Конструкция водяного насоса — одна из самых важных задач в семейном доме. Для перекачки воды используются различные насосные устройства, которые отличаются по производительности, мощности, техническим параметрам и способу установки водяного насоса.
Выбираем водяной насос для дачи, дома и сада: обзор всех видов насосных конструкций
Водяной насос является ключевым элементом систем водоснабжения, орошения и полива. От его функциональности зависит функционирование всей системы. Если устройство изначально выбрано неправильно, если оно не обладает достаточной мощностью или если его конструкция не соответствует выполняемым им функциям, проблемы с эксплуатацией неизбежны. В этом случае вам придется либо покупать дополнительное оборудование, чтобы восполнить недостаток, либо самостоятельно заменить модель. Чтобы правильно выбрать водяной насос для дома или сада, необходимо учитывать конструктивные особенности, принцип работы, назначение и технические характеристики водоподъемного устройства.
Каждый тип насоса имеет свои конструктивные особенности, но общий принцип работы одинаков для всех насосных устройств. При включении электродвигателя в корпусе создается отрицательное давление. Под действием отрицательного давления вода засасывается в вакуумную камеру, перемещается к выходному отверстию и выталкивается через него в шланг или трубу. Сила выталкивания» воды определяет давление в системе. Оно должно быть достаточно высоким, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление.
Все насосы работают по принципу всасывания воды через входное отверстие и откачивания ее через выходное. Единственное различие заключается в способе создания вакуума.
В зависимости от того, как создается вакуум в агрегате, насосы могут быть сконструированы совершенно по-разному и поэтому подразделяются:
- центробежные;
- вихревые;
- вибрационные (второе название – электромагнитные).
В зависимости от расположения насоса по отношению к резервуару с водой различают надводные и подводные насосы. По конструкции и режиму работы устройства подразделяются на выгребные, скважинные, дренажные и мотопомпы. Более подробное объяснение вы найдете в видеоролике ниже:
Центробежный насос – универсальное оборудование
Этот тип устройств используется практически во всех областях, как в промышленности, так и в быту. Принцип работы основан на создании центробежной силы внутри корпуса, которая приводит воду в движение и создает давление. Вращающиеся лопасти и колеса приводной секции втягивают жидкость внутрь, прижимают ее к стенке, а затем выталкивают наружу к выходному отверстию. В зависимости от конструкции и назначения устройства делятся на несколько групп. Они могут быть поверхностного и скрытого монтажа, колпаковые, горизонтальные и вертикальные, одноступенчатые и многоступенчатые.
Все компоненты изготовлены из высокопрочных материалов и практически не подвержены износу. Предполагается, что насосы будут работать непрерывно. Поэтому они спроектированы таким образом, чтобы их можно было легко и быстро обслуживать. Агрегаты могут работать при высоких температурах и в химически агрессивных средах, а технические характеристики зависят от модели. Некоторые из них могут выдерживать температуру до 350 градусов.
К преимуществам центробежных насосов относятся надежность, долговечность, безотказная работа, приемлемая цена, возможность оснащения их необходимой автоматикой и высокая эффективность. Однако, как и любое другое устройство, насосы этого типа имеют и свои недостатки. Для ввода агрегата в эксплуатацию необходимо заполнить корпус водой, так как из-за низкой центробежной силы вода не засасывается в выходное отверстие. Если во входное отверстие попадет воздух, насос может остановиться. Кроме того, изменение сопротивления в системе трубопроводов может повлиять на стабильность работы агрегата.
Поверхностные центробежные насосы мобильны, их можно легко демонтировать и транспортировать, но они не подходят для стационарной установки.
Поверхностные центробежные насосы широко распространены. Они используются для перекачивания чистой и грязной воды, содержащей примеси и мелкие твердые частицы. Одноступенчатые горизонтальные погружные насосы используются в системах водоснабжения жилых домов и загородных коттеджей. Горизонтальные многоступенчатые насосы сконструированы таким образом, что работают как несколько одинаковых одноступенчатых агрегатов, соединенных последовательно. Это позволяет им обеспечивать большой напор в системе.
Центробежные водяные насосы приобретают для домов, коттеджей, систем орошения и полива. Их устанавливают в системах водоснабжения, которые работают от скважин. Используются погружные и полупогружные насосы. Погружные модели проще в установке, а полупогружные — в обслуживании. Для установки полупогружной модели в скважину требуются особые условия. Это трудоемко, поэтому частные домовладельцы обычно выбирают погружные модели, несмотря на очевидные преимущества. Их можно устанавливать в скважинах, где при установке обсадной трубы произошло отклонение от вертикали. Недостатком является высокая чувствительность к песку и примесям.
