Современные насосы: виды и особенности

Виды современных насосов

Центробежные насосыявляются наиболее распространёнными и предназначены для подачи холодной или горячей воды, вязких или агрессивных жидкостей, сточных вод, смесей воды с грунтом, золой и шлаком, торфом, раздробленным каменным углём и т.п. Их действие основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Под влиянием возникающей при этом центробежной силы частицы подаваемой среды из рабочего колеса перемещаются в корпус насоса и далее, а на их место за счет перепада давления поступают новые частицы, обеспечивая непрерывную работу насоса. Рабочие колёса насоса могут быть не только с односторонним подводом жидкости, но и с двухсторонним, что позволяет почти полностью уравнивать осевую нагрузку на колеса.

Для создания больших напоров применяют многоступенчатые насосы, в которых жидкость проходит последовательно несколько рабочих колёс, получая от каждого из них соответствующую энергию. Важнейшей особенностью центробежных насосов является непосредственная зависимость напора, а также мощности и КПД от подачи, которая для каждого типа насоса выражается соответствующими графиками, называемыми характеристиками. КПД центробежного насоса при определенном режиме его работы достигает максимального значения, а затем с увеличением подачи снижается. Центробежные насосы отечественного производства могут обеспечить подачу воды до 65000 м 3 /ч при напоре 18,5 м, потребляя мощность 7,5 Мвт, максимальный КПД равен 88–92%.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса (как это показала практика) связана с плохими условиями всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации.

p
hвс
pвс, Wвс

Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов). При появлении признаков неустойчивой работы насоса на это следует обратить внимание. На всасывающую способность насоса отрицательно влияют следующие факторы:

· высокая температура (более 60 0 С) перекачиваемой жидкости;

· неплотности во фланцевых соединениях и “сальниковой” запорной арматуре на всасывающей линии;

· малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии;

· засорение всасывающей линии.

Высота всасывания центробежного насоса определяется по формуле:

(27)

где pвс – давление жидкости во всасывающей трубе; Wвс – скорость жидкости во всасывающей трубе.

Для нахождения максимальной высоты всасывания в уравнение (27) вместо pвс необходимо принимать минимально возможное значение давления всасывания, т.е. давление насыщенных паров жидкости при данной температуре pt. Допустимое значение высоты всасывания определяется с учетом кавитационного запаса ΔHкав:

(28)

Значение ΔHкав от подачи приводится в паспорте насоса.

Осевые насосы предназначены для подачи больших объёмов жидкостей. Их работа обусловлена передачей той энергии, которую получает жидкость при силовом воздействии на неё поверхностей вращающихся лопастей рабочего колеса. Частицы подаваемой жидкости при этом имеют криволинейные траектории, но, пройдя через выправляющий аппарат, начинают перемещаться от входа в насос до выхода из него, в основном вдоль его оси. Есть две основных разновидности осевых насосов: жестколопастные с лопастями, закрепленными неподвижно на втулке рабочего колеса, называемые пропеллерными, и поворотно-лопастные, оборудованные механизмом для изменения угла наклона лопастей. Насосы обеих разновидностей строят обычно одноступенчатыми, реже двухступенчатыми. Изменением наклона лопастей рабочего колеса достигается регулирование подачи с поддержанием КПД на высоком уровне в широких пределах.

Вихревые насосы обладают хорошей способностью самовсасывания, т. е. возможностью начинать действие без предварительного заполнения всасывающей трубы подаваемой средой, если она имеется в корпусе насоса. Благодаря этому они применяются для подачи легкоиспаряющихся или насыщенных газами капельных жидкостей и в комбинации с центробежными насосами. Существуют две разновидности вихревых насосов: закрытого и открытого типа. В вихревом насосе закрытого типа частицы жидкости из ячеек, расположенных по периферии рабочего колеса, под влиянием центробежных сил будут переходить в канал корпуса насоса и затем, передав часть своей кинетической энергии находящейся там среде, возвратятся в другие ячейки. Совершая винтообразное вихревое перемещение, каждая частица за время её нахождения в насосе несколько раз побывает в ячейках ротора и получит от него определенную энергию. В результате такого многоступенчатого действия вихревые насосы по сравнению с такими же центробежными насосами развивают в 3–7 раз больший напор, но работают с более низким КПД. В вихревых насосах открытого типа жидкость подводится вблизи вала насоса, проходит между лопатками рабочего колеса и отводится к выходному отверстию в корпусе из открытого (без перемычки) периферийного канала. В зарубежной литературе вихревые насосы называются фрикционными, регенеративными, турбулентными, самовсасывающими и др.

Поршневые насосы отличаются большим разнообразием конструкций и широтой применения. Действие поршневых насосов состоит из чередующихся процессов всасывания и нагнетания, которые осуществляются в цилиндре насоса при соответствующем направлении движения рабочего органа – поршня или плунжера. Эти процессы происходят в одном и том же объёме, но в различные моменты времени. По способу сообщения рабочему органу поступательно-возвратного движения насосы разделяют на приводные и прямодействующие. Чтобы периодически соединять рабочий объём то со стороной всасывания, то со стороной нагнетания, в насосе предусмотрены всасывающий и нагнетательный клапаны. Во время работы насоса жидкость получает главным образом потенциальную энергию, пропорциональную давлению её нагнетания. Неравномерность подачи, связанная с изменением во времени скорости движения поршня или плунжера, уменьшается с увеличением кратности действия насоса и может быть почти полностью устранена применением воздушно-гидравлического компенсатора (воздушных колпаков). Поршневые насосы классифицируют на горизонтальные и вертикальные, одинарного и многократного действия, одно- и многоцилиндровые, а также по быстроходности, роду подаваемой жидкости и др. признакам. По сравнению с центробежными насосами поршневые имеют более сложную конструкцию, отличаются тихоходностью, а, следовательно, и большими габаритами, а также большей массой на единицу совершаемой работы. Но они обладают сравнительно высоким КПД и независимостью подачи от напора, что позволяет использовать их в качестве дозировочных.

Высота всасывания поршневого насоса определяется для начального момента всасывания, когда скорость жидкости во всасывающей трубе равна нулю, а силы инерции максимальны:

(29)

где ω – угловая скорость вращения кривошипа, R – радиус кривошипа, Lвс – длина всасывающей трубы, F – площадь поршня насоса, Fвс – площадь поперечного сечения всасывающей трубы.

p
hвс
pвс

Последний член уравнения (29) представляет собой напор, затрачиваемый на преодоление сил инерции.

Максимальное значение высоты всасывания определяется, когда pвс = pt.

Допустимая высота всасывания устанавливается с учетом кавитационного запаса ΔHкав определяется по формуле:

(30)

Роторные насосы получили распространение главным образом для осуществления небольших подач жидкости. По особенностям конструкции рабочих органов роторные насосы можно подразделить на зубчатые (шестерённые), винтовые, шиберные, коловратные, аксиально- и радиально-поршневые, лабиринтные и др. Каждый из них имеет свои разновидности, но объединяющий их признак – общность принципа действия, в основном аналогичного действию поршневых насосов. Роторные насосы отличаются отсутствием всасывающего и нагнетательного клапанов, что является их большим преимуществом и упрощает конструкцию. Зубчатый насос с внешним зацеплением двух шестерён – наиболее распространённый – всасывает жидкость при выходе зубьев одного колеса из впадин другого и нагнетает её при входе зубьев одной шестерни в зацепление с другой. Зубчатые насосы снабжаются предохранительным клапаном, который при достижении максимально допустимого давления перепускает жидкость со стороны нагнетания на сторону всасывания. Зубчатые насосы используют для подачи нефтепродуктов и др. жидкостей без абразивных примесей. Шиберный пластинчатый насос действует в результате изменения рабочих объёмов, заключённых между соседними пластинами и соответствующими участками поверхностей ротора и корпуса насоса. В левой части насос при вращении по часовой стрелке эксцентрично расположенного ротора этот объём увеличивается, из-за чего давление в нём понижается и создаётся возможность для всасывания жидкости. В другой части насоса при вращении ротора межлопаточные пространства уменьшаются, что обеспечивает нагнетание подаваемой среды. Эти насосы бывают одинарными и сдвоенными.

