо встроенными в прибор. Тогда подъем, а также перекачивание воды происходит по принципу разряжения жидкости.
В процессе работы самовсасывающий насос с наличием эжектора производит громкий звук, поэтому рекомендуется их устанавливать в отдельной комнате. Главное преимущество таких видов устройств состоит в возможности всасывать воду на глубине до 10 метров. Модели насосов, где отсутствует эжектор, функционируют с помощью гидравлической установки многоступенчатой конструкции. Такие устройства работают достаточно тихо, однако они не способны доставать воду с большой глубины, в отличие от эжекторных.
Принцип работы и особенности конструкции
Работа насоса состоит из следующих этапов:
1. Рабочее колесо начинает совершать обороты после наполнения водой трубопровода и корпуса.
2. С помощью центробежной силы жидкость переходит от центра самовсасывающего насоса на удаленные места.
3. Давление повышается, что способствует перетеканию воды с края корпуса в напорную трубу.
4. После оттока жидкости в центре рабочего колеса снижается давление, а вода снова наполняет корпус по всасывающему трубопроводу.
Применение самовсасывающих насосов
Самовсасывающие насосы отличаются надежностью, качественной работой и длительным сроком эксплуатации. Используя насос, можно не переживать за отсутствие центрального водопровода, так как ваш дом либо дачный участок будут постоянно обеспечены водой.
С помощью устройства также очень эффективно можно поливать огород. Просто подведите агрегат к воде в колодце, озере либо другом водоеме. Их удобно использовать в автоматических системах орошения, для наполнения бассейнов, а также, чтобы подвести воду в ирригационные установки.Они применяются для усиления напора воды в гидравлических системах и других аппаратах.
Полезная статья: Насосы для отопления частных домов, как выбрать
Характеристика насосов от разных производителей
Насос GRUNDFOS JP
Агрегат Грундфус JP 5 можно использовать длительный период для перекачивания воды в жилье. Устройства снабжены эжектором, что позволяет добывать жидкость с 8 м. глубины. Очень прочный корпус дает насосу возможность работать стационарно. За час прибор весом 9 кг может перегонять 4,5 куб. м. жидкости при напоре в 48 м. Агрегат функционирует с давлением в 6 бар, температура воды не должна превышать 55 градусов. Устройство защищено от перегревания. Цена: 10900 рублей.
Характеристика насоса WILO
Устройство Wilo PB-201 EA добывает воду с колодца, подходит для орошения.
Сверху корпус состоит из прочного чугуна с покрытием, защищающим от коррозии. Поток воды автоматически контролируется специальным устройством. Насос не создает при работе много шума, защищен от перегревания и сухого хода. Устройство перекачивает жидкость с 8 м., напор достигает 35 м. Насос на протяжении часа перегоняет 2,1 куб. м. Стоит агрегат: 6000 рублей.
Центробежный агрегат CALPEDA
Насос Calpeda NGXM 3 является центробежным с эжектором, имеет моноблочную конструкцию. В нем латунное рабочее колесо, а корпус производится из нержавеющей стали.Устройство способно перегонять жидкость с воздухом и прочими газами. Его применяют для повышения напора воды в водопроводной сети.
Значительная мощность агрегата дает возможность добыть воду с 9,5 м. на протяжении двух минут. Стоит прибор: 5650 рублей.
Италийские насосы Педролло
Агрегат Pedrollo CKm 50 имеет чугунный корпус, ведущий вал состоит из нержавеющей стали. Насос весит 7 кг и обладает тихим асинхронным двигателем, что дает возможность эксплуатировать его постоянно. Наибольшая глубина работы прибора достигает 9 м. с напором в 35 м. Перегоняет за час 2,4 куб. м. жидкости. Насос исправно функционирует как в бытовых условиях, так и на предприятиях, откачивая дождевую воду и стоки. Стоимость: 10200 рублей.
Доступный водный насос калибр
Агрегат Калибр НБЦ-0,75 Э надежен, подходит для постоянной работы. Эжектор встроен в прибор. Применяется для добычи воды с колодцев. Агрегат за минуту способен перегнать 80 л. Работает на глубине 9 метров. Стоит устройство: 3500 рублей.