Ниже представлен обзор центробежных насосов, которые идеально подходят для сада:
Особенности работы конструкций вихревого типа
Устройство работает за счет вихревого рабочего колеса — металлического диска с лопастями, которые создают центробежную силу. Благодаря своей конструкции вода закручивается в вихреподобные спирали. Главное преимущество вихревого насоса — большой напор. При тех же габаритах, весе, размере колеса и скорости, что и у центробежного насоса, вихревой насос обеспечивает больший напор. Поэтому размеры корпуса вихревого насоса могут быть гораздо меньше, чем у центробежного.
Благодаря высокому давлению, которое создают эти вихревые насосы, они успешно используются для орошения садов и огородов. Они подходят для установки в системах водоснабжения на дачах и в частных домах, когда необходимо повысить давление в сети. В отличие от центробежных, этим вихревым насосам не приходится справляться с крупными пузырьками воздуха. Компактные размеры расширяют сферу применения этого типа насосов. К недостаткам можно отнести чувствительность к взвешенным веществам в воде. Если взвешенных частиц слишком много, насос не будет работать бесперебойно и быстро выработает свой ресурс.
Компактные размеры и высокая производительность делают эти насосы идеальными для глубоких скважин малого диаметра.
Устройство и принцип работы водяного насоса: основные сведения
Важной частью насоса являются латунные трубы. Они изготовлены в плоской овальной форме. Стоя вертикально, трубы образуют ребра. Вокруг сердцевины расположены балки. Они предназначены для фиксации резервуаров на разной высоте.
Сопутствующими элементами являются амортизаторы. Их основная функция — гасить вибрации. Чаще всего вибрации возникают на стыках элементов конструкции. Возле радиатора находится специальная накладка, выполняющая защитную функцию. Основание радиатора также удерживает опоры в нужном положении.
Разновидности насосов и их конструктивные особенности
Чтобы определить, как работает насос, важно знать различные типы насосов. Механизм, с помощью которого работают насосы, определяет тип устройства. Существуют следующие типы насосов
- центробежные;
- вибрационные;
- вихревые.
В зависимости от типа установки и принципа работы различают погружные и поверхностные насосы. Основное отличие заключается в том, что поверхностные насосы устанавливаются на поверхности. Такой тип установки подходит, например, для создания системы орошения.
Погружные насосы устанавливаются в воде. Они подходят для работы в воде с максимальной глубиной 10 метров. Глубина погружения определяется техническими параметрами агрегата. Существуют также усовершенствованные погружные насосы, рассчитанные на глубину погружения до 80 метров. Такие устройства часто оснащаются функцией защиты от сухого хода. Если скважина опустошена или в ней слишком мало воды, устройство автоматически отключается. Это предотвращает повреждение насосов. Погружные насосы используются для стационарной установки для перекачки больших объемов воды.
Все насосы делятся на бытовые и промышленные. Они различаются в первую очередь по стоимости. Промышленные агрегаты стоят дороже, поэтому их используют только в аварийных ситуациях с высокими требованиями к производительности.
Тип рабочего элемента в устройстве может быть следующим:
- Лопастными. В таких устройствах внутри насоса установлено колесо с лопастями, которые постоянно вращаются. За счет этого перекачивается вода. Такой тип устройства применяется для вихревых и центробежных устройств.
- Вибрационными. В таких устройствах отсутствуют подвижные элементы. Насос работает по принципу возвратно-поступательной системы. За счет этого происходит движение воды. Принцип работы таких насосов определяется электромагнитным полем.
Назначение и принцип действия центробежных насосов
Центробежные водяные насосы характеризуются высокой эффективностью и производительностью. При высоких напорах эти типы водяных насосов работают превосходно. По этой причине устройства очень популярны на рынке.
Конструкция центробежного насоса включает в себя следующие компоненты:
- корпус, который может быть выполнен из различных материалов. Например, чугун или бронза, сталь или латунь;
- электрический двигатель;
- крыльчатка с лопастями.
Конструкция центробежного насоса определяет принцип его работы. Центробежная сила, возникающая в рабочей части насоса, способствует движению воды. В этом случае система работает следующим образом: Вода поступает в корпус и затем нагнетается в водопровод.
Центробежные водяные насосы различаются по конструкционным материалам, техническим параметрам, конфигурации и другим критериям. Популярность этого типа устройств привела к тому, что на рынке появилось множество модификаций:
- по типу эксплуатации – погружные и поверхностные;
- положение – вертикальное и горизонтальное;
- одноступенчатые или многоступенчатые.
