Центробежный насос: устройство и принцип действия, схема и классификация

Содержание   

  1. Центробежный насос: экскурс в анатомию
    1. История возникновения центробежных насосов
    2. Устройство
    3. Принцип действия
    4. Сфера применения
    5. Преимущества и недостатки
    6. Классификация
    7. Объемные насосы
    8. Материальное исполнение насосов
    9. Корпус
    10. Рабочее колесо
    11. Уплотнения
    12. Вал и подшипники
    13. Тип присоединения вала
    14. Маркировка
    15. Дополнительные элементы конструкции
  2. Виды насосов
    1. Погружные насосы
    2. Поверхностные насосы
  3. Как получить технические характеристики насосов
    1. Гидравлическая характеристика насоса
  4. Как правильно выбрать центробежный насос
  5. Краткий обзор популярных моделей
  6. Подготовка к работе
    1. Заливка воды из трубопровода
    2. Заливка воды из резервуара
  7. Ошибки при покупке насоса
  8. Рекомендации по выбору модели

1 Центробежный насос: экскурс в анатомию


Рабочая часть центробежного насоса в самом простом исполнении состоит из корпуса, немного напоминающего спираль или улитку, расположенного внутри него вала и рабочего колеса, закрепленного на этом валу.

Передача вращения от вала колесу осуществляется посредством шпонки.

Рабочее колесо состоит из двух дисков и нескольких закрепленных между ними лопаток. Лопатки имеют изогнутую форму и развернуты выпуклой стороной по направлению вращения.

Корпус насоса изготавливается из стали или чугуна, рабочие колеса во многих моделях, особенно предназначенных для бытового водоснабжения, выполнены из полимеров.

Вал рабочего колеса может быть как двухопорным, так и консольным. В опорных узлах установлены подшипники.

Хвостовик вала выходит из корпуса и связывается посредством муфты с ротором электрического или коленчатым валом дизельного двигателя, выступающего в качестве привода.

Отверстие в корпусе насоса, через которое проходит хвостовик вала, имеет уплотнение, предотвращающее утечки перекачиваемого вещества.

При выборе центробежного насоса лучше отдавать предпочтение моделям с торцевым уплотнением вала. Оно является более надежным, чем сальниковая набивка, считающаяся устаревшей. Кроме того, торцевое уплотнение сможет обеспечить герметичность корпуса даже при смещении вала рабочего колеса или вибрациях.

Части насоса - схема устройства

Устройство центробежного насоса

Вода или другая среда поступает в рабочую камеру насоса через отверстие в центре передней части корпуса. Ее нагнетание осуществляется через плавный отвод в верхней части, который и придает корпусу сходство с улиткой.

Помимо основных частей (корпус и привод), собственно и представляющих насос, в комплект поставки входят элементы, без которых эксплуатация агрегата была бы затруднительной или даже невозможной:

  • сеточный фильтр;
  • обратный клапан для всасывающей магистрали;
  • задвижка (устанавливается перед всасывающим патрубком);
  • вакуумметр (позволяет контролировать степень разрежения на входе в рабочую камеру).

Если приобретаемый насос предполагается использовать для подачи питьевой воды, необходимо убедиться, что все контактирующие с ней детали изготовлены из соответствующих материалов. Корпус в этом случае должен быть выполнен из качественной нержавеющей стали, рабочее колесо – также из нержавейки или пищевой пластмассы.

Довольно востребованными являются модели с корпусом из обычного, «непищевого» материала, внутри которого установлен вкладыш из нержавеющей стали.

Такой агрегат обойдется дешевле, чем полностью нержавеющий. Меньше будет стоить и его ремонт: вместо восстановления корпуса достаточно будет заменить изношенный вкладыш.

к меню ↑

1.1 История возникновения центробежных насосов

Самое раннее концептуальное воплощение центробежного насоса возникло во время итальянского Возрождения благодаря инженеру, известному как Франческо ди Джорджо Мартини, который описал машину для подъема бурового раствора в трактате 1475 года. Более современная и узнаваемая форма насоса с прямыми лопатками , не появился до тех пор, пока Денис Папен не спроектировал его в 17 веке. Однако только в 19 веке был сделан следующий крупный прогресс в этой области.

В 1851 году Джон Апполд представил свою конструкцию центробежного насоса с изогнутой лопаткой, которая принесла ему медаль совета на Большой выставке. Изогнутая лопасть была в три раза эффективнее любого из существовавших ранее насосов с прямой лопастью и оказала огромное влияние на отрасль.

к меню ↑

1.2 Устройство

Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть.

В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

  • двигатель
  • спиральный корпус — «улитка»
  • рабочее колесо — крыльчатка
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • входной патрубок (фланец)
  • выходной патрубок (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным — для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют «улиткой». Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

Главная деталь лопастного насоса — рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

к меню ↑

1.3 Принцип действия

После запуска приводного двигателя вал насоса с установленным на нем колесом начинает вращаться. Лопатки колеса заставляют вращаться и находящееся в рабочей камере вещество.

Как только жидкость начинает двигаться по кругу, она подвергается воздействию центробежной силы, направленной от центра. Причем модуль этой силы тем больше, чем дальше молекулы перекачиваемой среды сместились от центра вращения.

Принцип действия помпы

Принцип работы центробежного насоса

В конце концов жидкость выбрасывается на периферию рабочего колеса, а затем – в изогнутый кверху выходной патрубок. Таким образом, давление или, как еще говорят, напор в линии нагнетания поддерживается за счет центробежной силы.

к меню ↑

1.4 Сфера применения

Благодаря своей некоторой универсальности в вопросе характеристик перекачиваемой жидкости, центробежные насосы нашли огромный список вариантов применения. Они используются в нефтегазовой промышленности, устанавливаются в бытовых сетях водоснабжения, работают на автозаправочных станциях.

Без центробежных насосов, компактных и надежных, не может обойтись ни один самолет для борьбы с огнем, набирающий воду в открытых водоемах. Установки такого класса используют пожарные городские службы. Перечислить все сферы применения устройств с центробежным нагнетателем попросту нереально.

