Самовсасывающие насосы принцип работы

Принцип работы и устройство вихревых насосов

В качестве генератора напора в системах автономного водоснабжения чаще всего используется самовсасывающий насос. Применение этого оборудования обеспечивает подъем жидкости из скважины, а также его транспортировку по трубам. Говоря другими словами, такие установки пропускают сквозь себя весь поток воды.

Особенности конструкции такого оборудования обеспечивают этим насосам целый набор положительных характеристик:

• установка поверхностных самовсасывающих насосов может быть произведена за пределами скважины. Их можно установить на кронштейне оголовка или в пристройке на платформе. Также их можно расположить в подвальном помещении у обслуживаемого здания. Такое разнообразие вариантов размещения этого оборудования приводит к снижению трудоемкости монтажных работ подобных насосов;
• при обслуживании этих агрегатов не возникает больших проблем. Кроме того, они хорошо поддаются ремонту. Обеспечивается это за счет того, что их установка производится не под водой, а в доступном для владельца месте;
• корпус агрегата выполнен из доступных материалов — чугуна и конструкционной стали. Такой выбор материалов оправдан, поскольку эти приборы при эксплуатации не погружаются в воду. Благодаря дешевому корпусу себестоимость таких приборов невысокая;
• в самовсасывающий насос можно установить мощный мотор, что обеспечивает ему преимущество над погружным оборудованием, в которое разместить двигатель большой мощности не представляется возможным. А при наличии мотора большой мощности насос в состоянии обеспечить большой напор воды. Поэтому, используя их, можно доставлять на поверхность воду даже из скважины с большой глубины.

Говоря другими словами, очень выгодной является покупка самовсасывающего насоса. Далее, в этой статье мы рассмотрим подробнее основные типы этого оборудования и принцип его работы. Познакомившись с этой информацией, у людей, которые подумывают о приобретении насоса для системы водоснабжения своего дома, многие вопросы наверняка отпадут.

Принцип работы бытового насоса

Как и любое насосное оборудование, самовсасывающий агрегат имеет конструкцию, состоящую из определенных элементов:

• корпус — в нём выполняется монтаж нагнетательного механизма;
• двигатель — он соединяется с корпусом прибора посредством фланцевой муфты;
• нагнетательный механизм, который может быть вихревого и электромагнитного типа. Он работает за счет передаваемого от вала двигателя крутящего момента.
• помимо этого в состав конструкции самовсасывающего насоса входят всасывающие и напорные шланги, соединительная арматура, используемая для фиксации трубопроводов на штуцерах корпуса и эжекторе.

Особенности взаимодействия

Все эти составляющие конструкции самовсасывающего насоса взаимодействуют друг с другом следующим образом:

• при работе двигателя на валу генерируется крутящий момент;
• сквозь особое отверстие вал входит в корпус. Само отверстие защищено уплотнителем от протечек.
• Нагнетательный механизм в конструкции самовсасывающего агрегата закреплен на торце вала. В его качестве выступает крыльчатка или импеллер. При вращении этого механизма происходит генерирование всасывающего и вытесняющего усилия благодаря возникающим областям разрежения и повышенного давления внутри, внешне похожим на улитку.

Отметим, что в корпусе оборудования имеется два отверстия – впускное, расположенное напротив зоны разрешения, и выпускное, которое находится в области высокого давления.

Инжектор может располагаться или на корпусе, или на торце всасывающего шланга под водой. Повышение всасывающего усилия – главная задача этого агрегата. Отметим, что для всех видов самовсасывающих устройств характерна подобная схема работы. Но в плане эффективности работы эти установки могут различаться между собой.

Виды самовсасывающих насосов

Все разнообразие такого оборудования разделяется на два вида:

Кроме них существуют и установки, снабжённые встроенным эжектором, а также агрегаты, имеющие выносной эжектор. Наряду с ними на рынке предлагаются и модели насосного оборудования, не имеющие этого элемента. В зависимости от конструкционных особенностей эти устройства могут функционировать по-разному. Эффективность работы у них, конечно же, будет различаться. Поэтому будет разумным рассмотреть далее основной принцип работы каждой разновидности самовсасывающего насосного оборудования.

Устройство и принцип работы самовсасывающего насоса центробежного типа

Говоря про это оборудование, необходимо отметить особенности его конструкции. В ней составными элементами являются двигатель, корпус-улитка и крыльчатка. Последняя закреплена на валу двигателя в полости корпуса.

