Разновидности самовсасывающих насосов для воды
Обустраивать частную систему водоснабжения в загородном доме или на участке достаточно сложно. В этапы работ входит бурение скважины или копка колодца, а также организация качественного и бесперебойного подъема воды снизу наружу и дальнейшая её транспортировка по трубам водопровода. Для этих целей часто используют самовсасывающие насосы для воды.
Важно: такие устройства могут работать на небольшой глубине зеркала воды, поэтому использовать водяной агрегат подобного типа для глубинной скважины не рекомендуется. Принцип работы помпы в этом случае будет просто бесполезным.
Принцип обустройства агрегата подобного типа заключается в его монтаже вблизи водоносного источника. При этом сама помпа располагается на суше, а водозаборный шланг опускается в водную среду. Часто всасывающий насос комплектуется специальным мембранным баком (гидроаккумулятором), что позволяет обеспечивать подачу воды под постоянным давлением и её бесперебойное наличие в системе. Но такой комплект оборудования уже носит название насосная станция.
Типы самовсасывающих насосов по наличию эжектора
Все модели самовсасывающих агрегатов делятся на два вида
Все модели самовсасывающих агрегатов делятся на два вида:
- Устройства с встроенным эжектором;
- Помпа с выносным эжектором.
В первом случае механизм перекачивает воду при помощи разряжения самой жидкости. При этом помповая установка издает слишком много шума во время работы, что требует специального помещения под монтаж оборудования. Главным преимуществом такого агрегата является возможность подачи воды с глубины до 10 метров.
Важно: всасывающие насосы с встроенным эжектором требуют наличия специального поплавкового выключателя. Это позволяет уберечь агрегат от сухого хода и последующего сгорания.
Помпы с выносным эжектором работают тише, но при этом и уровень погружения заборного шланга в разы меньше. Принцип работы такого механизма строится на гидравлическом рабочем узле, который всасывает воду и подает её наверх под большим давлением.
Виды самовсасывающих помп
Центробежный насос
Принцип работы такого оборудования заключается в высокоскоросном вращении колеса и создания центробежной силы
Конструкция такого оборудования состоит из рабочего узла, размещенного в спиралевидном корпусе. При этом сам узел имеет форму колеса с лопастями на нём. Лопасти выгнуты в противоположную сторону от направления движения рабочего колеса.
Принцип работы такого оборудования заключается в высокоскоросном вращении колеса и создания центробежной силы. В результате вода поступает в резервуар насоса через входной патрубок и покидает его через выходной клапан. В промежутках между поступлениями и выталкиваниями воды из помпы в области рабочего узла давление меняется от большего к меньшему и наоборот, в зависимости от положения воды в нём.
Важно: центробежные насосы могут иметь от одного до нескольких рабочих колес, что позволяет называть такие помпы одноступенчатыми или многоступенчатыми. При этом производительная мощность последнего будет в разы выше.
Вихревой насос
Принцип действия вихревого водяного агрегата заключается в быстром вращении винта Архимеда
Существуют также и модели самовсасывающих помп с вихревым рабочим узлом. Здесь всасывающий насос имеет рабочий узел в виде винта Архимеда. Пример такого элемента — стандартная кухонная мясорубка. Глубина забора воды при помощи такого оборудования составляет до 8 метров, но при этом агрегат способен перекачивать воду с примесями песка или глины. Подобные включения никак не влияют на износ насосного оборудования.
Принцип действия вихревого водяного агрегата заключается в быстром вращении винта Архимеда и изменении давления в рабочей камере под воздействием сначала воздуха, а потом и воды. В результате перепадов давления вода, поступившая в резервуар, вы выталкивается в выходное отверстие через специальный клапан.
Важно: на вихревых всасывающих установках обязательно наличие обратного клапана, что позволит предотвратить отток жидкости из насоса во время забора воды. А это действие (отток воды) часто работает не на руку долговечности техники, заставляя её работать в усиленном режиме.
