Разбор внутреннего устройства и принципа работы самовсасывающего насоса для воды

Правильный монтаж всасывающей линии

При устройстве системы водоснабжения важна не только установка самовсасывающего насоса или насосной станции, но и монтаж всасывающей магистрали.

Величина напора (7-8 м) рассчитывается с учетом высоты поднятия воды и параметрами гидравлического сопротивления, которое возникает в процессе перемещения жидкости

При создании герметичного водопровода следует проконтролировать соотношение диаметра трубопровода с диаметром патрубка, а также максимально укоротить (по возможности) длину всей магистрали.

Чем длиннее всасывающая линия, тем выше сопротивление, соответственно, ниже напор. Наличие протечек может привести к поломке оборудования – данное условие актуально для центробежных моделей, которые не предназначены для перекачки воздушно-жидкостных сред.

Обратите внимание на расположение труб. Всасывающая линия не должна иметь перегибов, изломов, сложной сборной конструкции, поднимающейся выше уровня насоса, в ином случае возможно образование воздушных пробок, которые нарушают процесс всасывания и с трудом удаляются из системы. Постарайтесь расположить всасывающую магистраль таким образом, чтобы она представляла собой простейшую конфигурацию с прямыми трубами и одним углом, то есть напоминала бы букву «Г»

Постарайтесь расположить всасывающую магистраль таким образом, чтобы она представляла собой простейшую конфигурацию с прямыми трубами и одним углом, то есть напоминала бы букву «Г»

В качестве дополнительного оборудования, установленного непосредственно на магистраль, используют обратный клапан (или простой невозвратный аналог) и фильтр. Благодаря клапану вода удерживается в трубопроводе и не вытекает назад, тем самым защищая владельца насоса от повторных заливок.

Фильтр предохраняет оборудование от попадания донного осадка с крупными включениями, кусочков водных растений, глинистых примесей.

Можно ли заменить самовсасывающую модель обычным насосом? Если нет другого выхода из положения, то так и делают – на время ремонта или покупки нового оборудования.

Однако не стоит забывать о некоторых нюансах:

• придется полностью заполнить водой камеру насоса и магистраль перед включением;
• необходимо избегать попадания воздуха, иначе оборудование выйдет из строя;
• заливку следует производить после каждой «аварии», вызванной разгерметизацией водопровода.

Практика показывает, что пользователи самовсасывающих насосов не спешат переходить на обычные, тем боле, что выбор оборудования зачастую продиктован оптимальными условиями всасывания.

Установить помпу это просто

Во многих регионах вода из-под крана, к сожалению, не пригодна для питья, и без бутилированной воды не обойтись. Если кулер занимает много места или не посилен для семейного бюджета, то хорошей альтернативой будет помпа, которая просто устанавливается на 19-литровый бутыль. Таким насосом для воды смогут пользоваться даже дети.

Как собрать помпу для бутилированной воды

В стандартной комплектации помпа состоит из:

• основного насосного элемента (если его разобрать, то внутри будет гофрированная камера с пружиной, за счет сжимания и разжимания которой и происходит забор воды)
• трубок для забора воды (обычно их три)
• носика
• защитного колпачка
• щеточки для чистки трубок (ершик)

В зависимости от производителя укомплектованность продукта может отличаться.

Инструкция, как собрать помпу, достаточно проста, здесь всего несколько действий:

• Как правило в коробке должны быть перчатки, все процедуры нужно выполнять ими.
• Первое, что нужно сделать, — установить носик для воды в насос до щелчка.
• Затем собираем трубочки, которые состоят из трех секций. Они составные, поэтому проблем возникнуть не должно.
• Далее узким концом вставляем получившуюся трубу в основание насоса. Предварительно рекомендуется опустить конец трубки в кипяток, это позволит герметично соединить трубку и помпу.

Все. Помпа готова к бою.

Как установить помпу на бутыль с водой. Рекомендации по использованию

Здесь тоже ничего сложного. Бутыль освобождается от термоколпачка и пробки. Собранный механизм нужно поместить на горлышко, надавить с усилием, пока не услышите характерного щелчка и зафиксировать гайкой (она уже имеется на основании помпы).

Особенность насоса в том, что когда начинаете качать, вода какое-то время «думает», а только после нескольких нажатий начинает идти через краник. В конце процесса происходит то же самое, но уже в обратном порядке: то есть прекратить качать нужно немного заранее, иначе вода перельется через край посуды. Это не критичная особенность, привыкнуть к которой будет несложно.

