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.
Содержание статьи:
Что такое самовсасывающие насосы
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
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
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
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.