Как работают насосы для воды основные принципы

Из-за отсутствия герметичности в динамических насосах нет необходимости изготавливать детали с минимальными зазорами, а значит эти насосы не так требовательны к смазывающим свойствам жидкости, поэтому центробежные насосы могут перекачивать любые жидкости. Эти насосы не способны развить очень высокое давление, что не позволяет использовать их в гидроприводе, однако они обеспечивают высокую подачу, что делает их незаменимыми в системах для перекачки в жидкости: водоснабжении отоплении гидротранспорте.

Динамические насосы, как правило не обладают самовсасыванием, они на способны выкачать воздух из всасывающего патрубка, это связано с тем, что жидкость в таких насосах перекачивается за чет сил инерции, которая в свою очередь зависит от массы частиц. Частицы воздуха гораздо легче частиц воды, и скорости вращения рабочего колеса просто недостаточно, чтобы предать нужную энергию частицам воздуха. А если воздух не откачивается из насоса, то значит и жидкость из источника не будет заполнять его.

Устройство и принцип действия погружного насоса

Погружной насос – незаменимый помощник в любом загородном доме. Устройство требуется для подъема воды из скважины, колодца или водоема, расположенного рядом с приусадебным участком. Чтобы читатели смогли корректно подобрать изделие для определенного источника забора воды, для каждого типа оборудования в статье приведена схема погружного насоса, описаны устройство и принцип его работы.

Различные виды оборудования для подъема воды

Классификация погружных насосов

Погружные насосы для бытовых нужд можно разделить:

1. по назначению оборудования;
2. по принципу работы устройства.

Разделение устройств по назначению

Применение погружных насосов достаточно обширно. В зависимости от области использования выделяют следующие виды насосов:

• скважинные или глубинные. Оборудование способно поднимать воду с большой глубины. Единственное условие – вода не должна содержать различных примесей, способных повредить внутренний механизм;

Оборудование, предназначенное для работы на большой глубине

• колодезные. Оборудование отличается меньшей производительностью и напором. Может работать в воде, содержащей мелкие частицы песка, ила или извести;

Устройства для подъема воды из колодца

• дренажные насосы. Предназначены для работы в загрязненной воде. Могут использоваться для колодца, водоема или откачки жидкости из подвала. Устройство погружного насоса дренажного типа позволяет пропускать через себя частицы, диаметр которых от 10 до 70 мм;

Оборудование, предназначенное для работы в загрязненной воде

• фекальные. Применяются для откачки отходов, скапливающихся в выгребных ямах, сборных колодцах и иных емкостях, в которых собирается отработанная вода. Оборудование оснащается измельчителем, способным перерабатывать туалетную бумагу и иные средства гигиены.

Устройство, оснащенное измельчителем бытовых отходов

Разделение насосов по принципу работы

Согласно принципу насосы существует разделение устройств на следующие виды:

• вибрационные;
• центробежные;
• вихревые;
• шнековые.

Устройство и принцип работы погружных насосов

Вибрационные насосы

Основными элементами погружного вибрационного насоса являются:

1. силовой агрегат, внутри которого располагается электрический магнит;
2. вибратор или вторая часть электромагнита, приводящего в действие ходовой поршень;
3. камера для набора воды, соединенная с выводящим патрубком;
4. всасывающая камера. Отсек, куда в первую очередь попадает вода из источника;
5. амортизатор, необходимый для обеспечения плавного хода рабочего поршня;

1. шайбы, влияющие на производительность погружного устройства. За счет увеличения или уменьшения количества шайб можно самостоятельно изменять мощность насоса;
2. шток или основа для движения поршня;
3. обратный клапан. Устройство устанавливается для того, чтобы предотвращать обратный отток жидкости из насоса. За счет обратного клапана можно увеличить номинальную производительность оборудования;
4. гайка, необходимая для фиксации поршня на штоке;
5. поршень, являющийся основным рабочим элементом насоса;
6. каналы, предназначенные для перевода воды из сборной камеры в водопроводную систему.

Основные элементы оборудования вибрационного типа

Работа погружного насоса вибрационного типа происходит за счет движения поршня. При подаче электрического питания создается электромагнитное поле в силовом агрегате, и вибратор притягивается, придавая поршню движение. В это время в наборной и всасывающей камерах создается разряженное давление, и свободное пространство заполняется водой через обратные клапаны. Аналогичным образом жидкость проходит через каналы и попадает в трубопровод.

За секунду происходит несколько движений поршня, что обуславливает напор воды в трубопроводе.

Центробежные насосы

Центробежный погружной насос состоит из следующих элементов:

1. рабочее колесо – основной элемент оборудования;
2. лопасти рабочего колеса, создающие центробежную силу для всасывания воды;
3. корпус, защищающий рабочее колесо от механических повреждений;
4. всасывающая область, через которую нагнетается жидкость;
5. напорный трубопровод, передающий воду от насоса к системе водопровода;
6. обратный клапан, предотвращающий выход воды из насоса в источник;
7. защитная сетка, необходимая для предохранения рабочей части насоса от примесей, негативно влияющих на работу устройства.

Рабочие части погружного насоса, работающего за счет возникновения центробежной силы

Эксплуатация погружных насосов центробежного типа, оснащенных защитной сеткой, возможна и в слегка загрязненной воде.

Принцип работы погружного насоса с такой конструкцией достаточно прост. За счет подачи электроэнергии рабочее колесо начинает вращаться. По периметру лопастей создается центробежная сила, которая заставляет воду перемещаться от всасывающего трубопровода к напорному, соединенному с системой водоснабжения дома.

Подробнее о конструкции и принципе работы центробежного насоса можно узнать из видео ролика.

Вихревые насосы

Теперь рассмотрим, как работает погружной насос вихревого типа. Устройство и принцип работы оборудования аналогичен центробежному насосу. Различия заключаются в следующих аспектах:

• рабочее колесо вихревого насоса является цельным, а центробежная сила, создающая вихревой поток, образуется в результате движения ребер жесткости;
• вода, поступающая через обратный клапан, накапливается в ячейках и именно из них переводится в напорный трубопровод.

Конструкция и принцип работы вихревого устройства

Шнековые насосы

Шнековые насосы (их еще называют винтовыми) работают за счет вращения рабочего винта, расположенного внутри неподвижного корпуса.

Внутреннее устройство шнекового оборудования

Управление погружным насосом любого типа может производиться вручную или с помощью автоматической системы, которая устанавливается дополнительно. Любой насос можно оснастить поплавком, предотвращающим работу в «сухом» режиме, недопустимую при использовании погружных устройств.

Для исключения перепадов напряжения электрической сети, способной вывести оборудование из строя, используются стабилизаторы. Чтобы усовершенствовать конструкцию погружного насоса и максимально продлить срок его службы, в систему водоснабжения дома встраивается гидроаккумулятор.

Принцип насоса

Насосы, как оборудование для транспортировки различных типов жидкостей, в зависимости от принципа работы активно используются в промышленности и в других сферах экономики уже более двух столетий. Изначально это были насосы поршневого типа, как более простые по конструкции. Однако, в течение последующих десятилетий были разработаны и запущены в массовое производство насосы других разновидностей.

Содержание статьи

В этой статье мы расскажем Вам как работает оборудование каждого типа и подробно опишем насосы и принцип их работы.

