Центробежные насосы: принцип действия, конструкция, классификация
Принцип действия
Центробежные насосы – одни из наиболее распространенных машин промышленности. По количеству они уступают только электрическим двигателям. Т.к. электрические двигатели используются для приведения в действие насосов, то, можно сказать, что львиная доля электроэнергии мира расходуется на транспортировку жидкости центробежными насосами.
Центробежные насосы получили своё название от способа, в котором жидкость передаётся энергии.
Когда жидкость подводится к насосу, она соприкасается с вращающимся колесом и выталкивается в напорный патрубок с центробежной силой через полость специальной формы, называемой спиральным кожухом. Все центробежные насосы работают по такому принципу, но среди них могут быть конструктивные различия.
Насос передает кинетическую энергию жидкости. Кинетическая энергия подразумевает скорость жидкости
Жидкость входит в насос по центру колеса через всасывающее отверстие. Трение между частицами жидкости и рабочим колесом заставляет жидкость вращаться. Например, как трение между дорогой и резиной шины заставляет машину двигаться.
Рабочее колесо тянет частички жидкости, поэтому они вращаются при контакте с ними. Жидкость выталкивается наружу колеса с помощью центробежной силы – явление, которое выталкивает прочь любой объект из центра круга к его границам. Вот так жидкость получает кинетическую энергию от колеса.
Поэтому эти насосы называются центробежными.
Количество энергии, передаваемое жидкости зависит от трех факторов:
- плотности жидкости:
- частоты вращения рабочего колеса:
- диаметра рабочего колеса:
После рабочего колеса жидкость попадает в полость спирального корпуса, откуда попадает в напорный патрубок.
Давление. Насос также должен создавать избыточное давление, чтобы отвечать требованиям системы. Обычно это преодоление гравитации при подъёме жидкости из низшего уровня на высший, и сопротивление трения трубопроводов.
Проще говоря, давление – это возможность выполнить задание
Насосы должны превращать динамическое давление в статическое.
По мере прохождения жидкости по спиральному корпусу она замедляется, так как площадь прохода увеличивается, потому что производительность или количество жидкости, перекачиваемое за какое-то время, зависит от двух факторов: первое – это скорость жидкости, второе – размеры полости, через которую она продвигается.
Если поток постоянный, то увеличение проходного сечения ведёт к уменьшению скорости и росту давления
Конструкция
Насос – это машина, которая превращает механическую энергию в кинетическую энергию, перекачиваемую жидкость с электро-транспортировки ее из одной точки в другую.
Центробежный насос состоит из двух основных компонентов.
- Первый – это вращающийся диск с изогнутыми лопастями. Он называется рабочим колесом.
Есть 5 элементов конструкции, которые могут различаться:
- вид колеса;
- вид подшипника;
- расположение корпуса;
- крепление двигателя;
- число ступеней.
Корпус
Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.
Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.
Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.
Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.
Рабочее колесо
Есть 3 вида рабочих колёс:
- открытые,
- полузакрытые
- закрытые
Самая простая конструкция у открытого колеса, которая состоит из острых, как лезвие, лопастей, равномерно расположенных на втулке.
Открытое колесоБольшой неограниченный подвод жидкости позволяет этому виду колес транспортировать жидкости содержащие грязь, пыль, осадки, твёрдые примеси, что делает их идеальными для мусорных насосов.
Применяется на водоочистных заводах, где перекачиваются сточные воды для обработки грубых шламов с твердыми примесями. Поэтому он имеет режущие лопатки спереди колеса, чтобы резать очень большие примеси.
Если лопасти размещены на задней пластине, то такое колесо называется полузакрытым.
Полузакрытое колесоЕсли лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.
Закрытое колесоЗакрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые колеса. Потому что поток жидкости идет по строго заданному пути. Значит, больше жидкости выходит из насоса и меньше просто циркулирует внутри колеса.
Их недостаток это то, что они могут легко загрязниться мусором.
Очень популярное заблуждение, будто закрученные лопасти помогают толкать жидкость. Но на самом деле это не то, для чего они предназначены.
Назначение лопаток – это проводить жидкость по наиболее плавному пути. Закрученные назад лопасти помогают стабилизировать условия течения жидкости на высоких скоростях и уменьшить нагрузку на двигатель.
Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.
Вал и подшипники
Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:
- Консольно
- Симметрично
Консольное закрепление
При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.
Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.
Такие насосы называются насосы с
Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.
Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.
Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.
Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.
Симметричное крепление
Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.
Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.
Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.
Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.
Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.
Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.
Расположение вала
Центробежные насосы обычно расположены горизонтально. Но иногда вертикально.
Вертикальные насосы применяются для уменьшения места под установку. Вы можете встретить их на дне скважины или колодца, соединенными длинным-длинным валом с двигателем сверху. Это подводит нас к соединению с двигателем. Обычно электрического.
Тип присоединения вала
Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.
Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.
Соединение муфтойМуфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.
Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.
Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.
Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.
Второй способ соединения – прямой. Двигатель и насос находятся на общем валу с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.
Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.
Количество ступеней
Насос классифицируется по количеству ступеней, которое он имеет. Большинство насосов имеет одну ступень с одним рабочим колесом и одним спиральным кожухом. Тем не менее, некоторые насосы имеют дополнительные ступени, соединённые последовательно для увеличения давления.
Ротор многоступенчатого насосаСуть в том, что одно колесо придает энергию жидкости, а затем направляет его в следующее колесо, которое добавляет еще энергии жидкости, а затем направляет ее к следующему колесу, и так далее, пока, в конце концов, жидкость не попадает в напорный патрубок.
Центробежные насосы: классификация, конструкция, назначение, типы
Центробежные насосы являются самыми распространённым насосами в мире. Благодаря своей конструкции и стабильной работе этот тип насосов нашел широкое применение, как для решения бытовых задач, так и для основных технологических процессов в самых различных отраслях промышленности. В данной статье будет дано полное описание центробежных насосов, рассказано как работает центробежный насос, его классификация и основные области использования.
Принцип действия центробежного насоса
Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо (импеллер), расположенное внутри спирального корпуса (улитка), которое имеет лопасти, направленные в обратную сторону относительно вращению самого колеса. Импеллер устанавливается на вал, который соединен с приводом насоса. При старте работы агрегата рабочее колесо начинает вращаться, и жидкость через всасывающий патрубок поступает вдоль оси вращения колеса.