Струйные насосы из числа насосов имеют наиболее широкую область применения и наибольшее разнообразие конструкций. Одним из них является водоструйный насос, действие которого состоит в основном из трёх процессов: преобразования потенциальной энергии рабочей жидкости в кинетическую, обмена количеством движения между частицами рабочей жидкости и подаваемой среды (в камере смешения), а также перехода кинетической энергии смеси рабочей и транспортируемой жидкостей в потенциальную (в диффузоре). Благодаря этому в камере смешения создаётся разрежение, что обеспечивает всасывание подаваемой среды. Затем давление смеси рабочей и транспортируемой жидкостей значительно повышается в результате снижения скорости движения, что делает возможным нагнетание. Струйные насосы просты по устройству, надёжны и долговечны в эксплуатации, но их КПД не превышает 30%.

5. Выбор насоса

Для того чтобы определиться в выборе насосного агрегата в каждом конкретном случае необходима следующая информация:

Для каких целей будет использоваться насос?

Какой объем жидкости необходимо транспортировать (расход) при помощи насоса и с каким давлением (напором)?

Необходима информация о рабочей (перекачиваемой) среде, а именно: вязкость, химическая активность, наличие твердых веществ и их величина, температурные показатели рабочей среды, ее взрыво-пожаробезопасность и токсичность.

Условия эксплуатации (на открытом воздухе, в помещении, влажность и взрыво-пожароопасность помещения, где будет эксплуатироваться насос).

Для выбора насоса необходимо знать характеристику трубопровода, на который он будет работать. При гидравлическом расчете трубопроводов любой трубопровод представляет собой гидравлическое сопротивление, при расчете которого необходимо учитывать как потери на трение, зависящие в основном от геометрических размеров трубы, расхода жидкости в нем, режима течения и шероховатости, а также местные гидравлические сопротивления, которые создают любые устройства и элементы, расположенные на участках трубопроводов.

Уравнение (2) было записано через параметры сети. Для турбулентного режима в квадратичной зоне это уравнение можно представить в виде:

(31)

где , . Как видно из (31) характеристика трубопровода (сети) имеет вид квадратичной параболы с начальным параметром Hст.

Тип насоса выбирают из технологических потребностей. Для центробежных насосов Q и H жестко связаны. Подача легко регулируется. Для поршневых (объемных) насосов Q = const. Можно получить большие напоры (давления), Q и H практически не связаны.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Какие виды насосов существуют?

Насос представляет собой агрегат, который посредством всасывания и нагнетания жидкости перемещает ее при помощи кинетической или потенциальной энергии. Такие приборы применяются сегодня в различных сферах деятельности человека. Агрегаты представленного типа можно встретить как в промышленности, так и в быту.

Существующие виды насосов разнообразны. Они отличаются принципом действия и областью применения. В продаже представлены конструкции, способные работать не только с жидкостью, но и газами, в вакууме, для передачи теплоты, магнитного потока и т. д. Чтобы разобраться в этом многообразии, необходимо рассмотреть основные виды представленных устройств. Это позволит выбрать из огромного количества существующих конструкций оптимальный вариант оборудования.

Классификация

Современные насосы, виды и принцип работы которых отличаются по различным критериям, отличаются особенностями конструкции, применением и по ряду прочих характеристик. Для перемещения жидкостей под определенным напором сегодня используется 2 типа агрегатов. К первой категории относятся насосы-машины, а ко второй – насосы-аппараты. Они включают в себя множество подвидов оборудования.

Насосы-машины приводятся в действие двигателем. К ним относятся лопастные, поршневые, роторные и прочие разновидности.

Насосы-аппараты функционируют от других источников энергии. В не предусмотрено наличие рабочих механизмов. В эту группу входят струйные, гидравлические, магнитогидродинамические насосы, а также газлифты, вытеснители и т. д.

По назначению виды насосов для воды делят на несколько основных групп. К ним относятся водоподъемные, циркуляционные, дренажные агрегаты.

Тип рабочей камеры

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

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

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

При выборе той или иной разновидности оборудования потребитель руководствуется классификацией по целевому признаку, соответствию условиям отрасли и эксплуатации.

Назначение

Существующие разновидности насосов классифицируют по признаку применения в различных сферах деятельности человека. Существуют агрегаты для перекачки чистой воды, сточных вод, способствующие повышению напора в системе, а также обеспечения постоянной циркуляции в отопительных коммуникациях.

Отдельно также выделяют виды пожарных насосов . Они используют оборудование высокой мощности. При этом создается большой напор воды.

Дренажные насосы предназначены для перемещения загрязненной дождевой, грунтовой воды. В подобных устройствах предусмотрено наличие измельчающей системы, а также фильтрующих компонентов. Это малогабаритные, неприхотливые приборы, отличающиеся доступностью для покупателей. Поэтому их используют повсеместно.

Фекальное оборудование отличается повышенным диаметром отверстий и наличием режущего механизма. Они способны отводить субстанции различной консистенции. Их устанавливают в яму или резервуар, где они находятся на протяжении всего времени их эксплуатации.

Повышающие давление агрегаты устанавливаются перед прибором, который требует при работе излишнего давления жидкости.

Центробежные агрегаты

Описывая виды насосов по принципу действия , следует рассмотреть основные из них. Одним из самых часто используемых человечеством приборов является центробежный агрегат. Он используется в системах подачи воды, агрессивных, вязких жидкостей, сточных, грунтовых вод.

Прибор передает кинетическую энергию от рабочего колеса (вращается в процессе работы) той субстанции, которая находится между его лопастями. Центробежная сила, образующаяся при этом, передает жидкость внутрь корпуса прибора. Затем она перемещается далее по системе. На место переместившейся субстанции поступает новая жидкость. Так обеспечивается непрерывная работа насоса.

Подвод жидкости к колесу может осуществляться не только с одной стороны. Встречаются более сложные центробежные конструкции. В них подвод осуществляется с двух сторон. Такой подход предоставляет возможность уравнивать давление субстанции, которое она осуществляет на лопасти колеса.

Одной из основных технических характеристик подобных насосов является коэффициент быстроходности. При выборе той или иной модели необходимо учитывать существующие особенности работы оборудования. В этом случае оно проработает долго и эффективно.

Многоступенчатые и осевые конструкции

Изучая виды насосов, характеристики которых отличаются по принципу устройства, следует также уделить внимание осевым и многоступенчатым конструкциям. Они также достаточно распространены в промышленном производстве и быту.

Многоступенчатые разновидности позволяют создавать большой напор жидкости. Она проходит последовательно через несколько рабочих колес. Каждый из этих конструкционных элементов передает определенную энергию субстанции.

Читайте также:  Что такое подвижные анкеры?

При выборе подобного оборудования важно обращать внимание на зависимость показателей напора и мощности, высоты всасывания на стадии подачи, КПД. Последняя характеристика достигает максимума в определенном режиме работы оборудования. При увеличении подачи КПД снижается. Подобные конструкции способны обеспечить напор воды в размере 65-138 тыс. м³/ч. При этом высота водяного столба может составлять 18,5-95 м. Именно такое оборудование применяется при пожаротушении высотных зданий.

Рассматривая виды и типы насосов, следует сказать также про устройство осевых насосов. Они способны за короткое время переместить большой объем жидкости. Рабочее колесо передает поверхностью своих лопастей определенную энергию субстанции. Именно с такой силой движется жидкость в системе. Ее частицы движутся по кривой. Попадая в выпрямляющий аппарат, их траектория выравнивается. До выхода из агрегата жидкость движется вдоль оси насоса. Такой принцип циркуляции и послужил для определения названия подобной техники.

