Устройство и принцип работы самовсасывающего насоса для воды

Самовсасывающий насос для воды используется в качестве генератора напора в системах автономного водоснабжения. Причем сам насос отвечает и за подъем жидкости из скважины, и за дальнейшую транспортировку воды по трубам. То есть, такой насос пропускает поток «сквозь себя».

Самовсасывающий насос для воды
Самовсасывающий насос для воды

Такое конструкционное решение наделяет самовсасывающие агрегаты очень заманчивыми характеристиками, а именно:

Поверхностные самовсасывающие насосы для воды
Поверхностные самовсасывающие насосы для воды
  • Поверхностные самовсасывающие насосы для воды можно установить за пределами скважины – на кронштейне у оголовка (в кессоне) или на платформе в пристройке или повальном помещении обслуживаемого строения. И благодаря такому позиционированию  снижается общая трудоемкость процесса монтажа.
  • Агрегаты очень легко обслуживаются и ремонтируются: ведь они установлены не под водой, а в относительно легкодоступном месте.
  • Корпус агрегата можно изготовить из дешевого чугуна или конструкционной стали: ведь насос не погружен в воду. А дешевый корпус – это низкая цена всей конструкции.
  • Насос можно укомплектовать действительно мощным мотором, а не пародией на силовой агрегат, монтируемой в узкий корпус погружного аналога. Ну а сильный мотор – это источник мощного напора. Поэтому самовсасывающие агрегаты «достают» воду даже из самых глубоких скважин.

Словом, самовсасывающий насос – это очень выгодное приобретение. И в данной статье мы рассмотрим типовые конструкции подобных агрегатов, а равно и принципы их работы. Надеемся, что эта информация поможет вам выбрать оптимальную модель, подходящую именно для вашей скважины.

Принцип работы бытового самовсасывающего насоса

Самовсасывающий агрегат состоит из следующих узлов:

  • Корпуса, в котором монтируют нагнетательный механизм.
  • Двигателя, соединяемого с корпусом посредством фланцевой муфты.
  • Нагнетательного механизма вихревого или центробежного типа, работающего за счет крутящего момента вала двигателя.

Кроме того, в конструкцию насоса следует включить всасывающий и напорный шланги, соединительную арматуру для фиксации этих трубопроводов на штуцерах корпуса и эжектор.

Взаимодействие всех вышеописанных узлов осуществляется следующим образом:

Принцип самовсасывания центробежного насоса
Принцип самовсасывания центробежного насоса
  • Двигатель генерирует крутящий момент на валу.
  • Вал входит в корпус сквозь особое отверстие, защищенное от протечек уплотнителем.
  • На торце вала крепят нагнетательный механизм – крыльчатку или импеллер. Вращение нагнетательного механизма генерирует всасывающее и вытесняющее усилие, за счет создания областей разрежения и повышенного давления внутри похожего на улитку корпуса. Причем, у корпуса есть два отверстия:  впускное – оно располагается напротив зоны разрежения, и выпускное – оно расположено в области высокого давления.
  • Эжектор располагается либо у корпуса, либо под водой – на торце всасывающего шланга. Его задача – повышение всасывающего усилия.

Подобная схема работы характерна для всех видов самовсасывающих насосов, но эффективность работы подобных устройств далеко не однородна.

И далее мы изучим причины падения и возрастания КПД, используя для этих целей обзор разновидностей самовсасывающих насосов.

Виды самовсасывающих насосов

Как говорилось выше: самовсасывающие насосы делятся на центробежные и вихревые модели. Кроме того, существуют насосы со встроенным эжектором, агрегаты с выносным эжектором и модели без эжектора.

Причем все варианты конструкции насосов функционируют по-разному, эксплуатируя основной принцип работы с разной эффективностью. Поэтому далее мы разберем принципы работы каждой разновидности самовсасывающего агрегата.

Устройство самовсасывающего центробежного насоса

Центробежный насос состоит из двигателя, корпуса-улитки и крыльчатки (диска или цилиндра с лопастями), закрепленной в полости корпуса на валу двигателя.