к меню ↑

1.5 Преимущества и недостатки

Широкое применение центробежных насосов как в промышленности, так и для решения бытовых задач объясняется целым рядом достоинств, которыми отличается такое оборудование. К наиболее значимым преимуществам гидромашин данного типа следует отнести:

  • высокую производительность, которую обеспечивают конструктивные особенности и принцип действия таких устройств;
  • стабильность параметров потока жидкой среды, создаваемого насосным оборудованием данного типа;
  • компактные габариты и небольшой вес;
  • простоту технического обслуживания, для чего можно не привлекать сторонних специалистов, выполняя все необходимые процедуры самостоятельно при помощи набора простейших инструментов;
  • длительный эксплуатационный срок.

Конструкция центробежных насосов позволяет производить их ремонт и обслуживание самостоятельно при наличии определенных технических навыков

Конструкция центробежных насосов позволяет производить их ремонт и обслуживание самостоятельно при наличии определенных технических навыков

Естественно, следует рассмотреть и недостатки подобных устройств.

  • Насосное оборудование данного типа нельзя использовать, пока его внутренняя рабочая камера не будет заполнена жидкой средой. Если пренебречь этим требованием, то гидромашина достаточно быстро выйдет из строя.
  • При использовании одноступенчатых центробежных насосов создать высокий напор в обслуживаемой такими устройствами трубопроводной системе не получится: для этого следует применять оборудование, оснащенное несколькими рабочими колесами.

Таким образом, недостатков у центробежного насоса, устройство которого подробно рассмотрено выше, немного, и они в полной мере нивелируются его достоинствами. Это объясняет высокую популярность данного оборудования как у специалистов производственных предприятий, так и у частных пользователей, активно применяющих его для оснащения автономных систем водоснабжения.

к меню ↑

1.6 Классификация

Насосы данного типа можно классифицировать по ряду признаков.

По числу ступеней

  1. Одноступенчатые: имеют только одно рабочее колесо. Эта конструкция, считающаяся классической, была подробно описана выше.
  2. Многоступенчатые: такие насосы применяют в том случае, когда нужно развить значительный напор. В них установлено несколько рабочих колес, посаженных на общий вал. Принцип работы многоступенчатого центробежного насоса: каждое колесо вместе со своей рабочей камерой и образует ступень. Корпус насоса выполнен таким образом, что вода или другая жидкость последовательно переходит из одной ступени в другую, пока не достигает выходного патрубка. При этом напор, с которым она подается, равен сумме напоров, развиваемых каждой ступенью.

По направлению оси вращения

  1. С горизонтальным расположением вала: наиболее популярная разновидность, что объясняется простотой обслуживания.
  2. С вертикальным расположением вала: такие насосы требуют меньше места для монтажа, поскольку двигатель у них расположен над корпусом. К этому же типу относится большинство скважинных насосов, которым приходится работать в довольно стесненных условиях. Недостаток данной конструкции состоит в том, что для ремонта или обслуживания корпуса часто приходится снимать двигатель.

Насос с автоматикой в сборе
Для обеспечения автономного водоснабжения чаще всего приобретают погружные насосы. При выборе агрегата немаловажно учесть параметры безопасности. В этом плане лучшем вариантом будет погружной насос для колодца с автоматикой. Автоматика обеспечит защиту от сухого хода, перепадов напряжения, что даст гарантию на долгую эксплуатацию оборудования.

По способу установки

  1. Поверхностные: размещаются возле источника или на некотором отдалении от него. Стоят дешевле всего, постоянно находятся на виду, легкодоступны для визуального контроля и обслуживания. Недостаток: уровень воды в источнике должен находиться не ниже 8-ми м относительно уровня установки насоса, поэтому с глубокими колодцами или скважинами такие агрегаты работать не могут.
  2. Полупогружные: насосы с вертикальным расположением вала. Устанавливаются так, что часть корпуса оказывается погруженной в источник. Чаще всего применяются для выкачивания жидких веществ из приямков.
  3. Погружные: в колодцах с большой глубиной и скважинах применяют насосы, которые, будучи подвешенными на тросе или цепи, полностью погружаются в воду.

Поверхностный насос Прима

Для того чтобы последний способ эксплуатации был возможен, агрегат должен соответствовать нескольким требованиям:

  • все наружные элементы должны быть устойчивыми к коррозии;
  • герметичным должен быть не только корпус, но и электрическая часть;
  • конструкция насоса и качество сборки должны полностью исключать протечки машинного масла, удаление которого из колодца или скважины обходится очень дорого.

Понятно, что при таких условиях погружной насос обходится дороже поверхностного, но поднять воду с большой глубины другим способом нельзя.

Владельцам неглубоких скважин (до 25 – 30 м) можно порекомендовать компромиссный вариант, сочетающий достоинства поверхностных и погружных моделей.
Речь идет о насосах с выносным эжектором. Сам насос устанавливается наверху, что очень удобно, а его часть – эжектор – опускается в скважину на большую глубину.

По способу забора воды

  1. Насосы нормального всасывания: к этому типу относятся все погружные насосы, а также некоторые из поверхностных, в которые вода поступает самотеком (например, при перекачивании воды из резервуара с расположенным внизу краном). Перед первым пуском полость агрегата необходимо залить водой, в дальнейшем об этом можно уже не беспокоиться.
  2. Самовсасывающие: именно так называются насосы, способные поднять воду с некоторой глубины. Теоретически она составляет 10,34 м, но на практике не превышает 8 м. Самовсасывающий насос приходится заливать каждый раз после относительно длинного простоя, причем водой нужно наполнить не только полость агрегата, но и всасывающий шланг. Последний должен иметь армирование, препятствующее его сжатию из-за разрежения.

Принцип действия самовсасывающего насоса

Запуск самовсасывающего насоса и его работа в прерывистом режиме были бы невозможны без важнейшего элемента – обратного клапана на всасывающей линии. Во время заливки и при коротких паузах в работе агрегата он удерживает воду, предотвращая разрыв водяного столба.

Далеко не все бытовые насосные станции имеют этот механизм в комплекте. Таким образом, заманчивое предложение с ценой «ниже, чем у других», может оказаться с подвохом.

По назначению

Назначение центробежных насосов позволяет разделить оборудование на несколько категорий:

  • для подачи воды из колодцев и скважин (дренажные и скважинные установки);
  • помпы для откачки отходов жизнедеятельности (фекальные устройства и илососы);
  • шламовые помпы, позволяющие откачивать смесь жидкостей и твердых компонентов;
  • оборудование для пищевого производства;
  • пожарные насосы, отличающиеся повышенной надежностью и производительностью.

