Струйные насосы: устройство, применение, принцип работы. водоструйный насос

Классификация насосов

Организация подачи воды из автономного источника невозможно без использования в системе водоснабжения гидравлического механизма. Чтобы направить поток воды в нужном направлении агрегат придает жидкости кинетическую энергию. По особенностям конструкции рабочего элемента происходит разделение приборов на несколько видов:

  • центробежные;
  • вибрационные;
  • вихревые.

По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:

  • Поверхностные – располагаются вне источника водоснабжения, осуществляя подачу жидкости через подводящий трубопровод. Это оптимальный вариант при организации полива огорода из водоема или резервуара. После окончания сезона механизм легко демонтировать и убрать на хранение.Поверхностный агрегат
  • Погружные – агрегаты работают полностью погруженные в жидкость. Их устанавливают в скважины и колодцы глубиной от 10 м. Огромный ассортимент моделей позволяет подобрать вариант для скважины в 80 м. Насосы, работающие под водой, снабжены автоматической защитой от «сухого хода». Такие модели рекомендуются для домов с круглогодичным проживанием.

    Кстати, к поверхностным насосам можно отнести и различные ручные насосы для добычи воды из скважины. Изобретенные более 150 лет назад, они являются предшественниками современных поверхностных насосов. Даже сейчас многие фирмы по производству водного оборудования продолжают выпускать такие разновидности. Иногда ручной насос является единственной альтернативой, если на участке устройство полноценного колодца невозможно, а с подачей электроэнергии постоянно возникают проблемы. К тому же цена вопроса значительно ниже в сравнении с электрическими аналогами.

    Погружной насос

В зависимости от того, как устроен водяной насос, его рабочим элементом являются лопасти или поршень.

  • Лопастные насосы. Гидравлические машины перекачивают жидкость с помощью вращающегося колеса, с закрепленными на нем радиально изогнутыми лопастями. Вращательный момент обеспечивает вал включенного электродвигателя. По такому принципу работают центробежные и вихревые модели.
  • Вибрационные насосы. Устройство вибрационных агрегатов характеризуется отсутствием вращающихся механизмов. Перемещение жидкости происходит за счет возвратно-поступательных движений поршня. Устройство приводит в действие электромагнитное поле.

Преимущества насосов

В первую очередь сам принцип инжекторного и эжекторного перемещения жидкости является оптимальным для обслуживания самых разных объектов. Он предусматривает использование компактного оборудования, требующего также подключения малогабаритной инфраструктуры. То есть водойструйными станциями можно оснащать и малые, и крупные предприятия без риска значительного сокращения полезной площади. Также поскольку водоструйный насос не имеет в конструкции вращающихся и трущихся деталей, отмечается и его физическая надежность. Агрегат может долгое время эксплуатироваться под большими нагрузками, не требуя специального обслуживания. Сокращение ресурса может иметь место только при работе с агрессивными средами, но производители на этот случай обеспечивают конструкцию специальными защитными материалами.

3 Расчет параметров

Эта процедура являет собой поиск оптимальных параметров, при которых коэффициент полезного действия будет иметь максимальное значение. При этом нужно учесть такие параметры как форма сопла, входной участок пассивного потока, представляющий собой поток, который подсасывается к основному, длина смесительного отсека, расстояние между отсеком и соплом, угол раскрытия и расширения диффузора.

Принцип работы струйного аппарата

Расчеты проводятся по формуле:

  • Q3 – подача в камеру диффузора;
  • Q1 – расходное количество рабочей жидкости;
  • Q2 – расходное количество вещества для эжектирования.

Для того, чтобы рассчитать кoличество жидкости для эжектирования, нужно кoличество литров в секунду жидкости для эжектирования разделить на количество литров в секунду рабочей жидкости.