Центробежный насос НЦС 12-10
Насос НЦС 12-10 является центробежным и одноступенчатым. Он подходит для работы на глубине 5 м. Прибор применяется для перегонки продуктов питания без предварительной заливки жидкости. Производятся насосы из нержавеющей стали с антикоррозийным покрытием. Вес устройства составляет 21 кг и вырабатывает напор 10 метров, перекачивает на протяжении часа 12 куб. м. Стоит прибор: 20000 рублей.
Зная принцип работы самовсасывающих насосов и их основные характеристики, вы можете быстро определиться с выбором и своими руками оборудовать водоснабжение в доме. Повысьте комфорт на дачном участке самостоятельно, тогда сможете существенно сэкономить на установке оборудования.
www.svoimi-rukamy.com
1 Назначение и особенности
Циркуляционный насос весьма прост в обслуживании, показывает стабильную высокую производительность и имеет огромный ресурс работы. Единственным значимым минусом данного устройства является то, что он весьма ограничен в глубине всасывания воды из скважин. Максимальный предел — 10 метров.
Производится циркуляционный насос для перекачки воды из скважин, как со встроенным или выносным эжектором, так и без него вовсе. Циркуляционный насос для подачи горячей воды практически всегда оборудован выносным или же встроенным эжектором. Благодаря нему подъем, или же всасывание воды, происходит за счет разряжения жидкости.
При этом во время работы циркуляционный насос с эжектором производит сильнейший звук, что требует установки устройства в звукоизоляционных местах или просто в отдельных помещениях. Промышленные варианты такого насоса с эжектором в некоторых случаях издают шум способный лопнуть стекло, поэтому их наиболее приемлемо устанавливать под землей.
Основным преимуществом насоса данного вида с эжектором является то, что он способен производить подачу воды, как горячей, так и холодной, со сравнительно большой глубины (до десяти метров). Насосы же не оборудованные эжектором, например поверхностные центробежные, работают по принципу гидравлического устройства с несколькими ступенями конструкции.
Не оборудованные эжектором устройства, как бытовые, так и промышленные, отличаются сравнительно низким произведением шума во время работы. Однако при этом такие поверхностные насосы проигрывают по забору горячей и холодной воды из скважин и других водяных бассейнов, в сравнении с насосами оборудованными эжекторами.
Если говорить в целом, то самовсасывающие дренажные насосы наиболее востребованы в следующих местах:
- При обустройстве скважин;
- При обустройстве подачи горячей и холодной воды от колодца или любого другого резервуара в жилой дом без прокладки централизованной водопроводной системы;
- При обустройстве пруда;
- В промышленности (в том числе нефтяной).
Кроме того, циркуляционный поверхностный насос применяют для поднятия давления в водопроводной и гидравлической системе, а также разного рода механизмах.
к меню ↑
1.1 Принцип работы
Циркуляционный поверхностный насос работает по такому принципу:
- При заполнении водой всасывающего специального трубопровода и корпуса насосного агрегата происходит вращение рабочего колеса;
- При этом возникает так называемая центробежная сила, что вытесняет из центра устройства воду и переносит ее на удаленные участки;
- Впоследствии создается повышенное давление, что заставляет жидкость поступать из периферии насосного корпуса в напорный трубопровод;
- Благодаря этому в центре рабочего колеса понижается давление и вода проходит в корпус насосного устройства через специальный всасывающий водопровод.
По такому механизму происходит непрерывная и стабильная перекачка воды во время работы насоса. Так работают и центробежные и поверхностные самовсасывающие насосы.
к меню ↑
2 Наиболее популярные модели
Теперь обратимся к популярнейшим моделям самовсасывающих образцов, а также рассмотрим все их особенности. Итак, самым популярными считаются следующие агрегаты:
- Насос для подачи горячей и холодной воды Grundfos JP.
Популярные Grundfos насосы предназначены для бесперебойного и стабильного перекачивания воды. При этом спектр их применения в быту достаточно большой и насосы Grundfos способны решать огромное количество задач как при работе на скважинах, так и в сельскохозяйственной сфере в целом.
Насосы Grundfos оборудованы эжектором, который позволяет устройству перекачивать огромную массу горячей и холодной воды с глубины до 8 метров. Прочная и качественная конструкция насосного корпуса у «Грундфос» позволяет использовать данный аппарат как стационарную систему.
За один час устройство Grundfos способно без труда перекачивать до 4,5 кубометров горячей и холодной воды, при этом создавая напор до 48 метров. Вес насоса Grundfos при этом составляет всего 9 килограмм.