По напору

Основная техническая характеристика любого водоперекачивающего устройства, влияющая на выбор – создаваемый им напор.

  • Насосы с напором до 20 метров водяного столба называют низконапорными;
  • От 20 до 60 метров водяного столба – средненапорными;
  • Более 60 метров водяного столба – высоконапорными.

По типу соединения с электродвигателем

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Обычная муфта

Стандартные установки оснащаются помпой и двигателем с раздельными валами, которые оснащаются фланцами. Элементы фиксируются на поверхности с помощью шпонок, фланцы соединяются резиновыми муфтами, снижающими вибрации

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Муфта с промежуточным элементом

Для ускорения процедуры обслуживания насосного оборудования используется конструкция с промежуточной вставкой. Элемент позволяет производить замену набивок насоса без снятия электрического двигателя с рамы.

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Центробежный насос с глухой муфтой

Для снижения размеров и устранения вибраций, связанных с несоосностью валов, используются помпы моноблочного типа. Рабочее колесо устанавливается на удлиненный вал ротора электродвигателя. К моноблочным конструкциям относятся изделия, оборудованные неподвижной муфтой глухого типа. Установка подобной соединительной детали требует предварительного совмещения осей вращения роторов.

По расположению входного и выходного патрубков

  1. Классические: патрубки всаса и подачи расположены, как было описано выше: первый – спереди (по центру), второй – сверху.
  2. Насосы типа In-Line: отличаются от обычных моделей тем, что оба патрубка (всас и подача) расположены на одной оси.

Для перекачивания токсичных, химически агрессивных и других опасных веществ применяется еще одна разновидность – герметичные центробежные насосы. Они сконструированы так, что утечки перекачиваемого вещества становятся абсолютно невозможными.

Существует два типа исполнения:

  1. Двигатель расположен внутри корпуса, а рабочее колесо установлено на его валу.
  2. Двигатель и абсолютно герметичный корпус выполнены в раздельном виде, а передача крутящего момента рабочему колесу осуществляется посредством магнитной муфты.

к меню ↑

1.7 Объемные насосы

Очень распространенный тип, который включает в себя несколько подвидов. Принцип действия основан на вытеснении жидкости из рабочей камеры, к их общим признакам относят:

  • Герметичность;
  • Цикличность – в данном случае подача жидкости осуществляется порциями, а не равномерно;
  • Способность к самовсасыванию.

А теперь разберем самые распространенные виды объемных насосов, а также поговорим про их преимущества и недостатки.

Импеллерные

Принцип работы импеллерного насоса основан на вращении ротора с установленными на нем гибкими пластинами. Эти пластины сжимаются, когда проходят усеченную часть (где расстояние между корпусом и ротором минимальное). Их изготавливают из специальных материалов, которые накладывают определенные ограничения на импеллерный насос. К существенным недостаткам такой конструкции относят присутствие деталей, которые изнашиваются, ограничения по средам, которые можно перекачивать, выход из строя рабочего колеса при работе «впустую», а также определенные ограничения по температуре жидкости, с которой может работать данный тип.

Однако есть и ряд преимуществ. Прежде всего, это простота и производительность конструкции, а также способность работать даже с вязкими материалами (степень вязкости ограничена характеристиками импеллерных насосов). Имеют возможность менять направление (функция реверса), в рабочей камере нет неактивных зон, где перекачиваемая жидкость будет застаиваться. Кроме того, они достаточно просты в обслуживании.

Винтовые

Устройство винтового насоса очень простое: в корпусе находятся несколько роторов, которые вращаются внутри статора. Жидкость перемещается во время вращения роторов вдоль оси винта. Могут использоваться для перекачки жидкостей (в том числе и различной степени вязкости), пара или газа, также могут выдерживать большое давление. В настоящее время это один из самых распространенных типов насосов, который используется даже в нефтяной промышленности.

К преимуществам относят простоту и эффективность конструкции, равномерную перекачку, способность к самовсасыванию, возможность организовать на выходе высокое давление, а также тихую работу (впрочем, уровень шума может быть различным и зависит от конкретной модели). Но есть и недостатки: хоть конструкция и простая, но изготовить ее сложно и дорого, ведь для нормальной производительности нужно изготовить очень точные винты. Также отсутствует возможность регулировки рабочего объема. Винтовые насосы нельзя запускать вхолостую, так как из-за этого сильно увеличивается коэффициент трения, что может привести к его перегреву и поломке.

Схема винтового насоса

Пластинчатые

Работают на принципах пластинчатой гидромашины, устройство можно посмотреть на картинке снизу. К достоинствам данного типа относят невысокий уровень шума, возможность регулировки рабочего объема (это делают не всегда), а также относительно ровная подача. Однако, недостатки очень существенны, что серьезно ограничивает распространение данного типа. Прежде всего, сама конструкция достаточно сложная и плохо пригодна к ремонту. Рабочее давление низкое (в сравнении с многими другими типами насосов), а при низких температурах пластины начинают залипать. Именно поэтому пластинчатые насосы широко используются лишь в некоторых сферах.

Схема пластинчатого насоса

Схема пластинчатого насоса

Поршневые

Поршневые насосы можно отнести к достаточно распространенным. Принцип работы простой: движение поршня создает пустоту в полости, куда поступает жидкость. При движении поршня в обратном направлении, клапан закрывается и не допускает вытекание жидкости обратно. Главный недостаток в такой схеме работы в том, что жидкость будет двигаться неравномерно. Это решают установкой нескольких поршней, что делает движение более равномерным, без выраженных скачков.

Это один из самых древних типов, который использовался еще до нашей эры, тогда для движения поршня использовали мускульную силу. К их преимуществам относят надежность, производительность, КПД (это актуально для насосов с несколькими поршнями), а также способность начинать работу будучи незаполненным (в определенных ситуациях это очень важный параметр).

Мембранные

В мембранном насосе в качестве рабочего органа выступает гибкая пластина, которая может изгибаться. В действие ее может приводить либо пневматический привод (в данном случае можно говорить о работе при изменении давления воздуха), либо механический привод. Данный тип насоса используется в основном в промышленности: в химической, пищевой, нефтяной.

