Размер текста

Самовсасывающие поверхностные насосы – принцип работы и основные виды

При установке водозаборных устройств для обеспечения водоснабжения в загородном доме или на приусадебном участке, следует знать особенности различных видов самовсасывающих насосов. Данная информация может быть полезна и с практической точки зрения — если у вас электрические провода на загородном участке почему-то проходят мимо счетчика, то можно выбрать недорогую функциональную модель самовсасывающего насоса, единственным недостатком которой является низкий КПД.

Что такое самовсасывающие насосы

Внешний вид поверхностной помпы

Рис.1 Внешний вид поверхностной помпы

Самовсасывающий насос для воды — это устройство, способное втягивать в себя воду ниже уровня своей установки. В отличие от видов, где жидкость поступает в рабочую камеру путем погружения (скважинные помпы), подачей воды самотеком или с помощью еще одного насоса, самовсасывающие создают в области забора воды разряжение, заставляющее ее подниматься по водозаборной магистрали.

В соответствии с физическими законами, в условиях нормального атмосферного давления вода не может подниматься на высоту более 10,2 м. (при большей высоте подъема происходит обрыв водного потока). С учетом сопротивления труб водопроводной магистрали это значение составляет не более 9 м. для всех видов самовсасывающих устройств.

Преимущества самовсасывающих насосов

В силу того что, устройства данного вида располагаются на поверхности на определенном расстоянии от источника водоснабжения, самовсасывающие бытовые насосы имеют следующие особенности.

  • Поверхностные самовсасывающие насосы удобны в обслуживании, их корпус расположен на поверхности и работу всегда можно проконтролировать.
  • При монтаже устройства не требуют особых условий и специального крепежа, достаточно прочного и ровного основания для стационарной установки корпуса.
  • Наружное размещение не предъявляет высоких требований к качеству материалов (в отличие от погружных видов, они не находятся в водной среде), поэтому в целях удешевления корпуса изготавливаются из недорогого чугуна или обычной углеродистой стали.
  • Насос поверхностный самовсасывающий может иметь любые габариты, удобные для разработчика, его размеры не ограничены параметрами скважины, как в случае с погружными видами — это позволяет выпускать устройства очень высокой мощности.

При монтаже водопроводной магистрали с самовсасывающим насосом следует учитывать, что водопроводные трубы также оказывают сопротивление водному потоку — 4 м. магистрали эквивалентно одному 1 м. высоты подъема воды (соотношение 1:4). К примеру, помпу, рассчитанную на высоту подъема 8 м. при работе с источником воды глубиной 5 м. можно отнести на расстояние, равное разнице высот подъема и погружения, умноженной на 4 — в нашем случае 12 м.

Насосы вихревого типа

Вихревой насос с несколькими рабочими колесами

Рис. 2 Вихревой насос с несколькими рабочими колесами

В самовсасывающих насосах вихревого типа рабочее колесо, выполненное в форме диска с прямыми или наклонными лопатками, расположено в корпусе цилиндрической формы. При работе двигатель вращает колесо, и вода втягивается через входное отверстие, после перемещения внутри корпуса она выбрасывается лопатками наружу под напором через выводной патрубок. Между входным и выходным каналами в корпусе размещена перемычка с минимальным зазором между ее поверхностью и лопатками импеллера. Она препятствует перемешиванию воды между каналами, при работе в области перемычки одновременно находятся не менее двух лопаток колеса.

Свое название вихревые насосы получили в связи с тем, что при вращении импеллера вода в зазорах между перегородками закручиваются в вихри — это придает водному потоку дополнительную энергию.

Отличительные особенности

  • Стоимость вихревых устройств ниже, чем их основных конкурентов — центробежных.
  • Одно рабочее колесо вихревого насоса при одинаковых габаритах с центробежным аналогом и одинаковой скорости вращения способно выдавать давление в 3 — 7 раз больше.
  • В отличие от центробежных видов, не способных функционировать при наличии воздуха во всасывающей камере, вихревые могут работать с газожидкостными смесями или нагнетать только один воздух.
  • Импеллер колеса в вихревой конструкции работает по аналогии с эжектором, поэтому глубина всасывания некоторых моделей составляет 15 — 20 м., что больше стандартной высоты.
  • Многие маломощные вихревые помпы обладают функцией самовсасывания.
  • КПД вихревых видов довольно низок (35-45%), поэтому использование подобных устройств большой мощности экономически невыгодно.

Основным недостатком вихревых насосов является высокая требовательность к чистоте рабочей среды — это связано с очень маленьким зазором между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса, у разделительной перегородки он минимальный. Поэтому попадание песка в корпус при всасывании воды может привести к его остановке и повреждению лопаток.

Центробежные насосы

Центробежный насос

Рис. 3 Центробежный насос

Основным элементом центробежного насоса является помещенное в корпус улиткообразной формы рабочее колесо, выполненное в виде отогнутых назад лопаток между двумя дисками. В самом корпусе находится входное отверстие, размещенное по центру оси колеса и выходной патрубок в его боковой части. При работе лопасти крыльчатки колеса всасывают воду и перемещают ее от центра колеса в радиальном направлении, после чего вода выталкивается наружу.

Отличительные особенности центробежных насосов

  • Центробежные самовсасывающие насосы для воды более экономичны, обладают высоким КПД.
  • Центробежные устройства более приспособлены к работе в среде с абразивными примесями.
  • Самовсасывающий центробежный насос имеет более крупные габариты, чем вихревая модель.
  • Во время работы издают меньше шума.
  • Принцип работы не позволяет центробежным устройствам функционировать при наличии воздуха в системе, поэтому при запуске их необходимо заполнять водой.

Для обеспечения дальнейшей работы центробежного насоса после отключения, на его всасывающем патрубке обязательно ставится обратный клапан, препятствующий вытеканию воды.

Эжекторы

Устройство эжекторной системы

Рис 4. Устройство эжекторной системы

Для подъема воды с глубин более 8 — 9 м. вихревые и центробежные насосы оснащаются эжектором — специально дополнительной трубкой небольшого диаметра, создающей дополнительное разрежение на входе водозабора.

Принцип работы эжекторных систем связан с увеличением скорости движения воды при уменьшении диаметра — он известен каждому, кто поливал огород из водного шланга и зажимал пальцем выходное отверстие шланга, увеличивая скорость и напор водного потока.

При работе в системе забора воды водный поток от эжектора с высокой скоростью вовлекает в движение основной поток, приводя к увеличению его скорости, давления и соответственно высоты подъема воды.

Особенности эжекторных систем

  • Эжектор позволяет увеличить высоту подъема до 35 метров.
  • Как видно из схемы, при работе эжекторной системы часть поднятой воды возвращается, что существенно уменьшает производительность — в отличие от обычных насосов при одинаковом потреблении электроэнергии эжектор поднимает в единицу времени меньший объем воды.
  • Установка эжектора требует подключения двух магистралей, что приводит к дополнительным расходам и удорожанию системы.

Подбирая самовсасывающий насос, следует учитывать, что использование вихревых видов наиболее рационально при подъеме небольших объемов чистой воды и передачи ее на большое расстояние. В остальных случаях практичнее использовать центробежные виды, обладающие более высоким КПД и возможностью работать с водой, содержащей примеси твердых веществ.


Поиск по сайту
Также читайте
Хорошая реклама
© 2017    Бурение скважин    //    Карта сайта   //  Политика конфиденциальности  //