Под действием центробежной силы, жидкость перемещается по каналам между лопастями в радиальном направлении (от центра импеллера к его периферии) в спиральную камеру корпуса насоса, а затем и в нагнетательный патрубок насоса. На периферии рабочего колеса располагается зона повышенного давления. В центре же давление понижено, что обеспечивает постоянное поступление жидкости в насос.
Конструкция центробежных насосов
Центробежный насос состоит из следующих основных частей:
- Всасывающий патрубок
- Нагнетательный патрубок
- Спиральный корпус (проточная часть насоса)
- Рабочее колесо (импеллер)
- Уплотнение вала
- Картер насос
Классификация центробежных насосов
Центробежные насосы можно классифицировать по конструктивным исполнениям его основных элементов, по типу установки и назначению.
По расположению патрубков насосов
- Насос «ин-лайн» типа. У данного типа насоса всасывающий и нагнетательный патрубок находятся на одной линии друг напротив друга. Перекачиваемая жидкость проходит сквозь насос. Насос устанавливается на прямых участках трубопровода.
- Консольные насосы. Жидкость поступает в центр рабочего колеса (импеллера). Патрубки расположены под 90˚С относительно друг друга.
По количеству ступеней насоса
- Многоступенчатый насос имеет на валу более одного последовательно соединённых колес. Такой тип насосов используется для обеспечения высокого напора при сравнительно небольшом расходе. Высокий напор создается благодаря сумме напоров, создаваемых каждым отдельным колесом. Перекачиваемая жидкость переходит последовательно от одной ступени к другой.
- Многоступенчатый насос
По типу уплотнения вала
Для защиты от попадания перекачиваемой жидкости в окружающую среду и в механическую часть центробежного насоса используются различные уплотнительные системы. По типу применяемой системы насосы можно разделить на:
- Центробежные насосы с сальниковым уплотнением (ссылка на сальниковое уплотнение)
- Центробежные насосы с торцевым уплотнением (одинарным или двойным) (ссылка на торцевое уплотнение)
- Центробежные насосы с магнитной муфтой (ссылка на магнитную муфту)
- Центробежные насосы герметичные с мокрым ротором (ссылка на мокрый ротор)
- Центробежные насосы с динамическим уплотнением (ссылка на динамическое уплотнение)
По типу соединения с электродвигателем
Центробежные насосы разделяются также по типу соединения гидравлической части насоса с электродвигателем. Выделяют типы:
- Насос с соединительной муфтой. Упругая муфта — это элемент, позволяющий соединить вал электродвигателя и вал, на котором крепится рабочее колесо. Для этого используется, как обычная муфта, так и муфта с промежуточным элементом. Использование промежуточного элемента позволяет не отсоединять электродвигатель при техническом обслуживании насоса, например при замене торцевого уплотнения.
Обычная муфта
Муфта с промежуточным элементом
- Моноблочный насос. У данного типа насосов рабочее колесо крепится либо сразу на удлиненном валу электродвигателя, либо для соединения вала двигателя и насоса используется неподвижная постоянная глухая муфта. Центробежный насос с глухой муфтой
По назначению
Благодаря своим конструкционным возможностям назначение центробежного насоса может быть самым различным. По данному показателю выделяют следующие типы центробежных насосов:
- Дренажные
- Скважинные
- Фекальные
- Шламовые
- Пищевые
- Санитарные
- Пожарные
- Самовсасывающие
Материальное исполнение центробежных насосов
Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности, перекачивают самые различные жидкости, начиная с воды и заканчивая высоко агрессивными и абразивными суспензиями.
Поэтому выбор материалов для основных элементов центробежных насосов очень широкий и чаще всего он основывается на стойкости данного материала к свойствам перекачиваемой жидкости (ссылка на таблице хим. стойкости) и условиям работы самого насоса.
Можно выделить следующие основные материалы:
Металлическое исполнение
- Чугун
- Бронза
- Углеродистая сталь
- Нержавеющая сталь
- Дуплекс
- Супер-дуплекс
- Титан
- И.т.д
Футерованные и пластиковые исполнения
При работе с высоко агрессивными жидкостями, например с кислотами, металлическое исполнение не всегда может обеспечить необходимой коррозионной защиты. Либо применения сверхстойких сплавов может привести к значительному удорожанию всей конструкции.
Поэтому широкое распространение приобрело использования самых различных пластиков, в качестве основного материала контактирующего со средой в центробежных насосах.
Можно выделить два основных типа:
- Футерованные насосы. Футеровка – это процесс нанесения пластикового покрытия на металлический корпус насоса. Все элементы контактирующие с перекачиваемой средой покрыты слоем полимера, что значительно увеличивает коррозионною устойчивость всей проточной части. Современные технологии обеспечивают отличное сцепление между покрытием и корпусом, т.к при отливке полимер заполняет все полости и зазоры.
- Пластиковые центробежные насосы. Основные элементы насоса, контактирующие со средой, выполнены из цельного пластика, обработанного на специальных станках.
Материалы для футерованных и пластиковых насосов:
- PP — полипропилен
- PVDF- поливинилденефлуорид
- PE – полиэтилен
- PVC – поливинилхлорид
- PFA – перфторалкоксил
- PTFE – политетрафторэтилен
- ETFE – этилентетрафторэтилен (Tefzel)
- FEP – фторэтиленпропилен
Материалы уплотнительных колец
В качестве уплотнительных колец в центробежных насосах чаще всего используют следующие эластомеры:
- EPDM — Этилен-пропиленовые каучук
- NBR — Бутадиен-нитрильный каучук
- FPM/FKM/Viton — Фторкаучук
- FFKM — Каучук перфторированный
Преимущества и недостатки центробежных насосов
Преимущества:
- Простая конструкция
- Немного движущихся частей, большой срок службы
- Высокий КПД
- Высокие показатели производительности
- Постоянная подача, без пульсаций
- Регулировка производительности с помощью дроссельного клапана на линии нагнетания или частотного преобразователя
Недостатки
- Невозможность «самовсасывания»
- Большой риск кавитации
- Производительность сильно зависит от напора
- Наиболее эффективны только в одной заданной рабочей точке. При регулировании подачи с помощью частотного преобразователя эффективность понижается
- Не может работать с мультифазными жидкостями с содержанием воздуха или газа
- При перекачки абразивных жидкостей возможный быстрый износ основных элементов из-за высокой скорости вращения рабочего колеса (около 1500 об/мин).