К преимуществам относят простоту и надежность конструкции, в которой отсутствуют вращающиеся детали. Если привод пневматический, то это позволяет безопасно работать с горючими жидкостями (этим и обуславливается использование мембранных насосов в пищевой и в химической промышленностях). Однако, есть и недостатки: мембрану необходимо часто менять, кроме того, клапаны могут выходить из строя при загрязнении, что также потребует их замены или очистки. С другой стороны, техническое обслуживание данного типа насоса очень простое.

к меню ↑

1.8 Материальное исполнение насосов

Универсальность конструкции центробежных агрегатов предопределяет широкое распространение установок. Оборудование используется для перекачки очищенной воды, нефтепродуктов и жидкостей, смешанных с агрессивными или абразивными веществами. Для изготовления корпусов и роторов используются материалы, устойчивые к воздействию тех реагентов, для перекачки которых создана помпа. Дополнительно учитываются условия работы и длительность непрерывных рабочих циклов.

Металлическое исполнение

Стандартные устройства, используемые для перекачки воды и водных растворов, оснащаются корпусами из серого чугуна. В конструкции узлов применяются нержавеющая сталь и цветные металлы (для подшипниковых опор), роторы изготовлены из чугуна или углеродистой стали. Изредка используются установки, выполненные из титановых сплавов.

Футерованные и пластиковые исполнения

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

Если насос используется для перекачки агрессивных веществ (например, кислот или щелочей), то металлические компоненты разрушаются в результате коррозии. Применение нержавеющих или специальных сталей снижает степень износа, но приводит к росту стоимости конструкции. В этом случае целесообразно использовать компоненты, изготовленные из пластика или композитов. Тип материала, применяемого для производства деталей, указывается в технической документации (например, поливинилхлорид обозначается как PVC).

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

Встречается оборудование с корпусами из пластика, который проходит дополнительную механическую обработку. Но из-за сниженной механической прочности подобная конструкция используется для малогабаритных установок. Промышленные насосы для кислоты изготовлены из металла, который футерован слоем полимерного материала, предотвращающего коррозию. При изготовлении деталей важно обеспечить адгезию разнородных веществ и избежать трещин, через которые агрессивные растворы проникнут под слой пластика.

Материалы уплотнительных колец

В зависимости от того, для чего планируется применение помпы, используются различные материалы для уплотнительных элементов. Наиболее часто встречаются детали, изготовленные из каучука на этилен-пропиленовой основе (код EPDM) и бутадиен-нитрильного типа (NBR). Каучук с фтором (Viton или FPM) или материал перфторированного типа используется в нагруженных установках для перекачки жидкостей с абразивной взвесью.

к меню ↑

1.9 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.

к меню ↑

1.10 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 колесо
Открытое колесо

Большой 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 колесо
Полузакрытое колесо

Если лопасти находятся между двумя пластинами, то оно называется закрытым.

Закрытое колесо
Закрытое колесо

Закрытые 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.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Нефтяные центробежные насосы консольные НК и НКВ

Правильное направление вращения для этого колеса – противочасовое. Поэтому по направлению сгибов лопастей можно сказать направление движения колеса.

к меню ↑

1.11 Уплотнения

Для предотвращения утечек перекачиваемой жидкой среды из насосного агрегата в месте, где вал проходит через корпус насоса, размещают уплотнение.

Все существующие уплотнения делятся на две группы. Первая группа — контактные уплотнения. Необходимый эффект они обеспечивают за счет контакта с уплотняемыми поверхностям эластичного уплотняющего элемента: кольца, манжеты, прокладки, диафрагмы и т. п. Вторая группа — бесконтактные уплотнения. Здесь между уплотняемыми поверхностями специально создается малый зазор, через который неизбежна небольшая утечка перекачиваемой жидкой среды. Уплотняющий эффект, ограничивающий величину утечки, у бесконтактных уплотнений достигается за счет возникновения гидравлического сопротивления при течении жидкой среды через малый зазор.

В основном в центробежных насосах используют контактные уплотнения — сальниковое, манжетное, торцовое (механическое), а из бесконтактных уплотнений — лабиринтное. Существуют и другие типы уплотнений, которые наряду с сальниковыми, манжетными, торцовыми (механическими) и лаби- ринтными уплотнениями применяются в различных устройствах (компрессорах, воздуходувках и др.).

Устройство отводов центробежных насосов

Сальниковое уплотнение (сальник) — это давно известное и простое по конструкции уплотнение с мягкой сальниковой набивкой. Такое уплотнение состоит из уплотнителя — пакета сальниковой набивки; сальниковой камеры, в которой находятся кольца набивки; крышки, предназначенной для периодического поджатия пакета набивки к вращающемуся валу.

В результате поджатия сальниковой набивки к валу между ними создается контактное напряжение, обеспечивающее малый зазор и определенную герметичность контакта. Тем самым ограничиваются утечки перекачиваемой жидкости, находящейся под избыточным давлением, через уплотнение в окружающую среду.

Сальниковое уплотнение центробежного насоса для подачи осадков

Уплотнитель состоит из нескольких отдельных колец, нарезанных из шнура сальниковой набивки. Большинство выпускаемых мягких сальниковых набивок представляют собой волокнистую сплетенную основу, пропитанную смазочным материалом с добавлением антифрикционного вещества (графита, талька и др.).

В процессе работы насоса к его сальниковому уплотнению непрерывно подводится вода для смазки и охлаждения. В насосах, подающих неагрессивные жидкие среды (техническую воду, воду питьевого качества и т. п.) в уплотнение подается сама перекачиваемая вода из области повышенного давления в корпусе насоса или из напорного трубопровода. При работе сальникового уплотнения в агрессивных, гидроабразивных и других подобных жидких средах (например, при перекачке осадков) вода в уплотнение подается из системы технического водоснабжения. При этом на трубопроводе, подающем воду в сальниковую камеру, устанавливают манометр и вентиль для регулирования в ней давления жидкой среды.

В зависимости от диаметра валов насосов, типа перекачиваемых (уплотняемых) жидких сред и других факторов потребность в воде для сальникового уплотнения у насосов для подачи чистой воды — 0,1–10 л/ч, у насосов для подачи осадков — от нескольких литров до нескольких кубических метров в час.