Осевые насосы могут иметь в своей конструкции жесткие лопасти или поворотные конструкционные элементы. В первом варианте элементы пропеллера закреплены неподвижно. Во втором варианте в систему встроен механизм, поворачивающий лопасти, меняющий угол их наклона.

Вихревые и роторные конструкции

Разбираясь в вопросах классификации современного напорного оборудования, необходимо сказать несколько слов о том, какие виды насосов еще востребованы в хозяйственной деятельности человека. По принципу устройства внутреннего механизма выделяют вихревый тип конструкции.

Такие агрегаты характеризуются хорошими показателями самовсасывания. Они способны стартовать без предварительного заполнения трубы жидкостью, которая присутствует в корпусе прибора. Основной сферой применения подобного оборудования является перемещение испаряющихся быстро субстанций, капельных жидкостей, насыщенных газами. Также их применяют в комбинации с насосами центробежного типа.

Вихревые приборы могут быть открытого или закрытого класса. В последнем варианте жидкость из ячеек периферии рабочего колеса при возникновении центробежной силы перемещается в канал корпуса. Далее она передает часть своей энергии находящейся внутри среде. После этого жидкость перемещается в следующую ячейку. При такой организации насос вихревого типа развивает напор в несколько раз больше, чем у центробежных разновидностей. Однако их КПД будет ниже.

В основные виды насосов вошли также роторные разновидности. Они подают небольшое количество жидкости. Они бывают зубчатыми, шиберными, винтовыми, коловратными, лабиринтовыми и т. д. Все они отличаются идентичным принципом действия. Такие конструкции не имеют в своем составе нагнетательного и всасывающего клапана. Это упрощает конструкцию, делая ее долговечнее и практичнее.

Поршневые конструкции

В продаже представлены также поршневые виды насосов . Они отличаются разнообразными конструкционными решениями. Благодаря такой особенности они применяются в широком спектре отраслей.

Действие агрегата происходит посредством периодического всасывания и нагнетания внутри цилиндра во время движения рабочего элемента. Им является плунжер или поршень. Объем перемещаемой жидкости не меняется. Периодически ускоряется или замедляется время перемещения рабочего механизма.

Поршневые насосы могут быть приводными, прямодействующими. Конструкция имеет в своем составе нагнетательный и всасывающий клапан. Субстанция, перемещающаяся по системе, получает кинетическую энергию. Ее величина пропорциональна давлению при ее нагнетании.

Поршневые насосы могут быть вертикальными, горизонтальными, многократного или одинарного действия. В их состав могут входить один или несколько цилиндров. Конструкция отличается значительной сложностью организации. При значительных габаритах это относительно тихое устройство. Их КПД высок, а работа отличается высокой независимостью при подаче от напора.

Струйные конструкции

Существующие виды водяных насосов насчитывают большое количество вариантов конструкций. Одним из востребованных типов оборудования является струйный агрегат. Он относится к группе насосов-аппаратов. Такая конструкция отличается большим разнообразием. Сфера применения струйных насосов широка.

Представленное оборудование имеет простую и практичную конструкцию, отличается долговечностью при эксплуатации. Их КПД невысок, составляет всего около 30 %. Ярким примером струйной конструкции является водоструйный насос. Он преобразует потенциальную энергию жидкости в кинетическую в конической сужающейся насадке. Далее подаваемая смешивается с рабочей субстанцией в камере. После этого кинетическая энергия снова переходит в потенциальную.

Водяные насосы

Изучая виды насосов для воды , следует выделить несколько групп подобного оборудования. Приборы представленного типа могут быть поверхностными или погружными.

К первой категории относятся приборы, которые монтируются вне водяной поверхности. Они способны поднимать воду на поверхность с глубины до 8 м. Это производительное оборудование, практичностью и ремонтопригодностью. При работе агрегат не издает шума. Его стоимость приемлема практически для любого покупателя. К таким приборам относятся центробежные и вихревые типы конструкции.

Погружные разновидности подвешивают при помощи троса непосредственно над водой. Они касаются жидкости, передавая ее на поверхность. Такие устройства позволяют транспортировать воду даже с большой глубины. Эти приборы обеспечивают в жилых домах. Их применяют в системах орошения, подачи технической и питьевой воды в резервуар. При затоплении помещения погружные насосы также эффективно эксплуатируются.

Конструкция в этом случае сложна и требовательна. Могут возникать затруднения в процессе технического обслуживания техники. Вода, в которую погружается агрегат, должна быть чистой, без большого количества примесей.

Циркуляционные конструкции

Циркуляционные виды насосов применяются в системах отопления. Теплоноситель перемещается с заданной скоростью по системе. Его температура постепенно понижается. Помещение обогревается при определенном уровне движения теплоносителя. Такие приборы применяют даже в многоэтажных домах, в которых система отопительных труб и радиаторов характеризуется разветвлениями.

Чем толще подводящие коммуникации, тем большая мощность насоса требуется. В месте врезки насоса в систему происходит перепад давления. Чтобы оборудование работало эффективно, требуется обеспечить необходимый уровень производительности.

Рассмотрев основные виды насосов, можно понять особенности подобного оборудования, их отличия и характерные особенности эксплуатации. Разнообразие конструкций позволяет применять представленную технику в различных сферах хозяйственной деятельности человека.

Разновидности насосов для воды

Гидравлическое устройство, которое используется для всасывания воды, её напорного перемещения или нагнетания, называется насосом. Как правило, любое перемещение жидкости подобными агрегатами происходит за счёт передачи ей потенциальной или кинетической энергии. В зависимости от технических параметров и назначения бывают разные виды насосов. При этом они отличаются коэффициентом полезного действия, мощностью, объемами перекачиваемой за единицу времени жидкости, максимальным напором и создаваемым давлением.

Классификация в зависимости от цели использования

Выбор типа насосного оборудования в зависимости от цели использования можно сделать на основании следующей классификации:

  1. Все погружные насосы можно разделить на три группы:
    • агрегаты скважинного типа подходят для установки в скважинах;
    • дренажное оборудование делится, в свою очередь, на два типа: насосы, которые работают с чистой водой, и приборы, которые могут использоваться для перекачки грязной воды;
    • колодезные агрегаты устанавливаются в шахтных колодцах.
  1. Все поверхностные насосы можно разделить на следующие типы:
    • фонтанные;
    • канализационные установки, которые делятся на агрегаты наружного и внутреннего использования;
    • насосные станции.

Стоит знать: агрегатов для перекачки воды насчитывается около 3 тысяч видов. Их принцип устройства, область применения и особенности питания могут существенно отличаться. Чтобы правильно сделать выбор, необходимо учитывать назначение прибора и условия эксплуатации.

Классификация

При выборе насосного оборудования очень важно учитывать тип питания, поскольку в некоторых условиях может потребоваться независимая от электросети работа агрегата. Такая работа свойственна только агрегатам, укомплектованным двигателем внутреннего сгорания.

Так, по типу энергопитания все насосы можно разделить на такие виды:

  1. Электрические приборы для работы мотора используют переменный ток. Это делает их зависимыми от электросети. Однако это позволяет не заботиться о пополнении запасов топлива. Выбор такого насоса стоит делать в том случае, если в месте его использования есть работающая электросеть. Важно учитывать напряжение в сети, а так же то, на какое количество фаз рассчитан прибор.
  2. Жидкотопливные насосы , называемые мотопомпа, работают на ДВС. Они делятся на такие разновидности:
    • Бензиновые . Эти агрегаты используют бензиново-масляную смесь, приготовленную в определённой пропорции. Они более тихие в работе и менее дорогостоящие, чем дизельные агрегаты.
    • Дизельные насосы работают на солярке. Эти приборы отличаются высокой экономичностью и повышенным шумом при работе.