- Не может работать с высоковязкими жидкостями (макс. 150 сСт)
Области применения
Центробежные насосы применяются практически во всех отраслях промышленности.
Основные из них:
Водоснабжение и водоотведение
Водоочистные сооружения
Энергетика
Нефтяная и газовая промышленность
Химическая промышленность
Целлюлозно-бумажная промышленность
Горнодобывающая промышленность
Пищевая
Фармацевтическая
Основные производители
Крупных игроков на рынке центробежных насосов можно также разбить по отраслям в которых они наиболее сильны:
Водоснабжение, водоотведение, водоочистка
- Grundfos : grundfos.com
- Wilo :wilo.ru
- Группа компаний Xylem. Насосы Lowara, Goulds, Flygt, Vogel и.т.д : http://xylem.ru
- KSB: https://www.ksb.com/ksb-ru/
- Pentair : www.pentair.com
- Ebara : http://www.ebaraeurope.ru/
- Caprari : www.caprari.it
Нефтехимическая отрасль
- Flowserve www.flowserve.com
- ITT www.itt.com/
- Sulzer www.sulzer.com
- Hermetic Pumpen www.hermetic-pumpen.com
- Kirloskar pumps www.kirloskarpumps.com/
- Ruhrpumpen www.ruhrpumpen.com
Химическая промышленность
- Munsch munsch.de/
- Pompe Travaini www.pompetravaini.it/
- Someflu pump www.someflu.com/
- Rutschi Gruppe www.grupperutschi.com
Горнодобывающая отрасль
- Warman . Группа компания Weir mineral https://www.global.weir/brands/
- Krebs . Группа компаний flsSmidt http://www.flsmidth.com/en-US/Krebs
- Habermann pumpen www.aurumpumpen.de/ru/
Центробежный насос: принцип работы, характеристики, схемы
Центробежные насосы являются одним из самых распространенных типов оборудования для перекачивания жидкостей (и газов). С их помощью выкачивают воду из колодцев и скважин, поднимают ее на значительную высоту и предают на большие расстояния по трубам. Такие насосы перекачивают теплоноситель в системах отопления и технологические жидкости на производствах. Идея использовать центробежную силу для перекачивания жидкостей принадлежит Леонардо да Винчи, первые действующие образцы были созданы французским инженером и ученым Дени Папеном в конце 17 века.
Центробежный насосОсобенности конструкции и принцип действия
Устройство и принцип действия центробежного насоса принципиально не изменились с 17 века. Насос состоит из следующих деталей и узлов:
- Источник энергии — электрический (или бензинового) двигатель, смонтированный на одном валу с собственно насосной частью механизма.
- Вал, опирающийся на подшипники.
- Рабочее колесо, на поверхности которого размещены лопатки.
- Корпус с направляющими поток профилями.
- Уплотнения на валу.
- Входной патрубок, находящийся на оси изделия.
- Выходной патрубок, расположенный у внешней стенки корпуса по касательной к нему.
Устройство центробежного насоса
Кроме перечисленных основных узлов, насос центробежный комплектуется вспомогательными:
- Входные и выходные шланги или трубопроводы.
- Запорный клапан, не дающий жидкости течь в обратном направлении.
- Фильтр.
- Манометр для измерения давления жидкой среды.
- Датчик сухого хода, отключающий насос при отсутствии жидкости в магистрали.
- Краны и вентили для управления напором.
Принцип действия центробежного насоса несложен:
- При вращении рабочего колеса его лопатки захватывают жидкую среду и увлекают ее за собой
- Центробежные силы, возникающие при вращении жидкости, отжимают ее к внешним стенкам корпуса, где создается избыточное давление
- Давление выталкивает жидкую среду в выходной патрубок
- Под действием разрежения, создающегося в центре насоса, очередная порция жидкости всасывается из приемного патрубка.
Принцип работы центробежного насоса
В конструкцию центробежного насоса могут вноситься изменения и дополнения, направленные на повышение его эффективности и приспособление к конкретной перекачиваемой жидкости.
Преимущества и недостатки
Большая популярность устройства центробежного типа обуславливается его несомненными достоинствами:
- Высокая эффективность.
- Простота конструкции.
- Постоянство характеристик создаваемого потока: скорости и напора.
- Компактность и относительно малый вес.
- Простое техобслуживание. Достаточно общих навыков слесарных работ.
- Высокая надежность, большой срок наработки на отказ.
Кроме достоинств, данному типу гидромашин свойственен ряд недостатков:
- Для запуска необходимо заполнить рабочую камеру жидкой средой. Нарушение этого правила приводит к быстрому износу и выходу из строя.
- Малый напор, создаваемый рабочим колесом.
Функционирование насоса в системе
Чтобы обеспечить эффективное функционирование центробежного устройства, при монтаже приходится предусматривать схему заполнения рабочей камеры водой, через перепускные патрубки или заливные горловины.
Для повышения напора приходится ставить центробежные электронасосы в каскад.
Классификация
Рынок полон предложений самых разнообразных моделей центробежных систем. Основные типы центробежных насосов представлены в следующей классификации:
- По параметрам потока:
- большого напора;
- большой подачи;
- загрязненных сред;
- По типу агрегата:
- консольные;
- двухстороннего входа;
- многоступенчатые;
- По типу привода:
- электродвигатель;
- двигатель внутреннего сгорания;
- ручной;
- По типу всасывания:
- самовсасывающие;
- эжекторные;
- инжекторные;
- По степени автоматизации управления:
- ручное;
- полуавтоматическое;
- автоматическое;
- По мобильности:
- стационарные;
- передвижные.
Классификация центробежных насосов
Кроме того, по месту установки относительно уровня жидкости в емкости различают
- поверхностные;
- погружные.
В быту применяются в основном одноступенчатые центробежные насосы.
Сферы применения
Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:
- Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
- Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
- Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
- Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
- Орошение сельскохозяйственных посадок.
- Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
- Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
- Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
- Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.
- Центробежные насосы в промышленности
- Использование центробежного насоса в садоводстве
Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.
Как правильно выбрать центробежный насос
Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:
- Назначение приобретаемого агрегата
- Полив садового участка.