Вода после использования для смазки и охлаждения сальникового уплотнения сбрасывается из насоса. Место сброса воды уточняется в каждом кон- кретном случае. У некоторых типов насосов отработанная вода из сальниковой камеры отводится вместе с перекачиваемой жидкой средой.

С течением времени из сальниковой набивки выделяются жировые и другие вещества, она уплотняется и теряет свою герметичность. По этой причине требуется периодическая подтяжка набивки для обеспечения герметичности уплотнения.

Преимущества сальникового уплотнения — простота конструкции и возможность быстрой замены набивки без разборки насоса. Тем не менее сальни- ковые уплотнения постепенно вытесняются из конструкций насосов новыми типами уплотнений.

Манжетное уплотнение — армированная однокромочная манжета с пружиной, предназначенная для уплотнения вращающихся валов различных механизмов

Манжетные уплотнения из-за своей эластичности и упругости не требуют регулярного обслуживания в отличие от сальниковых уплотнений, которые необходимо периодически подтягивать. Однако применение манжетных уплотнений в насосах достаточно жестко ограничивают давление перекачиваемой (уплотняемой) жидкой среды в насосе, частота вращения и диаметр вала насоса. Например, если манжетное уплотнение насоса выдерживает максимальное давление уплотняемой жидкой среды 0,5 атм, то для вала насоса диаметром 25 мм частота его вращения не может быть более 1 300 об/мин, а для вала насоса диаметром 100 мм — более 700 об/мин5 . Несоблюдение этих условий ведет к выходу из строя манжетного уплотнения. Вследствие названных ограничений манжетные уплотнения в сравнении с другими типами уплотнений не находят широкого применения в насосостроении.

Устройство манжетного уплотнения центробежного насоса

Торцовое (механическое) уплотнение состоит из трех элементов: двух колец (вращающегося и неподвижного), образующих плоскую пару трения, и упругого элемента, состоящего из пружины и вторичного упругого элемента (сильфона) и обеспечивающего контакт в паре трения. Различие конструкций каждого из перечисленных элементов и особенности их взаимосвязей обусловливают большое разнообразие типов торцовых уплотнений (рис. 32).

Установленные на валу насоса кольца прилегают одно к другому по плоскому торцу. При этом неподвижное кольцо герметично зафиксировано в кор- пусе насоса или на его валу посредством прокладки, а вращающееся кольцо, вставленное в упругий элемент, имеет свободу угловых и осевых перемещений. Величина зазора между кольцами определяет утечки жидкой среды, находящейся в рабочем пространстве насоса под давлением. Такая конструкция торцового (механического) уплотнения обеспечивает постоянный плотный контакт колец с минимальным зазором во время работы насоса, даже при его вибрации, смещениях его вала, а также при износе самих колец.

Торцовые уплотнения по сравнению с сальниковыми уплотнениями характеризуются более длительным сроком службы, повышенной надежностью и герметичностью, меньшей энергоемкостью. Такие уплотнения установлены в большинстве современных насосов. За рубежом торцовые уплотнения составляют 90 % всех видов используемых уплотнений.

Лабиринтное уплотнение — уплотнение с щелями, радиальными или осевыми выточками (лабиринтами), резко изменяющими проходные сечения канала для жидкой среды и (или) направления ее потока (рис. 33).

Лабиринтные уплотнения используются не только для ограничения проникновения перекачиваемой жидкой среды через подвижное соединение вала с корпусом насоса, но и для герметизации некоторых деталей внутри самого насоса, например рабочего колеса, чтобы уменьшить переток жидкой среды из выходного патрубка в подводящий. Это актуально для многоступенчатых насосов, в которых отказ от использования уплотнения для рабочего колеса может привести к снижению КПД насоса в несколько раз. Также лабиринтные уплотнения используют для предотвращения утечек смазки из подшипников и механических уплотнений. Этот тип уплотнений применяется и в погружных насосах, так как из-за сложности их монтажа и демонтажа при ремонте важнее даже ценой большей утечки обеспечить меньший износ и продолжительный срок работы насоса.

Поскольку лабиринтные уплотнения бесконтактны, то трение в них намного меньше, чем в других видах уплотнений. Поэтому их можно использовать в качестве дополнительного уплотнителя вала насоса в паре с торцовым или сальниковым уплотнением. Тем самым лабиринтное уплотнение будет снижать нагрузку, приходящуюся на второе, основное уплотнение.

Существуют также два типа насосных агрегатов без уплотнений — герметичные и электромагнитные насосные агрегаты.

Герметичный насосный агрегат — насосный агрегат, у которого полностью исключен контакт подаваемой жидкой среды с окружающей атмосферой. У такого агрегата насос и электродвигатель размещены в одном корпусе. При этом подаваемая жидкая среда охлаждает ротор и статор (рис. 34). Герметичные насосные агрегаты компактны и бесшумны, но имеют низкое значение КПД (не более 50 %). Они нашли свое применение для циркуляции воды в системах теплоснабжения.

Для перекачки химических или токсичных жидких сред применяют электромагнитные насосные агрегаты с магнитной муфтой (см. рис. 20). Ведущий магнит муфты соединен с валом электродвигателя, а ведомый — с валом рабочего колеса насоса. Срок службы такой муфты при соответствующей эксплуатации больше срока службы самого насоса, и ее обслуживания не требуется. Стоимость насосных агрегатов с магнитной муфтой на 20–40 % выше стоимости насосов с уплотнениями. Для таких насосных агрегатов нужны защита от сухого хода и отсутствие твердых частиц в перекачиваемой жидкой среде.

Устройство лабиринтного уплотнения центробежного насоса

Устройство герметичного центробежного насосного агрегата

к меню ↑

1.12 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:

  1. Консольно
  2. 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 торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

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

к меню ↑

1.13 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 муфтой
Соединение муфтой

Муфты 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.

к меню ↑

1.14 Маркировка

Как видите, вариаций исполнения насосного оборудования достаточно много. Ориентироваться в них помогает маркировка центробежных насосов.

Неважно, как они изготавливаются: серийно, или по индивидуальному заказу — на корпусе выбито буквенно-цифровое обозначение агрегата, либо прикреплена табличка с маркировкой, включающей в себя его основные технические характеристики.