Минус только в том, что нужно накачивать вручную (с кастрюлей или чайником это не совсем удобно). И насос выдает строго определенную порцию воды, то есть полстаканчика не получится налить.

Особенности применения вихревых насосов

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Разновидности вихревых насосов

Такое насосное гидрооборудование может быть:

1. Открыто-вихревым. Здесь устанавливается рабочее колесо удлиненной формы. Оно имеет уменьшенный размер диаметра.
2. Закрыто-вихревым. Здесь устанавливаются короткие лопатки рабочего колеса. Они расположены под разными углами. Величина диаметра внутренней камеры и имеющегося рабочего колеса одинаковы.

Насосы различаются по тому, как они расположены относительно перекачиваемой жидкости. По данному критерию выделяют вихревое оборудование:

1. Погружного типа. Оно постоянно находится в воде. Применяется в различных целях. Способно перекачивать не очень вязкие жидкости.
2. Поверхностного типа. Должны быть расположены недалеко от источника и защищены от попадания влаги. Это оборудование в основном используется для бытовых целей.

На сегодняшний день производители выпускают совмещенное гидрооборудование.

• Насосное гидрооборудование свободно-вихревого типа. Этот гидронасос может перекачивать очень загрязненные жидкости. Также используется для обслуживания очистных сооружений и для бурения скважин.
• Насосное гидрооборудование центробежно-вихревого типа. Такой гидронасос перекачивает жидкость, имеющую высокую температуру. В конструкции есть 2 специальных колеса. Имеет высокую производительность.
• Насосное гидрооборудование вакуумного типа. Может откачивать газ. Оно отличается простотой использования и проведения технического обслуживания. Могут использоваться как тепловой аппарат. Им сушат стеклотару. Применяют для аэрации различных водоемов.

К недостаткам относятся следующие параметры:

Вихревой всасывающий насос

Такой вид подходит только для чистой воды

Важно! Нельзя устанавливать его, если в жидкости могут находиться твердые частицы или вязкие среды. Это приведет к скорой поломке

По строению вихревая модель мало чем отличается. Также работа осуществляется за счет колеса с лопастями, которые вращаются около канала. Вода по винтовой траектории поступает по специальной трубке при вращении колеса. Возникают давление и энергия, которые поднимают жидкость на определенный уровень. После удаления воздуха дальнейшее перемещение воды проводится по центробежному механизму, описанному выше.

Вихревой всасывающий насос следует проверить на работоспособность перед покупкой

Достоинства таких моделей:

• Небольшой размер;
• Сильный напор;
• Простая установка и легкий монтаж.

Но эти преимущества не делают вихревой насос популярным из-за его существенных минусов.

Достоинства таких моделей:

Лучшие погружные аппараты

В отличие от поверхностных, погружные насосы опускаются непосредственно в резервуар с водой, будь то обычный колодец или скважина. Козырем погружных насосов является их бесшумность, а минусом — трудность обслуживания и более высокая цена за водонепроницаемость.

Особенности открыто вихревой конструкции заключаются в следующем:

Центробежные самовсасывающие насосы

В строительстве, бытовых и промышленных системах чаще других применяют самовсасывающие насосы центробежного типа. Эти приборы состоят из корпуса с рабочим колесом, напорного и всасывающего патрубков.

Виды конструкций и их особенности

Конструктивные варианты:

• Одноступенчатый. Прибор этого типа имеет чаще всего спиралевидный корпус, по форме напоминающий улитку. Внутри установлено рабочее колесо с лопастями, изогнутыми в сторону, противоположную направлению его движения.
• Многоступенчатый (секционный). Этот вид помп отличается наличием нескольких рабочих колес, делящих прибор на секции. Чем их больше, тем мощнее насос.
• Двухкорпусный. Это два объединенных насоса, работающих параллельно. Приборы этого типа ставят там, где необходима повышенная производительность.

• Консольный. Рабочее колесо на этом устройстве располагается на конце вала, удаленного от привода. Части прибора объединяются на одной платформе.
• С двойным всасыванием (двойным входом). Его особенность заключается в том, что жидкость подводится с двух сторон, вход и отвод расположены горизонтально. Достоинства – высокая производительность, простая установка.
• Скважинные. Приборы этого типа предназначены для выкачивания воды с большой глубины. Лучший вариант для скважин – специальный погружной насос.