- Откачка воды из подвала.
- Подача воды из скважины.
- Что-либо еще.
- Место установки — поверхностное или погружное. Этот параметр часто определяется уже в процессе консультации и покупки.
- Высота от места установки до зеркала воды для определения всасывающего усилия.
- Высота от места установки до самой высокой точки водоразбора и расстояние по горизонтали от скважины (колодца, емкости) до места установки для определения напора.
- Потребность (в кубометрах в час и в кубометрах в день) для подбора системы достаточной производительности и ресурса.
- Стабильность электропитания в месте установки для определения необходимости в приобретении стабилизатора напряжения. Многие системы автоматики стабильно работают только в определенном диапазоне напряжения.
- Допустимое энергопотребление для определения мощности двигателя.
- Бюджет, минимальный и максимальный.
И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.
Подготовка к работе
В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.
Схемы заполнения насосов
Эту техническую проблему решают различными способами
Заливка воды из трубопровода
Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.
Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.
Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.
Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.
Заливка воды из резервуара
Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.
Схема заливки насоса из резервуара
Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.
Эксплуатация и ремонт
Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.
Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.
К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.
Если внимательно следить за этими факторами риска — прибор успешно отработает не только гарантийный срок, но будет работать на вас еще долгое время.
Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.
Ремонт центробежного насоса
С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Насос центробежный погружной для скважины: Конструкция, классификация, виды +Фото
Если в вашем загородном доме автономная система водоснабжения устроена из скважины, то наличие насоса является обязательным условием.
А еще если скважина очень глубокая, то здесь просто не обойдешься без такого устройства, как насос погружной центробежный.
Погружным насосом для скважин называется устройство для перекачивания определенного объема жидкости до нужного уровня.
Скважинные насосы погружного типа подразделяются на вибрационные и центробежные. Уникальностью устройств данного типа считается частичное или полное погружение в воду.
Бывают следующих типов — горизонтальные одноступенчатые, горизонтальные многоступенчатые, фекальные, землесосы
Содержание статьи:
Отличительные особенности насосов ручных и погружных
Бывают ручные и погружные. Основное отличие погружного насоса от ручного состоит в том, что ручной применяют на глубине не более семи метров, а погружной может осуществлять работу на глубине 80м.
Ручной насос
Будет стоить намного дешевле.
К сведению: Если ваш участок находится в месте, где залегание водоносных слоев превышает восьми метров, то без помощи погружного агрегата вам не справиться.
Погружные насосы
Работают автоматически, а для эксплуатации ручного устройства нужна физическая сила.
Скважинные насосы погружного типа подразделяются на вибрационные и центробежные.
Вибрационный тип
Обладает достаточно простой конструкцией и значительно дешевле центробежного устройства. Используются, для скважин, расположенных на песчаном грунте, где прохождение водоносной жилы на глубине в пятьдесят метров.
Принцип действия
Концентрированным электротоком происходит создание магнитного поля. Стальным сердечником притягивается и осуществляется поднимание штока к резиновой диафрагме, прикрепленной к нему.
За счет чего происходит увеличение камеры, что снижает внутренние давление. Этим вызывается наполнение емкости жидкостью. Т.к. катушка с переменным магнитным полем, происходит смена полярности и сердечник отталкивается в другом направлении. Попавшая туда жидкость перетекает в трубу и происходит закрытие входного клапана.
В основном, ими пользуются в колодцах и открытых источниках.
Правильный выбор насосного оборудования является залогом бесперебойного водоснабжения из скважины. Основной функцией насосов этого типа является подъем и подача воды из артезианской скважины.
К сведению: Уникальностью устройств данного типа считается частичное или полное погружение в воду.
Центробежный тип
Конструкция центробежного агрегата строится из таких составляющих:
- корпус с высокой стойкостью к коррозии;
- электрический двигатель большой мощности;
- двигатель с тепловой защитой;
- двигательный вал;
- подшипники со способностью само смазывания;
- рабочее колесо представлено двумя пластинами с отверстиями и соединяющимися лопастями между собой;
- всасывающего фильтра для предотвращения попадания в агрегат различных загрязняющих частиц.
Действие такого устройства основано на вращении лопастей двигателя. Он начинает свою работу тогда, когда под действием центробежной силы вода достигает лопастей. При этом вращение их не прекращается, а вода отбрасывается на стенки камеры, стекая и попадая в шланг, по которому она транспортируется наверх. Такое устройство является незаменимым при перекачке жидкостей.
Для усиления водного напора, могут применяться многоступенчатые насосные системы, где поступление воды происходит из одного насоса в другой и так до конечного. Проходя по всем приборам набирается нужный напор.
Главной особенностью центробежных насосов является то, что подача жидкости в него происходит постоянно.
Особенности выбора
При приобретении погружного устройства необходимо учитывать некоторые нюансы:
- напряжение в электрической сети;
- Нужно знать значение объема поступающей жидкости. Этот показатель должен быть выше производительности устройства. Т.е поступление воды должно превышать перекачивание агрегата. В противном случае насос может сломаться;
- учитывать уровень водыскважины, насос должен быть полностью покрыт водой для избежания перегрева двигателя при нагрузках;
- знать хотя бы примерно необходимый вам объем воды;
- прибор должен быть близок по диаметру к скважинной трубе;
- определиться с временем года, когда насос будет максимально использоваться.
Применение
Любой прибор имеет особенности использования. Чтобы продлить срок его применения их лучше учитывать.
К таким особенностям погружного агрегата относят:
- Чувствительность прибора;
- Прибор должен быть расположен более одного метра в глубину;
- агрегат должен быть погружен весь в воду.
Достоинства и недостатки центробежного погружного насоса
Главными преимуществами являются:
- Простота применения;
- автоматизированное управление;
- высокая всасывающая способность;
- долгий срок службы;
- доступная цена.
Если говорить о недостатках, то основным таким является зависимость от электроэнергии, от чего возникают проблемы с перебоями подачи воды. К нарушению в работе может привести если рабочий прибор не полностью погружен в воду.
Классификация
Эти устройства классифицируются по техническим характеристикам и особенностям использования на нормальновсасывающиеся и самовсасывающиеся. Они могут быть как с одноступенчатым так и с многоступенчатым оборудованием.