Маркировка насосов центробежных

  • В любом случае, такая информация просто необходима для эксплуатации, ремонта или замены насоса, сборки агрегатов и насосных станций, подбора запорной арматуры и комплектующих деталей трубопроводов. Единых критериев маркирования насосного оборудования, к сожалению, не существует.
  • Каждый производитель решает данный вопрос самостоятельно, стараясь вложить в обозначение как можно больше информации об агрегате. Как правило, используются аббревиатуры, сочетания заглавных и прописных букв, цифр. Прописные буквы обычно обозначают тип насоса и его назначение.

Например, ЭЦВ обозначает: насос центробежный, для воды, с электрическим двигателем. Аббревиатура КМ расшифровывается так: консольный моноблочный насос; насосы центробежные марки Д, имеют двухсторонний вход.

Цифры в маркировке указывают диаметр входного отверстия, число ступеней в многоступенчатых моделях, а так же подачу и напор. В погружном насосе, может быть так же указан диаметр обсадной трубы скважины, в которую он может быть установлен.

к меню ↑

1.15 Дополнительные элементы конструкции

Если приведенная выше функциональная схема содержит малое число значимых узлов, реальное устройство центробежного насоса включает дополнительные конструкционные элементы:

  • передающий трубопровод, по которому жидкость поступает к точке отбора;
  • фильтры грубой очистки, решающие задачу недопущения присутствия механических взвесей в турбинной камере;
  • системы клапанов, блокирующих нештатное обратное движение жидкости;
  • измеритель давления, контролирующий показатели внутри рабочей камеры;
  • манометр для контроля выходного потока, поступающего в систему водоснабжения.

В оснащение любого бытового и особенно промышленного центробежного насоса входит запорная арматура. Она может быть ручной или автоматической. Задача узлов этого класса, без которых не обходится не один чертеж системы подачи жидкости — не только защищать насос от нештатных и аварийных ситуаций, но и при необходимости управлять входными и выходными потоками перекачиваемого тела. Проиллюстрировать важность работы запорной арматуры легко на примере дозаторов. Центробежные насосы такого типа действуют по следующей схеме:

  • сигнал с управляющего устройства инициирует пуск;
  • установленный на выходном патрубке датчик считает перекачанный объем;
  • при достижении определенного порогового значения, сигнал счетчика поступает на электронно управляемый затвор выходного патрубка, который перекрывает поток;
  • рост давления на выходе отслеживается датчиком, который и останавливает работу двигателя по достижении определенного значения параметра.
    Запорная арматура

к меню ↑

2 Виды насосов

Выше мы говорили про классификацию по принципу действия, где выделили две больших группы, каждая из которых включает множество видов. Но если говорить об использовании насосов в быту, то здесь их обычно разделяют по совсем иным факторам. Например, по расположению относительно среды, которую нужно перекачивать. Выделают погружные и поверхностные, которые, в свою очередь, делятся на разные классы (преимущественно по назначению, это самый популярный способ классификации). В каждом классе могут быть разные типы насосов по принципу действия, о чем мы подробно расскажем ниже.

к меню ↑

2.1 Погружные насосы

Погружные насосы полностью помещают в воду, как корпус, так и двигатель (хотя, в некоторых случаях последний может быть и снаружи). Их главная особенность – возможность перекачивать воду с очень больших глубин. Обычно это динамические насосы, среди которых самыми распространенными являются вибрационные и центробежные. Для разных целей выпускают разные насосы, чаще всего можно встретить три вида.

Погружной насос для дома

Дренажные

Дренажные насосы применяют там, где вода очень грязная. Ее откачивают из подвалов, канав, ям и т.д. Конструкция большинства моделей подразумевает возможность перекачивать воду с посторонними твердыми или вязкими включениями и это главная особенность данных насосов. Некоторые модели даже имеют измельчители. Их могут применять и в сельском хозяйстве для полива, там, где нет возможности забирать чистую воду. Кстати, канализационные насосы также можно отнести к дренажным.

Колодезные

Наиболее распространенный тип, который можно увидеть практически на каждой даче. Колодезные насосы чаще всего бывают вихревые, но встречаются и другие типы. Предназначены для перекачки чистой воды с небольших глубин, в грязной воде их использовать нельзя. В продаже можно увидеть множество моделей, главное отличие между ними – мощность.

Скважинные

Являются разновидностью колодезных, отличаются меньшим диаметром. Как понятно из названия, скважинные насосы предназначены для перекачки воды из скважин, могут работать на больших глубинах, допускается перекачка воды, которая содержит незначительно количество посторонних примесей (впрочем, это зависит от конкретной модели.

к меню ↑

2.2 Поверхностные насосы

Главная их особенность в том, что мотор не расположен непосредственно в воде. Их устанавливают рядом, а в воду опускают водозаборный шланг. Всего их существует более ста видов, каждый из которых используется для определенных задач.

Насосные станции

Наиболее распространенный тип. Принцип работы насосной станции может быть разным, но наиболее распространенный тип это двигатель и накопительный бак. То есть, насосная станция закачивает воду в накопительный бак, в котором вода находится под давлением, после его заполнения мотор отключается. Когда нужна вода, человек открывает кран и вода под давлением начинает течь. Соответственно, чем больше объем бака, тем реже работает мотор (хотя, это также зависит и от частоты использования воды).

Насосная станция – один из самых простых и недорогих способов обеспечить водоснабжением дач или загородный дом. Кроме того, если бак заполнен, водой можно пользоваться даже тогда, когда отсутствует электричество, что является существенным плюсом.

Насос поверхностный, насосная станция

Насос поверхностный, насосная станция

Самовсасывающие

Один из самых простых типов, которые отличаются очень простым устройством и высокой надежностью. Они делятся на два типа: эжекторные и безэжекторные. В первом случае присутствует эжектор, в котором создается вакуум и за счет этого происходит всасывание воды. Во втором случае забор воды происходит с помощью гидравлики. К недостаткам относят небольшую высоту подъема воды (для безэжекторных моделей).

Это не все типы, есть также фекальные, фонтанные и т.д. Главным недостатком поверхностных насосов являются сложности с их использованием зимой. Например, насосные станции, которые расположены на открытом воздухе, при отрицательных температурах использовать не получится. Это решают установкой в отапливаемом помещении, но даже при этом все равно требуется обогрев шлангов.