Выпускное отверстие располагается в верхней части корпуса. Она находится непосредственно над крыльчаткой. Впускное отверстие располагается в торцевой части корпуса насоса. Место его расположения находится напротив оси крыльчатки.

Когда происходит вращение крыльчатки, то посредством центробежной силы в торцевой части корпуса создается разрежение. Именно там находится впускное отверстие. Одновременно с этим происходит генерирование верхней части корпуса напорного усилия. Все это приводит к тому, что вода засасывается в корпус, который закреплен на впускном патрубке аппарата, а потом выталкивается из него. Отметим, что включение центробежных насосов может производиться при условии, что внутренняя полость корпуса-улитки насоса полностью заполнена водой. Из воздуха всасывающее усилие крыльчатка создать не может. В этом заключается основной недостаток этой разновидности всасывающего насосного оборудования.

Принцип работы вихревого самовсасывающего насоса

В отличие от центробежных насосов у вихревых такой недостаток отсутствует. Все дело в том, что эти установки оперируют не только водой, но и газовой смесью. В случае необходимости для создания всасывающего усилия будет достаточно только воздуха.

Наличие такой возможности обусловлено главным образом особой конструкцией корпуса, а также тем, что вместо крыльчатки в таком оборудование используется импеллер. Своим видом он представляет рабочее колесо, которое закачивает воздух во внутреннее пространство улитки.

Там происходит смешивание воздуха с водой, которая должна быть предварительно залита до включения насоса. Смешанный воздух выходит сквозь отводящий трубопровод. При этом в процессе выхода возникает эффект рециркуляции жидкости в камере. А при прохождении плотной жидкости через газообразную среду возникает разрежение во всасывающей трубе, которая в рабочую камеру насоса затягивает воду. А когда камера заполнена, вихревой агрегат начинает работать по схеме циркуляционного насоса.

Самовсасывающие насосы с эжектором

По такому же принципу, что и вихревой насос, работает оборудование, снабженное эжектором. То есть, тонкая трубочка вводится в прямоточный корпус насоса, по которой потом осуществляется подача потока с высокой плотностью и скоростью. Генерирование области разрежения этим потоком происходит на выходе из трубки непосредственно у выхода из корпуса эжектора. В итоге всасывающее усилие возникает на выходе из корпуса. Если аппарат оборудован таким приспособлением, то можно заметно повысить глубину обслуживания скважин.

Установка эжектора повышает глубину подъема воды. Если у стандартных моделей глубина подъема ограничена 8–10 метрами, то у установок, снабженных эжектором, этот параметр равен 15-20 м. Некоторые модели могут спокойно подавать на поверхность воду с глубины 25-30 м. Кроме этого, происходит падение производительности оборудования. Однако можно нивелировать эти недостатки, если увеличить мощность двигателя или переместить насос за пределы жилой площади. Оптимально располагать его в техническом помещении недалеко от дома. Отметим, что насосы, снабжённые выносным эжектором, практически не издают шума. Поэтому размещать их за пределами жилых помещений нет необходимости.

Отличие вихревого насоса: что выбрать

От вихревого насоса центробежный отличается главным образом своими большими габаритами, а также тем, что при работе он практически не издает шума. Однако, используя такое оборудование в своем домовладении, будет обеспечена подача воды из глубины только 10 метров. Это касается установок, не снабженных эжектором. Также у него более низкая производительность по сравнению с вихревым насосным оборудованием.

Вихревые приборы оснащены встроенным эжектором. Поэтому они могут подавать воду с больших глубин. При работе такие установки издают большой шум, поэтому этим обуславливается внешний монтаж таких насосов. В плане производительности они превосходят центробежные насосы в семь раз. Поэтому на глубокие скважины более 10 метров устанавливаются вихревые насосы. Для скважин небольшой глубины оптимальный выбор – центробежные установки.

Заключение

Стабильное водоснабжение в частном и загородном доме – это основа комфортной жизни. Многие владельцы создают собственную систему водопровода. На скважине устанавливается насос. Для подачи воды используются вихревые или центробежные насосы.

Первые подходят в тех случаях, когда необходимо снабжение воды в промышленных масштабах. Для владельцев частных домов самое лучшее решение — центробежный самовсасывающий насос. Хотя они не обладают большей производительностью, но при этом их вполне хватает для удовлетворения бытовых потребностей в воде. Кроме того, при работе он не издает шума, поэтому его можно разместить в одном из помещений дома.

