Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов

Для водоснабжения дома или полива огорода используют насосы. Есть они разных видов и конструкций и каждый из них находит свою область применения. Если вам требуется недорогое и надежное устройство для перекачки воды из скважины, колода или какой-то емкости, обратите внимание на самовсасывающий насос. Это относительно недорогие устройства, которые устанавливаются на поверхности, качать воду могут с довольно приличной глубины — 8-9 м. При необходимости модели дополняются эжекторами, тогда глубина всасывания увеличивается до 20-35 м.

Самовсасывающие насосы: устройство и виды

Самовсасывающие насосы качают воду с глубины 8-9 метров, сами при этом находятся на поверхности. Вода поднимается за счет того, что в центральной части корпуса, за счет движения колес с лопастями, создается область низкого давления. Стремясь ее заполнить, вода поднимается вверх. Вот и получается, что насос всасывает воду.

Внешний вид самовсасывающего насоса

Как и любой другой насос, самовсасывающий состоит из двигателя и рабочей камеры, в которой находится нагнетательный механизм. Валы насоса и двигателя соединяются через муфту, надежность соединения и герметичность определяется типом уплотнителя.Уплотнители бывают двух типов:

• сальниковый — более дешевый и менее надежный;
• торцевой уплотнитель — более надежный, но дорогой.

Есть модели самовсасывающих насосов с магнитными муфтами. Они уплотнения не требуют, так как сквозных соединений не имеют. Это на сегодняшний день самая надежная конструкция, но и самая дорогая тоже.

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.

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.

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.

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$

Эжекторные

Самая большая глубина, с которой поверхностные вихревые и центробежные насосы могут поднимать воду — 8-9 метров, часто она располагается глубже. Чтобы «добыть» ее оттуда, на насосы устанавливают эжектор. Это трубка специальной формы, которая при движении воды через нее создает разряжение на входе. Так что такие устройства тоже относятся к разряду самовсасывающих. Эжекторный самовсасывающий насос может поднять воду с глубины 20-35 м, а этого уже более чем достаточно для большинства источников.

Схема подключения выносного эжектора для скважин разного диаметра — двухдюймовая справа, четырехдюймовая слева

Недостаток в том, что для обеспечения работы часть понятой воды необходимо вернуть обратно, следовательно, производительность значительно снижается — такая помпа может обеспечить не очень большой расход воды, но электричества на обеспечение работоспособности тратится ничуть не меньше. При установке инжектора в колодец или скважину достаточной ширины в источник опускают два трубопровода — один подающий большего диаметра, второй, возвратный, меньшего. К их выходам подключается эжектор, а на конце устанавливается фильтр и обратный клапан. В этом случае недостаток тоже очевиден — двойной расход труб, а значит — более дорогая установка.

В скважинах малого диаметра используется один трубопровод — подающий, а вместо обратного используется обсадная труба скважины. Таким образом тоже формируется зона разрежения.

Вихревые и центробежные — сравнение и область применения

Сначала общие черты:

• 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 том, в чем отличия между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактные, стоят меньше, но при работе издают больше шума. Центробежные — более тихие, на выходе создают небольшое давление. Вихревые при тех же размерах крыльчатки и скорости ее вращения могут создать давление в 3-7 раз больше. Но нельзя сказать, что это их достоинство — далеко не всегда требуется большой напор на выходе. Например, он не нужен при поливе сада и огорода. Вода, подаваемая с высоким давлением просто размоет почву, обнажит корни. Потому в качестве насоса для полива лучше брать самовсасывающий насос центробежного типа.

Высокое давление на выходе может потребоваться при организации системы водоснабжения дома. Вот тут и потребуются характеристики вихревых насосов. Есть только у них один недостаток: они не могут обеспечить большой расход. Так что чаще для этих целей используют все тот же центробежный, но в паре с гидроаккумулятором. Правда, тогда это получается уже насосная станция.

Поверхностные центробежные насосы необходимо заполнять водой перед пуском

Основной недостаток поверхностных центробежных самовсасывающих насосов — необходимость заполнять их водой перед стартом. Не самое приятное занятие, которое добавляет хлопот при использовании такой помпы для полива.

Насос всасывающий для воды: характеристики, критерии выбора

Для устройства в коттедже или дачном домике системы автономного водоснабжения необходима установка всасывающего насоса. Такое оборудование способно поднимать жидкость с глубины скважины или другого источника водозабора, пропускать ее «сквозь себя» и транспортировать дальше по трубам.