Главным преимуществом мотопомп является их мобильность и простота использования. Они подходят для мест, где есть перебои с подачей электропитания или полностью отсутствуют электрические сети.

Также есть классификация водяных насосов в зависимости от чистоты перекачиваемой жидкости. По этому критерию насосные агрегаты делятся на следующие типы:

  • для чистой воды с содержанием твёрдых примесей, не превышающим 150 г/м³. Сюда относятся скважинные, колодезные и все модификации поверхностных насосов;
  • для воды средней степени загрязнения , в которой содержание примесей не превышает 200 г/м³. К этой категории относятся дренажные насосы, самовсасывающие и циркуляционные агрегаты, некоторые виды насосных станций и фонтанные насосы;
  • для сильно загрязнённой воды с концентрацией твёрдых примесей больше 200 г на кубометр. В эту категорию входят некоторые типы дренажных насосов, а также поверхностные канализационные устройства.

Внимание: неправильный выбор насоса по критерию чистоты перекачиваемой жидкости может привести к быстрому износу механических деталей и выходу из строя. Самостоятельно оценить степень чистоты воды можно только по количеству осадка и плавающим твёрдым частицам.

По месту расположения относительно водного зеркала все насосные агрегаты делятся на следующие типы:

  • Поверхностные насосы устанавливаются на некотором расстоянии от источника и сообщаются с ним посредством трубопровода или шланга. Мощность агрегата зависит от расстояния, на котором оно находится от источника. Чем оно больше, тем выше должна быть мощность.
  • Погружные агрегаты монтируются в гидротехническом сооружении. При этом корпус прибора должен быть полностью либо частично погружён в воду.

Агрегаты поверхностного типа

Насосы поверхностного типа чаще всего используются в быту для дач, загородных домов и коттеджей. Они подходят для оросительной системы, полива огорода и подъёма давления в системе водоснабжения.

Такие насосы для воды отличаются небольшими размерами, простотой эксплуатации и высокой экономичностью. Если их укомплектовать дополнительной автоматикой, то приборы будут работать, как автономные насосные станции. А при комплектации выносным эжектором агрегат сможет поднимать воду со значительной глубины.

По способу транспортировки воды и устройству такие приборы делятся на следующие типы:

  1. Вихревые – это агрегаты с особой формой лопастей рабочего колеса, способствующей характерному вращению воды в пространстве между лопастями. Благодаря концентрации завихрений в один канал удаётся добиться мощного вращательного движения потока. В итоге напор такого агрегат в 5 раз выше, чем у его центробежного собрата. Это компактные приборы с приемлемой ценой. Однако они могут работать только с чистой водной средой.
  2. Центробежные насосы имеют лопасти, которые разбрасывают воду по стенкам рабочей камеры. Это более массивные агрегаты с бесшумной работой.

Самовсасывающие приборы

Такие типы насосов очень ценятся за их простоту, неприхотливость в обслуживании и удобство эксплуатации. В зависимости от наличия эжекторного устройства агрегаты бывают:

  • безэжекторные . В них жидкость втягивается за счёт особой гидравлической конструкции насосного оборудования;
  • эжекторные . В этом приборе поднятие воды осуществляется за счёт нагнетания вакуума в эжекторе.

Такое оборудование можно использовать для:

  • полива огорода и сада;
  • обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения загородного дома;
  • для подъёма жидкости из чистых или слабо загрязнённых поверхностных водоёмов, колодцев или скважин.

Главный недостаток безэжекторных агрегатов – небольшая высота подъёма, не превышающая 9 м. Однако агрегаты с эжектором легко справятся с этой проблемой. Самовсасывающие насосы сложно эксплуатировать в холодное время года, поскольку все водоподающие механизмы находятся на поверхности и нуждаются в защите от замерзания.

Насосы фонтанного типа

Фонтанный тип насосного оборудования нашёл широкое применение в ландшафтном дизайне. С помощью таких агрегатов обустраивают мини пруды, декоративные водоёмы, ручьи, фонтаны и каскадные водопады. Отдельные модели такого оборудования дополнены функцией фильтрации жидкости, поэтому могут работать с морской водой.

Благодаря использованию специальных насадок можно формировать красивые фонтанные струи. Помимо этого такое насосное оборудование может использоваться для орошения отдельных близкорасположенных территорий.

Фонтанные насосы делятся на два вида:

  • приборы, устанавливаемые на дно водоёма (на поверхности видна только насадка);
  • агрегаты, монтируемые вне источника воды.

Кроме этого есть сверхмощные агрегаты для создания масштабных водных композиций и обслуживания объектов значительного размера, а также оборудование небольшой мощности для маленьких водоёмов и фонтанных ансамблей.

Насосная станция

Главное преимущество этого прибора – работа в условиях перебоев электроснабжения. Помимо этого оборудование отличается небольшим износом мотора, простотой и доступностью эксплуатации, возможностью обслуживания нескольких точек потребителей.

Агрегат состоит из следующих частей:

  • насоса;
  • гидроаккумулятора;
  • обратного клапана;
  • датчиков управления.

Принцип действия оборудования основан на строении гидробака, внутри которого есть резиновая груша, куда закачивается вода из источника. Эта груша помещена в стальной корпус, в который закачан воздух, создающий определённое давление в системе. Реле давления реагирует на изменение давления воздуха, которое зависит от степени наполнения груши водой. В итоге реле запускает или останавливает насосное оборудование для закачки воды в бак.

Важно: чтобы продлить срок службы насоса, обязательно используйте фильтрующее приспособление на всасывающем патрубке.

Агрегаты погружного типа

Эти приборы устанавливаются в месте забора воды. При этом в водную среду погружается либо весь агрегат с мотором, либо электродвигатель располагается над поверхностью воды. Такое насосное оборудование может перекачивать жидкость со значительной глубины. Оно отличается большой производительностью и эффективным охлаждением двигателя.

В зависимости от внутреннего строения прибор делится на такие виды:

  • вибрационные насосы – это приборы, которые всасывают жидкость за счёт электромагнитного поля и вибрационного механизма. Такая работа прибора диктует особые правила его установки – на определённом расстоянии от дна водозабора, поскольку агрегат способен поднимать со дна ил, песок и другой осадок;
  • центробежные агрегаты работают за счёт кручения лопастей. Когда на них попадает вода, она отбрасывается на стенки рабочей камеры и под давлением транспортируется наружу.

Скважинные насосы

Данные агрегаты подходят для поднятия воды со дна скважин. Эти приборы имеют вытянутую цилиндрическую конфигурацию и небольшие размеры, позволяющие опускать их в обсадную колонну. Такое оборудование может работать на значительной глубине в артезианских скважинах. Мощность прибора довольно внушительная. Для перекачки подходит только слабозагрязнённая или чистая водная среда.

Совет: при выборе диаметра насоса следите, чтобы его размер был на 1-1,5 см меньше сечения обсадной трубы, поскольку для свободного извлечения прибора используется трос, закреплённый на петле корпуса.

Дренажное оборудование

Это оборудование подходит для перекачивания загрязнённой воды из водоёмов, подтопленных подвалов, котлованов, траншей и т.п. Однако есть и модификации, которые рассчитаны на работу в слабозагрязнённой среде.

Читайте также:  Как пользоваться сканером штрих-кодов

Дренажный насос легко справляется с водой, в которой содержится большое количество песка, травы, глины, ила или другого мелкого мусора. А некоторые модели укомплектованы измельчительными ножами, наподобие фекальных насосов. Перекачиваемую воду можно использовать для орошения, полива огорода и технических нужд.