Самовсасывающиеся устройства могут эксплуатироваться в жидкости с большим содержанием газов. Их главной особенностью является способность начала работы без жидкости, при том что нормальновсасывающиеся могут работать только при заполнении всасывающегося патрубка водой.
К более распространенным типам данных устройств относятся:
- Горизонтальный одноступенчатый: для жидких веществ по химическому составу схожими с водой;
- Горизонтальный многоступенчатый: способность создания большого напора при небольшой подаче воды;
- Фекальный: для перекачивания воды, содержащей загрязняющие частицы;
- Песковый или землесос; работает со сточной жидкостью промышленности.
Группы центробежных устройств
Насосы центробежные для скважины созданы работать с очищенными жидкостями, содержащими минимум примесей. При работе такие насосы способны создавать давление до пятисот атмосфер. Есть большое разнообразие насосов разных мощностей и размеров.
Все погружные агрегаты подразделяются на погружной тип и полупогружной.
Полупогружной насос удобен в работе, но устанавливать данное устройство нужно в соответствии с важными требованиями, иначе насос не будет правильно работать. Например, полупогружной насос может быть установлен только в скважине с ровной поверхностью.
Погружной насос может быть установлен практически в любую скважину, монтаж достаточно прост и он может быть выполнен даже не профессионалом. Единственным недостатком такого насоса является чувствительность к загрязняющим частицам в жидкости.
Центробежный Одноступенчатый Насос > Схема + Принцип Работы + Видео + Фото
Фото насоса с центровыми патрубками
Одноступенчатый центробежный насос представляет собой одну из разновидностей центробежных насосов, основное предназначение которых заключается в осуществлении процесса перекачивания разного типа жидкостей.
Содержание статьи
Области использования
Данный тип центробежных насосов предназначен для перекачивания таких жидкостей:
- Вода (любой температуры).
- Жидкости с высокой вязкостью.
- Сточные воды.
- Жидкости, в состав которых входят разнообразные примеси (песок, грунт, торф и прочее).
Благодаря тому, что насосы имеют способность перекачивать такое разнообразие жидкостей, они пользуются огромной популярностью и используются в разных областях, например:
- Химическая промышленность.
- Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность.
- Химическая область.
- Бытовые нужды.
- Коммунальные службы.
Основные преимущества
Преимущественные характеристики насосов
Популярность насосов связана с присущими для них преимуществами, не свойственными другим видам аналогичного оборудования:
- Конструктивные. Особенность конструкции одноступенчатых центробежных установок заключается в ее компактности (соединение агрегата с электрическим мотором и паровой турбиной идет напрямую).
Вывод. Благодаря этому насосы имеют небольшой вес и компактные габаритные размеры. Кроме того, нельзя не упомянуть о высоком показателе производительности агрегатов. Для их установки нет необходимости в наличии большой площади. Процесс их монтажа и демонтажа отличается простотой и не требует затрат большого количества времени.
- Функциональные. Заключаются в простоте и доступности настройки и доведении до рабочего состояния. Регулировку оборудования можно провести своими руками без привлечения специально подготовленных специалистов.
- Невысокая цена. Создателям удалось добиться невысокой стоимости техники благодаря использованию недорогих материалов (полимеры, сплав стали и чугуна).
- Прочность. Центробежный насос одноступенчатый разработан таким образом, что пригоден для длительной эксплуатации, а благодаря высокой прочности его рабочих элементов, он имеет длительный срок службы.
Примечание. Эти факторы позволяют избежать лишних материальных затрат на его поточный ремонт, а также избежать простоя производственного процесса на время его ремонта.
Высокая производительность. Можно с уверенностью сказать, что этот фактор является одним из определяющих популярности агрегатов. Максимальный показатель производительности достигает 2,5 000 м3/час.
Основные рабочие элементы
Насос с двумя рабочими камерами
Насос центробежный одноступенчатый имеет такую конструкцию и рабочую арматуру:
- Обратный клапан приемный. Как правило, он оснащен специальной сеткой, с помощью которой происходит фильтрация разного типа примесей, входящий в состав рабочей жидкости. Основное предназначение клапана заключается в задержке перекачиваемой жидкости внутри всасывающего патрубка.
- Задвижка. Она устанавливается на трубопроводе напорном. С ее помощью приведение насоса в рабочее состояние или его остановка. Кроме этого, задвижка используется для обеспечения контроля силы напора жидкости.
- Вакуумметр. С его помощью выполняется измерение уровня разрежения с всасывающей стороны. В большинстве моделях оборудования вакуумметр монтируется между корпусом агрегата и его задвижкой непосредственно на трубопроводе.
- Кран. При заливе жидкости при помощи крана выполняется выпускание воздуха из жидкости.
- Манометр. Устанавливается он на патрубке напорного механизма. Основное предназначение данного механизма заключается в измерении напора жидкости.
- Предохранительный клапан. Выполняет защитную функцию корпуса оборудования от возможных гидравлических ударов. Монтируется клапан на напорном патрубке после задвижки.
Более детально строение одноступенчатого центробежного насоса изображено на данном рисунке:
Схема одноступенчатого насоса
Корпус | |
Колесо рабочее | |
Уплотнительный механизм рабочего вала | |
Вал | |
Уплотнение подшипниковой камеры | |
Подшипники | |
Опора несущая | |
Глазок для контроля уровня масла в камере подшипников |
Принцип работы
Функционирование данного типа оборудования базируется на принципе использования центробежных сил, которые образуются внутри корпуса насоса в процессе эксплуатации рабочего колеса.
Итак:
- На валу механизма сидит рабочее колесо, крепление которого обеспечивается прочным шпоночным соединением. Крутящий момент передается от рабочего колеса до вала оборудования. Для крепления вала насоса и вала электромотора применяется прочная и эластичная муфта.
Примечание. Отличительная особенность работы агрегата состоит в том, что его функционирование возможно только лишь при условии наличия внутри корпуса рабочей жидкости.
- Насос центробежный оснащен одним рабочим колесом, лопасти которого имеют вогнутую форму. При условии приведения механизма в рабочее положение жидкость попадает внутрь всасывающего патрубка. А затем электрический мотор приводит в действие вал, движение которого вызывает вращение колеса.