Насос «Грундфос» создает давление до шести бар и может производить работу с жидкостями до 55 градусов выше нуля, что позволяет без проблем перекачивать огромные потоки горячей воды.
Безопасность работы Grundfos при перекачке горячей воды обеспечивается специальной пассивной системой защиты от перегревов. Примечательно, что для перекачки горячей воды в промышленных масштабах применяются точно такие же системы самоохлаждения, как и в описываемом насосе Grundfos. Цена устройства Grundfos JP составляет ориентировочно 11 тысяч рублей.
- Центробежные моноблочные насосы.
Из данной серии устройств наиболее популярны центробежные модели «NGXM 3», имеющие моноблочную конструкцию и специальный встроенный эжектор. Корпус данного устройства сделан из нержавеющей стали, а рабочее колесо насоса выполнено из латуни.
Центробежные насосы «NGXM 3» способны поднимать воду из глубины до 9,5 метров. Наиболее часто их применяют для проведения водопровода из скважины. Стоимость на центробежные устройства для перекачки воды «NGXM 3» составляет от 5 до 7 тысяч рублей.
- Вакуумный насос «Педролло».
Наиболее примечательна модель из всей серии «Педролло» — CKm 50, сделанная из чугуна и имеющая ведущий вал, изготовленный с применением нержавеющей стали.
Данное устройство часто применяют для перекачки фекальных масс в систему канализации, поэтому иногда его именуют как «фекальный насос». Благодаря устойчивому материалу, из которого изготовлен данный вакуумный насос, фекальный поток, идущий по внутренней системе насоса, не засоряет и не причиняет вред устройству.
Данный вакуумный прибор способен перекачивать за час фекальный поток объемом в 2,4 кубометров, при использовании насоса для перекачки воды максимальный объем перекачиваемой жидкости может достигать и больших величин.
Фекальный насос этой модели имеет асинхронный двигатель, что практически не издает шумов. Вес всего устройства составляет 7 килограмм. Стоимость устройства «CKm 50» составляет 10 – 12 тысяч рублей.
- Поверхностный насосный аппарат «Калибр».
Наиболее популярен и стабилен в работе среди всех устройств производителя «Калибр» поверхностный насос «НБЦ-0,75 Э». Поверхностные устройства этого типа идут в комплекте со встроенным эжектором, который отличается как надежностью в работе, так и безаварийной длительностью в эксплуатации.
Применяют данное устройство для перекачки воды из скважины и колодцев наверх. То есть, проще говоря, для подъема воды и любой другой жидкости на поверхность.
При этом производительность устройства поражает: за 1 минуту работы он способен перекачать до 80 литров воды или любой другой жидкости, за исключением фекальных масс. Глубина подъема воды при этом составляет без малого 9 метров. Стоимость данного устройства небольшая и составляет не более 4 тысяч рублей.
- Центробежный насос для перекачивания пищевых продуктов «НЦС 12-10».
Данное устройство относится к центробежным одноступенчатым насосам. Сам аппарат предназначен для мощного всасывания жидкости, как правило, пищевого характера, с глубину до 5 метров. Прибор выполнен из специальной нержавеющей и не поддающейся коррозийным явлениям стали. Вес прибора без дополнительного оборудования составляет 21 килограмм.
Данный насос способен обеспечить напор в десять метров, а его производительность составляет 12 кубометров воды или любой другой жидкости в час. Стоимость центробежного устройства для перекачивания пищевых продуктов «НЦС 12-10» составляет 20 тысяч рублей.
Читайте также: технические характеристики погружного насоса Макита.
к меню ↑
2.1 Нюансы монтажа устройства
В большинстве случаев подключение самовсасывающего насоса необходимо проводить вместе с подключением ручного вида насоса.
Если вода располагается далеко от поверхности, то сначала применяют ручной насос, которым, метафорично выражаясь, подтягивают воду к поверхности, а затем уже подключают и включают самовсасывающий насос, который в дальнейшем и будет работать автоматически.
Важно помнить, что данная система должна быть оборудована двумя обратными клапанами для правильной и стабильной работы системы. Необходима установка грязевого фильтра.
В случае если дебет скважины или же колодца небольшой, то на выходе насоса необходимо установить так называемый «шаровый кран», которым можно отрегулировать дебет скважины или колодца в соответствии с производительностью и работой насосной системы.