Принцип работы насосов основных типов

Принцип насоса при этом может серьезно различаться один от другого, но в любом случае, насосное оборудование проектируется таким образом, чтобы наиболее оптимально решать поставленные перед ним задачи, будь это подъем воды из глубины скважины, перекачка легко воспламеняемых жидкостей на лакокрасочном производстве или дозирование вязких веществ при изготовлении лекарственных препаратов.

Принцип работы насосов основных типов

Сегодня существует огромное количество типов насосов, которые значительно различаются друг от друга не только размерами, мощностью и производительностью, но и принципом работы насоса, назначением и видом перекачиваемой жидкости.

Из всего многообразия насосов можно выделить три основные группы, различающиеся принципом действия:
насосы возвратно-поступательного действия;
динамические;
роторные.

Принцип работы насоса непосредственно сказывается на выдаваемых им расходе, напоре и мощности. Подробнее об этом описано в статье про характеристики насоса.

Принцип работы центробежного и теплового насосов

Принцип центробежного насоса

Принцип насоса динамического действия основан на передаче кинетической энергии вращения рабочего колеса перекачиваемой жидкости. Это, прежде всего, центробежные насосы и вихревые насосы.

Принцип центробежного насоса заключается в том, что при вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом.

Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая её давление и скорость, т.е. механическую энергию. Приращение энергии в лопастном колесе зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения колеса, его размеров и формы, т.е. от сочетания конструкции, размеров, числа оборотов и подачи насоса. При постоянном числе оборотов каждому значению подачи лопастного насоса соответствует определенный напор. Зависимость напора от подачи графически выражается плавной кривой.

Подробнее о принципе работы центробежного насоса с видео в этой статье

Центробежный насос может использоваться в составе оборудования станции. Отличие насоса от насосной станции состоит в том, что последняя представляет собой небольшую систему, состоящую из нескольких элементов, таких как гидробак и реле давления, среди которых главное место занимает насос. А предназначено такое оборудование для обеспечения автоматической подачи воды с постоянным давлением.

Принцип действия теплового насоса

Принцип теплового насоса основан на работе в замкнутой системе отопления. Работа теплового насоса опирается на эксплуатацию естественных источников тепла из окружающей среды.

Такими источниками тепла могут быть:
наружный воздух
тепло водоема (например, озера)
тепло грунта или грунтовых вод.

Принцип теплового насоса заключен в следующем. Тепловой насос монтируется в систему отопления, которая состоит из нескольких контуров.

1 внешний контур – по этому контуру циркулирует незамерзающий теплоноситель, который берет тепло из окружающего пространства

2 контур с тепловым насосом – теплоноситель отдает свое тепло, а это примерно 4 -7 градусов хладагенту теплового насоса. Температура кипения хладагента составляет минус 10 градусов. Получая тепло хладагент закипает и переходит в газообразное состояние. Закипевший газообразный хладагент поступает в компрессов. Компрессор сжимает хладагент до высокого давления, тем самым повышается его температура. Горячий газ попадает в конденсатор, где отдает свое тепло внутреннему контуру отопления. Отдав тепло сконденсировавшийся хладагент идет дальше по контуру повторяя цикл.

3 контур – внутренний контур отопления получает тепло от горячего хладагента в конденсаторе и использует его для обогрева помещения. Обогрев помещения в этом случае может осуществляться как естественной циркуляцией, т.е. движение жидкости за счет разности давления горячей и холодной воды. Так и принудительно – за счет установки насоса для отопления.

Принцип работы вакуумного и водокольцевого насоса

Принцип вакуумного насоса

Вакуумные насосы забирают газы, пары и воздух из объема рабочей камеры, которая обладает таким свойствами как замкнутость и герметичность. По мере того, как газы, пары и воздух постепенно удаляются, объем полостей изменяется в следствии чего, молекулы откачиваемого вещества перераспределяются в нужном направлении.

Вакуумные насосы для воды очень прочные и могут применяться в области максимально высоких температурах. В основном такие насосы используются для откачки пара, газа и воздуха.

Принцип насоса вакуумного типа зависят от типа конкретного агрегата.

Основной принцип работы вакуумного насоса — это работа по вытеснению среды. Величина полученного вакуума напрямую зависит от качества герметичности рабочего пространства, которое создается рабочими органами насоса: пластинами, золотниками и колесами совместно с жидкостью.

Для предотвращения утечек через зазоры деталей при эксплуатации, используют масло для вакуумных насосов. С помощью масла уплотняются зазоры, что позволяет полностью их перекрыть утечки. Исходя из этого следует, что насосные агрегаты, в которых используют вакуумное масло, называются масляными. А насосы, в которых такое масло не применяют, называют сухими.

Принцип вакуумного насоса должен обеспечить два основных условия:
Снизить давление в замкнутом пространстве до минимального требуемого значения
Осуществить данную операцию за определенный промежуток времени

Принцип водокольцевого насоса

Принцип работы водокольцевого насоса состоит в следующем. Ротор с закрепленными на нем лопастями вращается в корпусе, в котором находится жидкость.

Если вращать ротор с большой угловой скоростью, то в результате действия центробежной силы вокруг ротора у стенок корпуса образуется водяное кольцо.

Если в крышке насоса сделать два отверстия, то через первое отверстие будет осуществляться всас воздуха, а через второе нагнетание.

Посмотрите целую статью про вакуумные водокольцевые насосы с интересными материалами и видео

Принцип работы мембранного, поршневого и плунжерного насоса

Поршневой насос — принцип работы

К первой группе относятся поршневые и мембранные насосы. Принцип насоса поршневого типа связан с движением жидкости вследствие перемещения поршня или мембраны вдоль оси насоса, причем работа таких насосов требует наличия всасывающего и нагнетательного клапанов, которые попеременно открывают то подводящий то, напорный трубопровод.

Поршневой насос по принципу работы представляет собой цилиндр с перемещающимся в нем поршнем. При перемещении поршня из правого крайнего положения в левое жидкость, занимавшая внутреннее пространство цилиндра, вытесняется в сторону нагнетания. При обратном движении поршня это пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей со стороны всасывания. Направление движения жидкости при всасывании и нагнетании определяется клапанами.

Принцип работы насоса плунжерного типа основан на таких же закономерностях.

Подробнее о принципе работы поршневого и плунжерного насоса с видео в этой статье

Подробнее о принципе работы мембранного насоса с видео в этой статье

Принцип действия вихревого, винтового, шестеренчатого и роторного насосов

Принцип работы вихревого насоса

Вихревые насосы обладают значительным преимуществом перед остальными насосами центробежного типа – это принцип самовсасывания жидкости. Для работы насоса в момент пуска он не обязательно должен быть заполнен жидкостью.

Принцип вихревого насоса основан на передаче энергии от лопасти к потоку жидкости. Жидкость подается с боков корпуса к основаниям радиальных лопастей колеса. Вокруг периферии колеса в корпусе выполнен кольцевой канал, заканчивающийся напорным патрубком, по которому жидкость отводится из насоса. Область входных каналов отделяется от напорного патрубка участком, плотно прилегающим к колесу и служащим уплотнением. Жидкость, вошедшая через входное отверстие в насос, попадает в межлопастные пространства, в которых ей сообщается механическая энергия. Центробежные силы выбрасывают её из колеса.