Самовсасывающая насосная станция включает в себя помпу, манометр, реле давления (иногда с функцией защиты от сухого хода), мембранный бак.

Особенности и принцип действия

По патрубку вода поступает из всасывающей трубы внутрь корпуса и заполняет все пространство, после чего автоматически приводится в действие рабочее колесо. Под воздействием центробежной силы жидкость вытесняется от центра к периферийным участкам и под давлением движется в напорную магистраль, также присоединенную посредством патрубка.

С понижением давления в центральной части вновь происходит засасывание воды в корпус из всасывающего трубопровода. Периодичность всасывания-выталкивания и лежит в основе непрерывной подачи воды центробежным оборудованием.

Количество рабочих колес в насосах может быть разным, от одного до нескольких (одноступенчатые и многоступенчатые), однако принцип закачки жидкости в корпус и далее, по магистрали, от этого не меняется.

Сфера применения центробежных агрегатов

Центробежные самовсасывающие аппараты способны перекачивать жидкости, с которыми не справятся модели вихревого типа:

• вязкие среды;
• жидкости с твердыми частицами;
• абразивные жидкости.

В связи с этим данную категорию насосного оборудования часто применяют в производстве, например, для перекачки нефтепродуктов. В частном применении агрегат не застоится, если хозяева для полива сада или огорода используют дачный пруд или другой водоем, вода которого не отличается чистотой и прозрачностью.

Аппарат способен перемещать жидкость с донным густым осадком, кусочками тины и других водных растений.

Бытовые насосы отлично справляются и с перекачкой чистой воды, поэтому они хороши и для устройства автономного водоснабжения здания и прилегающих построек (бани, летней кухни). Мощный по производительности насос подходит для оборудования рациональной системы полива не только грядок, но и газона, тепличного хозяйства, цветников и сада.

При запуске происходит процесс самозаливки водопровода, что позволяет сэкономить средства на обслуживании и гарантирует стабильность работы.

Назначение, конструкция и принцип действия

Основу конструкции помп, предназначенных для перекачивания воды, составляют два элемента: непосредственно сам насос и двигатель, который приводит его в действие. Если раньше помпы для воды выпускались исключительно в ручном исполнении, то сейчас они оснащаются приводными двигателями, работающими на газе, бензине, дизельном топливе и электричестве.

Благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам водяные помпы обладают широкими функциональными возможностями, что позволяет успешно использовать такое оборудование для решения различных хозяйственных и бытовых задач:

• осушения искусственных и естественных водоемов;
• откачивания воды из затопленных погребов и подвальных помещений, строительных котлованов и траншей;
• осушения заболоченных участков, а также участков, на которых вода скопилась в результате обильных осадков или интенсивного таяния снега;
• ликвидации последствий наводнений и паводковых ситуаций;
• устранения последствий аварий в системах водоснабжения и канализации;
• обеспечения функционирования систем полива и орошения;
• тушения пожаров;
• откачивания жидкой среды из выгребных ям, септиков и резервуаров очистных сооружений;
• перекачивания воды из различных резервуаров и их наполнения.

Устройство водяной помпы на основе двигателя внутреннего сгорания

Водяные помпы оснащаются преимущественно центробежными насосами, принцип работы которых заключается в следующем.

• Вода, попадающая во внутреннюю камеру такого устройства через его входной патрубок, захватывается лопатками вращающегося рабочего колеса, которое приводится в движение при помощи приводного двигателя.
• Центробежная сила отбрасывает перемещаемую воду к стенкам рабочей камеры и увеличивает давление жидкости.
• Под воздействием давления вода выталкивается из внутренней камеры насоса через его напорный патрубок.
• В результате в центральной части внутренней камеры создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию новой порции перекачиваемой воды.

Принцип работы вертикального центробежного насоса

Поскольку вращение рабочего колеса центробежного насоса происходит с постоянной скоростью, процесс перекачивания воды через его внутреннюю камеру протекает в постоянном режиме, без пульсаций, что является одним из наиболее значимых достоинств устройств данного типа.