Не следует забывать о том, что самовсасывающие насосы не работают на глубине более десяти метров. И если расстояние до так называемого зеркала воды значительно превышает эти ограничения, то необходимо использовать дополнительное устройство для перекачки воды. Наиболее часто в таких случаях применяют погружные насосы.
В противном случае агрегат попросту не сможет справиться с поставленными задачами и начнет работать всухую. Для самовсасывающих моделей такой путь губителен, так как они чрезвычайно быстро изнашиваются и приходят в негодность, если вращают свои элементы без присутствия в рабочей камере воды.
к меню ↑
byreniepro.ru
Особенности конструкции
Основной элемент любого вихревого насоса, как уже было сказано выше, – рабочее колесо (крыльчатка), оснащенное лопастями, которые по отношению к оси такого колеса могут располагаться в радиальном или наклонном положении. Вращение крыльчатки происходит во внутренней части цилиндрической камеры, зазоры между стенками которой и торцевыми частями лопаток минимизированы. Жидкая среда сначала всасывается через входное отверстие, затем перемещается под действием лопастей во внутренней камере насосного устройства и выталкивается через выходной патрубок.
Конструктивно крыльчатка вихревого насоса представляет собой большой стальной диск, по окружности которого с помощью фрезерования сделаны выемки, формирующие лопасти. Принимающий и выходной патрубки вихревого насоса находятся в верхней части его корпуса.
Во внутренней части вихревых насосных устройств имеется отливной канал, который концентричен оси вала и направлен от принимающего патрубка к выходному. Разделение всасывающей и напорной полостей рабочей камеры обеспечивает специальная перемычка, которая прижимается к рабочему колесу с минимально существующим зазором (составляющим две десятых миллиметра) и одновременно перекрывает не менее двух лопастей.
Если сравнивать насосы вихревые с устройствами обычного центробежного типа, то при аналогичных размерах и равной частоте вращения крыльчатки первые способны создавать значительно более высокое давление перекачиваемой среды (в семь раз больше). Вихревые насосы за счет особенностей своей конструкции могут не только функционировать в самовсасывающем режиме, но и перекачивать газово-жидкостные среды.
Крыльчатка насоса вихревого типа, вращающаяся внутри его корпуса, располагается в нем эксцентрично. Так создается наименьший зазор между торцевой частью лопаток и внутренними стенками камеры. Наиболее значимое различие центробежных и вихревых насосов состоит в том, что в последних жидкость, попадающая в рабочую камеру, двигается по касательной по отношению к окружности крыльчатки. Продвижение жидкости по специальной канавке, проходящей по всей окружности рабочей камеры, обеспечивается за счет центробежных сил, создаваемых при вращении жидкой среды совместно с крыльчаткой. Канал, по которому жидкость внутри вихревого насосного устройства перемещается от принимающего патрубка к выходному, разделен специальным уплотнительным выступом. Последний необходим для того, чтобы не допустить попадания перекачиваемой жидкой среды из напорной зоны во всасывающую камеру.
Принцип действия
Принцип действия вихревых насосов довольно прост. При совместном вращении перекачиваемой жидкой среды и крыльчатки создаются центробежные силы, под действием которых жидкость выталкивается в выходной патрубок под определенным напором. Если сравнивать центробежный и вихревой насосы по принципу действия, можно выделить ряд отличий.
Так, особенности функционирования вихревого насоса заключаются в следующем.
- При вращении крыльчатки в принимающий патрубок поступает небольшой объем перекачиваемой жидкости, которая начинает перемещаться по специальным пазам вращающегося элемента устройства.
- Жидкость, попавшая в пазы крыльчатки, перемещается по ним от периферийной части лопастей к центральной (центробежный самовсасывающий насос работает по-другому).
- Жидкость внутри насоса под воздействием центробежной силы перемещается по канавкам в лопатках в обратную сторону (к их периферии) и под определенным напором выталкивается в выходной патрубок.
- В области принимающего патрубка лопатки, вращаясь, создают разрежение воздуха, что и обеспечивает всасывание жидкости во внутреннюю часть насоса.
Конструкция вихревого насоса разработана таким образом, что за один оборот крыльчатки цикл всасывания перекачиваемой жидкости и ее выталкивания в напорный патрубок повторяется много раз, что приводит к увеличению энергии потока жидкой среды и, соответственно, возрастанию значения формируемого напора.
Основные разновидности
Вихревые насосы по своему конструктивному исполнению делятся на две категории:
- открыто-вихревые;
- закрыто-вихревые.
Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.
- Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
- Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
- Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.
Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.
- Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
- Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
- Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.
Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.
- Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
- Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
- Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.
Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.
Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:
- устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
- насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).
Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.
- Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
- Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
- Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.
Достоинства и недостатки
У вихревого центробежного насоса специалисты отмечают целый ряд достоинств.
- Вихревой поверхностный насос, если сравнивать его с обычными центробежными с такими же габаритами, способен создавать в семь раз больший напор перекачиваемой жидкости. Благодаря этому свойству подобный насос высокого давления, способный работать с производительностью до 12 литров перекачиваемой жидкой среды в минуту, отличается компактными габаритами.
- Многие модели вихревых насосов обладают самовсасывающей способностью, то есть могут запускаться даже в том случае, если входной трубопровод предварительно не заполнен жидкой средой.
- Устройство вихревого насоса позволяет использовать такое оборудование для перекачивания не только жидких сред, но и смесей, содержащих в своем составе газообразные включения. Более того, устройства данного типа способны как перекачивать комбинированные среды, так и обеспечивать их транспортировку по трубопроводам с хорошим напором.
- В качестве насоса для скважины устройства вихревого типа способны поднимать перекачиваемую жидкую среду с глубины, доходящей до 20 метров.
- Поверхностный насос вихревого типа может создавать напор перекачиваемой жидкой среды, не уступающий по своим показателям напору, формируемому при помощи насосного оборудования промышленного назначения.
- За счет особенностей своей конструкции вихревой самовсасывающий насос может успешно использоваться для перекачивания и транспортировки летучих жидких смесей (таких, например, как бензин и сжиженный газ).
Естественно, есть у вихревого насосного оборудования и недостатки. Перечислим наиболее значимые из них.
- Значение КПД такого оборудования не превышает 45%. Из-за такого низкого КПД использование высокомощных насосов вихревого типа является экономически нецелесообразным. Как правило, применение вихревых насосов для скважин или перекачивания рабочих сред из резервуаров предпочтительно в тех случаях, когда использовать центробежное или любое другое насосное оборудование не представляется возможным.
- Применять такой насос для воды допускается только в том случае, если жидкая среда, которую предстоит перекачивать, чистая и не содержит нерастворимых включений.
- Особенности конструкции вихревых насосов не позволяют использовать такие устройства для перекачивания вязких жидкостей.
Сферы применения
Существует множество сфер использования вихревых насосов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
- С помощью насосных установок на предприятиях химической промышленности перекачивают кислоты, щелочи и другие агрессивные жидкие среды. Насосы вихревого типа отличаются простотой конструкции, что позволяет использовать для их оснащения детали, изготавливаемые из химически стойких полимеров и металлических сплавов, трудно поддающихся механической обработке и литью.
- С помощью вихревых насосов транспортируют летучие жидкости. С последними в насос закачивается и пар, который они выделяют. Эффективно справляется с такими смесями насосное оборудование вихревого типа, в отличие от самовсасывающего центробежного насоса. Данным оборудованием, в частности, оснащают АЗС и топливозаправочную технику, используемую на аэродромах и в аэропортах.
- Перекачивание жидкостей, содержащих в своем составе большое количество растворенных газов, также осуществляется с использованием вихревых насосов.
- Насосными установками вихревого типа оснащают маленькие насосные станции, работающие в автоматическом режиме. Здесь использование насосного оборудования других типов нецелесообразно: центробежные насосы в таких случаях малопригодны, а устройства поршневого типа слишком дороги и громоздки.
- Вихревое насосное оборудование задействовано в коммунальном хозяйстве, где требуется транспортировка жидкой среды с малой подачей и большим напором.
- Данные гидромашины используются в качестве вакуум-насосов, компрессоров низкого давления и вместо водокольцевых компрессоров.
- Вихревыми устройствами, выступающими в функции питательных насосов, оснащают маломощные котельные установки.
Вообще, если учитывать принцип действия и технические характеристики вихревых насосов, можно сделать вывод о том, что их применение оправдано в тех случаях, когда перекачиваемую жидкую среду необходимо транспортировать с небольшой подачей, но большим напором.