В кольцевом канале жидкость движется по винтовым траекториям и через некоторое расстояние вновь попадает в межлопастное пространство, где снова получает приращение механической энергии.

Таким образом в корпуса работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, от которого насос и получил название вихревого.

Мы подготовили целую статью про вихревой насос с интересным материалом и видео.

Принцип винтового насоса

Принцип работы винтового насоса основан на создании определенного профиля винтов, линия зацепления между которыми обеспечивает герметизацию области нагнетания от области всасывания.

Когда насос включается в работу эта линия передвигается вдоль оси вместе с жидкостью. Жидкость, расположенная во впадинах винтов и ограниченная корпусом и линией зацепления винтов при вращении перемещается в область нагнетания

Винтовые насосы принято относить к объемному типу. Они перекачивают вязкие жидкости и жидкости с большим содержанием абразивных частиц.

Среди преимуществ выделяют:
плавное перекачивание среды без резких скачков.
возможность самовсасывания с глубины до 10 метров
возможность перекачивать очень вязкие и агрессивные среды

Подробнее о принципе работы винтового насоса с видео в этой статье

Принцип шестеренчатого насоса

Шестеренчатые насосы конструктивно изготавливают с шестернями внутреннего зацепления и шестернями наружного зацепления.

Принцип шестеренчатого насоса состоит в следующем: шестерни постоянно находятся в зацеплении, при этом ведущая шестерня приводит в движение ведомую.

При вращении шестерен в полости всасывания насоса зубья выходят из зацепления и образуется область разрежение (область вакуума). За счет этого в полость устремляется жидкость, которая занимает все пространство между зубьями. Дальше за счет вращения шестерен с помощью зубьев жидкость перемещается вдоль корпуса насоса из области всасывания в область нагнетания. В области нагнетания зубья шестерен выходят из зацепления и выталкивают жидкость в трубопровод.

Подробнее о принципе работы каждого типа шестеренчатого насоса с видео в этой статье

Принцип роторного насоса

Роторные насосы включают в себя большое количество разновидностей насосов: шестеренные, винтовые, роликовые, пластинчатые, коловратные. Их преимуществом являются компактные размеры, возможность обеспечивать высокий напор и без труда перекачивать вязкие и густые жидкости. Принцип насосов роторного типа – попеременное изменение объемов жидкости то со стороны подводящего, то со стороны напорного трубопровода.

Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины, прижимаемые к статору центробежной силой.

Поскольку ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.

Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.

Современные производители предлагают практически любые типы насосов способные удовлетворить ваши самые обширные потребности. Насосы различаются как конструкционным исполнением, так и техническими характеристиками, они классифицируются по целому ряду параметров, которые следует учитывать выбирая себе оборудования под определенные цели.

Устройство и принцип работы водяного насоса

Обычно жители многоквартирных домов не думают о покупке водяных насосов, потому что в них нет необходимости. Стабильная подача воды исключает вариант слабого напора. Но для обитателей частных секторов этот вопрос приобретает другой смысл. Если в многоквартирных домах устройство насоса имеет свои особенности, и вода поступает по общему каналу водоснабжения, в частных домах с этой целью используются колодцы и вертикальные скважины.

1. Общие сведения
2. О подаче воды и ее напоре
3. Поверхностные и погружные виды
4. Центробежные и вибрационные
5. Вариант управления
6. Модели «Грундфос»
7. Отзывы потребителей
8. Обзор отечественной продукции
9. Оборудование от «Керхер» и «Вило»

Общие сведения

Чтобы понять принцип работы насоса и почему он устроен именно так, а не иначе, для начала надо определить, что такое автономное водоснабжение. Это сложная система с различным действием в зависимости от типа изделия. Она состоит из множества элементов и обеспечивает подачу воды под давлением. Ключевым элементом этой системы считается насос, разновидностей которого бесчисленное множество. Есть погружаемый, поверхностный. Из производителей преобладают:

• Китай;
• Россия;
• страны Европы.

Но эффективная работа обеспечивается, только если оборудование будет в комплекте с аккумулятором и автоматикой.

Насос всасывает воду из источника, например, колодца, набирает ее в специальную емкость, а потом подает ее под напором потребителю. Основная разница между насосами в характеристиках и габаритных данных. Важно подобрать это оборудование правильно, чтобы водоснабжение было обеспечено на должном уровне.

О подаче воды и ее напоре

Собираясь выбирать жидкостный насос, необходимо смотреть на его параметры. Все характеристики важны, но одно из ключевых — скорость подачи воды. Надо подсчитать, сколько кубометров воды владелец дома тратит в час, чтобы узнать, какой вариант подойдет.

Следующая, не менее важная характеристика — напор. Он указывает на то, с какой силой агрегат будет подавать воду. Этот параметр подсчитывают в соответствии с тем, насколько далеко расположен источник воды от дома. Напор теряется под влиянием высоты и развилок в трубопроводе, поэтому лучше при подсчетах предусмотреть небольшой запас.

В случае поиска модели для использования дома границы выбора сужаются. Существуют насосы глубинного и поверхностного типов. Первые используются для колодцев глубиной менее 10 метров. Их закрепляют на специальной платформе.

Вторые подходят для применения в скважинах и колодцах, глубина которых превышает 10 метров. Важно, как насос управляется. Проще всего будет тому, чей выбор падет на автоматическое управление.

Поверхностные и погружные виды

Поверхностный насос монтируют снаружи колодца. Со дна выводится труба и подходит к оборудованию, которое качает воду. Значительный плюс такой модели в том, что он прост в установке и в обслуживании. Благодаря этому в случае выхода его из строя не приходится прибегать к помощи специалистов.

Главные минусы этих насосов:

1. Малый запас мощности.
2. Применение вентилятора в качестве инструмента для охлаждения, тогда как погружные справляются с перегревом при помощи окружающей их воды.
3. Ограниченная функциональность.

Погружные модели подразделяются на ординарные и глубинные. Отличаются они максимальной глубиной погружения. Плюсы изделий погружного типа в простоте охлаждения и том, что они не замерзают зимой. Устройство водяного насоса такого типа, его ремонт и обслуживание довольно проблематичны, но частота, с которой приходится прибегать к их использованию, довольно низкая.

Центробежные и вибрационные

Для домашнего пользования больше подходят центробежные насосы, схема работы которых проще и эффективнее. В его конструкции присутствует вал, на котором находятся лопасти. При этом вся сила напора концентрируется на краях лопастей. Но для использования этого оборудования необходимо ставить фильтр, потому что оно недостаточно хорошо реагирует на загрязнения и теряет из-за них мощность.

Хорошо зная назначение и устройство центробежного насоса для воды, можно выбрать подходящую модель. Вы можете уточнить наличие дополнительных компонентов в конструкции у продавца.

Вибрационные не теряют эффективности из-за некачественной и загрязненной песком водой, но постоянные вибрации приводят к заиливанию источника. В итоге производительность данных приборов меньше, чем у вихревых.

Вариант управления

Автоматические модели можно использовать в течение долгого срока без вмешательства со стороны использующего. У них имеется множество датчиков:

• давления;
• сухого хода;
• защиты от короткого замыкания.

При появлении угрозы короткого замыкания, засорения или любой другой, способной привести оборудование к поломке, цепь управления отключает насос.