- В свою очередь, колесо захватывает жидкость и отталкивает ее от центра колеса в сторону. Рабочая жидкость постепенно поступает через направляющую камеру в нагнетательный трубопровод.
- В короткий промежуток времени между лопастями насоса образуется высокое давление, которое отталкивает жидкость, освобождая тем самым место для поступления ее новой порции из трубопровода.
- Конструкция большинства моделей одноступенчатых центробежных насосов бытовых оснащена специальным современным фильтром, расположенным на всасывающем патрубке.
Примечание. Предназначение фильтра заключается в очистке рабочей жидкости от разного рода примесей, содержащихся в ней. Это защищает внутреннюю часть корпуса от загрязнения этими примесями и предотвращает от необходимости чистки корпуса.
Видео в этой статье более подробно ознакомит вас с технологией работы одноступенчатого центробежного насоса.
Особенности эксплуатации
Стандартный график
Для того, чтобы обеспечить максимальную и бесперебойную эксплуатацию одноступенчатых насосов в их комплект необходимо обязательно включить контрольно – измерительное оборудование.
Совет. Предотвратить попадание внутрь корпуса и на рабочую лопасть насоса примесей и разного типа инородных веществ поможет монтаж на входе в трубопровод специального фильтра и задвижки. Для того чтобы избежать возможного процесса парообразования рабочей жидкости специалисты рекомендуют установить обратный клапан с манометром, который будет контролировать давление потока жидкости.
Некоторые советы по эксплуатации:
- При выборе, какой либо определенной модели насоса, необходимо учитывать тип материалов, которые были использованы для его производства.
- От этого показателя непосредственно зависит возможность эксплуатации механизма для работы с определенным типом жидкости.
- Соотношение типа рабочего вещества и материального исполнения насоса определяют скорость такого процесса, как коррозия.
- Инструкция по эксплуатации одноступенчатого центробежного насоса указывает на максимально допустимую скорость протекания коррозии, которая достигает 0,1 мм за один год.
- Согласно инструкции по эксплуатации оборудования необходимо раз в год проводить технический осмотр насоса, при котором измеряется уровень масла в подшипниковой камере, давление в резервуаре насоса и др. показатели.
- Нельзя допускать эксплуатацию насоса при низких температурах. Если нет возможности хранить оборудование в помещении с плюсовой температурой, необходимо слить всю жидкость из внутренней части корпуса и из насоса.
- Перед проведением технического осмотра агрегата или его ремонта следует непременно остановить и отключить его. Это обязательное условие правил безопасности работы с насосом.
- Согласно инструкции по эксплуатации оборудования, уровень шума при его эксплуатации не должна превышать определенной нормы. Существует определенная зависимость между мощностью оборудования и максимальным уровнем шума, которым сопровождается его работа.
Кроме этого, нельзя не упомянуть о взаимозависимости между показателем напора и уровнем производительности оборудования. Их приведенного ниже фото, можно сделать вывод, что зависимость имеет прямо пропорциональный характер: с увеличением напора увеличивается и производительность насоса.
Рабочее поле
- С данным типом оборудования имеет право работать только тот персонал, который прошел предварительную подготовку и инструктаж.
В заключении, хотелось бы отметить, что популярность использования данного типа оборудования обусловлена его функциональность, практичностью эксплуатации, прочностью и экономичностью.
Каких типов и видов существуют +Фото и Видео
Для того чтобы сделать пребывание в загородном доме комфортным применяют разные дополнительные приспособления. Самым популярным вариантом являются многоступенчатый центробежный насос. При помощи насоса такого вида в системе водопровода повышается давление, что дает возможность эффективно применять их в частном домовладении и в многоквартирных домах, и для использования в промышленности.
Центробежные насосы — это динамическое гидравлическое оборудование. Данные насосы предназначены для того, чтобы осуществлять перекачку жидкости, это происходит благодаря тому, что кинетическая энергия вращения превращается в гидродинамическую энергию потока. Чтобы вал насоса вращался, его оборудуют ДВС или электродвигателем.
Обычно вода достигает до рабочего колеса, которое оборудовано лопатками, которые нужны для того, чтобы действовать на частицы воды и передавать ей энергию.
Содержание статьи:
Как работает насос
Силы центробежные воздействуют на жидкость таким образом чтобы она направлялась к периферии колеса. В данной области, через канал в виде кольца (его ещё называют улиткой) вода подается к напорному патрубку (диффузор). А целью этой детали является преобразование какой-то части динамической энергии в статическую.
Многоступенчатый насос является более новым агрегатом, устройство которого имеет некоторое количество рабочих колес и ступеней. Данные ступени расположены друг за другом. Когда будете выбирать выборе центробежного насоса необходимо учесть каким образом вал уплотнен. Новые модели имеют отличие и это отличие заключается в торцевом уплотнении, а старые модели имеют сальниковую нагрузку. Первый вариант сохраняет герметичность устройства и не допускает протечек. Если насос будет работать с какими-либо вибрациями или его вал будет не значительно смещен, то это не будет причиной протечки.
Виды насосов
На современном рынке существует большое количество насосов для того, чтобы перекачивать жидкости и самые популярные из них — это центробежные насосы. Данные насосы имеют отличия по своим особенностям и бывают они одноступенчатыми и многоступенчатыми.
Многоступенчатый насос
Принцип работы
Многоступенчатый насос собирают из напорного патрубка, колеса, направляющего аппарата и спирального отвода.
При вращении колеса, часть которая имеет индивидуальные изгибы на лопастях, наполняется водой. Затем вода поступает в канал, который имеет спиральный отвод. За счет этого строения существует возможность усилить напор.
Существует очень большое количество моделей насосов, но которые будут иметь отличия по конструкции сборки. Например, как будет расположен вал, формой патрубков и количеством установленных рабочих колес. Прежде чем выбрать насос необходимо учитывать его габариты и мощность.
Устройство и принцип действия многоступенчатого насоса
Одноступенчатый насос является агрегатом, который имеет одно рабочее колесо, в то время многоступенчатый насос имеет два или более рабочих колес. Принцип действия у многоступенчатого агрегата похож на принцип действия агрегата одноступенчатого, а производительность на прямую зависит от количества колёс. Поэтому многоступенчатые насосы перекачивают большее количество воды за какое-то время и отличаются увеличенным напором. Это означает то, что при помощи многоступенчатых насосов перекачка жидкости может осуществляться на дальние расстояния.