Колодезные агрегаты

Такие насосы подходят для перекачивания воды из шахтных колодцев. Водная среда может содержать небольшое количество мелких примесей в виде песка, глины и ила. Главное их отличие от агрегатов скважинного типа состоит в глубине погружения, она сравнительно небольшая. Подобное оборудование подходит для перекачки чистой воды для нужд питьевого водоснабжения.

Мощность, максимальный напор и производительность такого оборудования довольно внушительные, но и габариты прибора не отличаются компактными размерами. Агрегаты колодезного типа могут похвастаться бесшумной работой и малой вибрацией.

Насосы циркуляционного типа

Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.

В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:

  • Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
  • Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.

Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.

Канализационные насосные устройства

Такое оборудование используется для отвода сточных вод. В зависимости от места установки насосы могут быть двух видов:

  1. Погружные дренажные агрегаты канализационного типа монтируются в месте сбора сточных вод, а именно в септике, отстойнике, сточной канаве, выгребной яме и т.п. Подача стоков в эти накопители осуществляется самотёком за счёт наклона труб. Обычно такое оборудование используется на дачных участках.
  2. Принудительные канализационные насосы наружного типа – это комбинация насосного оборудования и накопительной ёмкости. Это устройство устанавливается в многоэтажных домах, офисных зданиях, производственных помещениях, где нет возможности осуществлять удаление сточных вод самотёком. Они монтируются в подходящей нижней точке системы и осуществляют сбор стоков в специальный бак, откуда под действием насоса они поставляются к месту самостоятельного стока в канализационную систему.

Как правило, многие канализационные фекальные насосы укомплектовываются специальными измельчительными ножами. Это позволяет им транспортировать стоки с высокой степенью загрязнения. За счёт ножей осуществляется измельчение крупных составляющих стоков, что препятствует засорению насосного оборудования.

Классификация насосов

Насос – это агрегат, предназначенный для перемещения различных веществ с разными объемами, имеющих разный состав и особенности. Многообразие разновидностей насосного оборудования требует четкой классификации, для того чтобы потребители могли быстро подобрать необходимую модель в соответствии с собственными нуждами.

Насосы подразделяются на типы с учетом следующих критериев:

  • области использования;
  • принцип действия;
  • конструктивные особенности;
  • назначения и места установки.

При этом определенная модель может характеризоваться по каждому виду классификации.

Область использования

Бытовые – предназначены для:

  • создания давления в автономных системах отопления частных жилых домов;
  • подачи воды при отсутствии централизованных источников снабжения;
  • перекачивания стоков в системах канализации при невозможности обеспечить нужные уклоны в трубопроводах и т.д.

Производительность бытовых насосов значительно более низкая по сравнению с промышленными.

  • для снабжения водой, необходимой при работе промышленных установок;
  • в водоочистных сооружениях и системах охлаждения;
  • в системах снабжения топливом и смазочными материалами;
  • для промывки узлов механизмов и оборудования;
  • для транспортировки нефтепродуктов;
  • в системах водоснабжения котельных установок;
  • в химической промышленности для перекачивания агрессивных жидкостей и т.п.

Мощность промышленных типов имеет большое значение для обеспечения рентабельности предприятий, в том числе работающих в сфере услуг, поэтому подбирая насосы, не экономят на их производительности и стоимости.

Принцип действия

По этому критерию оборудование можно разделить на насосы объемного принципа действия и динамические.

Принцип работы объемных насосов заключается в изменении различными способами объема внутренней камеры, что создает давление, побуждающее к движению перекачиваемые жидкости. Главная их особенность – самовсасывание новых объемов перекачиваемого вещества за счет создания разрежения в камере после удаления из нее ранее поступившего. К ним относятся следующие виды:

  • Поршневые насосы – главным их рабочим органом является поршень, создающий давление в камере цилиндрической формы за счет возвратно-поступательного движения. Впуск и выпуск перекачиваемой субстанции обеспечивают всасывающий, а также нагнетательный клапаны, конструкция которых зависит от области применения. Насосы могут быть предназначены для вертикальной или горизонтальной установки, одноцилиндровыми или оснащенными несколькими цилиндрами, однократного или многократного действия. Мощность зависит от объема цилиндров и скорости движения поршня.
  • Роторные подразделяются на зубчатые, шиберные, шестеренные, лабиринтные, винтовые, импеллерные, перистальтические и другие. Несмотря на различия в устройстве все они функционируют по одному принципу – жидкость или газ перекачивается через фиксированный корпус с помощью перемещения ротора, кулачков, винтов, лопастей или других движущихся деталей. Импеллерные насосы несколько отличаются от других видов – передвижение жидкости в них осуществляется с помощью вытеснения эластичными лопастями вращающегося колеса, заключенного в эксцентрическом корпусе. Конструкция этого вида намного проще поршневых в связи с отсутствием клапанов, поэтому они имеют большую популярность среди пользователей.
  • Вакуумные насосы в полной мере можно назвать самовсасывающими. Большинство из них можно отнести к роторным. Основное условие для их нормальной работы – обеспечение полной герметичности между движущимися деталями и корпусом.

  • Перистальтические представляют собой устройство, состоящее из гибкого рукава, изготовленного из эластомера с размещенным на нем валом с роликами. Вал при вращении пережимает рукав с помощью роликов, обеспечивая проталкивание жидкости.
  • Функционирование динамических насосов осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

      Центробежные – оснащены рабочим колесом, расположенным внутри корпуса. Колесо при вращении повышает кинетическую энергию водотока, за счет которой повышается кинетическое, и вслед за ним потенциальное давление жидкости, что побуждает ее к перемещению.

  • К струйным насосам можно отнести эрлифты и гидроэлеваторы. Эрлифты работают в комплекте с компрессором, насыщающим перекачиваемую жидкость воздушными пузырьками, которая передвигается благодаря их подъемной силе. Действие гидроэлеваторов осуществляется за счет кинетической энергии перекачиваемой субстанции.
  • Вихревые насосы по принципу работы схожи с центробежными. Только здесь ускорение движения водотока побуждается за счет завихрений жидкости, которые создаются посредством эксцентричности корпуса, что приводит к периодическому изменению зазоров между лопастями и кожухом. Они имеют малые размеры и массу, что позволяет легко их перемещать. Единственный недостаток этого типа насосов – невысокий КПД – менее 50 %.

    Конструктивные особенности

    По конструктивным особенностям насосы можно отличить невооруженным глазом, особенно в случаях, когда не получается его установить на запланированное место из-за несовместимости соединений и неподходящих размеров.

    Кроме того, даже у одной разновидности насосов могут быть отличия во внутреннем устройстве. Например, все роторные насосы оснащены роторами, но рабочие элементы – кулачки, лопатки, винты и т.д. – у них могут отличаться.

    Еще одно явное отличие разных видов насосов по конструкции – горизонтальное или вертикальное исполнение.

    Назначение и место установки

    Широко используемые насосы, служащие для подачи воды из скважин, резервуаров и колодцев, подразделяются на поверхностные и погружные.

    Подача воды осуществляется за счет всасывания через гибкий шланг или трубу, которые опускают в скважину. Они могут оборудоваться системой автоматики, обеспечивающей поступление воды по сигналу датчика, срабатывающего при включении кранов в системе. Такая система называется насосной станцией.

    Колодезные опускают непосредственно в саму воду. Они оборудованы поплавками, прекращающими работу насоса при отсутствии воды.

    Назначение дренажных насосов – откачка воды из затопленных подземных помещений, дренажных систем, водоемов, бассейнов, систем автономной канализации. Откачиваемая вода чаще всего бывает загрязненной, поэтому конструкция оборудования рассчитана на минимальный контакт с водой трущихся деталей.

    Насосы циркуляционные используются в автономных системах отопления для создания давления и ускорения циркуляции теплоносителя. Они отличаются небольшими размерами, бесшумностью работы, легкой встраиваемостью непосредственно в трубопроводы системы отопления. При их подборе следует пользоваться простым правилом: оборудование должно в течение часа пропустить через себя 3-кратный объем теплоносителя.