Основные отличия всасывающих насосов: центробежного и вихревого
Выбирать бытовой насос необходимо, учитывая не только его технические характеристики, а и принцип работы и стоимость
Если вы решили, что глубина вашего источника идеально подходит под установку поверхностного самовсасывающего насоса, но при этом не знаете, какой тип оборудования выбрать, то внимательно изучите отличия между агрегатами. Полученные знания позволят вам сделать единственно верный выбор.
- В первую очередь обращаем внимание на массу. Здесь центробежный насос лидирует. Кроме того он же имеет и большие габариты в отличие от вихревого агрегата. Для некоторых такой параметр играет важную роль.
- Уровень шума у обоих видов помп разный. Так, центробежный агрегат работает в разы тише вихревого.
- Здесь же стоит отметить и производительную мощность оборудования. Вихревой насос справляется с этим лучше, чем центробежный. То есть напор воды будет сильнее.
- Глубина погружения водозаборного шланга у центробежного устройства достигает 10-12 метров, в то время как винтовой агрегат способен забирать воду лишь с глубины 8 метров.
- Стоимость вихревого всасывающего насоса ниже, чем у бытового центробежного. Поэтому, если вашей целью является еще и экономия средств, то стоит обратить внимание именно на центробежный водяной насос.
Важно: выбирать бытовой насос необходимо, учитывая не только его технические характеристики, принцип работы и стоимость. Стоит также учесть и средний дебит скважины/колодца, чтобы впоследствии не попасть впросак.
Кроме того, обслуживание насоса самовсасывающего требует не только качественного монтажа, но и надёжной защиты от холода. Поэтому лучше оборудовать для помпы специальный защитный кессон, который к тому же заглушит чрезмерный шум от работающей техники.
Разбор внутреннего устройства и принципа работы самовсасывающего насоса для воды
Для устройства эффективных систем автономного водоснабжения в загородных коттеджах, частных домах и дачных участках необходимы самовсасывающие насосы для воды. Из названия следует, что данное оборудование способно, находясь на небольшом расстоянии, от источника водозабора, поднимать жидкость с глубины, пропуская ее «через себя». Выпускаемые производителями модели отличаются назначением и целым рядом технических характеристик, которые нужно изучать при выборе насоса для бытового использования. Довольно часто самовсасывающие насосы в автономных системах загородного водоснабжения идут вместе с накопительным или мембранным напорным баком. Правда, такой вид оборудования уже называют насосной станцией.
В данном видеоролике наглядно показан принцип работы бытового самовсасывающего насоса, способного забирать жидкость с помощью шланга из емкости и перекачивать ее в нужное место.
Виды самовсасывающих насосов
Производители выпускают самовсасывающие насосы с встроенным или выносным эжектором. В данном виде насосного оборудования всасывание и подъем жидкости происходит за счет ее разряжения. Во время работы эжекторные установки издают слишком много шума, поэтому для их размещения на участке подбирается специальное помещение, находящееся на достаточном расстоянии от жилого дома. Главное достоинство самовсасывающих насосов с эжектором заключается в их способности поднимать воду с большой глубины, в среднем составляющей около 10 метров. При этом в источник водозабора опускается подающая труба, а сам насос устанавливается на некотором расстоянии от него. Такое расположение позволяет свободно контролировать работу оборудования, что сказывается на продолжительности срока его использования.
Важно! Для всех моделей бытовых самовсасывающих насосов данного типа важно обеспечить защиту от «сухого хода», провоцирующего поломку агрегата в большинстве случаев.
Ко второму виду оборудования относят самовсасывающие насосы, обеспечивающие подъем воды без эжекторов. В моделях данного типа насосов всасывание жидкости обеспечивается гидравлическим устройством, имеющим специальную многоступенчатую конструкцию. Гидравлические насосы работают бесшумно в отличие от эжекторных моделей, но по глубине забора жидкости они им уступают.
Устройство и принцип действия центробежного насоса
На рисунке представлено устройство самовсасывающего насоса центробежного типа. В корпусе, имеющем спиральную форму, расположено жестко закрепленное колесо, которое состоит из пары дисков с лопастями, вставленными между ними. Лопасти отогнуты в противоположную сторону от направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков определенного диаметра обеспечивается соединение насоса с напорным и всасывающим трубопроводом.