к меню ↑

3 Как получить технические характеристики насосов

Основной считается зависимость подачи насоса от его напора, так называемую Q-H характеристику. Расход мощности и КПД являются уже следствием работы насоса по созданию подачи Q и напора H, которые и являются целью приобретения насоса.

Характеристика каждого насоса определяется только путем его испытания. Аналитические способы построения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.

При испытании насоса жидкость совершает замкнутый цикл. Забираемая насосом из резервуара, жидкость подается в напорную сеть, состоящую из участка трубопровода с расходомером и дроссельной задвижкой, а потом снова возвращается в резервуар.

При этом вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается преимущественно в дроссельной задвижке. Закрывая и открывая задвижку, можно изменять подачу насоса с нуля от нуля до некоторого максимального значения. Число оборотов насоса в течение одного опыта сохраняется постоянным.

При разных открытиях дроссельной задвижки производят замеры: подачи, напора, рабочее давление нагнетания насоса, давления всасывания, температуры жидкости и мощности, потребляемой насосом.

к меню ↑

3.1 Гидравлическая характеристика насоса

Гидравлической характеристикой насоса – в зависимости от источника она может быть названа напорной характеристикой насоса – называют зависимость подачи от напора. Перед тем как перейти к описанию и её построению необходимо определиться с основными понятиями.

Основные параметры насоса

Подача q насоса (производительность насоса) – это количество жидкости, которое перекачивает насос в единицу времени. Обозначается буквой Q. Измеряется в кубических метрах в час(м3/ч), или литрах в час(л/ч).

Напор насоса – это удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости. Другими словами напор это высота столба воды на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Измеряется в метрах водного столба (м).

Мощность – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в единицу времени. Обозначается буквой N. Измеряется в киловаттах(кВт)

КПД (коэффициент полезного действия) насоса – это отношение полезной мощность к потребляемой насосом. КПД является безразмерной величиной.

Замер подачи большей частью осуществляется мерной дроссельной шайбой или соплом по величине перепада давления до и после прибора; перепад давления измеряется дифференциальным манометром.

По данным замеров подачи, напора и мощности, определяют КПД насоса. В результате получают таблицу значений напора, мощности и КПД для последовательного ряда значений подачи насоса от нуля до некоторого максимального значения.

Опытные значения напора, расхода, мощности и КПД могут быть представлены в виде системы точек. Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянном числе оборотов. Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянном числе оборотов.

Напор насоса обычно имеет большие значения при меньшей подаче и уменьшается с её возрастанием.

Отдельные типы насосов имеют отличные характеристики, например техническая характеристика центробежного насоса представляет собой плавную кривую, а у оборудования объемного типа график выглядит ступенчато.

Холостой ход насоса

Холостой ход насоса — это работа насоса при нулевой подаче

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение N, которое называется мощностью холостого хода. Величина мощности холостого хода зависит от типа насоса, его коэффициента быстроходности. При холостом ходе его полезная мощность равна нулю, и следовательно, КПД также равен нулю.

С возрастанием подачи КПД растет, достигая оптимального значения при режиме, близком к расчетному, а затем начинает падать. Такие характеристики дают достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, если насос снабжен двигателем с постоянным числом оборотов.

Иногда возникает потребность в более сжатом выражении характеристики насоса. Тогда строят одну характеристику Q-H, помечая на ней точки с определенными значениями КПД. Зная для каждой точки характеристики подачу, напор и КПД, легко вычислить мощность.

При изменении частоты вращения, например 60% от номинала или 80% от номинала, характеристика Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной.

При испытании и построении характеристики насоса, измеряют не только подачу и напор, но и расход мощности и КПД, которые также наносятся на график.

По составленному графику устанавливается оптимальный режим работы насоса, соответствующий максимальному значению коэффициента полезного действия (КПД) насоса. Затем определяются значения подачи, напора и мощности, соответствующие наиболее выгодным условиям работы насоса. Такой режим работы называется “Рабочей точкой” насоса.

Рабочая характеристика насоса

Рабочая характеристика – это кривая, на которой отражена зависимость между подачей и напором насоса. На рабочей характеристике указывается рабочая точка.

Рабочая точка насоса – это точка на пересечении гидравлической характеристики сети и напорно-расходной (напорной характеристики) характеристики насоса.

Выбирают рабочую точку циркуляционного насоса уже на нисходящей ветки кривой Q-H. Это область устойчивой работы насоса. Восходящая часть кривой Q-H является областью неустойчивой работы, частых срывов подачи.

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение, которое называется мощность холостого хода. При работе на холостом ходу полезная подача (производительность) насоса равна нулю, а следовательно его КПД так же равен нулю – жидкость не перемещается. С возрастанием подачи КПД растет до своего оптимального значения, а затем начинает падать.

Техническая характеристика центробежного насоса дает достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, его сильных и слабых сторонах, и его работе в трубопроводной сети.

к меню ↑

4 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.

к меню ↑

5 Краткий обзор популярных моделей

Сейчас на отечественном рынке большой выбор центробежных насосов. Здесь можно встретить продукцию как зарубежных, так и отечественных производителей. К наиболее востребованным моделям относятся:

 Классификация устройств и популярные модели

  1. Wilo Star-RS 25/4 — поверхностный центробежный аппарат от немецких производителей, предназначенный для перекачки питьевой воды. Привод осуществляется однофазным электродвигателем, устойчивым к блокировочным токам. Устройство механизма состоит из чугунного блока с валом из нержавеющей стали и полипропиленовым колесом. Производительность гидравлического устройства составляет 3,5 м³/ч, напор — 4 м, а потребляемая мощность — всего 0,048 кВт. Стоимость оборудования колеблется от 5 до 6 тыс. руб.
  2. Grundfos UPA — гидравлический агрегат, предназначенный для повышения давления в системе подачи воды. При потреблении 0,12 кВт устройство обладает производительностью 1,5 м³/ч и способно выдать напор высотой 8 м. Привод осуществляется с помощью асинхронного электродвигателя, к которому добавлена коробка с клеммами и реле протока. Выпускают гидравлический аппарат в КНР.
  3. DAB Divertron 1200 — это центробежный насос погружного типа с максимальной глубиной 10 м. Благодаря многоступенчатой конструкции может создавать напор до 48 м. Корпус аппарата изготовлен из пластика, вставка ротора — из алюминия, а сетчатый фильтр — из нержавейки. В комплект также входят обратный клапан, датчик расхода и реле давления. Питание от сети 220 В.