Также при расчетах стоит учитывать вид насосов и область применения, поскольку они могут иметь дополнительные параметры. Например, для насосов, используемых при пожаротушении, учитываются состояния их рабочего материала – пена, вода, газ – и возможная высота струи, необходимая для эффективного пожаротушения

В нефтяной промышленности берутся во внимание вязкость материала, загазованность среды и т.п

Водопенные коммуникации

Пожарные автоцистерны составляют 90% парка пожарных автомобилей. Для более эффективной борьбы с огнем посредством пены автоцистерны оборудуются баком для пенообразователя.

Водопенные коммуникации – это стационарные и переносные технические средства для подачи воздушно-механической пены, выработка которой менее затратна и трудоемка, чем выработка химической пены. Воздушно-механическая пена вырабатывается механическим смешиванием воды, воздуха и пенообразователя в специальных воздушно-пенных стволах. Дозирование пеннобразователя происходит в смесителях.

В систему водопенной коммуникации при тушении пожаров в замкнутых пространствах включен генератор обильной пены вентиляторного типа. Генератор состоит из осевого вентилятора, распределителя, корпуса с сеткой, которые формируют пену. Привод генератора работает от двигателя шасси через КОМ.

Тестирование пожарного насоса

За рубежом водопенные коммуникации автомобилей для пенного тушения пожаров выполняются в виде переносных генераторов высокократной пены. Привод у них производится водяной турбиной под напором, который создает пожарный насос.

Испытание насосов пожарных автомобилей

Насосы пожарных автомобилей испытывают после каждых 5000 км пробега, но не реже одного раза в год. Общая инструкция прописана в Наставлении по технической службе ГПС. При проверке обязательно выполняются следующие условия:

  • установка насосов и монтажа трубопроводов проведены в соответствии с требованиями техдокументации на ПА;
  • вентили, задвижки, сливные краны открываются и закрываются без дополнительных усилий;
  • отсутствует течь в местах основных соединений;
  • диагностика частоты вращения вала не превышает 5% номинальной;
  • подпор во всасывающем патрубке не превышает 0.4 МПа, а для насосов с уплотнителем пластинчатой набивкой – 0.8 МПа;
  • напор на выходе – не более 1.1 МПа.

Методика проверки ПН забором и подачей воды из водоемов состоит в следующем:

  • установка машины на водоисточник;
  • включение устройства и подача воды при полном открытии задвижек;
  • определение величины напора на основании показаний манометра и мановаккуумметра;
  • сравнение фактических значений с нормативными показателями.
Тип Подача м3/с (л/с) Напор (м) Частота вращения (об/мин)
ПН-40 0.040 (40) 100±5 2700
ПН-60 0.060 (60) 100±5 2600
ПН-110 0.110 (110) 100±5 1350

При испытании уменьшение напора не должно превышать 15% от номинальных показателей.

Во время проверки могут быть выявлены неисправности:

  1. Отсутствие подачи воды при пуске. Причина – частичное или полное заполнение насоса воздухом. Для устранения проводят повторный забор при помощи вакуумной системы.
  2. Уменьшение подачи воды во время работы. Причина – неплотности во всасывающей линии, мусор на всасывающей сетке или недостаточное ее заглубление.
  3. Стук и вибрация во время работы. Причина – ослабли болты креплений, износ шарикоподшипников и шеек вала рабочего колеса.
  4. Не прокручивается вал. Причина – засорение или промерзание узлов.
  5. Протечка дренажного отверстия. Причина – износ манжет. Устраняется их заменой.
  6. Попадание воды в масляную ванну. Причины – засорение дренажного отверстия или износ манжет.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

  1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
  2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

  • скважинные;
  • колодезные;
  • дренажные;
  • фекальные.

Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.

Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.

Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

  • самовсасывающие;
  • автоматические;
  • насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Поршневые водяные насосы

Поршневые гидравлические насосы применяются в различных целях, для перекачивания воды различных масштабов. Каждый тип поршневого насоса выполняет свою функцию и используется для конкретных задач. Поршневой насос – это оборудование, которое работает по принципу прямого вытеснения жидкости. Такой насос способен создавать высокое давление, способствующее перемещению воды. Он приводится в действие механизмом гидравлического привода. При включении поршневого насоса жидкость перемещается по цилиндрической камере. Для уплотнения по диаметру используют специальную насадку для поршневого штока.