Так схематично можно представить устройство самовсасывающего центробежного насоса для перекачки воды, используемого в частных домах и на дачах
Принцип действия центробежных самовсасывающих насосов выглядит следующим образом:
- После наполнения водой корпуса и всасывающего трубопровода рабочее колесо начинает вращаться.
- Центробежная сила, возникающая при вращении колеса, вытесняет воду от его центра и отбрасывает ее на периферийные участки.
- За счет создаваемого при этом повышенного давления происходит вытеснение жидкости с периферии в напорный трубопровод.
- В это время в центре рабочего колеса давление наоборот понижается, что вызывает поступление жидкости через всасывающий водопровод в корпус насоса.
- По данному алгоритму происходит непрерывная подача воды самовсасывающим насосом центробежного типа.
Важно! В конструкции центробежных насосов может быть от одного до нескольких рабочих колес. Соответственно количеству колес различают одноступенчатые и многоступенчатые насосные установки. Однако количество колес не влияет на общий принцип работы данного оборудования. В любом случае жидкость перемещается под действием центробежной силы, образующейся вращающимися колесами.
Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса
Воздух, показанный на рисунке желтым цветом, всасывается в корпус насоса за счет вакуума, который создается путем вращения импеллера (рабочего колеса). Далее происходит смешивание воздуха, попавшего внутрь насоса, с рабочей жидкостью, содержащейся в корпусе агрегата. На рисунке данная жидкость изображена голубым цветом.
На данном рисунке изображено устройство и принцип работы вихревого самовсасывающего насоса для подъема жидкости на высоту не более восьми метров
После поступления смеси воздуха и жидкости в рабочую камеру происходит отделение этих компонентов друг от друга, основанное на разности их плотностей. При этом отделившийся воздух выводится через подающую магистраль, а жидкость рециркулирует в рабочей камере. Когда из всасывающей линии происходит удаление всего воздуха, то насос наполняется водой и начинает работать в режиме центробежной установки.
Возможные варианты исполнения вихревых самовсасывающих водяных насосов, выпускаемых производителями для бытового использования владельцами частных домов и загородных коттеджей
На всасывающем фланце устанавливается обратный клапан, который предназначен для того, чтобы не допускать обратного попадания воздуха в трубопровод, а также для обеспечения постоянного присутствия в камере насоса рабочей жидкости. Благодаря такому устройству и принципу действия вихревые самовсасывающие насосы способны с залитой камерой обеспечивать подъем жидкости с глубины, не превышающей восьми метров, без установки донного клапана.
Важно! Вихревые насосы рассчитаны на перекачку не только воды, но и жидкостно-воздушных смесей.
Чем отличаются вихревые и центробежные конструкции?
Центробежный агрегат по габаритам более массивен, чем самовсасывающий вихревой водяной насос, отличающийся компактными размерами. Зато центробежные насосы издают мало шума, что важно при эксплуатации в быту. Вихревые модели реализуются по меньшей цене, что также немаловажно для потребителя. При этом напор воды, создаваемый вихревыми помпами, до семи раз может превосходить возможности центробежных моделей.
При выборе самовсасывающего насоса не стоит руководствоваться лишь ценами, так как дешевое оборудование может не обеспечить нормальную работу водоснабжающих систем. Отталкиваться желательно от назначения насоса и его технических характеристик. При грамотном выборе модели насоса и соблюдении рекомендаций производителя по способу ее эксплуатации можно рассчитывать на длительное функционирование приобретенного оборудования.
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
Источники: http://vodakanazer.ru/nasosy-i-nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-kolodcev/nasos-samovsasyvayushhij.html, http://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasosy-montazh/ustrojstvo-samovsasyvayushhego-nasosa.html, http://stoki.guru/nasosy/drenazhnye/princip-raboty-i-ustroystvo-vihrevyh-nasosov.html