При выборе водяных насосов следует обратить внимание на тип материала. Он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нагрузки и воздействие воды. Центробежные насосы считаются долговечными, надежными устройствами. Преимуществом является то, что устройства могут работать в различных температурных диапазонах. Они относительно недороги, поэтому вы можете решить проблему перекачки воды, не тратя много денег.
Поверхностные и погружные виды
Поверхностный насос размещается снаружи колодца. Из земли выводится труба, которая подходит к устройству, качающему воду. Большим преимуществом этой модели является то, что ее легко установить и обслуживать. В случае поломки нет необходимости вызывать профессиональную помощь.
Основные недостатки этих насосов:
- Малый запас мощности.
- Применение вентилятора в качестве инструмента для охлаждения, тогда как погружные справляются с перегревом при помощи окружающей их воды.
- Ограниченная функциональность.
Погружные насосы делятся на обычные и глубинные модели. Они отличаются максимальной глубиной погружения. Самое лучшее в погружных насосах то, что они легко охлаждаются и не замерзают зимой. Строительство, ремонт и обслуживание водяных насосов этого типа проблематичны, но частота, с которой их нужно использовать, невелика.
Центробежные и вибрационные
Центробежные насосы больше подходят для бытового использования, поскольку их система проще и эффективнее. Их конструкция состоит из вала с рабочими колесами. В этом случае вся сила напора сосредоточена на кончиках лопастей. Однако для использования этих устройств необходимо установить фильтр, так как они плохо реагируют на примеси и поэтому теряют мощность.
Ознакомившись с назначением и конструкцией центробежного водяного насоса, вы сможете выбрать подходящую модель. Вы можете спросить у продавца, есть ли дополнительные аксессуары к конструкции.
Вибрационные насосы не теряют своей производительности из-за плохого качества и песчаной воды, но постоянная вибрация вызывает заиливание источника воды. В результате производительность таких агрегатов ниже, чем у вихревых.
Вариант управления
Автоматические модели могут использоваться в течение длительного времени без вмешательства пользователя. Они оснащены рядом датчиков:
- давления;
- сухого хода;
- защиты от короткого замыкания.
При возникновении риска короткого замыкания, засорения или другой проблемы, которая может привести к выходу агрегата из строя, схема управления отключает насос.
Ручные модели используются совершенно по-другому. Их конструкция также отличается от других типов. Этот тип агрегата требует ремонта гораздо чаще. Поэтому автоматическое управление больше подходит для бытового использования. Он стоит дороже, но со временем окупается.
Устройство и принцип работы водяного насоса и помпы: типы оборудования, характеристики, эксплуатация
Устройство и работа водяного насоса и помпы
В семейном доме важно правильно организовать систему водоснабжения, чтобы она служила вам долгое время. Для перемещения жидкостей используются насосы. При выборе модели важно учитывать принцип работы и конструкцию водяного насоса и помпы. Разобравшись в тонкостях работы устройства, легко определить, какой из них выбрать.
Как работает механизм. Сердцем устройства является сердечник из латунных трубок, имеющих плоскую овальную форму. Они расположены вертикально и образуют четыре пластины.
По всему периметру расположены стойки для крепления резервуаров снизу и сверху. Для гашения вибраций в местах соединения элементов конструкции с радиатором используются амортизаторы. Со стороны двигателя имеется вентиляционный капот. На передней части радиатора находится кожух для защиты. Помимо кожуха, на колонке радиатора имеются кронштейны, к которым крепится расширительный бачок.
- 1 Общие сведения
- 1.1 Разновидности насосов
- 1.2 Особенности работы водяных насосов
- 1.3 Принцип действия центробежного насоса
- 1.4 Принцип действия вихревого насоса
- 1.5 Принцип действия вибрационного насоса
Общие сведения
Разновидности насосов
Вода из него подается с помощью водяного насоса. Устройство передает воде кинетическую энергию, чтобы направить жидкость в нужном направлении. По конструкции приводного механизма насосы делятся на несколько типов:
1.центробежный насос.
2.вибрационный тип.
1.центробежный тип; 3.вихревой тип. По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:
На тип насоса влияют условия эксплуатации. Существует два типа:
1.насосы поверхностного типа. Они располагаются вне колодца и снабжаются водой через подающий трубопровод. Этот тип подходит для орошения садов из резервуара. Их можно демонтировать и хранить в помещении на зиму.