 

Поршневые насосы преимущественно используют при необходимости обеспечить высокий расход жидкости при низком давлении. За счет этого жидкость откачивается с высокой скоростью при несущественных усилиях. На рынке можно найти модификации поршневых насосов, каждый из которых работает по своему принципу.

Выделяют несколько типов поршневых насосов:

  • осевые – это насосы, которые проталкивают жидкость по спирали вдоль оси. Их еще называют аксиально-поршневыми конструкциями. Главное преимущество таких насосов в работоспособности при высоких температурах. Такие насосы применяют для промышленных целей и масштабных задач по выкачке жидкостей из водоемов, в производстве;
  • линейные – разновидность эффективных поршневых насосов, которые наиболее подходят для управления большими потоками жидкости. Они предназначены для повышения давления воды. Они не отличаются высокой скоростью вращения, но способны создавать достаточное давление для использования в различных целях;
  • с изгибной осью – работают за счет изгиба блока цилиндров вокруг своей оси. Отличаются высокой гибкостью. Конструкция таких видов насосов позволяет им вращаться с большей скоростью, чем линейные поршневые насосы;
  • радиальные – работают за счет выталкивания жидкости из системы. Они способны распределять энергию по системе, создавая высокое давление. Радиальные насосы считаются надежными и высокоэффективными моделями поршневых насосов;
  • плунжерные — насос прямого вытеснения с цилиндрической формой. Вырабатывается энергия за счет выталкивания жидкости по возвратно-поступательному движению плунжера. Такие насосы стоят на порядок дороже своих аналогов. Это объясняется высокой надежностью агрегата. Благодаря своей прочности и особенностям конструкции плунжерные водяные насосы прослужат длительное время без необходимости ремонта и обслуживания. Поршневые насосы чаще всего применяют в случаях, когда нужно обеспечить высокое давление.

Основные характеристики

Пожарные центробежные насосы всасывают воду с помощью инерционной силы. Они незаменимы в тушении огня. Назначение центробежных агрегатов- подача жидкости или пены для тушения, создание вакуума и прокачка воды в трубопроводах.

Не смотря на разное устройство таких насосов, все они имеют общие характеристики, а именно:

  1. Объем жидкости, что подается, или других веществ для тушения огня за единицу времени (подача измеряется в литрах за секунду или кубических метрах за секунду).
  2. Высота подъема струи или напор, измеряется в метрах. Определяется по показаниям манометра или вакууметра.
  3. Высота всасывания- расстояние между поверхностью воды и горизонтальной осью, м.
  4. Частота вращения вала, об/мин.
  5. Коэффициент полезного действия.

Пожарный насос НЦПН-100/100М

Пожарные насосы высокого давления по нормам должны создавать напор 200 или 400 метров. КПД с нормальным давлением достигает более 60%, при высоком- не меньше 40%. к меню

Устройство центробежных агрегатов

Основным рабочим элементом данного оборудования является колесо с лопастями, что загребают воду. Жидкость движется по кругу, ускоряется с помощью центробежной силы, далее прижимается к стенкам и засасывается. Поток движется по спирали к конусному диффузору, что расширяет и замедляет его.

Центробежные повысители имеют ряд достоинств: равномерность, подача без пульсаций средств для тушения, простое управление, обслуживание, эксплуатация. К тому же, если пожарный ствол перекрывается, засоряется или заломливается рукав, давление в системе чрезмерно не повышается

Оборудование не нуждается в сложном приводе от двигателя, имеет небольшую массу, компактные габариты, что важно для пожарных автомобилей

Есть недостатки – всасывающую линию и насос необходимо предварительно заполнять водой. Для компенсации такого недостатка существуют устройства, что заполняют полости агрегата жидкостью из цистерн. На машинах устанавливаются также вспомогательные насосы, что работают кратковременно для заполнения рукава и насоса.