Предлагаемые в специализированных магазинах насосы для воды представлены различными производителями и отличаются конструкциями и назначением. Поэтому, выбирая оборудование для бытового использования, следует тщательно изучить его разновидности и технические характеристики.

Конструкция и виды всасывающих насосов

Для изготовления оборудования используется нержавеющая сталь, композитные полимеры, медные сплавы.

Конструкция насоса:

• корпус;
• нагнетательный центробежный или вихревой механизм;
• двигатель, соединенный с корпусом устройства посредством фланцевой муфты;
• напорный и всасывающий шланги;
• эжектор, которым оборудованы определенные виды насосов;
• соединительная арматура.

В зависимости от вида механизма и наличия эжектора различается принцип работы устройства и глубина, с которой может быть закачана вода.

Самовсасывающие водяные устройства по типу помп подразделяются на вихревые и центробежные.

Центробежные насосы – устройство и принцип действия

Корпус такого агрегата имеет спиральную форму. Внутри него расположено состоящее из двух дисков с лопастями колесо. Соединение конструкции с всасывающим и напорным трубопроводом происходит с помощью патрубков.

Принцип действия центробежного насоса:

1. После того как всасывающий трубопровод и корпус заполнятся водой, начинает вращаться рабочее колесо.
2. Возникающая при этом центробежная сила вытесняет воду из центра корпуса.
3. С помощью возникшего при этом повышенного давления жидкость вытесняется в напорный трубопровод.
4. В связи с этим в центре колеса давление начинает понижаться и следующая порция жидкости через всасывающий водопровод поступает в корпус устройства.

По такому алгоритму в водопроводную систему с помощью всасывающего насоса жидкость поступает постоянно.

Выбирая конструкцию для перекачивания воды, следует иметь в виду, что в центробежных устройствах может как одно, так и несколько колесиков. Поэтому они подразделяются на одно- и многоступенчатые. Однако на общий принцип работы количество колес не влияет.

Самым большим недостатком таких конструкций является то, что включать их можно только при полном заполнении корпуса водой. Всасывающие усилия из воздуха диск с лопастями этого агрегата создавать не может.

Вихревые насосы – устройство и принцип действия

В этой конструкции диск с лопастями заменен импеллером, который является качающим воздух рабочим колесом. В корпусе агрегата воздух смешивается с водой, которой он должен быть заполнен, и выходит через трубопровод.

После поступления жидкости и воздуха в рабочую камеру эти компоненты, имеющие разную плотность, отделяются друг от друга. Затем жидкость остается в рабочей камере, а воздух выводится через магистраль. После того как воздух будет удален, всасывающее устройство заполняется водой и начинает работать по принципу центробежной установки.

Чтобы в камере было постоянное присутствие жидкости, и воздух не попадал обратно в трубопровод, всасывающий фланец оборудуется обратным клапаном.

Такая конструкция вихревого насоса способна качать и прогонять через себя не только воду, но и водно-газовые смеси, а также смеси с присутствием воздуха.

Вихревые устройства могут отлично справляться со своей задачей даже без установки донного клапана, однако глубина скважины при этом не должна превышать восьми метров.

Эжекторные всасывающие насосы

Необорудованные эжектором конструкции всасывают жидкость при помощи только гидравлического устройства. Работают они бесшумно, но способны закачивать воду только с небольших глубин. Если же в скважине вода находится глубоко, то справиться с такой задачей может помочь эжектор.

Конструкция и принцип действия эжектора

Это довольно простое устройство в своей конструкции состоит из следующих компонентов:

Сопло или патрубок на конце имеет сужение, за счет чего истекающая из него вода ускоряется и выходит на огромной скорости. Из сопла жидкость попадает в смеситель и по всем границам создает большое разряжение. Из всасывающей камеры в трубы вода поступает за счет этого разряжения.

То есть в эжекторе среда с большой скоростью передает кинетическую энергию среде с меньшей скоростью. В сочетании с насосом такие действия используются таким образом:

1. Эжектор устанавливается в идущий из скважины трубопровод.
2. Часть поднимающейся на поверхность воды возвращается к нему, образуя при этом линию циркуляции.
3. Жидкость, вырывающаяся из сопла с огромной скоростью, уводит из скважины новую порцию воды.
4. За счет этого в трубопроводе обеспечивается дополнительное разряжение, и насос тратит для подъема воды с большой глубины меньше энергии.
5. Незадействованный во время рециркуляции избыток воды подается потребителю.
6. Для более эффективной работы всасывающей системы на линии рециркуляции устанавливается вентиль. С его помощью можно регулировать объем поступающей в систему забора жидкости.