2. Погружные насосы. Эти устройства во время работы погружаются в скважину. Их можно использовать в скважинах глубиной от десяти метров и более. Существуют модели для скважин глубиной до восьмидесяти метров. Устройства защищены от сухого хода. Этот тип агрегатов используется в домах с постоянным проживанием.
Внимание. Ручные насосы для откачки воды из колодцев — это поверхностные модели.
Ручные насосы были изобретены сто пятьдесят лет назад, а затем были изобретены современные поверхностные модели. Некоторые компании производят ручные насосы. Они используются в частных домах, когда нет возможности организовать полноценный колодец или нет электричества. Они стоят дешевле, чем электрические насосы.
Внимание! В зависимости от применения насосы могут быть промышленными или бытовыми. Промышленные насосы являются дорогостоящими и имеют большую производительность, в то время как бытовые насосы предназначены для использования в домашних условиях.
Насосы различаются по типу рабочего элемента. Это может быть поршень или рабочее колесо. Насосы бывают двух основных типов:
1. в насосе есть вращающееся рабочее колесо с лопастями. Во время работы рабочее колесо помогает перекачивать воду. Вращение создается валом в электродвигателе. По такому принципу работают турбинные и центробежные насосы.
2. вибрационные насосы. Эти устройства не имеют вращающихся элементов. Они полагаются на поршень, который движется вперед-назад, приводя тем самым жидкость в движение. В основе механизма лежит принцип электромагнитного поля.
Особенности работы водяных насосов
Насосная система предназначена для перемещения жидкости к месту сбора воды. Специальная конструкция не влияет на принцип работы водяного насоса. Когда двигатель запускается, в камере создается отрицательное давление. При низком давлении вода всасывается и направляется в выходную трубу. Сила напора на выходе достаточно велика, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление в системе труб. Способ работы зависит от типа устройства и рабочего механизма внутри него.
Принцип действия центробежного насоса
Центробежные насосы характеризуются высоким КПД и большим напором. Агрегаты имеют оптимальное качество для конкретного применения, что влияет на их популярность. Конструкция агрегатов включает такие элементы, как:
1. высокопрочный корпус, изготовленный из стали, бронзы, чугуна или латуни.
Как выбрать насос?
При установке насоса важно правильно выбрать тип агрегата для скважины. Важно выбрать правильный тип насоса для скважины, важно выбрать правильный тип устройства для скважины:
1. по уровню высоты, который зависит от силы воды, попадающей на его высоту.
2. по дебиту, т.е. количеству воды, перекачиваемой за определенное время (кубометры в час или литры в минуту).
3. по потребляемой мощности (киловатты в час).
4. допустимое содержание примесей в жидкости.
Внимание. Погружной насос можно использовать для подачи воды в скважины на глубине до сорока метров.
Погружные насосы используются для откачки воды из глубоких скважин. Эти устройства выпускаются в виде вибрационных и, реже, центробежных насосов. Поверхностные насосы выпускаются только с лопастями.
Вибрационные насосы поднимают воду на достаточную высоту за счет своего магнитного поля. Центробежные насосы вихревого типа не перекачивают большое количество жидкости. При увеличении скорости перекачки напор уменьшается.
Движущиеся механизмы могут быть повреждены, если в воде присутствуют крупные частицы. Центробежные насосы — это модели общего назначения. Чаще всего они используются для перекачки воды в частных домах.
Строение и принцип действия
Самовсасывающий насос может быть как турбинным, так и центробежным. В обоих случаях основным компонентом является рабочее колесо, но оно имеет другую конструкцию и находится в корпусе другой формы. Это меняет принцип работы.
Центробежные
Самовсасывающие центробежные насосы имеют интересную форму спиральной трубы. Рабочие колеса закреплены в центре корпуса насоса. Рабочее колесо может быть одно, в этом случае насос называется одноступенчатым, а может быть несколько рабочих колес — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые насосы всегда работают на одной мощности; многоступенчатые насосы могут изменять мощность в зависимости от условий и поэтому более экономичны (меньшее потребление энергии).
Основным функциональным элементом в этой конструкции является рабочее колесо с лопастями. Лопасти изогнуты в направлении, противоположном направлению движения рабочего колеса. При движении они толкают воду, как бы прижимая ее к стенкам корпуса. Этот эффект называется центробежной силой, а область между лопастями и стенкой называется «диффузором». Таким образом, рабочее колесо движется, создавая по окружности область повышенного давления, которая толкает воду к выходу.