Кроме перечисленных моделей, популярностью пользуются Patriot F900, Elpumps BT 5877 K INOX, AL-KO Dive 5500/3 и др.

к меню ↑

6 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

к меню ↑

6.1 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.

к меню ↑

6.2 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

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.

к меню ↑

7 Ошибки при покупке насоса

Люди делают ошибки при покупке абсолютно любых товаров и насосы не являются исключением. Мы упомянем лишь пять самых распространенных, не повторяйте их.

Выбор насоса исключительно по цене – первая ошибка. Конечно, обычно у человека есть определенный бюджет, но мы говорим о том, что люди зачастую смотрят только на цену, при этом, не обращая внимания на тип, параметры и т.д. Это ошибка, которая может привести к тому, что оборудование не будет справляться со своими задачами на сто процентов или вообще не сможет работать.

Ко второй ошибке отнесем ошибки в подборе режима эксплуатации. Все дело в том, что не все насосы могут работать без перерывов или на протяжении длительного времени. Что интересно, это относится не только к дешевым моделям, но и к дорогим и обуславливается особенностями конструкции. Например, импеллерные насосы при постоянной эксплуатации могут быстро выйти из строя, так как большинство моделей предназначены для периодического включения. Поэтому, если вам необходима длительная эксплуатация, то отнеситесь к выбору гораздо более ответственно.

Люди думают, что насосы от европейских или российских производителей лучше, чем китайские. Это отдельный и очень долгий разговор, скажем лишь то, что большинство «российских» насосов производят в Китае (это можно отнести и ко многим другим инструментам и оборудованию). Но и европейские бренды по большей части производятся в Китае. Это объясняется более дешевой рабочей силой, наличием производственных мощностей. Что касается качества, то все зависит от контроля со стороны заказчика и его технических заданий. Условно, на одной фабрике могут делать как плохие насосы, так и очень хорошие. Поэтому не думайте, что очень дорогие бренды значительно лучше неизвестных. Да, они лучше, но не на такую разницу в цене (в которую, кстати, входит еще и продвижение этого бренда). Самое дорогое – переплата, самое дешевое – скорее всего плохое, поэтому смотреть правильно на средние цены.

Игнорирование законов физики и гидравлическую схему – распространенная ошибка. Конечно, каждый человек не обязан в этом разбираться, но вам как минимум стоит подумать и спросить (у продавца или на профильных форумах). В противном случае насос может перегреваться, выходить из строя, да и напор воды будет попросту слабым. А иногда люди покупают поверхностные насосы и удивляются, почему они не качают воду из скважины или глубокого колодца.

Пятая ошибка – выбор неправильного типа насоса. Чаще всего она возникает из-за желания сэкономить деньги. Однако отметим, что это редко относится к использованию в быту, чаще всего речь идет о каком-либо производстве.

к меню ↑

8 Рекомендации по выбору модели

Выбирая насос центробежного типа, следует обращать основное внимание не на фото такого устройства на сайте интернет-магазина, а на технические параметры приобретаемой гидромашины. Сначала следует четко сформулировать, для чего вы планируете использовать такое оборудование, то есть определиться с назначением центробежного насоса в конкретной ситуации. В зависимости от того, для чего необходимо насосное оборудование, его подбирают по ряду параметров, среди которых:

  1. глубина, с которой насос в состоянии откачивать жидкую среду из подземного источника (данный параметр характеризует расстояние, измеряемое между корпусом оборудования и нижней отметкой подземного источника, на которой располагается жидкая среда);
  2. коэффициент полезного действия, по которому можно определить, насколько эффективным является выбираемое насосное оборудование;
  3. производительность, по которой можно определить, какое количество жидкой среды насос способен перекачать в единицу времени;
  4. напор жидкой среды, который способен сформировать насос (данный параметр, измеряемый в метрах водяного столба, представляет собой разницу между давлением потока жидкой среды, поступающей в насос через входной патрубок, и давлением потока, создаваемого таким устройством в напорной магистрали);
  5. гидравлический показатель обслуживаемой насосом трубопроводной системы, который указывает на то, насколько снизится давление потока жидкой среды, перекачиваемой насосным оборудованием, при ее транспортировке по системе;
  6. мощность приводного электродвигателя, которая, соответственно, передается на вал устройства с закрепленным на нем рабочим колесом;
  7. максимальное давление потока жидкой среды, при котором насос в состоянии функционировать в штатном режиме;
  8. энергоэффективность устройства, которая указывает на то, какое количество электрической энергии насос затрачивает на то, чтобы перекачать определенный объем жидкой среды.

Источники


  • https://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/skvazhina-ne-glubokaya/centrobezhnyj-nasos-princip-raboty.html
  • https://stroytvoydom.ru/vodosnabzhenie-i-kanalizatsiya/tsentrobezhnye-nasosy-tipy-vidy-ustrojstvo/
  • https://principraboty.ru/ustroystvo-i-princip-raboty-centrobezhnogo-nasosa/
  • https://tehnika.expert/dlya-sada/nasos/centrobezhnyj.html
  • http://met-all.org/nasosy/tsentrobezhnyj-nasos-ustrojstvo-printsip-dejstviya.html
  • https://vodatyt.ru/nasos/tsentrobezhnyy.html
  • https://moikolodets.ru/centrobezhnyj-vodyanoj-nasos-375
  • https://tze1.ru/articles/detail/vidy-i-tipy-nasosov/
  • https://pronpz.ru/nasosy/centrobezhnye.html
  • https://mirmarine.net/svm/sudovye-nasosy/94-printsip-dejstviya-tsentrobezhnykh-nasosov
  • http://moikolodets.ru/klassifikaciya-centrobezhnyh-nasosov-384
  • https://www.nektonnasos.ru/article/harakteristiki/harakteristika-nasosa/
  • https://livelyday.ru/konstruktsiya-tsentrobezhnogo-nasosa-osobennosti-ustrojstvo-printsip-dejstviya/
  • https://proagregat.com/nasosy/klassifikatsiya-tsentrobezhnyh-nasosov/
[свернуть]

Рассчитайте утепление своего дома

Перейти к расчёту
Adblock
detector