В результате такой работы всасывающего насоса с эжектором можно обойтись не очень массивной насосной частью и небольшой мощностью двигателя.

Перекачивающее жидкость устройство может быть оборудовано эжектором двумя способами:

• со встроенным эжектором;
• с отдельно расположенным узлом.

Поэтому компоновку конструкции следует выбирать в зависимости от требований, которые будут предъявляться к насосной станции.

Насосы со встроенным эжектором

Такие агрегаты имеют небольшие габариты и используются на глубине до восьми метров.

Забор воды из скважины создается в самом насосе, при этом напор жидкости достаточно большой для того, чтобы обеспечить водой большое хозяйство.

Для забора воды с глубины скважины до десяти метров электромотор устройства должен быть более мощным.

Недостаток конструкций с внутренним эжектором – повышенный уровень шума устройства во время работы. В связи с этим всасывающий насос такого типа рекомендуется устанавливать в отдельно стоящем подсобном помещении.

Выносной эжектор

Такое устройство подключается к погружаемой части трубопровода. Для его работы в скважине необходимо установить две трубы, а на поверхности дополнительный бак, в который будет поступать жидкость.

Такая конструкция способна работать с КПД до 35%, однако с ее помощью можно добывать воду из скважин с глубиной до пятидесяти метров. Кроме этого, работает она почти без шума.

Всасывающий агрегат с отдельно расположенным эжектором можно устанавливать в подвальном помещении дома. При этом, даже если расстояние от скважины будет до сорока метров, эффективность подачи воды не уменьшится. Все оборудование можно расположить в одном помещении, поэтому обслуживать его достаточно просто.

Советы по выбору всасывающих насосов

Основной критерий выбора агрегата, это, конечно же, глубина, с которой нужно будет закачивать воду. Кроме этого, внимание следует обратить и на другие характеристики:

1. Мощность агрегата.
2. Количество всасывающей жидкости за минуту.
3. Уровень вибрации при работе.
4. Допустимое содержание примесей.
5. Режим работы двигателя.
6. Химический состав рабочих жидкостей.
7. Напряжение тока в сети.
8. Температурный диапазон.

Отдельное внимание следует уделить тому, кто является производителем выбираемого оборудования. Для того чтобы узнать кто именно производит хорошие всасывающие насосы, можно почитать отзывы и рекомендации на сайтах в интернете.

Популярные производители

Среди отечественных производителей всасывающих агрегатов хотелось бы отметить две компании, которые выпускают насосы с отличным соотношением цены и качества.

Компания Jeelex производит устройства для перекачивания воды серии Джамбо. При этом материалы изготовления и технические характеристики насосов могут быть самыми разнообразными. Для их изготовления применяется полипропилен, чугун, сталь. Выбирая конструкцию этого производителя, следует обратить внимание на показатели напора и расхода (л/м).

Отличным качеством отличается насос «Вихрь». С его помощью без особого труда с глубины до девяти метров, при подъеме воды до пятидесяти метров можно добыть семьдесят литров жидкости. За час допускается не более двадцати включений, что вполне достаточно для бытовых нужд. Агрегаты «Вихрь» универсальны, практичны и вполне доступны по цене.

Выбирая всасывающее оборудование, можно обратить внимание на несколько компаний, выпускающих насосы отличного качества.

1. Уже более 75 лет популярны изготавливаемые в Германии устройства Al — co . Все изделия имеют хорошие мощностные показатели и надежны в работе.
2. Качественными и достаточно недорогими агрегатами славится итальянская фирма Pedrollo . Последние модели насосов оснащены гидравлической системой, отличаются бесшумной работой, компактны и имеют отличный дизайн. В качестве материала для корпуса производители применяют чугун.
3. Особое внимание стоит обратить на оборудование из Данни Grudfos . Потребителя порадовать может не только невысокий уровень шума агрегата, но и его рабочее колесо, которое выполнено из нержавеющей стали. За счет этого проблемы коррозии всасывающей конструкции не касаются.
4. Итальянская компания Awelco еще довольно молода, но уже популярна. Славится она тем, что производит высокомощные агрегаты, которые имеют вполне доступные цены. Некоторые модели насосов были разработаны специально для всасывания загрязненных жидкостей.

Выбирая для скважины всасывающий насос, не стоит руководствоваться только ценами. Очень часто дешевые агрегаты не могут обеспечить нормальную работу систем водоснабжения. Для того чтобы приобретенное оборудование эффективно работало и имело продолжительный срок эксплуатации, при выборе желательно отталкиваться от назначения устройства и его технических характеристик.