Модели ручного типа используются совсем по-другому. Строение их тоже отличается от прочих видов. Ремонт такому агрегату требуется гораздо чаще. Поэтому для бытового использования больше подходит автоматическое управление. Пусть оно стоит дороже, но со временем этот выбор окупается.

Модели «Грундфос»

Маловероятно, что найдется человек, который не слышал об изделиях этой компании. Сейчас это самый распространенный и крупный производитель такого оборудования, который поставляет погружные, вихревые, циркуляционные, дренажные и вибрационные модели. Покупатель, в свою очередь, получает большой выбор и может подобрать любой насос в зависимости от потребностей.

Вся техника от этого производителя оснащена множеством датчиков для защиты от поломок. В ассортименте присутствуют насосы всех типов мощности — как малой мощности для колодцев, так и более мощные, для шахтных скважин. Модели хорошего качества начиная от деталей и заканчивая самой сборкой.

Отзывы потребителей

Для выбора подходящего насоса требуется хорошо знать условия его использования и характеристики модели. Но не помешает изучить и то, что думают о них потребители. Проблема в том, что все производители нахваливают свои товары, но не каждый может похвастаться хорошими отзывами. У многих остается горький опыт в связи с выбранным товаром. Они могут поделиться им совершенно бесплатно.

Оборудование от китайского производителя покупать не стоит, потому что качество оставляет желать лучшего. Таково мнение пользователей. Зато покупатели сообщают, что с оборудованием от «Вило», главного поставщика из Европы, трудностей не будет. А насосы фирмы SAER ремонтируется в сервисных центрах долго и часто. Лучше искать золотую середину, когда сочетаются хорошие цена и качество.

Обзор отечественной продукции

Качеством отечественные производители похвастать не могут. В качестве примера может послужить «Зубр ЗНВП-300−25», называемый в народе «Родничок». Он прекрасно подходит для колодцев малой глубины — до 5 метров. Этот насос вибрационного типа может выдать 1400 л/ч под напором в 60 метров. Этого вполне хватает для домашнего пользования.

Другая простая модель от российского производителя — «Калибр НВТ-210/16». Он имеет сходные с предыдущей моделью характеристики, но демонстрирует малую производительность — 700 литров в час. 0,2 кВт — така у него мощность, этим объясняется небольшая производительность. Радует только цена: при перечисленных характеристиках она не превышает 1100 рублей. Это отличный выбор для тех, чей колодец малой глубины (не глубже 10 метров).

Оборудование от «Керхер» и «Вило»

Оборудование от немецкого производителя «Керхер» ценится во всем мире. Это хорошие насосы с отличной производительностью, долго работающие. Единственным недостатком выступает цена. К примеру, SPP 33 Inox 1.645−409 стоит 13 000 рублей.

Насосы от бренда «Вило», используемые в быту, практически универсальны. Цена ниже, чем у немецкого аналога, но качество идентичное. В этом убеждены миллионы пользователей такого оборудования, сообщения которых можно увидеть на тематических форумах и различных сайтах.

При выборе насоса важны такие характеристики, как напор, мощность, срок службы, качество. Лучше довериться хорошим отечественным товарам. Покупка европейского насоса обходится дороже, но не всегда он служит долго. Важно уделить внимание тому, как будет установлено оборудование и насколько хорошо оно будет обслуживаться.

Принцип работы насосов

Принцип работы

Принцип действия всех насосов основан на использовании основных физических свойств жидкостей. Когда движущаяся часть насоса (крыльчатка (рабочее колесо), лопасть, мембранно-поршневой узел и т. д.) начинает двигаться, воздух выталкивается в сторону. Движение воздуха создает частичный вакуум (низкое давление), которое стремятся заполнить воздух или воды в случае водяных насосов. Этот процесс напоминает всасывание жидкости через соломинку. Когда вы всасываете жидкость через соломинку, во рту создается частичный вакуум. Жидкость поднимается через соломку из-за разницы между давлением во рту и атмосферным давлением.

Атмосферное давление

На уровне моря Земная атмосфера оказывает давление на нас, равное 1 атмосфере. Если один конец трубы поместить в воду, а на другом конце создать идеальный вакуум, в 1 атмосферу, то в трубе может удерживаться столб воды высотой 10 м. Такое условие можно получить только на уровне моря и только с идеальным вакуумом. В действительности, ВСЕ центробежные насосы могут поднимать (всасывать) воду не более чем на 8 м на уровне моря. И это показатель (глубина всасывания) снижается примерно на полметра при повышении нахождения насоса над уровнем моря каждые 300 метров.

Разность давлений

В природе движение воздушных и водяных масс осуществляется от места с более высоким давлением к месту с низким давлением. Метеостанции отслеживают, как высокие давления движутся к низким давлениям. Такой принцип движения частиц используется в насосах. Жидкость из зоны высокого давления, всегда будет перемещаться в зону низкого давления.

Центробежная сила

Центробежный насос работает по принципу всасывания через соломинку. При запуске двигателя крыльчатка (рабочее колесо) вращается и создает центробежную силу, под действием которой начинает прижиматься к стенкам улиты (корпуса насоса), обтекая ее попадает в выпускной патрубок и выталкивается наружу. Уменьшение количества воды в корпусе насоса создает пониженное давление, под действием которого образуется движение воды из впускного патрубка.

Герметичность насосной части

Т.к. для работы насоса используется принцип создания частичного вакуума, то конструкция корпуса насоса должна обеспечивать выполнения 3 условий:

• Корпус насоса должен быть всегда заполнен водой. Вода в корпусе необходима для смазки механического уплотнения в целях предотвращения его износа и протекания.
• Во избежание подсасывания воздуха и нарушения вакуума всасывающий патрубок, шланговые уплотнения и все уплотнительные кольца должны быть в хорошем состоянии.
• В целях достижения надлежащего вакуума зазор между крыльчаткой и улиткой должен быть в пределах допустимых значений, указанных в руководстве по эксплуатации.

Типы насосов HONDA

Тип водяного насоса определяется конструкцией насосной части, которая пропускает через себя поток определенной жидкости. Поэтому в зависимости от диаметра рабочей полости улиты и диаметра крыльчатки зависит — производительность насоса, от количества и формы лопаток крыльчатки — высота подъема, а от материала изготовления — тип перекачиваемой жидкости.

Стандартный тип насосов HONDA (серии WX, WB). Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды.

Многофункциональный тип насосов HONDA (серия WMP20X). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного пластика не восприимчивая к воздействию кислот и щелочей. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и соленой (морской) воды, а также агрессивных жидкостей: сельхоз удобрений, промышленных и сельскохозяйственных химикатов.

Высокого давления тип насосов HONDA (серия WH).Крыльчатка насоса имеет большой диаметр с большим количеством лопаток для создания большого давления. Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды, но с очень большой высотой напора (подъема).

Грязевой тип насосов HONDA для перекачки песчано-гравийной водяной смеси (серия WT). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного чугуна не восприимчивая к воздействию абразивного материала, такого как песок и гравий. Крыльчатка имеет специальную конструкцию редкого расположения лопаток, но имеющими большие размеры. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и для перекачки песчано-гравийной водяной смеси.