    Назначение фекальных насосов – перекачивание загрязненных и сточных вод, включая хозяйственно-бытовые канализационные стоки, содержащие большое количество крупных примесей. Такие сточные воды удаляются из систем канализации жилых домов, моечных ресторанов и кафе, прачечных и банных заведений, гостиниц и т.д. Обычно хозяйственно-бытовые стоки содержат крупные частицы, которые могут забивать трубы канализационных систем, для предотвращения этого в конструкции предусматривается механизм, измельчающий крупные частицы до нужной фракции.

    Тут еще никто ничего не писал, стань первым!

    Промышленные насосы — принцип работы насосов

    Основное назначение промышленных насосов – использование с целью перекачивания воды, нефтепродуктов, пищевых жидкостей, грунтов, песков, различных химических веществ.

    Применение промышленных насосов:

    • при необходимости принудительной циркуляции жидкостей во всевозможных производственных аппаратах;
    • для охлаждения, отопления, термо- и влагорегуляции;
    • для поддержания постоянного давления;
    • для полива, ирригации и дренажа в агротехнике;
    • в пищевой промышленности;
    • в системах водообеспечения (см. Промышленные насосы для воды).

    Виды промышленных насосов:

    • моноблочные;
    • консольно-моноблочные;
    • вертикального исполнения;
    • горизонтальные;
    • «in-line» (когда подача и выход среды находятся на одном уровне);
    • без контакта ротора со средой (“сухие”);
    • с ротором и рабочим колесом в перекачиваемой жидкости (“мокрые”);
    • погружные насосы.

    Вихревые насосы — применение и описание

    Вихревые насосы используются для перекачки чистой воды без абразивных включений и жидкостей, по химическому составу безопасных для устройства. Вихревые насосные установки достаточно надежны и сравнительно просты.

    Применение вихревых насосов

    Вихревые насосные агрегаты применяют в следующих системах:

    • в системах орошения;
    • в узлах водоотведения и водоснабжения;
    • в промышленных и технологических процессах.

    Вихревые установки применяют и при тушении возгораний, химической водоочистке, в отоплении и вентиляции, а также на нефтеперерабатывающих и спиртовых заводах, для залива и освобождения цистерн.

    Винтовые насосы

    Винтовые насосы служат для перемещения продуктов повышенной вязкости, недостаточно жидких, нетекучих сред водоподготовки, при чистке сточных вод, для любых высоковязких труднотекущих продуктов.

    Оснащаются шнеком, с помощью которого смесь попадает во всасывающую полость. Это дает возможность перекачивать особо труднотекущие вещества. На стройках винтовые агрегаты служат для закачки цементно-песочных смесей, для инъекций цементных и сложных полиуретановых составов, при подаче грунтовок, клеев и клеевых красок.

    Применение винтовых промышленных насосов:

    • пищевая промышленность;
    • системы канализации;
    • капитальное строительство;
    • изготовление строительных материалов.

    Циркуляционные насосы — принцип работы

    Циркуляционный насос – агрегат, который устанавливают прямо в трубопровод для принудительного перемещения по нему жидкости или теплоносителя. Оснащаются циркуляционные установки предпочтительно «мокрым ротором», который помещен в эту жидкость. Смазка и охлаждение его подвижных частей происходит той же протекающей жидкостью, благодаря чему такие насосы работают долго, бесшумно и надежно. От действия центробежной силы происходит вброс воды в трубопровод из корпуса насоса. Различаются по мощности, назначению, конструктивным особенностям.

    Применение циркуляционных насосных агрегатов происходит в системах отопления и
    охлаждения.

    Насос циркуляционный для отопления

    Циркуляционный насос – один из важнейших элементов систем отопления, без которых работа последних или невозможна или имеет крайне низкий КПД. Принудительная циркуляция теплообменника (воды, рабочей среды) с помощью агрегата снижает расход топлива, повышает теплоотдачу и повышает общую температуру в жилых или нежилых помещениях.

    • на горизонтальных трубопроводах – электромотором вверх;
    • на вертикальных трубопроводах – таки образом, чтобы ось двигателя была в горизонтальном положении.

    Дополнительные опоры для придания жесткости не нужны, насос работает с минимальной вибрацией.

    Сферы применения: системы ГВС и отопления жилых домов, общественных и административных зданий, промышленных корпусов.

    Вакуумные насосы

    Вакуумные насосы используются в любых технологических цепочках промышленности, медицины и фармакологии, где требуется создание зон пониженного давления или вакуума. Часто применяются в механизированном молочном животноводстве как основная составляющая доильных аппаратов. Основное преимущество – возможность обеспечения стерильной чистоты при процессе перекачивания.

    Виды вакуумных промышленных насосов:

    • сухие пластинчато-роторные;
    • масляные;
    • одно- и двухступенчатые;
    • моноблочные;
    • водокольцевые.

    Существует ряд специальных моделей вакуумных аппаратов для применения в конкретной отрасли производства, с целью решения частных узких технологических задач.

    Центробежные насосы — виды и применение

    Принцип работы: давление создает центробежное ускорение, возникающее при действии рабочего колеса на жидкую среду.

    Центробежные насосы имеют преимущественно спиральную форму. Создают равномерный непрерывный поток. Бывают одноступенчатыми или многоступенчатыми — с несколькими рабочими колесами.

    Виды центробежных насосных установок:

    • горизонтальные и вертикальные;
    • консольные;
    • низкого, высокого, среднего давления;
    • одинарного и двойного всасывания;
    • со спиралями или лопатками;
    • поверхностные, глубинные, погружные.

    Применение центробежного насосного оборудования:

    • для ликвидации возгораний — противопожарные;
    • для перекачивания щелочных растворов (щелочные);
    • для перекачивания нефтепродуктов (нефтяные насосы);
    • для работы на агрессивных средах (химические);
    • для всасывания грунта (землесосные);
    • используемые в терморегулирующих системах.

    Насосы шестеренные типа НШ — основные характеристики

    Шестеренные насосы НШ обладают простой конструкцией и более низкой стоимостью по сравнению с плунжерными. Они предназначены для эксплуатации в системах объемного гидропривода при малых и средних рабочих давлениях. Для большинства моделей допустимое рабочее давление не превышает 200 кг/см. Этого достаточно для работы в гидросистемах коммунальной и сельскохозяйственной техники, погрузчиков и экскаваторов. Ключевых параметра для шестеренных насосов НШ два — рабочее давление и производительность. Срок непрерывной работы для НШ 1 – 5 тыс.ч. в зависимости от интенсивности эксплуатации. Работа на чистой рабочей жидкости удлиняет срок службы. КПД любой модели не ниже 80%.

    Втулки подшипников валов имеют специальную конструкцию, которая позволяет компенсировать их износ. Рабочая жидкость подается в торец втулки и обеспечивает ее автоматическое прижатие к валу даже после значительного износа. Такими подвижными втулками герметизировано четыре соединения (по два на каждом валу шестерни).
    Промышленный насос НШ может эксплуатироваться в режиме гидромотора. В этом случае трубопровод привертывают к третьему патрубку на корпусе, который предназначен для просочившейся рабочей жидкости.

    Конструкция насосных агрегатов НШ

    Конструктивно агрегат шестеренный НШ исполняется в картере с двумя штуцерами, приводным валом и крышкой. Соединения всех элементов герметизированы многокомпонентными уплотнениями. Всасывающий элемент — две шестерни одинакового диаметра с зубцами специального профиля. Иногда встречаются специальные исполнения насосов с тремя шестернями.

    Читайте также:  Что такое бонета?