В то же время в центре крыльчатки создается область низкого давления. Именно здесь происходит всасывание воды из линии подачи (всасывающей линии). На рисунке выше поступающая вода обозначена желтыми стрелками. Затем она прижимается к стенкам крыльчаткой и поднимается вверх под действием центробежной силы. Этот процесс является постоянным и бесконечным и повторяется при вращении вала.
Одним из недостатков центробежных насосов является принцип их работы: рабочее колесо не может создать центробежную силу из воздуха, поэтому перед работой корпус заполняется водой. Поскольку насосы часто работают в прерывистом режиме, на линии всасывания устанавливается обратный клапан, чтобы предотвратить вытекание воды из корпуса при остановленном насосе. Таковы характеристики самовсасывающих центробежных насосов. Если обратный клапан (должен) находится в нижней части линии подачи, то необходимо заполнить всю линию и потребуется более одного литра.
Обозначение Производительность Напор подачи Максимальная глубина всасывания Подача Материал корпуса Присоединительные размеры Цена Калибр НБЦ-380 380 Вт 25 м 9 м 28 л/мин чугун 1 дюйм 32$ Metabo P 3300 G 900 Вт 45 м 8 м 55 л/мин чугун (приводной вал из нержавеющей стали) 1 дюйм 87$ ЗУБР ЗНС-600 600 Вт 35 м 8 м 50 л/мин пластик 1 дюйм 71$ Elitech НС 400В 400Вт 35 м 8 м 40 л/мин чугун 25 мм 42$ PATRIOT QB70 750 Вт 65 м 8 м 60 л/мин пластик 1 дюйм 58$ Джилекс Джамбо 70/50 Ч 3700 1100 Вт 50 м 9 м (втроенный эжектор) 70 л/мин чугун 1 дюйм 122$ БЕЛАМОС XI 13 1200 Вт 50 м 8 м 65 л/мин нержавеющая сталь 1 дюйм 125$ БЕЛАМОС XA 06 600 Вт 33 м 8 м 47 л/мин чугун 1 дюйм 75$ Эжекторные
Наибольшая глубина, с которой поверхностные турбинные и центробежные насосы могут поднимать воду, составляет 8-9 метров, часто глубже. Чтобы «достать» воду оттуда, насосы оснащаются струйным насосом. Это трубы специальной формы, которые создают отрицательное давление на входе, пока по ним течет вода. Поэтому такие устройства также относятся к категории самовсасывающих. Самовсасывающий эжекторный насос может поднимать воду с глубины 20-35 м, что более чем достаточно для большинства скважин.
Недостатком является то, что для функционирования часть воды приходится рециркулировать, поэтому эффективность значительно снижается — такой насос не подает много воды, но расход электроэнергии на его работу так же велик. При установке инжектора в достаточно широком колодце или скважине к источнику ведут две трубы, одна большего диаметра для подачи, другая меньшего диаметра для возврата. К их выходам подсоединяется эжектор, а на конце устанавливаются фильтр и регулирующий клапан. В этом случае недостаток также очевиден — двойной поток труб и, следовательно, более дорогая установка.
Для скважин малого диаметра используется одна труба — подающая, а вместо обратной трубы используется обсадная труба скважины. Таким образом, также образуется зона разбавления.
Вихревые и центробежные — сравнение и область применения
Сначала об общих особенностях:
- максимальная глубина всасывания — 8-9 метров;
- способ установки — поверхностный;
- на всасывающем трубопроводе должна стоять труба или армированный шланг (обычный не ставить, его сплющит отрицательным давлением).
Теперь о различиях между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактны, стоят дешевле, но при работе издают больше шума. Центробежные насосы работают тише и создают меньшее давление на выходе. Вихревые насосы могут создавать в 3-7 раз большее давление при одинаковом размере и скорости вращения рабочего колеса. Однако это не является преимуществом — высокое давление на выходе не всегда необходимо. Например, оно не нужно при поливе сада или огорода. Вода, подаваемая под высоким давлением, просто размоет почву и обнажит корни растений. По этой причине для полива лучше использовать самовсасывающий центробежный насос.
Для бытовой системы водоснабжения может потребоваться высокое выходное давление. Именно здесь вступают в игру характеристики центробежного насоса. Есть только один недостаток: они не могут обеспечить высокую скорость потока. Поэтому чаще всего для этих целей используется тот же центробежный насос, но в сочетании с гидроаккумулятором. Однако в этом случае речь идет уже о насосной станции.
Самым большим недостатком самовсасывающих центробежных насосов является необходимость заполнения их водой перед запуском. Это не очень приятно и делает использование такого насоса для полива еще более неприятным.