Современная промышленность выпускает насосное оборудование вихревого типа, производительность которого составляет минимум 8 и максимум 60 м3/час, а напор – от 25 до 250 метров.
met-all.org
Самовсасывающие насосы: устройство и виды
Самовсасывающие насосы качают воду с глубины 8-9 метров, сами при этом находятся на поверхности. Вода поднимается за счет того, что в центральной части корпуса, за счет движения колес с лопастями, создается область низкого давления. Стремясь ее заполнить, вода поднимается вверх. Вот и получается, что насос всасывает воду.
Как и любой другой насос, самовсасывающий состоит из двигателя и рабочей камеры, в которой находится нагнетательный механизм. Валы насоса и двигателя соединяются через муфту, надежность соединения и герметичность определяется типом уплотнителя.Уплотнители бывают двух типов:
- сальниковый — более дешевый и менее надежный;
- торцевой уплотнитель — более надежный, но дорогой.
Есть модели самовсасывающих насосов с магнитными муфтами. Они уплотнения не требуют, так как сквозных соединений не имеют. Это на сегодняшний день самая надежная конструкция, но и самая дорогая тоже.
Строение и принцип действия
По способу действия самовсасывающий насос может быть вихревым и центробежным. В обоих ключевым звеном является крыльчатка только имеет она разное строение и установлена в корпусе разной форы. От этого меняется принцип работы.
Центробежные
Центробежные самовсасывающие насосы имеют интересное строение рабочей камеры — в виде улитки. В центре корпуса закреплены рабочие колеса. Колесо может быть одно, тогда помпа называется одноступенчатой, может быть несколько — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые всегда работают на одной мощности, многоступенчатые могут в зависимости от условий изменять производительность, соответственно, являются более экономичными (меньше расходую электроэнергии).
Основной рабочий элемент в данной конструкции — колесо с лопастями. Лопасти загнуты в обратном направлении по отношению к движению колеса. При движении они как-бы расталкивают воду, отжимая ее к стенкам корпуса. Такое явление называется центробежной силой, а зону между лопастями и стенкой называют «дифузор». Итак, рабочее колесо движется, создавая на периферии область повышенного давления и подталкивая воду в сторону выходного патрубка.
Одновременно в центре рабочего колеса образуется зона пониженного давления. В нее засасывается вода из подающего трубопровода (всасывающей магистрали). На рисунке выше поступающая вода обозначена желтыми стрелками. Далее она крыльчаткой проталкивается к стенкам и за счет центробежной силы поднимается наверх. Этот процесс постоянный и бесконечный, повторяется до тех пор, пока крутится вал.
С принципом действия центробежных насосов связан их недостаток: создавать центробежную силу из воздуха крыльчатка не может, потому перед работой корпус заполняют водой. Так как часто работают помпы в прерывистом режиме, чтобы вода не вытекала из корпуса при останове, на всасывающем патрубке ставят обратный клапан. Вот такие особенности работы центробежных самовсасывающих насосов. Если обратный клапан (он должен быть обязательно) на подающем трубопроводе стоит внизу, заполнять приходится и весь трубопровод, а для этого понадобится не один литр.
| Название | Мощность | Напор | Максимальная глубина всасывания | Производительность | Материал корпуса | Подсоединительные размеры | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Калибр НБЦ-380 | 380 Вт | 25 м | 9 м | 28 л/мин | чугун | 1 дюйм | 32$ |
| Metabo P 3300 G | 900 Вт | 45 м | 8 м | 55 л/мин | чугун (приводной вал из нержавеющей стали) | 1 дюйм | 87$ |
| ЗУБР ЗНС-600 | 600 Вт | 35 м | 8 м | 50 л/мин | пластик | 1 дюйм | 71$ |
| Elitech НС 400В | 400Вт | 35 м | 8 м | 40 л/мин | чугун | 25 мм | 42$ |
| PATRIOT QB70 | 750 Вт | 65 м | 8 м | 60 л/мин | пластик | 1 дюйм | 58$ |
| Джилекс Джамбо 70/50 Ч 3700 | 1100 Вт | 50 м | 9 м (втроенный эжектор) | 70 л/мин | чугун | 1 дюйм | 122$ |
| БЕЛАМОС XI 13 | 1200 Вт | 50 м | 8 м | 65 л/мин | нержавеющая сталь | 1 дюйм | 125$ |
| БЕЛАМОС XA 06 | 600 Вт | 33 м | 8 м | 47 л/мин | чугун | 1 дюйм | 75$ |
Вихревые
Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.