Самовсасывающий центробежный насос
Самовсасывающий центробежный насос: 1- воздух, 2- смесь, 3- разделение, 4- вода

В верхней части корпуса имеется выпускное отверстие, оно расположено над крыльчаткой. В торцевой части корпуса имеется впускное отверстие – оно расположено напротив оси (вала) крыльчатки.

При вращении крыльчатки (от вала двигателя) центробежная сила создает разрежение  в торцевой части корпуса (где расположено впускное отверстие), одновременно генерируя напорное усилие в верхней части корпуса (где расположено выпускное отверстие). В итоге, воду засасывает в корпус (по шлангу, закрепленному на впускном патрубке) и выталкивает из него (по шлангу, закрепленному на впускном патрубке).

Причем центробежные насосы можно включать лишь при условии полного заполнения водой внутренней полости корпуса-улитки. Крыльчатка не может создать всасывающее усилие из воздуха. И это самый большой недостаток таких насосов.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

Вихревые агрегаты лишены такого недостатка. Они оперируют не только водой, но и водно-газовой смесью, а при необходимости они могут сгенерировать всасывающее усилие даже на основе воздуха.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса
Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

Подобная возможность объясняется особой конструкцией корпуса и заменой крыльчатки импеллером (рабочее колесо, качающее воздух во внутреннее пространство «улитки»).  Там воздух смешивается с предварительно залитой в корпус водой и выходит сквозь отводящий трубопровод.

Причем в процессе «выхода» воздуха наблюдается эффект рециркуляции жидкости в камере, а сам проход газообразной среды сквозь плотную жидкость провоцирует зарождение разряжения во всасывающей трубе, которая «затягивает» воду в рабочую камеру насоса. Ну а после заполнения камеры вихревой агрегат начинает функционировать по схеме циркуляционного насоса.

Самовсасывающие насосы с эжектором

Самовсасывающие насосы с эжектором
Самовсасывающие насосы с эжектором

Эжектор работает по тому же принципу, что и вихревой насос. То есть, в прямоточный корпус устройства вводится тонкая трубочка, по которой подается поток с высокой плотностью и скоростью, а на выходе из трубки этот поток провоцирует зарождение области разрежения у выхода из корпуса эжектора. В итоге, на входе в корпус возникает всасывающее усилие.Оборудовав таким агрегатом насос или  всасывающий шланг, можно увеличить глубину обслуживания скважины. После чего стандартные насосы начинают «доставать» воду не с «паспортных» 8-10 метров, а с отметки 15-20, а то и 25-30 метров.

Правда, при этом возрастает уровень шума и падает производительность самого насоса.

Но с этими недостатками можно справиться за счет увеличения  мощности двигателя и удаления самого насоса за пределы жилой площади (в пристройку).

Причем насосы с выносным эжектором практически не шумят. Поэтому последняя мера для них неактуальна.

Отличие вихревых и центробежных насосов: что выбрать?

Центробежный агрегат отличается от вихревого аналога большими габаритами и практически бесшумной работой. Но такой насос «достает» воду лишь с 8-10 метров (без эжектора). Правда, его производительность меньше показателя вихревого агрегата почти на порядок.

Вихревой самовсасывающий насос ВКс
Вихревой самовсасывающий насос ВКс

Вихревой насос, по сути, оборудован встроенным эжектором (импеллер играет роль нагнетательной трубочки). Поэтому он изначально работает с большими глубинами (всасывающий шланг можно погружать в два раза глубже, чем у центробежного аналога). Но уровень шума вихревого агрегата предполагает лишь внешний монтаж оборудования. А вот производительность такого насоса в семь (!) раз больше, чем у центробежного аналога.

В итоге, вихревые насосы ставят на глубокие (более 10 метров) скважины, справедливо ожидая от них промышленной  производительности. А центробежные насосы монтируют на относительно неглубокие скважины, питающие бытовой трубопровод.

Следовательно, для водоснабжения в промышленных масштабах нужен вихревой насос, а для бытового водопровода – бесшумный агрегат центробежного типа.

И это следует учитывать при выборе варианта конструкции самовсасывающего насоса.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

11 − девять =

Adblock
detector