Производительность насоса

Рабочие характеристики, указанные в руководстве по эксплуатации, отражают показатели, полученные в ходе стандартных (типовых) испытаниях. Производители насосов, результаты в таких испытаниях получают с помощью манометра и расходомера, подключенного к выходному патрубку. Далее такие показания сводятся в таблицу, по которой можно определить пропускную способность (производительность) насоса для любого расчетного общего (суммарного) напора.

Рабочие характеристики насоса можно найти на странице каждой модели.

Особенности расчета производительности насоса

При выборе конкретного водяного насоса следует рассчитать необходимые для вашего случая применения рабочие характеристики.

Определите, с какой глубины будет происходить забор воды насосом (глубина всасывания).

Определите, насколько высоко будет находится выпускной шланг (высота напора).

Определите, на какое расстояние будет перекачиваться жидкость от места забора до места подачи (высота напора).

Определите, какой должна быть производительность (л/мин) насоса. Учитывая общую (совокупную) высоту подъема (глубина всасывания + напор), пропускную способность можно определить по диаграмме производительности.

Имейте в виду, что фактическая производительность такой системы, как насос и шланги, может быть значительно меньше, чем рассчитанная при испытаниях, из-за наличия потерь производительности на трение при прохождении жидкости в шлангах.

Особые примечания

При выборе насоса часто учитывается только общая высота напора. Однако, если не учитывать потери на трение этот метод часто может привести к серьезной ошибке, и во многих случаях производительность насоса не оправдает ожиданий. Процесс выбора становится еще более сложным, когда используется насадки, сопла, или спринклеры.

Для того чтобы точно рассчитать производительность центробежного насоса в рамках конкретного применения, следует учитывать потери общего напора. Эти потери включают, кроме прочего: общий статический напор, потери из-за размера, длины и материала труб, а также потери вследствие использования насадок, сопел, или спринклеров.

Точный расчет производительности и давления для данного насоса в рамках конкретного применения требует кропотливых расчетов и сопровождается большим количеством проб и ошибок.

Материалы водовыпуска и производительность (потери на трение)

Другим физическим свойством является то, что жидкость, движущаяся через шланг, создает тепло из-за трения двух поверхностей (вода и шланг). В стальной трубе трение будет больше, чем в гладкой трубе из ПВХ или винила. Потери на трение возрастают при увеличении длины трубы, шланга или уменьшения диаметра шланга, что и снижает пропускную способность (л/мин).

Атмосферное давление

На уровне моря Земная атмосфера оказывает давление на нас, равное 1 атмосфере. Если один конец трубы поместить в воду, а на другом конце создать идеальный вакуум, в 1 атмосферу, то в трубе может удерживаться столб воды высотой 10 м. Такое условие можно получить только на уровне моря и только с идеальным вакуумом. В действительности, ВСЕ центробежные насосы могут поднимать (всасывать) воду не более чем с глубины 8 м на уровне моря. И это показатель (глубина всасывания) снижается примерно на полметра при повышении нахождения насоса м над уровнем моря каждые 300 метров.

Глубина всасывания и производительность

Атмосфера играет важную роль, оказывая давление в 1 атмосферу на земной поверхности, в том числе и на любой водоём, но только находящимся на уровне моря. Этот фактор ограничивает глубину всасывания (на входе) центробежных насосов до 10 м. Однако этот показатель можно было бы получить только в том случае, если бы мы смогли достичь идеального вакуума в насосе. В действительности, напор подачи центробежных насосов ограничен примерно 8 м. Производительность насоса (мощность или давление) является самой высокой, когда насос работает вблизи поверхности воды. Увеличение глубины всасывания СНИЗИТ напор выпуска и, следовательно, пропускную способность насоса. Самое главное, что в целях снижения вероятности кавитации напор подачи следует поддерживать на уровне наименьшего возможного значения. Кавитация может также возникать при засорении всасывающего шланга. Никогда не используйте шланг подачи с диаметром, меньшим чем диаметр входного патрубка. Кавитация может быстро повредить насос.

Напор выпуска и производительность

Атмосфера играет важную роль в том, насколько высоко мы можем вытолкнуть воду. Вода тяжелая; около 0,9 г/см3. Старая поговорка: «все возвращается на круги своя» подтверждает закономерность возврата воды к своему источнику. Механическая энергия крыльчатки передает свою силу воде, соприкасающейся с ней. Эта сила может быть измерена в килограммах на квадратный сантиметр выпуска насоса. По мере увеличения высоты напора выпуска насоса производительность насоса (л/мин) уменьшается, а также уменьшается давление в конце выпускного шланга (если поток остановлен или используется спринклер / сопло). В точке максимального напора пропускная способность (л/мин) упадет до нуля, и в конце шланга не будет давления для запуска спринклера или сопла. Если бы мы измерили давление в нижней части сливного шланга, мы бы увидели максимальное давление напора, которое было бы результатом поддержки насосом веса воды находящегося во всем выпускном шланге.

Рабочие характеристики показывают соотношение между пропускной способностью и общим (совокупным) напором.

Длина выпускной магистрали и производительность

По мере увеличения длины выпускного шланга вода контактирует с большей площадью поверхности шланга. Как рассказывалось ранее, внутренняя стенка выпускного шланга (при контакте с быстрым потоком воды) создаст трение. Увеличение силы трения замедляет движение воды и уменьшит производительность насоса.

Препятствия и производительность

Препятствия похожи на плотины для потока воды. Когда вода ударяется в препятствие, обойти его может только часть потока воды. Общие рекомендации следующие: выпускной шланг следует располагать как можно более прямо, и, по возможности, избегать уменьшения размера шланга. Препятствия приводят к увеличению трения и снижению пропускной способности на выходе выпускного шлага.

Колена (труб) и производительность

Установка колен по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих колен, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Соединители и клапаны

Установка соединителей и клапанов по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих соединений, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Высота над уровнем моря и производительность (атмосферные потери)

Мощность двигателя снижается с увеличением высоты. Чем выше высота над уровнем моря, тем меньше воздуха для нормальной работы двигателя. Максимальная мощность двигателя снижается примерно на 3,5% с каждыми 300 м над уровнем моря.

Меньше воздуха также оказывает меньшее давление на воду, которую мы пытаемся втянуть в насос. Поскольку давления воздуха для подачи воды в насос меньше, максимально доступный напор подачи снижен. Снижение мощности двигателя также может привести к снижению пропускной способности и производительности насоса.

Центробежные насосы устройство и принцип действия

Принцип действия

Центробежные насосы – одни из наиболее распространенных машин промышленности. По количеству они уступают только электрическим двигателям. Т.к. электрические двигатели используются для приведения в действие насосов, то, можно сказать, что львиная доля электроэнергии мира расходуется на транспортировку жидкости центробежными насосами.

Центробежные насосы получили своё название от способа, в котором жидкость передаётся энергии.

Когда жидкость подводится к насосу, она соприкасается с вращающимся колесом и выталкивается в напорный патрубок с центробежной силой через полость специальной формы, называемой спиральным кожухом. Все центробежные насосы работают по такому принципу, но среди них могут быть конструктивные различия.

Насос передает кинетическую энергию жидкости. Кинетическая энергия подразумевает скорость жидкости. Скорость – это всего лишь половина уравнения.