Правильный выбор насосной установки и грамотный ее монтаж обеспечит стабильную систему водоснабжения в доме и отсутствие проблем с насосным оборудованием.

Селезнёв Геннадий Антонович

Главная » Водоснабжение » Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов

Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов

Для водоснабжения дома или полива огорода используют насосы. Есть они разных видов и конструкций и каждый из них находит свою область применения. Если вам требуется недорогое и надежное устройство для перекачки воды из скважины, колода или какой-то емкости, обратите внимание на самовсасывающий насос. Это относительно недорогие устройства, которые устанавливаются на поверхности, качать воду могут с довольно приличной глубины — 8-9 м. При необходимости модели дополняются эжекторами, тогда глубина всасывания увеличивается до 20-35 м.

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.

Внешний вид самовсасывающего насоса

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).

Устройство самовсасываюшего центробежного насоса

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.

Схема движения воды в центробежном насосе

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.

Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.

Строение вихревого насоса

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%.

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.

Схема подключения выносного эжектора для скважин разного диаметра — двухдюймовая справа, четырехдюймовая слева

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 .

Поверхностные центробежные насосы необходимо заполнять водой перед пуском

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.

Насос самовсасывающий: преимущества и недостатки. Бытовые и промышленные насосы

February 18, 2016

Насос самовсасывающий является наиболее используемым устройством, которое применяется не только в быту, но на промышленных объектах. Понятие «самовсасывающий» не служит в качестве характеристики данного прибора, а является одним из показателей классификации.

Чем отличается насос самовсасывающий от остальных

Все они разделяется на два типа: самовсасывающие и нормально всасывающие. Случается так, что при функционировании насоса в основную часть поступает воздух. Поэтому оборудование не будет осуществлять функцию перекачки воды, а будет работать впустую. Чтобы оно не выходил из строя, необходимо следить за постоянным наличием жидкости в рабочих элементах устройства, а также сразу удалять образовавшийся воздух.

Насос самовсасывающий имеет в своей конструкции специальное отверстие, служащее для заливки воды. Для удержания ее в рабочей зоне устройства предусмотрены специальные клапаны. Можно встретить модели, которые оснащены задвижками. Их преимуществом является самостоятельная заливка воды в систему. Важный элемент – корпус насоса. Он создан таким образом, что жидкость, необходимая для заливки, всегда находится в основной части, даже если его отключат от подающего трубопровода. Данные модели следует хранить в теплом месте, так как замерзание воды в корпусе может привести к его поломке. Также нужно следить за тем, чтобы вовнутрь не проникали крупные элементы. Для этих целей устанавливают фильтры грубой очистки. Перезаливку воды нужно производить быстро, чтобы она не успевала исчезать. Такая особенность касается только насосов, работающих на поверхности. Как правило, чем больше линия поглощения, тем больше возникает трение в трубопроводах. Именно поэтому конструкции самовсасывающих моделей таковы, что высота подъема составляет 8 метров. В конструкции таких насосов предусмотрен вантуз, служащий для удаления воздуха из системы в процессе функционирования. Он располагается в верхней части корпуса. Слишком много воздуха может привести к увеличению времени на заливку. Поэтому перед его применением необходимо тщательно проверить присоединение трубопроводов.

Что касается нормально всасывающего элемента, то заливка воды производится только при первом запуске, и в дальнейшем не требуется. Необходимо только следить, чтобы воздух не попал в корпус. При его попадании механизм не будет функционировать.

Виды насосов

Все устройства разделяются на динамические и объемные насосы. Они ничем не отличаются друг от друга, кроме как конструкцией, а также способами присоединения трубопроводов. Самовсасывающий насос для воды может быть как одного, так и другого типа. Наиболее популярными являются вихревые и центробежные устройства, применяемые как в быту, так и в промышленных сферах.

Центробежные насосы

Такое оборудование предназначено как для поверхностных работ, так и для погружных. Самовсасывающий центробежный насос широко используется не только на водопроводных системах, но и в кондиционировании и отоплении. В зависимости от сферы применения, вал может располагаться вертикально и горизонтально. Как правило, вертикальные модели используют для погружения в скважину. В канализационных системах используют самовсасывающий насос для грязной воды. Рабочий процесс довольно простой. Жидкость поступает во вращательный механизм, представляющий собой колесо с лопастями, и двигается по направлению вращения оси. При этом появляется кинетическая энергия, которая способствует росту давления. Самовсасывающий насос для воды может иметь много рабочих лопастей. Чем их больше, тем выше будет давление. Такие высокие значения могут отрицательно сказываться на транспортировке воды.