    Монтаж

    Производится на коробку отбора мощности. Шестеренные насосы работают при небольших скоростях вращения, что необходимо учитывать. Диапазон составляет 1500 – 3000 об/мин. Любое оборудование типа НШ можно эксплуатировать и на более низких оборотах, что положительно скажется на его сроке службы. Специально для коробок отбора мощности различной конструкции выпускаются насосы НШ как левого, так и правого направления вращения.

    Соединение с валом отбора мощности — шлицевое. Для надежной безопасной работы совместно с насосом устанавливается предохранительный клапан.

    Поршневые насосы — ход работы

    Поршневые насосы способны к «сухому всасыванию», в отличие от иных конструкций. В момент опускания поршня внутри цилиндра создается разрежение, и туда засасывается среда из трубопровода. Срабатывают клапаны, и при последующем движении поршня жидкость с силой вытесняется из цилиндра в нужном направлении. Процесс постоянно повторяется. Для того, чтобы жидкость не двигалась «скачками», чтоб избежать пульсации давления, поршни объединяют в группы. Поршневые установки бывают одностороннего и двухстороннего действия. Именно поршневые насосы способны обеспечить максимально высокое давление.

    Применение поршневых насосных аппаратов:

    • пищевая, химическая промышленность;
    • водоснабжение;
    • тяжёлое машиностроение;
    • шахтное строительство;
    • карьерная добыча полезных ископаемых.

    Тепловые насосы — особенности эксплуатации

    Тепловые насосы применяются для отбора и переноса природного тепла с целью обогрева.
    Принцип действия тепловых насосов: конденсатор является теплообменником, выделяющим тепло для потребителя, а испаритель утилизирует низкопотенциальное тепло.

    Виды тепловых насосных установок:

    • парокомпрессионные;
    • абсорбционные;
    • электрохимические;
    • термоэлектрические.

    Различные конструкции тепловых насосов способны обеспечить отбор тепла от воздушной среды, горных пород, грунта, водоёмов.

    По типам компрессора аппараты подразделяются на открытый центробежный, поршневой, полугерметичный и герметичный.

    Бытовые насосы: виды и назначение

    Различные насосы относятся к так называемым «невидимым помощникам». Мы даже не осознаем, насколько зависим от этих малоприметных устройств. Между тем, 20% электроэнергии в мире потребляется насосами различного типа и мощности. Если в кране нет воды — значит где-то сломался насос, который ее подает. Соответственно, и канализация в доме работать тоже не будет.

    Бытовые насосы обычно классифицируются по их назначению. Это могут быть:

    • Поверхностные насосы.
    • Насосные станции водоснабжения.
    • Садовые насосы
    • Циркуляционные насосы.
    • Погружные насосы.
    • Грязевые или дренажные насосы.
    • Скважинные насосы.
    • Канализационные установки.

    У всех них имеются конструктивные особенности, вызванные спецификой применения. Использование насоса не по назначению приводит к быстрому выходу его из строя. Часто без надежды на восстановление.

    Немного истории и теории

    У истоков насосной техники стоит великий изобретатель Архимед. Его устройство «архимедов винт» и сегодня используется в некоторых видах насосов. Классическую помпу для откачки воды и пожарный насос изобрел Ктесибий еще в 1 веке до нашей эры. Это устройство верой и правдой служит людям вот уже два с лишним тысячелетия. Насосы такого типа называю поршневыми. Сегодняшние поршневые насосы имеют мало общего с машиной Ктесибия, но идея перемещения жидкости за счет изменения занимаемого ею объема, остается той же самой.

    Другим великим изобретателем, Леонардо да Винчи, в 15 веке была высказана мысль о возможности создания избыточного давления за счет центробежных сил, возникающих при вращении. Но осуществить эту конструкцию удалось только два века спустя, с появлением высокооборотных двигателей. С тех пор подобные установки постоянно совершенствовались, и на сегодняшний день центробежная конструкция насоса заняла лидирующие позиции в сегменте бытового насосного оборудования. Это объясняется ее простотой, неприхотливостью, возможностью работы в сильно загрязненных средах. Окончательно революцию в конструкциях насосов завершили композитные подшипники и изолирующие материалы. Они не требуют смазки, не истираются, не нуждаются в замене. Применение композитов позволяет изготавливать насосы, работающие годами в самых грязных и агрессивных жидкостях.

    Бытовые насосы центробежного типа могут иметь одно или несколько рабочих колес, в состав конструкции может входить эжектор для повышения давления воды, специальная конструкция рабочих колес и встроенные измельчители дают возможность перемещать даже сильно загрязненные и вязкие жидкости.

    Основные параметры насосов

    • Напор. Приращение удельной энергии жидкости между его входом и выходом. Единица измерения — метр. Определяет дальность перемещения или высоту подъема жидкости.
    • Производительность (подача). Объем жидкости, который выдается насосом в трубопровод за единицу времени. Единицы измерения литр в секунду (л/с) или кубический метр в час (м 2 /час).
    • Мощность, которую затрачивает насос для получения необходимого напора, плюс мощность, затраченная на преобразование механической энергии в энергию движения жидкости. Единица измерения — киловатт (кВт). Определяет мощность двигателя насоса.
    • Коэффициент полезного действия (КПД). Соотношение затраченной энергии и полученной энергии движения жидкости. Единица измерения — %. Служит основанием для решения о целесообразности использования конкретной модели насоса в конкретной ситуации.

    Поверхностные насосы

    Самый простой способ обеспечить свой дом или дачу водой для полива и бытовых нужд — использовать для этой цели поверхностный насос. Его главная особенность — забор воды производится из водоема с открытой поверхностью через патрубок, сам насос находится вне жидкости. Желательно, чтобы срез воды находился ниже насоса (например, в колодце). Перед началом работы рабочая емкость насоса должна быть наполнена водой. Основные преимущества поверхностного насоса:

    • Высокая производительность.
    • Непрерывность работы.
    • Простота установки, обслуживания и демонтажа.
    • Бесшумная работа (при отсутствии эжектора).
    • Сравнительно невысокая цена.

    Эжектор — устройство, создающее дополнительное избыточное давление за счет вторичного прохождения частью жидкости насосных колес. Поверхностный насос с эжектором нужно покупать, если от места забора воды до насоса расстояние больше 5 метров, так как при этом всасывающие свойства насоса резко падают. Но насос с эжектором может шуметь, так что место для него следует выбирать подальше от жилого помещения.

    Качественные поверхностные насосы, например торговой марки Джамбо (Джилекс), комплектуются датчиком давления, манометром, гидроаккумуляторм и вентилятором охлаждения двигателя. Они обеспечивают напор до 50 метров и производительность до 70 литров в минуту при мощности 1,1 кВт, чего вполне достаточно для водоснабжения дома и приусадебного участка. Глубина всасывания насосов Джамбо (то есть, расстояние по вертикали от оси насоса до точки забора воды) не более 9 метров.

    Местом установки поверхностного насоса может быть небольшой приямок у колодца, накрытый сверху люком. Особо укрепленного фундамента не требуется. Демонтаж на зиму также не требует особых усилий. Если же предполагается эксплуатировать насос и при морозах, то место установки необходимо утеплить, так как его работа при температурах ниже +1 градус запрещается.

    Насосные станции водоснабжения

    Всасывающий насос, оборудованный емкостью для создания постоянного избыточного давления и автоматикой управления, переходит в разряд насосных станций. В отличие от поверхностного насоса, подобные станции стационарно устанавливаются в подвале коттеджа или дачи, утепляются и звукоизолируются. Необходимая мощность насоса рассчитывается, исходя из количества домочадцев и площади приусадебного участка, куда будет подаваться вода для полива. Для обслуживания небольшой семьи и участка в стандартные 6 соток достаточно мощности

    Типичным примером современной насосной станции водоснабжения может служить Grundfos Hydrojet JP 6/50. Она построена на базе самовсасывающего насоса JP, оборудована мембранным напорным баком емкостью 50 литров и обеспечивает давление в системе 6 бар. Автоматическое управление отключает насос при достижении нужного давления, не дает возможности «сухого старта». Дополнительным оборудованием насосных станций обычно становятся различные фильтры для устранения нежелательных примесей в воде.