Рис.1 – Центробежный насос

Жидкость входит в насос по центру колеса через всасывающее отверстие. Трение между частицами жидкости и рабочим колесом заставляет жидкость вращаться. Например, как трение между дорогой и резиной шины заставляет машину двигаться.

Рабочее колесо тянет частички жидкости, поэтому они вращаются при контакте с ними. Жидкость выталкивается наружу колеса с помощью центробежной силы – явление, которое выталкивает прочь любой объект из центра круга к его границам. Вот так жидкость получает кинетическую энергию от колеса.

Поэтому эти насосы называются центробежными.

Количество энергии, передаваемое жидкости зависит от трех факторов:

• плотности жидкости:
• частоты вращения рабочего колеса:
• диаметра рабочего колеса:

После рабочего колеса жидкость попадает в полость спирального корпуса, откуда попадает в напорный патрубок.

Давление. Насос также должен создавать избыточное давление, чтобы отвечать требованиям системы. Обычно это преодоление гравитации при подъёме жидкости из низшего уровня на высший, и сопротивление трения трубопроводов.

Проще говоря, давление – это возможность выполнить задание. А скорость жидкости – это то, как скоро оно будет выполнено.

Насосы должны превращать динамическое давление в статическое.

По мере прохождения жидкости по спиральному корпусу она замедляется, так как площадь прохода увеличивается, потому что производительность или количество жидкости, перекачиваемое за какое-то время, зависит от двух факторов: первое – это скорость жидкости, второе – размеры полости, через которую она продвигается.

Если поток постоянный, то увеличение проходного сечения ведёт к уменьшению скорости и росту давления. Достигая напорного патрубка, большая часть кинетической энергии превращается в давление.

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.

1. Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
2. 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.

Корпус

Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

Рабочее колесо

Есть 3 вида рабочих колёс:

• открытые,
• полузакрытые
• закрытые

Самая простая конструкция у открытого колеса, которая состоит из острых, как лезвие, лопастей, равномерно расположенных на втулке.

Открытое колесо

Большой неограниченный подвод жидкости позволяет этому виду колес транспортировать жидкости содержащие грязь, пыль, осадки, твёрдые примеси, что делает их идеальными для мусорных насосов.

Применяется на водоочистных заводах, где перекачиваются сточные воды для обработки грубых шламов с твердыми примесями. Поэтому он имеет режущие лопатки спереди колеса, чтобы резать очень большие примеси.

Если лопасти размещены на задней пластине, то такое колесо называется полузакрытым.

Полузакрытое колесо

Если лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.

Закрытое колесо

Закрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые колеса. Потому что поток жидкости идет по строго заданному пути. Значит, больше жидкости выходит из насоса и меньше просто циркулирует внутри колеса.

Их недостаток это то, что они могут легко загрязниться мусором.

Очень популярное заблуждение, будто закрученные лопасти помогают толкать жидкость. Но на самом деле это не то, для чего они предназначены.

Назначение лопаток – это проводить жидкость по наиболее плавному пути. Закрученные назад лопасти помогают стабилизировать условия течения жидкости на высоких скоростях и уменьшить нагрузку на двигатель.

Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.

Вал и подшипники

Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

1. Консольно
2. Симметрично

Консольное закрепление

При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.

Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

Симметричное крепление

Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

Расположение вала

Центробежные насосы обычно расположены горизонтально. Но иногда вертикально.

Вертикальные насосы применяются для уменьшения места под установку. Вы можете встретить их на дне скважины или колодца, соединенными длинным-длинным валом с двигателем сверху. Это подводит нас к соединению с двигателем. Обычно электрического.

Тип присоединения вала

Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.

Соединение муфтой

Муфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.

Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.

Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.

Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.

Второй способ соединения – прямой. Двигатель и насос находятся на общем валу с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.

Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.

Количество ступеней

Насос классифицируется по количеству ступеней, которое он имеет. Большинство насосов имеет одну ступень с одним рабочим колесом и одним спиральным кожухом. Тем не менее, некоторые насосы имеют дополнительные ступени, соединённые последовательно для увеличения давления.

Ротор многоступенчатого насоса

Суть в том, что одно колесо придает энергию жидкости, а затем направляет его в следующее колесо, которое добавляет еще энергии жидкости, а затем направляет ее к следующему колесу, и так далее, пока, в конце концов, жидкость не попадает в напорный патрубок.

Водяной насос. Виды и работа. Устройство и применение. Как выбрать

Если в загородном доме нет централизованного водоснабжения, то одним из первых устройств, которое понадобится, является водяной насос. В зависимости от назначения указанного оборудования, он сможет снабжать дом питьевой водой или использоваться для полива огорода, проведения осушительных работ и других целей.

Виды водяных насосов

Есть много видов насосов, поэтому перед приобретением надо определиться, для каких целей будет использоваться водяной насос.

Условно можно разделить насосы на три вида:

1. Водяные. Такие насосы используются для подачи питьевой воды, поэтому дополнительно оборудуются системой очистки. Такую воду можно не только пить и готовить из нее пищу, но и использовать для принятия душа или полива огорода.
2. Дренажные. Этот вид применяется для перекачивания воды, в которой есть небольшие примеси мусора. Они могут подавать воду для полива участка прямо из пруда, речки или другого водоема. Основная их задача – откачка сточных вод, например, из подвала, бассейна и в других аналогичных случаях.
3. Фекальные. Такое оборудования является самым дорогим, оно предназначено для откачки жидкости из фекальных ям. По своей конструкции, такие насосы похожи на дренажное оборудование, но имеют большую функциональность.

Каждый вид указанного оборудования, в зависимости от своей конструкции, может быть поверхностным или погружным.

Поверхностный водяной насос

Если на участке есть неглубокий колодец или в водоеме чистая вода, то для ее подачи можно использовать поверхностный насос. Такие агрегаты находятся на поверхности воды, для этого они снабжаются специальным поплавком. Можно устанавливать такое оборудование и рядом с колодцем или водоемом. В зависимости от модели поверхностного насоса и от его мощности, глубина всасывания составляет 5-9 м. Дорогие поверхностные насосы, оснащенные эжектором, могут подавать воду на высоту до 30-40 м.

Такие насосы в свою очередь делятся на:

• Вихревые – перекачивание воды происходит вихреобразно под высоким давлением.

• Центробежные, они могут быть одно или многоступенчатыми, работает такое оборудование за счет центробежной силы и они надежнее вихревого типа.

• Самовсасывающие – перекачивают воду с воздухом.

• Жидкостно-кольцевые – кроме воды, могут перекачивать и такие жидкости как дизельное топливо.

• Портативно-переносные – это вид самовсасывающих насосов, они за счет своей конструкции, способны удалять из воды воздух.

Погружной водяной насос

Такое оборудование может использоваться для подачи воды с глубины, при этом неважно, она будет большой или нет. По своему назначению, эти насосы могут быть таких типов:

• Колодезные – они могут работать как частично, так и полностью погруженными в воду, имеют поплавковый выключатель, он отключает насос, когда уровень воды в колодце становится критическим.

• Скважинные – подают воду с большой глубины, с их помощью можно подавать жидкость с небольшими примесями земли или гравия.

• Дренажные – они применяются для откачки воды, имеющей незначительное загрязнение.

• Фекальные – используют для откачки канализационных стоков.

Когда будете выбирать водяной насос, учитывайте, что подача воды с глубины 1 м соответствует ее горизонтальному перемещению на расстояние 10 м.