Типы центробежных насосов для воды
Многоступенчатые центробежные насосы бывают разнообразной конструкции:
- Секционные;
- Спиральные.
Секционный многоступенчатый насос осуществляет перекачку воды постепенно, то есть из барабана в барабан. Уровень производительности оборудования по максимуму, является девятьсот кубических метров жидкости в час с напором тысяча девятьсот метров.
Положительные и отрицательные качества
- В большом диапазоне подач сохранятся большое значение КПД и напоров, в результате пологих качеств.
- Большая частота вращения способствует использованию для насосов электродвигателей и электроприводов, а также турбин;
- Мощность изменяется плавно, это позволяет произвести пуск насоса даже при закрытой задвижке на выходе или закрытом обратном клапане.
- Обладают хорошей устойчивостью при работе устройств и расширении технических величин, а также при параллельном и поэтапном соединении насосов, при выполнении работ на один трубопровод.
- Довольно плавно проходят переходные процессы, это происходит при изменениях режимов работы водных систем.
- Насосы всегда размещают выше уровня воды в ёмкости для потребления.
Благодаря различным факторам изменяются показатели насосов.
Такими факторами являются:
- Диаметр рабочих колес обтачивают;
- Частоту вращения изменяется;
- Частоту электроснабжения изменяется;
- Насос довольно недорого стоит, потому что при его производстве используют недорогие материалы. Например:
- Сталь;
- Чугун;
- Полимерные материалы;
- Данный насос легок в обслуживании и эксплуатации.
- Надёжный при работе.
- Подача жидкости большая.
- Поток воды подается с незначительными равномерными пульсациями.
- Также хорошо работает даже загрязненных жидкостях.
- Отрицательными качествами центробежных многоступенчатых насосов является:
- Необходимо аппарат залить прежде, чем его запустить;
- Склонны к кавитации;
- Если насосом перекачивать вязкие жидкости, то уровень КПД снижается.
- Если подача жидкости небольшая, то уровень КПД становиться очень маленьким.
- Многоступенчатые центробежные насосы лучше всего применять для больших подач воды и при средних, низких напорах.
Виды многоступенчатых насосов
В зависимости от того, как расположен поршень агрегата насос может быть:
- Горизонтальный. Данный насос позволяет сделать напор подачи воды больше, поэтому его используют в загородных домах и квартирах. А также если появиться необходимость в автономном водоснабжении, то данные насосы отлично справятся со своей задачей. Чаще всего данные агрегаты имеют поверхностную работу, а это означает что их не нужно погружать в жидкость для того, чтобы они работали. Многоступенчатый центробежный насос ускоряет процесс организации системы орошения на вашем участке и наполнение бассейна.
- Вертикальный насос. Данный насос лучше всего подходит в том случае, если на участке имеется колодец, который находиться недалеко от дома. Данный вид насоса способен выкачивать воду с глубины двадцать метров.
Узлы многоступенчатого насоса
- Корпус. Задачей корпуса является обеспечение герметичности и фиксации конструкции;
- Ротор является основой всего насоса. За счёт того, что при производстве применены высокие технологии эта деталь отличается хорошей производительностью и надежностью. Особенности конструкции позволяют насосу взаимодействовать с разными жидкостями;
- Балансировочный диск. Данная деталь способствует уменьшать нагрузку до нормальной, за счёт этого срок службы подшипников становиться больше;
- Основной вал. Он обеспечивает устойчивость вала на одном месте это значительно повышает срок эксплуатации подшипников и уплотнителей;
- Уплотнения;
- Дефлекторы. Они способствуют гарантированный объём масла в узле подшипника и в то же время они защищают его от попадания различных механических частиц;
- Рабочие колеса и импеллеры. Значительно уменьшает вибрации вала, а также делают его движения сбалансированными.
Выбираем центробежный насос для скважины
Бурение одной только скважины не позволяет полностью решить задачу оборудования системы водоснабжения частного дома. Даже если в пробуренной артезианской скважине достаточно высокий напор воды, этого не хватит для нормальной работы домашнего водопровода. Показатель давления выходящего водяного столба должен быть достаточным для проведения по всем установленным коммуникационным участкам водопровода. Давление должно соответствовать хотя бы показателю 2,5 атмосфер, чтобы установленная бытовая техника функционировала исправно. В любом случае без центробежного насоса для скважины будет непросто обойтись.
Содержание
Центробежные погружные насосы
Расчет необходимых функциональных характеристик
Виды центробежных скважинных насосов
Преимущества и недостатки
Обзор популярных моделей
Эксплуатация и обслуживание устройства
Центробежные погружные насосы
Центробежные насосы устанавливаются для забора воды из скважин в большинстве случаев. Такие устройства имеют цилиндрический корпус, внутри которого размещается электропривод. На оси ротора мотора монтируется крыльчатая турбина, работающая в специально оборудованной для нее камере. Эта турбина изготовлена в форме улитки, устройство подающего патрубка расположено в центре, а выходного – по краям.
Ускоренное вращение турбины способствует образованию центробежной силы, отбрасывающей в сторону выходного патрубка поступающую воду под давлением. В результате образуется большая разница в показателях давления. На участке ближе к валу возникает разряжение, а по краям лопастей повышается давление. Таким образом из подающего патрубка в процессе вращения турбины постоянно поступает вода, а на выходе из насоса воздается необходимый напор воды.
Такой принцип функционирования применяется для большей части поверхностных центробежных насосов. Но в таких устройствах необходимые показатели выходного давления зачастую обеспечиваются посредством увеличения размеров рабочей камеры. В скважинных насосах габариты рабочей камеры должны быть ограничиваться с учетом диаметра пробуренного отверстия. Поэтому задача повышения давления может быть решена другим способом. На одной оси устанавливаются несколько рабочих камер с турбинами. Напор воды, нагнетаемый предыдущими камерами, является опорой для каждой следующей. В результате показатель давления образуется из общего усилия установленных рабочих колес.
Количество установленных камер на центробежном насосе для скважины может отличаться в зависимости от глубины, на которую он будет устанавливаться, а также с учетом потребностей домовладельца.
Такая схема полностью оправдывает себя, поскольку центробежные насосы в перспективе способны забирать воду с достаточно большой глубины.