Если забор воды происходит из водоема, сначала включается вакуумный аппарат для откачивания воздуха. После заполнения системы водой и достижения избыточного давления, открываются клапаны, происходит пуск воды в рукав.

Вакуумный пожарный насос

На пожарный насос устанавливаются водопенные коммуникации. Смешивая воду и пенообразователь, они создают пену. На автоцистернах водопенные коммуникации управляются с помощью вентилей. Более распространена воздушно-механическая пена, поскольку водопенные коммуникации более компактны и удобнее хранение илидоставка пенообразователя к смесителям.

Повысительный агрегат, что устанавливается на пожарном автомобиле, состоит из насоса, коллектора, затворной арматуры, приборов для создания вакуума и подачи вещества для образования пены. к меню

Проверка герметичности

Все агрегаты, повышающие давление, проходят проверку на сухой вакуум. Для этого краны и задвижки закрываются и включается мотор. С помощью вакуумной системы давление 75-80 кПа создается за 15 секунд. В норме воздух в насосе должен разрядиться до 13 кПа или меньше на протяжении 2,5 секунд. Места протечки воздуха проверяются мыльным раствором при опрессовке водой с давлением до 0,6 Мпа.

Категорически запрещается самопроизвольно отвинчивать или ослаблять соединения в процессе работы.

Существует 6 видов периодических и типовых испытаний пожарных насосов, которые проводятся на предприятиях с наличием нужного оборудования. к меню

Устройство поршневых насосов и принцип действия

Самыми первыми гидравлическими машинами, преобразующими механическую энергию движения поршня в механическую энергию жидкости и известными еще до нашей эры, были именно поршневые насосы. Претерпевая различные дополнения, принцип их действия не менялся с тех самых пор.

В поршневом насосе, за счет циклического изменения объема, происходит циклическое заполнение цилиндров жидкостью с последующим ее вытеснением.

В качестве простейшего образца работы любого современного поршневого насоса, может служить рабочий цикл простой одноступенчатой гидравлической машины, состоящей из цилиндрической рабочей камеры с двумя отверстиями напорным и всасывающим и совершающего внутри нее возвратно-поступательные движения поршня. Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное конструкцией предусматривается кривошипно-шатунный механизм.

Всасывание жидкости в таком устройстве происходит за счет создания в рабочей камере низкого давления во время движения поршня вправо при закрытом нагнетательном клапане, а напор перекачиваемой жидкости открывает всасывающий клапан и рабочая камера полностью заполняется.

Затем при возвратном движении поршня, в цилиндре создается избыточное давление, значительно большее, чем в нагнетательном патрубке. Всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный открывается для подачи, за счет чего и происходит процесс нагнетания или вытеснения жидкости, равной объему рабочей камеры, в напорный коллектор трубопровода.

Полезный объем рабочей камеры это разница между максимальным и минимальным ее объемами, обусловленными положением поршня.

От частоты движения поршня зависит непрерывность поступления рабочей жидкости. Чтобы давление внутри напорного трубопровода было стабильным, обычно используются гидравлические агрегаты двухстороннего действия с несколькими рабочими камерами, точнее, цилиндры в них поделены на две равные части, в каждой из которых имеются оснащенные клапанами всасывающие и напорные патрубки. Такая конструкция позволяет в разных частях иметь разное давление. В то время, как в одной части под действием движения поршня идет процесс всасывания, в другой осуществляется нагнетание и наоборот. Для борьбы с пульсацией применяют воздушные колпачки и гидроаккумуляторы.

К поршневым насосам одинарного действия относятся плунжерный или скольчатый насос, а также диафрагменный насос. Диафрагменный отличается от плунжерного лишь наличием в его рабочей камере специальной активной или пассивной диафрагмы. Активные диафрагмы, передавая усилие на жидкость от штока, находятся под высоким давлением и поэтому из-за своей низкой усталостной прочности применяются в поршневых насосах низкого давления с большим числом качаний. А пассивные диафрагмы лишь отделяют жидкость, передающую энергию от плунжера к перекачиваемой жидкости и поэтому их применяют в насосах с высокими давлениями при малом числе качаний.