Устройство

В зависимости от типа оборудования, будет отличаться и его устройство, но общий принцип у всех насосов одинаковый. В зависимости от типа оборудования, оно может перекачивать жидкость в вертикальном или горизонтальном направлении.

Это оборудование состоит из корпуса, в нем находится электрический мотор, а также рабочего элемента, подающего воду. Внутреннее устройство будет отличаться от того, каким способом происходит преобразование электрической энергии в кинетическую. Между собой насосы отличаются устройством рабочего элемента.

Лопастный или центробежный водяной насос имеет диск с лопастями. Лопасти имеют изгиб, который направлен в противоположную сторону вращения крыльчатки. Если рабочее колесо одно, то это одноступенчатая модель, а если их несколько, то многоступенчатая.

Вибрационные насосы в своем составе не имеют вращающихся деталей. В них есть поршень, который во время работы совершает возвратно-поступательные движения и за счет этого подается вода. В действие поршень приводится при помощи электромагнита, поэтому такие модели еще называют электромагнитными насосами.

Принцип действия насосов

Принцип работы будет отличаться от того, какой водяной насос используется:

• Центробежный насос. Это наиболее распространенное оборудование. Рабочее колесо зафиксировано на валу электродвигателя, которым оно и приводится в действие. Вода заполняет пространство между лопастями и когда рабочее колесо начинает движение, за счет центробежной силы, на входе создается пониженное, а на выходе повышенное давления и вода подается в выходной патрубок.
• Мембранные или вибрационные насосы. Мембрана разделяет внутреннюю часть на две половинки. В одну полость поступает вода. Когда начинает работать электромагнит, он приводит в действие мембрану, и она начинает изгибаться в обе стороны. За счет этого меняется давление, и вода подается в выходной парубок. Наличие обратного клапана не дает ей возможности вернуться назад.

Производительность будет выше у центробежных насосов, они также имеют большой срок службы, но стоимость вибрационного оборудования значительно меньше.

Область применения

В зависимости от типа выбранного оборудования, оно может использоваться для различных целей. Если необходимо подавать питьевую воду с неглубокого колодца или чистую воду из водоема для полива участка, то надо использовать поверхностный водяной насос.

При необходимости подачи воды из глубокой скважины или колодца, понадобится погружной скважинный насос. Чтобы поливать участок слегка загрязненной водой из пруда или для удаления воды с погреба, бассейна, необходимо использовать дренажные насосы. Они могут перекачивать воду, в которой есть незначительные включения твердых частиц.

Фекальные насосы применяются для очистки сточных ям и могут перекачивать воду, в которой есть твердые частички. По своему устройству они похожи на дренажное оборудование, но могут работать с более грязными жидкостями, что значительно расширяет область их применения.

Особенности выбора

Для совершения правильного выбора водяного насоса, в первую очередь надо смотреть на такую его характеристику, как производительность. Если в доме проживает семья, состоящая из 4 человек, то для снабжения его питьевой водой, будет достаточно оборудования производительностью 40 литров в минуту.

Кроме этого, большое значение имеет напор или высота подачи воды. Большинство бытовых насосов способны поднимать воду с глубины 5-9 м и подавать ее на высоту 10-15 м. Это важно, так как часто воду надо не только достать из-под земли, но и подать на 2-3 этаж. Все это влияет на давление, которое сможет создавать оборудование в системе. Для расчета давления в водопроводе, надо будет учитывать, как модель насоса и его параметры, так и уровень залегания воды, размер и рельеф участка, а также ваши потребности.

Кроме основных параметров, покупая водяной насос, надо учитывать следующее:

• Состояние и качество водовода, его диаметр, наличие клапанов, поворотников и тройников.
• Наличие контролера холостого хода, этот элемент останавливает работу насоса, когда нет воды.
• Наличие реле давления, которое позволяет контролировать напор в системе водоснабжения.
• Гидроаккумулятор, он не дает возможности перегружать насос и позволяет контролировать рабочее давление.
• Качество изготовления оборудования, так как только хорошая электроизоляция обеспечивает безопасное и длительное использование насоса.
• Насосы могут быть электрические и бензиновые, последние используются в местах, где нет доступа к электросети.
• Соответствие скважинного насоса диаметру скважины, он должен быть хотя бы на 10 мм меньше.
• Система охлаждения насоса, она может быть водяной или масляной, последняя надежнее, но стоимость такого оборудования будет выше.
• Число фаз, так как мощные насосы требуют подключения к трехфазной сети, а это возможно не на всех участках.
• Материал корпуса, чугунный корпус более тяжелый, но он гасит шум во время работы насоса, а нержавеющий или металлопластиковый легче, но более шумный.
• Возможность сервисного обслуживания в центрах, расположенных недалеко от места проживания.

Преимущества и недостатки

Преимущества центробежных насосов:

• Вода подается под непрерывным напором.
• Простое устройство.
• Недорогой ремонт.
• Простое обслуживание.
• Для них проще устанавливать автоматику.
• Надежность, поэтому такие насосы имеют большой срок службы.
• Доступная стоимость.

Среди недостатков это: вначале работы такого оборудования, его корпус надо заполнить водой, так как центробежной силы может быть недостаточно для засасывания жидкости.

Вихревые насосы имеют высокую всасывающую способность. Не боятся наличия в системе воздуха, имеют небольшой вес и размеры. Среди их недостатков, надо отметить быстрый износ деталей и сравнительно низкую эффективность.

Вибрационные насосы или их еще называют электромагнитные, они не имеют вращающихся деталей, поэтому могут подавать воду с твердыми примесями небольшого размера, это может быть песок, ил, они имеют невысокую стоимость. Главным недостатком такого оборудования является то, что оно постоянно вибрирует, поэтому часто выходит из строя. Для защиты от перепадов напряжения необходимо использовать стабилизатор.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

Из чего состоит станция подачи воды

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.

В состав входят следующие функциональные компоненты:

• Поверхностный электронасос.
• Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
• Манометр.
• Реле давления.
• Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа.

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива.

Состав и особенности блока управления

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом.

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках.

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла:

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха.
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование.

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой.

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар).

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить:

• на улице в кессоне возле скважины;
• в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне;
• в подвале дома.

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта. При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно.

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

Возможные неполадки в работе установки

Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены. Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки с гидробаком

Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения.

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще. Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

Устройство и принцип работы водяного насоса и помпы: типы оборудования, характеристики, эксплуатация

Устройство и принцип работы водяного насоса и помпы

В частом доме важно правильно организовать систему водоснабжения, чтобы она служила долго и качественно. Для перекачки жидкости применяют насосное оборудование. При выборе модели опираются на принцип работы и устройство водяных насосов и помпы. Зная нюансы функционирования оборудования, легко определиться с выбором агрегата.

Как работает механизм. В основе устройства лежит сердцевина из латунных трубок, которые имеют плоскоовальную форму. Они расположены вертикально, и образуют 4 пластины.

Вокруг нее находятся стойки, чтобы крепить баки снизу и сверху. Чтобы смягчать вибрации на участках стыков элементов конструкции и радиатор, используют амортизаторы. Со стороны двигателя находится вентиляционный кожух. С лицевой стороны радиатора для защиты есть облицовка. К стойке радиатора кроме кожуха прикрепляют кронштейны, на которые крепят бак расширительного типа.