Назначение самовсасывающих насосных агрегатов

Их эксплуатация возможна в следующих направлениях:

• для бытовых нужд – перекачивание воды для питья, полива или наполнения бассейнов;
• на промышленных предприятиях, требующих оперативного перемещения дизельного топлива, мазута, химически агрессивных реагентов и крупнодисперсных систем;
• в строительстве – для обслуживания инженерных сооружений;
• в сельскохозяйственном производстве – орошение и внесение жидких удобрений, подача воды и жидких кормов на животноводческие комплексы;

Кроме того, они используются в работе коммунальных служб для перегонки сточных вод различной степени загрязненности и для пожаротушения.

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.

Строение и принцип действия

По способу действия самовсасывающий насос может быть вихревым и центробежным. В обоих ключевым звеном является крыльчатка только имеет она разное строение и установлена в корпусе разной форы. От этого меняется принцип работы.

Центробежные

Центробежные самовсасывающие насосы имеют интересное строение рабочей камеры — в виде улитки. В центре корпуса закреплены рабочие колеса. Колесо может быть одно, тогда помпа называется одноступенчатой, может быть несколько — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые всегда работают на одной мощности, многоступенчатые могут в зависимости от условий изменять производительность, соответственно, являются более экономичными (меньше расходую электроэнергии).

Устройство самовсасываюшего центробежного насоса

Основной рабочий элемент в данной конструкции — колесо с лопастями. Лопасти загнуты в обратном направлении по отношению к движению колеса. При движении они как-бы расталкивают воду, отжимая ее к стенкам корпуса. Такое явление называется центробежной силой, а зону между лопастями и стенкой называют «дифузор». Итак, рабочее колесо движется, создавая на периферии область повышенного давления и подталкивая воду в сторону выходного патрубка.

Схема движения воды в центробежном насосе

Одновременно в центре рабочего колеса образуется зона пониженного давления. В нее засасывается вода из подающего трубопровода (всасывающей магистрали). На рисунке выше поступающая вода обозначена желтыми стрелками.  Далее она крыльчаткой проталкивается к стенкам и за счет центробежной силы поднимается наверх. Этот процесс постоянный и бесконечный, повторяется до тех пор, пока крутится вал.

С принципом действия центробежных насосов связан их недостаток: создавать центробежную силу из воздуха крыльчатка не может, потому перед работой корпус заполняют водой. Так как часто работают помпы в прерывистом режиме, чтобы вода не вытекала из корпуса при останове, на всасывающем патрубке ставят обратный клапан. Вот такие особенности работы центробежных самовсасывающих насосов. Если обратный клапан (он должен быть обязательно) на подающем трубопроводе стоит внизу, заполнять приходится и весь трубопровод, а для этого понадобится не один литр.

https://youtube.com/watch?v=Rn-qkLkFS3s

Название	Мощность	Напор	Максимальная глубина всасывания	Производительность	Материал корпуса	Подсоединительные 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$

Вихревые

Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.

Строение вихревого насоса

Корпус сделан так, что он довольно плотно охватывает «плоскую» часть рабочего колеса, а в районе перегородок остается значительный боковой зазор. При вращении импеллера вода увлекается перемычками. За счет действия центробежной силы она отжимается к стенкам, но через какое-то расстояние снова попадает в зону действия перегородок, получая дополнительную порцию энергии. Таким образом в зазорах она еще и закручивается в вихри. Получается сдвоенный вихревой поток, что и дало название оборудованию.

Благодаря особенностям работы вихревые насосы могут создавать давление в 3-7 раз больше, чем центробежные (при одинаковых размерах колес и скорости вращения). Они идеальны, когда необходим малый расход и высокое давление. Еще один плюс — они могут качать смесь воды и воздуха, иногда даже создают разрежение если заполнены только воздухом. Это делает проще его запуск в работу — не надо заполнять камеру водой или достаточно ее небольшого количества. Недостаток вихревых насосов — низкий КПД. Он не может быть выше 45-50%.

Название	Мощность	Напор (высота подъема)	Производительность	Глубина всасывания	Материал корпуса	Цена
LEO XKSm 60-1	370 Вт	40 м	40 л/мин	9 м	чугун	24$
LEO XKSm 80-1	750 Вт	70 м	60 л/мин	9 м	чугун	89$
AKO QB 60	370 Вт	30 м	28 л/мин	8 м	чугун	47$
AKO QB 70	550 Вт	45 м	40 л/мин	8 м	чугун	68 $
Pedrollo РКm 60	370 Вт	40 м	40 л/мин	8 м	чугун	77$
Pedrollo РК 65	500 Вт	55 м	50 л/мин	8 м	чугун	124$