    Садовые насосы

    Это поверхностные насосы упрощенной конструкции. Они играют роль вспомогательного оборудования для повышения давления в существующей магистрали и перераспределения ее на отдельные участки. Такие насосы чаще всего используются для полива (отсюда и название), обслуживания фонтанов и водных каскадов, перекачки воды из бассейнов и других подсобных работ. Оборудуются фильтрами грубой очистки для отсекания мелкого мусора и обратным клапаном для защиты от «сухого старта».

    Примером такого насоса может быть HAMMER NAC800Р. Его производительность составляет 60 л/мин при напоре 40 метров. Мощность насоса 0,8 кВт. В воде допускаются твердые частицы диаметром до 3 мм.

    Циркуляционные насосы

    Эти устройства служат не для водо-, а для теплоснабжения. Применяются они для обеспечения кругового перемещения воды в системе обогрева дома. Встраивается в трубопровод, для чего имеют фланцы или гайки на входном и выходном патрубках. Особенностью эксплуатации циркуляционных насосов является высокая температура перемещаемой жидкости. Предельное значение этого параметра обязательно указывается в паспорте.

    Конструкции циркуляционных насосов различаются, прежде всего, конструкцией ротора. Он может быть «мокрым», то есть отделенным от статора и помещенным в перекачиваемую жидкость, либо «сухим», то есть электродвигатель полностью отделен от жидкости и соединяется с рабочим колесом самоуплотняющейся втулкой.

    Преимуществами «мокрого» ротора является:

    • Сферический ротор.
    • Бесшумность работы.
    • Малая вероятность заклинивания ротора известковыми отложениями.
    • Экономичность.
    • Долгий срок службы.

    Примером циркуляционного насоса подобного типа может стать Grundfos UP 20-30 N-150, имеющий напор 3 метра и производительность 1,31 м 3 /час.

    Дополнительными характеристиками циркуляционного насоса являются:

    • Монтажная длина. Расстояние между срезами входного и выходного патрубков.
    • Диаметр присоединения. Измеряется в дюймах. Должен соответствовать диаметру трубы в месте установки.
    • Допустимая рабочая температура. Определяется параметрами системы обогрева помещения.

    Электропитание циркуляционных насосов может подключаться через блок с ручным переключением частоты вращения двигателя, либо через блок автоматики, который подстраивает частоту вращения для поддержания установленной температуры воды в системе обогрева. Модульный принцип построения позволяет демонтировать двигатель без полного демонтажа насоса.

    Погружные насосы

    Как понятно из названия, такой насос непосредственно погружается в перемещаемую жидкость, в отличие от поверхностного, который всегда находится вне ее. Такой подход ликвидирует главный недостаток поверхностного насоса — резкое падение КПД по мере глубины забора воды. Невозможен и «сухой старт», ведь насос всегда заполнен водой. Электродвигатель надежно загерметизирован и охлаждается все той же жидкостью, которую перекачивает. Чаще всего такой насос используется для откачки грязной воды из подвалов и колодцев. Не нужно путать погружной насос с дренажным. Конструкция обычного погружного насоса не рассчитана на прохождение через нее крупных твердых частиц. Погружные насосы оборудуются поплавковыми выключателями, предотвращающими опускание уровня воды ниже определенного уровня и термореле для предотвращения перегрева электродвигателя. Для подобных насосов существует дополнительный технический параметр — максимальная глубина погружения. Для насосов типа Джилекс, например, он составляет

    Весьма популярен погружной насос с вибрационным двигателем. Это один из немногих типов объемного насоса, который широко применяется в быту. Перекачивать таким насосом можно только чистую воду. Его часто используют и как скважинный насос. Максимальная глубина скважины для него составляет всего 40 метров. С другой стороны, постоянная вибрация достаточно быстро разрушает механизм. Тем не менее, при грамотной эксплуатации оснащенный автоматикой вибрационный насос HAMMER NAP200А может прослужить достаточно долго. Главные преимущества вибрационного насоса — сравнительно низкая цена и простота устройства.

    Грязевые насосы

    Этот тип погружных насосов предназначен для работы с сильно загрязненными жидкостями. Чем и обусловлены особенности конструкции — широкий зазор в рабочих колесах, стойкие к истиранию материалы, повышенную надежность двигателя. Дополнительной характеристикой грязевого насоса является максимально допустимый диаметр твердых частиц (камней, гравия, комков глины) в жидкости. К примеру, для грязевого насоса Джилекс 200/10 Ф он равен 35 мм. Подобные насосы используются при дренажировании садовых участков, откачки воды из подвалов или сточных канав, осушении котлованов или строительных площадок. Ни в коем случае в качестве грязевого насоса нельзя использовать обычный погружной насос! Выход его из строя гарантируется в первые же минуты после включения.

    Грязевые насосы комплектуются поплавковым выключателем и тепловым реле защиты двигателя. Конструкция предусматривает, кроме того, дополнительную механическую защиту подшипников специальными щитами.

    Скважинные насосы

    Это особая разновидность погружного насоса для подачи воды из буровых скважин. Главный параметр для скважинного насоса — напор. Им определяется глубина, с которой вода может быть подана на поверхность. Уже упоминалось, что при глубине скважины до 40 метров в качестве скважинных часто используют вибрационный погружной насос. Если же его напора и производительности недостаточно, то необходим центробежный скважинный насос, к примеру, из серии Grundfos SP. Напор у разных моделей этой марки варьируется от 65 дл 205 метров. Соответственно ему меняется мощность двигателя и растет цена. Поскольку глубина скважины часто оказывается значительно больше, чем предполагалось проектом, то покупать скважинный насос логично после того, как она пробурена и точно установлена глубина водоносного горизонта. Важно и соответствие диаметра насоса диаметру скважины.

    При установке скважинного насоса необходимо защитить и саму скважину от попадания в нее воды с поверхности, грязи и камней. Для этого служат скважинные оголовки, к которым крепится трос для подвески насоса на определенной глубине. На оголовке могут размещаться разъемы для подключения насоса и рым-болты для подвешивания насоса на кран при его опускании в скважину. После установки оголовок плотно закрывает отверстие скважины.

    Канализационные установки

    Отвод продуктов жизнедеятельности — не менее важная функция насосов, чем подача свежей воды. Далеко не всегда этот процесс может происходить самотеком, особенно при большом удалении дома от канализационного коллектора. Для того, чтобы организовать комфортный и гигиеничный быт, применяются устройства нового поколения — канализационные установки. Они представляют собой компактные блоки, предназначенные для установки на стену в подвальном помещении.

    Все детали, контактирующие со стоками, выполнены из нержавеющей стали. Если канализационная установка предназначена для отвода сточных вод с фекалиями и туалетной бумагой, то следует выбирать модель с установленным ножом для измельчения отходов, например Grundfos Sololift2 CWC-3. Для отвода «серых» сточных вод от раковины, посудомоечной машины или душа такое устройство необязательно. Достаточно будет компактной и сравнительно более дешевой Grundfos Sololift2 D-2. Сам насос вместе с электродвигателем установлен в отдельном герметичном отсеке, легко оттуда извлекается для ремонта или профилактики без демонтажа или разгерметизации самой канализационной установки. В крышку установки может быть установлен блок аварийной сигнализации, подающий сигнал о ее переполнении.

    Выбор насоса для конкретного применения — дело ответственное, поскольку это агрегат долговременного использования. Здесь не стоит слишком уж экономить, ведь от этого незаметного устройства зависит комфорт семейного гнезда. Ориентироваться следует на известные бренды, так как только они в состоянии обеспечить необходимый уровень надежности.

  • Ссылка на основную публикацию