Общие сведения

Разновидности насосов

Перекачку воды из источников с водой осуществляют с помощью водяного насоса. Для направления жидкости в необходимую сторону устройство передает воде энергию кинетического типа. Конструкция рабочего механизма делит насосы на разные виды:

3.вихревый тип. По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:

На разновидность насосов влияют условия применения. Оборудование бывает двух видов:

1.насосы поверхностного типа. Устройства находятся снаружи скважины, подача воды осуществляется с помощью подводящего трубопровода. Данный тип подходит, чтобы поливать огород из емкости. На зиму оборудование демонтируют и хранят в помещении.

2.насосы погружного типа. Устройства во время работы погружаются в скважину. Их можно применять в источниках, имеющих глубину от десяти метров. Существуют модели для источников в восемьдесят метров. Оборудование имеет защиту от работы в сухом режиме. Данный тип устройства применяют в домах с постоянным проживанием.

Внимание! Ручные насосы для перекачки воды из источников относятся к поверхностным моделям.

Ручные насосы изобрели сто пятьдесят лет назад, затем стали изобретать современные модели поверхностного типа. Некоторые компании выпускают ручные насосы. Их применяют в домах, если невозможно обустроить полноценный колодец, либо отсутствует электричество. Стоят такие насосы меньше, чем электрические.

Внимание! Насосы бывают промышленного типа или бытового типа, это зависит от области применения. Промышленные стоят дорого, имеют высокую производительность, в домах стоит применять бытовые насосы.

Насосы различаются по типу рабочего элемента. Им может быть поршень, либо лопасти. Насосы бывают:

1.Лопастными. Внутри насоса находится вращающееся колесо с лопастями. Работая, колесо способствует перекачке воды. Вращение придает вал в двигателе электрического типа. Данный принцип работы у вихревых и центробежных насосов.

2.Вибрационными. Устройства не имеют вращающиеся элементы. В основе лежит поршень, который двигается возвратно-поступательно, что заставляет перемещаться жидкость. Механизм устроен по принципу электромагнитного поля.

Особенности работы водяных насосов

Насосное оборудование предназначено, чтобы доставлять жидкость до водоразборного участка. Особенности конструкции не влияют на принцип работы насоса для воды. Когда запускается двигатель внутри камеры возникает вакуум. При низком давлении вода всасывается внутрь, затем направляется в трубе выхода. Сила напора при выходе из системы достаточно велика, чтобы преодолевать гидравлическое сопротивление в трубопроводе. На эксплуатацию влияют разновидность устройства, рабочий механизм внутри.

Принцип действия центробежного насоса

Насосы центробежного вида имеют высокую производительность и напор. Устройства наделены качеством оптимальным для применения, что влияет на их популярность. В конструкцию оборудования входят такие элементы, как:

1.высокопрочный корпус из стали, бронзы, чугуна, латуни.

2.электродвигатель с ротором.

3.крыльчатка в виде колеса, имеющего лопасти.

4.трубы для входа и выхода из оборудования. В корпусе возникает центробежная сила, которая образуется благодаря вращению лопастей в рабочем колесе. Вода засасывается в корпус, прижимаясь к стенке, далее давление способствует выталкиванию жидкости в водопровод. Центробежные насосы относятся к универсальным, имеют много модификаций. Выделяют различные устройства в зависимости от классификации:

1.в зависимости от способа установки бывают погружными, полупогружными, поверхностными.

2.в зависимости от направления вала бывают горизонтальными, вертикальными.

3.в зависимости от количества ступеней бывают одноступенчатыми, многоступенчатыми.

Внимание! Водяной насос работает без прерывно, поэтому требуют для изготовления материалы высокого качества, отличающиеся надежностью.

Агрегаты имеют положительные характеристики. К ним относят:

1.могут работать при температурном режиме до 350 градусов выше ноля.

2.высокий показатель коэффициента полезного действия.

3.обладает прочностью, длительной эксплуатацией.

Чтобы организовать водоснабжение и полив огорода советуют покупать консольные насосы. Устройства справляются с перекачиванием воды, в которой много примесей. Агрегаты считаются многоступенчатыми, что обеспечивает высокий уровень производительности и их бесперебойную деятельность. Насосы консольного вида надо защищать от внешних факторов, их нужно устанавливать в помещениях.

Принцип действия вихревого насоса

Особенности конструкции способствуют созданию мощного уровня напора. Колесо с лопастями вращается, образуя вихрь из воды, которая перекачивается, что обеспечивает хороший напор в установке с небольшими размерами. Данные модели подходят для полива сада с огородом. Агрегаты переносят попадание в воду воздушных пузырьков, однако не способны перекачивать жидкость с механическими примесями.

Вихревые установки имеют плюсы и минусы. К плюсам относят:

1.небольшой размер устройства.

2.высокий уровень напора, который больше, чем у центробежных в три-пять раз.

3.имеет простую конструкцию, поэтому их легко ремонтировать и обслуживать.

4.агрегаты могут самовсасывать воду.

К минусам относят низкий показатель коэффициента полезного действия, также высокий уровень чувствительности к механическим элементам, которые есть в воде.

Принцип действия вибрационного насоса

Данный тип насоса подходит для полива огорода, также для обеспечения водой жилых домов. Агрегаты имеют легкость в эксплуатации, перекачивают даже грязную воду. В основе принципа действия лежит магнитное поле, которое воздействует на катушку и сердечник. Сердечник изготовлен из металла, он взаимодействует с диафрагмой гибкого типа. Она изгибается, и создается низкий уровень давления в камере для всасывания воды. Вода поступает в камеру, когда сердечник с диафрагмой принимают первоначальное положение, то вода выходит через трубу выхода.

Вибрационные устройства имеют свои положительные качества. К ним относят:

1.нечувствительность к грязной воде.

3.нет взаимодействующих деталей, которые трутся и изнашиваются, что повышает срок применения.

К недостаткам относят:

1.не может работать при передах напряжения.

2.вибрация разрушает стенки шахты.

Внимание! Чтобы исключить перепады напряжения в доме, надо поставить стабилизатор, что защити насос от поломки.

Как выбрать насос?

При установке насоса, важно правильно выбрать тип устройства для скважины. Выбирают по основным параметрам:

1.По уровню напора, от которого зависит мощность бьющей воды, ее высота.

2.По подаче, то есть объему воды, которая перекачивается за определенное время (кубометр в час или литр за минуту).

3.По потребляемой мощности (киловатт в час).

4.По допустимому уровню загрязнения жидкости.

Внимание! Для создания водоснабжения в глубокой скважине, глубиной до сорока метров, стоит применять насос погружного типа.

Погружные насосы применяют для перекачки воды из глубоки источников. Данные агрегаты бывают вибрационными, реже центробежными. Насосы поверхностного типа бывают лишь с лопастями.

Вибрационные насосы благодаря магнитному полю поднимают воду на достаточную высоту. Насосы центробежного, вихревого типа не обеспечивают подачу жидкости в большом объеме. Если скорость перекачивания увеличивается, то снижается высота напора.

Подвижные механизмы подвержены поломке при наличии крупных частиц в воде. К универсальным моделям относят центробежные насосы. Их чаще всего устанавливают для перекачки воды в частном доме.