Более сложную конструкцию имеют поршневые насосы двойного действия, обеспечивающие более равномерную подачу перекачиваемой жидкости за счет наличия в них двух и более рабочих камер. Каждая камера работает в качестве насоса одинарного действия, а, в так называемых, дифференциальных насосах в правой рабочей камере, используемой как вспомогательная, отсутствуют клапаны, но за счет ее наличия подача жидкости не зависит от движений поршня.

Возможность регулирования напорного давления за счет варьирования частотных диапазонов поршневого хода, малые габариты и взаимозаменяемость узлов деталей являются основными плюсами поршневых насосов.

К недостаткам можно отнести невозможность из-за высокого давления на входе последовательно соединить нескольких поршневых насосов в одну цепь, невозможность перекачивания жидких сред с абразивными частицами, потребность в дополнительной охлаждающей системе и в дополнительном уплотнении между поршнем и стенками цилиндров рабочих камер. А также, в отличие от других объёмных насосов, поршневые насосы не обратимы из-за наличия клапанов, поскольку не могут работать в режиме гидродвигателя.

Популярные производители струйных насосов

Несмотря на свои скромные технические характеристики, струйные насосы все де нашли своего покупателя на мировом рынке. А сформировали приятное впечатление о продукции подобного типа такие европейские производители:

  • Euroagua. Агрегаты этой компании отличаются достаточно высокой производительностью при своих скромных габаритах. Устройства предназначены для скважин, диаметр которых не менее 76 дюймов. При этом помпу можно погружать на глубину до 50 метров, а температура перекачиваемой жидкости может составлять до +40 градусов. Производительность такого агрегата составляет 3000 л/час.
  • Насосы «Грундфос». Продукция этой компании давно завоевала сердца покупателей России. Струйные агрегаты не стали исключением. Мощность и производительность насосов позволяют использовать их для подъема воды с глубины до 50 метров. При этом устройство оснащено защитой от перегрева.

Конструктивная схема и принцип действия струйного насоса

Струйные насосы в качестве источника энергии используют энергию жидкости, находящейся под давлением. Передача энергии от рабочей жидкости к перекачиваемой осуществляется путем прямого увлечения в движение одного потока другим. На рис. 2.35 приведен чертеж водоструйного насоса. Корпус насоса имеет приемный 3 и отливной 5 патрубки с фланцами, к которым присоединяются приемный и отливной трубопроводы. В патрубок 2 ввернуто сопло 1, к фланцу которого присоединяется трубопровод рабочей воды. Корпус насоса укреплен тремя-четырьмя продольными ребрами жесткости 4. Проточная часть насоса условно разделяется на приемную камеру а (до среза сопла), камеру смешения б (до конца горла — узкой части корпуса) и диффузор в. В сопло подается рабочая вода из пожарной напорной магистрали на выходе из сопла струя рабочей воды приобретает скорость до 35-50 м/с и выходит в камеру смещения в форме узкого конуса. За счет силы трения струя рабочей воды увлекает за собой в диффузор воздух из приемной камеры, создает в ней вакуум и всасывает воду из приемного трубопровода. В камере смешения струя рабочей воды, увлекая с собой перекачиваемую воду, перемешивается с ней, смесь устремляется в диффузор. При смешении потоков скорость рабочей воды уменьшается, а скорость перекачиваемой воды увеличивается, в горле насоса скорости потоков уравниваются. При дальнейшем движении смеси в диффузоре скорость ее уменьшается, а давление увеличивается. В качестве рабочей жидкости в струйных насосах кроме воды применяют водяной пар, воздух и т. д. Струйные насосы перекачивают различные среды: воду, воздух, водяной пар, паровоздушную смесь, газы, пульпу и др.