Недостатки центробежных устройств

Одним из главных недостатков является склонность к кавитации. В процессе функционирования образуется пар, который в дальнейшем конденсируется. Вследствие этого возникают гидроудары, плохо сказывающиеся на конструктивных элементах и трубопроводах. Чтобы не возникало кавитации, необходимо использовать самовсасывающий центробежный насос в щадящем режиме. Это важное условие.

Вихревой самовсасывающий насос

У таких устройств также имеется рабочее колесо, лопатки расположены радиально. Таким образом, всасывается во внутренний канал на периферию. При этом кинетическая энергия увеличивается, и давление воды также повышается. Между вихревым и центробежным насосом есть существенная разница. Имея одинаковые размеры и частоту вращения лопастей, более высокое давление создается у вихревых моделей. Кроме того, они не боятся попадания воздуха в систему. Кроме того, стоимость такого вида устройств значительно ниже, чем у центробежного насоса. Вихревые имеют низкий КПД, поэтому используются только для чистой воды. Насос самовсасывающий применяют в быту для подачи жидкости из резервуаров, или для повышения давления в трубопроводе.

Отличия вихревого от центробежного устройства

1. Вихревой обладает более компактными размерами, чем центробежный.
2. Какова цена? Самовсасывающий насос вихревого типа отличается меньшей стоимостью, что является важным фактором при выборе. Как правило, его стоимость составляет от 8000 до 15000 рублей в зависимости от производителя.
3. Если необходим самовсасывающий насос для грязной воды, то лучше всего подойдут центробежные устройства.
4. Создаваемый напор вихревого насоса в семь раз выше, чем у центробежных моделей.
5. От центробежных элементов исходит меньше шума, поэтому их чаще всего используют в быту.

При выборе не следует смотреть только на цены, так как дешевые устройства не всегда могут обеспечить хорошее водоснабжение. Следует обращать внимание на технические характеристики и назначение. Если правильно подобрать элемент и следовать рекомендациям по его использованию, то он прослужит долгое время.

Многие люди, которые используют центробежные насосы, полностью довольны таким оборудованием. Оно отлично обеспечивает подачу воды из резервуаров. Кроме того, отлично обеспечивает откачку грязной воды из канализационных систем. Из недостатков стоит отметить высокий шум от гидроударов, появляющийся вследствие возникновения кавитации. Такой насос не требует особого обслуживания. Он обеспечивает качественную работу при соблюдении правил эксплуатации.

Не пожалели и те люди, которые пользуются вихревыми насосами. Благодаря создаваемому высокому напору, стало возможным перекачивать большой объем воды за короткое время. Кроме того, их размеры намного компактнее, чем у предыдущей модели. Чтобы не возникало проблем в работе, необходимо откачивать воздух из системы.

Заключение

Самовсасывающие модели намного превосходят насосы нормального всасывания. Прежде всего, они отличаются в конструкции. У устройств первого типа есть специальное отверстие, через которое происходит самостоятельная заливка воды в систему. Также оборотные клапаны обеспечивают откачку воздуха. Залив воды в систему нормально всасывающего насоса производится только при первом запуске. Однако, в случае попадания воздуха, необходимо заливать воду самостоятельно. Поэтому самовсасывающие насосы являются распространенным оборудованием, которое применяется не только в быту, но и в промышленной сфере.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Топ-10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

Наперекор всем стереотипам: девушка с редким генетическим расстройством покоряет мир моды Эту девушку зовут Мелани Гайдос, и она ворвалась в мир моды стремительно, эпатируя, воодушевляя и разрушая глупые стереотипы.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Источники: http://stoki.guru/nasosy/drenazhnye/princip-raboty-i-ustroystvo-vihrevyh-nasosov.html, http://stroychik.ru/vodosnabzhenie/samovsasyvayushhie-nasosy, http://fb.ru/article/230890/nasos-samovsasyivayuschiy-preimuschestva-i-nedostatki-byitovyie-i-promyishlennyie-nasosyi