Расчет необходимых функциональных характеристик
Нужно понимать, что в процессе выбора подходящей насосной установки, нужно принимать во внимание множество контрольных параметров. Внешние характеристики устройства далеко не всегда могут иметь значение, однако пренебрегать этими данными тоже не следует. Прежде всего, нужно определить подходящий напор. С этой целью необходимо суммировать достаточную высоту поднятия жидкости, а также расстояние от скважины до жилого помещения.
Чтобы подстраховаться, к полученному коэффициенту добавляют еще 20 метров. В итоге можно получить число, соответствующее необходимому показателю напора, нагнетаемого скважинным насосом. Не следует беспокоиться, если в итоге получится число около 50-70 м. Данный показатель считается минимальным для обычного скважинного центробежного насоса.
Необходимо принимать во внимание производительность устройства. Этот показатель зависит от количества проживающих в доме, а также планируемого расхода воды. Для семейства, состоящего из 3 человек и небольшого по площади огорода достаточно установить погружной насос, забирающий около 3 кубометров воды в час. Данный показатель придется увеличивать, если нужно добывать больше воды. Напор и уровень производительности являются основными функциональными характеристиками, которые нужно учитывать в процессе выбора центробежных скважинных агрегатов. Другие показатели определяются уже по остаточному принципу.
Виды центробежных скважинных насосов
С учетом расположения вала центробежные насосы подразделяются на модели с горизонтально и вертикально расположенными осями. Стоимость моделей с горизонтальным валом сравнительно невысокая, поскольку они применяются для водозабора из емкостей поверхностного и промежуточного вида. Т.е. там, где устройство может быть оборудовано на поверхности, либо в небольшом заглублении в качестве обустроенной шахты с учетом достаточной мощности агрегата.
Потребности в водоснабжении могут быть полностью удовлетворены несколькими методами, однако при отсутствии оборудованной централизованной системы, наилучшим решением будет установка центробежного насоса. Модели с интегрированным вертикальным валом создаются специально для возможности погружения в скважину. Такие устройства создаются в нескольких формах:
- Первый вариант подразумевает размещение мотора на поверхности.
- На втором устройстве монтируется готовый цилиндр толщиной примерно 10 см, который погружается в рабочую среду вместе с мотором.
Показатель производительности определяется количеством установленных рабочих колес. По этому показателю скважинные агрегаты делятся на 2 группы:
- Одноступенчатые.
- Многоступенчатые.
Одноступенчатые насосы по цене всегда более доступны, однако многоступенчатые агрегаты сконструированы гораздо прочнее, реже выходят из строя при попадании примесей, поэтому пользуются значительно большим спросом у потребителей.
Несколько ступеней могут по-разному соединяться между собой. Если рабочие камеры соединены друг с другом последовательно, насос выдает напор, увеличенный в соответствии с количеством турбин. Когда камеры установлены параллельно, уровень напора не повышается. Увеличивается только показатель производительности устройства.
Преимущества и недостатки
Перечислим основные достоинства центробежных насосов:
- Высокий КПД;
- Надежность при использовании;
- Высокие напорно-расходные свойства позволяют сохранять высокое давление в водопроводе при большой подаче жидкости в систему;
- Возможность последовательно или параллельно установить несколько рабочих камер на одну систему водоснабжения;
- Если режим функционирования гидросистемы меняется, переходные процессы начинают постепенно заменять друг друга;
- Возможность плавного регулирования уровня мощности позволяет выполнять запуск устройства, когда выходная задвижка, либо обратный клапан закрыты;
- Насосы могут выполнять функцию самовсасывания;
- Некоторые модели устройств могут перекачивать загрязненную жидкость, содержащую до 10 % примесей;
- Постепенное изменение функциональных характеристик устройства выполняется посредством изменения напряжения в рабочей сети;
- Возможность забора большого объема воды;
- Сравнительно низкая стоимость устройства обеспечивается, благодаря применению в разработке относительно недорогих материалов таких, как сталь, полимеры и чугун.
Недостатки центробежных насосов:
- В поверхностные модели нужно перед запуском заливать жидкость;
- Возможно возникновение явления кавитации;
- Сравнительно низкий КПД при взаимодействии с вязкими жидкостями;
Значительное снижение КПД происходит при небольшой подаче воды и высоком показателе напора.
Обзор популярных моделей
Перед выбором подходящего устройства следует ознакомиться с наиболее популярными насосами для скважин:
- WILO SUB TWU 4 такое устройство предназначено для наиболее практичных домовладельцев. Если рассмотреть технические характеристики данного устройства, можно прийти к заключению о том, что его высокая стоимость абсолютно оправдана. Под этой маркой производится множество высококачественных устройств. Насосы марки WILO могут выполнять практически любую возложенную на них функциональную задачу;
- Grundfos SQ отличаются высокой стоимостью и надежностью. Такие устройства наделены наиболее высокими техническими характеристиками, однако их стоимость все-таки немного завышена. Существенным аргументом производителя в вопросе ценообразования могут послужить дополнительные опции, интегрированные в этот скважинный насос;
- Divertron (DAB) с интегрированными датчиками потока и напора, может функционировать в автоматическом режиме. Для изготовления устройств применяются высококачественные долговечные материалы, поэтому продолжительность их эксплуатационного периода остается достаточно высокой;
- «Беламос». Такие устройства замечательно подходят для обустройства садовых участков. все его конструктивные элементы изготовлены из нержавейки. Насос может забирать воду с глубины до 30 метров. В зависимости от конкретной модели показатель мощности устройства может варьироваться от 3 до 7,5 кВт.
Эксплуатация и обслуживание устройства
Перед покупкой нужно ознакомиться с основными правилами пользования и обслуживания оборудования:
- Нельзя допускать простой агрегата. Если насос погружен в рабочую среду, он должен постоянно функционировать;
- Контроль за состоянием агрегата;
- Всегда соблюдать правила, изложенные в инструкции по установке. Нужно соблюдать допустимую глубину опускания и правила эксплуатации дополнительного оборудования.
Также следует учитывать, что монтаж такого оборудования выполняется самостоятельно только при наличии соответствующих навыков. В противном случае монтаж оборудования лучше доверять достаточно квалифицированным специалистам, чтобы последующая эксплуатация насоса не была сопряжена с множеством проблем.