Струйные насосы, откачивающие жидкость из обслуживаемой емкости, называют эжекторами, а нагнетающие—инжекторами. Работу струйных насосов характеризуют следующие основные параметры:

  • GBХ – массовый расход перекачиваемой жидкости (подача);
  • GPАБ – массовый расход рабочей жидкости;
  • РРАБ, РВС, РН – давления рабочей жидкости на всасывании насоса и на нагнетании (рис. 2.35);
  • GBС/ GPАБ – коэффициент всасывания (эжекции);
  • GBС/ GPАБ – удельный расход рабочей жидкости;
  • РН / РВС – степень повышения давления.

Для струйных насосов характерна зависимость: при увеличении коэффициента всасывания уменьшается степень повышения давления. На кораблях применяют:

  • эжекторы осушения или затопления — водоструйные водяные насосы для удаления воды за борт или для принудительного затопления помещений надводного корабля;
  • эжекторы рассола — водоструйные рассольные насосы для удаления рассола из испарителей водоопреснительных установок с одновременным охлаждением рассола путем разбавления его рабочей (забортной) водой;
  • инжекционные подогреватели — пароструйные конденсатные насосы для возврата в конденсатно-питательную систему и подогрева конденсата вспомогательных механизмов;
  • паровоздушные эжекторы (ПВЭ) — пароструйные воздушные насосы для создания вакуума в обслуживаемых аппаратах, конденсаторах и испарителях главных и вспомогательных механизмов.

Группа струйных насосов — ПВЭ наиболее разнообразна по принципиальным и конструктивным схемам; Для обеспечения большей степени сжатия применяют многоступенчатые ПВЭ, а для обеспечения меньшего расхода рабочего пара — ПВЭ с промежуточными вспомогательными конденсаторами у каждой ступени сжатия. В зависимости от назначения эжекторы могут быть главные и вспомогательные.

Струйные насосы обладают рядом достоинств: простотой устройства и обслуживания, дешевизной изготовления, отсутствием движущихся частей, надежностью и долговечностью, компактностью, возможностью сохранения чистоты перекачиваемой жидкости (отсутствием смазочных масел, загрязнений от уплотнений и трущихся деталей), высокой объемной подачей и др.

Недостатком струйных насосов является низкий коэффициент полезного действия (10-15%).

Разновидности насосов

Как отмечалось выше, конструкции различаются по типу обслуживаемой жидкости. Теперь стоит их рассмотреть подробнее. Наиболее популярные модели работают с водными носителями и смесями, которые не оказывают разрушающего воздействия на коммуникационную инфраструктуру агрегата. Такие устройства называются эжекторами и действуют по принципу откачки и подсоса в разных камерах. Распространены и струйные насосы, функция которых ориентирована на обслуживание агрессивных сред. Это эрлифты, применяемые в скважинах и коммуникационных системах, обеспечивающих передачу химически активных смесей и жидкостей с наличием твердых частиц. Менее популярны, но в некоторых случаях незаменимы инжекторы. Это аппараты, которые также работают с жидкостями, но функциональной средой в данном случае выступает пар.

Вихревые импеллерные насосы

Среди самовсасывающих модификаций присутствует группа вихревых насосов, однако, в отличие от центробежных аналогов, они не подходят для перекачивания вязких сред.

Наличие твердых включений в воде необходимо исключить, иначе работоспособность оборудования нарушится. Насосы вихревого типа просты в устройстве и обслуживании, но обладают меньшей производительностью и низким КПД.

Вихревой самовсасывающий насос Pedrollo PKm 60 для исключительно чистой воды: мощность – 0,37 кВт, производительность – 0,3-2,4 м³/ч, высота подъема воды – до 5 м

Схема устройства и принцип работы

Внутренние детали вихревого насоса мало отличаются от аналогов центробежного оборудования. Основной динамической деталью является рабочее дисковое колесо, оснащенное расположенными по кругу лопастями.

Лопасти вращаются внутри своеобразного канала, связанного с входящим и выводящим патрубками. Жидкость поступает по всасывающему патрубку, под воздействием вращения колеса закручивается и по винтовой траектории перемещается в сторону выхода.