Корпус сделан так, что он довольно плотно охватывает «плоскую» часть рабочего колеса, а в районе перегородок остается значительный боковой зазор. При вращении импеллера вода увлекается перемычками. За счет действия центробежной силы она отжимается к стенкам, но через какое-то расстояние снова попадает в зону действия перегородок, получая дополнительную порцию энергии. Таким образом в зазорах она еще и закручивается в вихри. Получается сдвоенный вихревой поток, что и дало название оборудованию.
Благодаря особенностям работы вихревые насосы могут создавать давление в 3-7 раз больше, чем центробежные (при одинаковых размерах колес и скорости вращения). Они идеальны, когда необходим малый расход и высокое давление. Еще один плюс — они могут качать смесь воды и воздуха, иногда даже создают разрежение если заполнены только воздухом. Это делает проще его запуск в работу — не надо заполнять камеру водой или достаточно ее небольшого количества. Недостаток вихревых насосов — низкий КПД. Он не может быть выше 45-50%.
| Название | Мощность | Напор (высота подъема) | Производительность | Глубина всасывания | Материал корпуса | Цена |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LEO XKSm 60-1 | 370 Вт | 40 м | 40 л/мин | 9 м | чугун | 24$ |
| LEO XKSm 80-1 | 750 Вт | 70 м | 60 л/мин | 9 м | чугун | 89$ |
| AKO QB 60 | 370 Вт | 30 м | 28 л/мин | 8 м | чугун | 47$ |
| AKO QB 70 | 550 Вт | 45 м | 40 л/мин | 8 м | чугун | 68 $ |
| Pedrollo РКm 60 | 370 Вт | 40 м | 40 л/мин | 8 м | чугун | 77$ |
| Pedrollo РК 65 | 500 Вт | 55 м | 50 л/мин | 8 м | чугун | 124$ |
Эжекторные
Самая большая глубина, с которой поверхностные вихревые и центробежные насосы могут поднимать воду — 8-9 метров, часто она располагается глубже. Чтобы «добыть» ее оттуда, на насосы устанавливают эжектор. Это трубка специальной формы, которая при движении воды через нее создает разряжение на входе. Так что такие устройства тоже относятся к разряду самовсасывающих. Эжекторный самовсасывающий насос может поднять воду с глубины 20-35 м, а этого уже более чем достаточно для большинства источников.
Недостаток в том, что для обеспечения работы часть понятой воды необходимо вернуть обратно, следовательно, производительность значительно снижается — такая помпа может обеспечить не очень большой расход воды, но электричества на обеспечение работоспособности тратится ничуть не меньше. При установке инжектора в колодец или скважину достаточной ширины в источник опускают два трубопровода — один подающий большего диаметра, второй, возвратный, меньшего. К их выходам подключается эжектор, а на конце устанавливается фильтр и обратный клапан. В этом случае недостаток тоже очевиден — двойной расход труб, а значит — более дорогая установка.
В скважинах малого диаметра используется один трубопровод — подающий, а вместо обратного используется обсадная труба скважины. Таким образом тоже формируется зона разрежения.
Вихревые и центробежные — сравнение и область применения
Сначала общие черты:
- максимальная глубина всасывания — 8-9 метров;
- способ установки — поверхностный;
- на всасывающем трубопроводе должна стоять труба или армированный шланг (обычный не ставить, его сплющит отрицательным давлением).
Теперь о том, в чем отличия между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактные, стоят меньше, но при работе издают больше шума. Центробежные — более тихие, на выходе создают небольшое давление. Вихревые при тех же размерах крыльчатки и скорости ее вращения могут создать давление в 3-7 раз больше. Но нельзя сказать, что это их достоинство — далеко не всегда требуется большой напор на выходе. Например, он не нужен при поливе сада и огорода. Вода, подаваемая с высоким давлением просто размоет почву, обнажит корни. Потому в качестве насоса для полива лучше брать самовсасывающий насос центробежного типа.
Высокое давление на выходе может потребоваться при организации системы водоснабжения дома. Вот тут и потребуются характеристики вихревых насосов. Есть только у них один недостаток: они не могут обеспечить большой расход. Так что чаще для этих целей используют все тот же центробежный, но в паре с гидроаккумулятором. Правда, тогда это получается уже насосная станция.
Основной недостаток поверхностных центробежных самовсасывающих насосов — необходимость заполнять их водой перед стартом. Не самое приятное занятие, которое добавляет хлопот при использовании такой помпы для полива.
stroychik.ru