Многократное нахождение жидкости в пространстве между лопастями образует дополнительную энергию и напор, поднимающий воду на необходимый уровень, на этом и основан принцип работы самовсасывающего вихревого насоса.

Всасываемый воздух смешивается с жидкостью, затем смесь вновь разделяется на два компонента: воздух выводится наружу, а жидкость продолжает циркулировать в рабочей камере. После того, как удален весь воздух, камера полностью заполняется водой и вводится в работу по принципу центробежного оборудования.

Вихревой насос Оптима (Польша) в чугунном корпусе, с мощностью 0,37 кВт и напором 35 метров. Предназначен для водоснабжения дома или садового участка, перекачивает только чистую воду

Обязательным элементом, как и у центробежного оборудования, является обратный клапан, выполняющий две функции:

  • препятствует обратному попаданию воздуха;
  • обеспечивает заполнение рабочей камеры водой.

Максимальная высота подъема воды, которую обеспечивает вихревое самовсасывающее оборудование, – 8 метров. От центробежных насосов вихревые отличаются двумя принципиальными качествами: они не перекачивают грязные среды, однако прекрасно справляются с перемещением смеси воздуха и жидкости.

Низкий КПД (от 25% до 45 %) объясняется тем, что много энергии тратится на процесс нагнетания жидкости. По этой причине владельцы загородных участков отдают предпочтение центробежным агрегатам. О вихревом оборудовании обычно вспоминают, когда нет возможности установить более продуктивный аналог.

Преимущества бытового использования

Достоинством данной категории самовсасывающих насосов являются компактные размеры и увеличенный напор (в 5-7 раз больше, чем у центробежных аппаратов). Таким образом, их рационально использовать при обслуживании источника воды, находящегося на далеком расстоянии от точек водоразбора, при условии, что большая производительность не нужна.

Вихревые насосы Speroni KPM выпускают в двух вариантах, различающихся габаритами, весом, объемом рабочей камеры и производительностью. Модификации используются для заполнения мембранных баков небольшого объема и систем отопления (+)

Примером может служить перекачка воды из колодца, высота подъема в котором не превышает 7-8 м, в так называемую «рабочую зону», где обычно расположены садовые посадки, грядки, теплицы. Учитывая неравномерность рельефа и огибание дачных строений, стоит рассчитывать на трубопровод до 100м длиной, а это значит, что потребуется большой напор.

Кроме использования вихревых модификаций в автономных частных водопроводах, их применяют для тушения пожаров, устройства вентиляции, в тепловых установках.

Преимущества агрегата мембранного типа

Этот вид насоса используется при перекачке растворов и жидкостей, которые отличаются различной вязкостью и агрессивностью. Они отличаются отсутствием двигателя. Лакокрасочная, пищевая, нефтеперерабатывающая промышленность не смогут ни дня обойтись без такого насоса.

При работе с мощными насосами следует соблюдать правила техники безопасности

Воздух входит сперва в одну камеру, затем в другую, осуществляя центробежный цикл действий, которые затем возвращаются. Золотник клапана перераспределяет среду. Жидкость распределяется в таком порядке: впускной коллектор – рабочая камера – выпускной коллектор.

Какими преимуществами обладают диафрагменные (мембранные) насосы:

  • Обходится без починки деталей, так как износа не происходит;
  • Надежная конструкция простого типа;
  • Исключено формирование искр, надежность при работе с горючими;
  • При необходимой регулировки следует изменить лишь объем подачи воздуха.

Примеси не попадают внутрь из-за высокого уровня герметичности устройства. Их применяют в областях, где не допускаются утечки и соблюдается стерильность. Это химическая и пищевая индустрия, исследования в лабораториях, медицина, полиграфия. Устройство полностью безопасно и для животных, и для людей, поэтому ими оснащаются доильные аппараты. Привилегиями считается бесшумность, малое потребление энергии и компактность.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector