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.

Особенности самовсасывающих агрегатов

Главная особенность самовсасывающей помпы или насосной станции — способность самостоятельно отводить воздух из трубопровода и всасывать воду. Если использовать нормальновсасывающий агрегат, то при появлении воздуха в системе ее приходится снова заполнять жидкостью.

По принципу действия различают следующие виды самовсасывающих насосов для воды:

центробежные;
объемные;
вихревые;
эжекторные.

По способу расположения относительно уровня перекачиваемой жидкости различают помпы самовсасывающие:

поверхностные;
погружные, их ремонт и эксплуатация сложнее.

По мощности насосы делятся на бытовые и промышленные. Первый тип помп использовать на производстве запрещено.

Области применения самовсасывающих приборов — водопровод, отопление и канализация частных домов, откачка воды, пожаротушение, понижение уровня грунтовых вод перед заливкой фундамента.

Виды самовсасывающих насосных устройств

По видам это оборудование расходится на два направления: вихревые и центробежные, где последние пользуются большей популярностью. Также определенные модификации оснащаются встроенными или выносными эжекторами, остальные модели эжекторов не имеют. Невзирая на высокий процент схожести многих аппаратов самовсасывающего вида, процесс их эксплуатации, а также другие особенности часто отличаются.

Центробежные

Описанная выше конструкция в полной мере присуща такому виду, как центробежные поверхностные самовсасывающие насосы. Центробежные устройства в основном выполняют бытовые нужды, то есть перекачивают чистую воду. Жидкость же, имеющую большое количество грязи и твердых частиц эффективно перекачивает насос для грязной воды (грязевой).

Вверху корпуса центробежного прибора производители проделывают отверстие, отвечающее за выпуск воды из камеры. Входное отверстие расположено на торце корпуса, напротив вала крыльчатки. Когда эта крыльчатка вращается, что происходит за счет вала, передающего силу от двигателя, в корпусе создается центробежная сила. Вместе с этим, эта сила создает напор и для выходного отверстия.

Важно понимать, что такие насосы должны включаться при соблюдении определенного условия: корпус, имеющий вид улитки, должен быть полностью заполнен водой. Это связано с крыльчаткой, которая не может по-другому создавать давление. Хотя этот нюанс многие и называют недостатком, в остальном недостатков практически нет.

Насос центробежный самовсасывающий

Вихревые

Вихревые насосы для воды в плане кпд в некоторых аспектах превосходят предыдущий тип, однако они незаменимы при определенных условиях. Также их плюс виден в том, что они работают не только с жидкостями наподобие воды, но могут всасывать даже обычный воздух. Это лишает необходимости следить за наличием воды в улитке.

Особенности функционирования вихревых аппаратов обусловлены конструкцией корпуса, а также импеллером, который заменяет привычную для центробежных изделий крыльчатку. Однако перед пуском такого насоса следует в его корпус залить воду, которая смешивается с воздухом и выходит из отводящего патрубка. Из патрубка вода поступает в конечный водопровод.

Когда воздух выходит из корпуса, можно наблюдать, как происходит рециркуляция воды, а проходящий сквозь воду газ (воздух) разряжает жидкость в трубе, в которую она входит. После полного заполнения водой камеры, аппарат переходит в стадию нормального функционирования.

С эжектором

Электронасос с эжектором по принципу работы схож с вихревым видом. Здесь также имеется прямоточный корпус, в который устанавливается тонкая трубка. По этой трубке идет высокоскоростной поток жидкости с большой плотностью, которая разряжается при выходе из трубки.

На входе в камеру создается всасывающее воздействие. Если оснастить насос эжектором, то увеличится его производительность, что будет выражено в увеличение глубины скважины, из которой осуществляется забор воды. Если перевести это в цифры, то насос без эжектора, поднимающий жидкость с высоты 7-10 метров, с эжектором будеть качать из глубины – 10-30 метров.

Читать еще: Поплавковые выключатели для насосов: назначение, устройство, принципы работы

Из минусов оснащения насоса эжектором отмечается повышение уровня шума при работе всей системы. Однако этот недостаток легко решаем, если увеличить мощность мотора, либо сменить место эксплуатации устройства, перенеся его, например, в кладовое помещение.

Устройство вихревого самовсасывающего насоса

Но бывают и агрегаты с эжекторами выносного типа. В таком случае проблема повышенного шума исчезает сама собой.

Какой аппарат выбрать: центробежный или вихревой?

Отличие центробежного насоса от вихревого прибора по большей степени просматривается в габаритах и шуме при работе. Центробежные устройства гораздо крупнее и издают меньше шума. Но они поднимают воду с глубины 5-12 метров, если не установлен эжектор.

Вихревое же изделие часто оснащается эжектором еще на стадии производства, то есть на заводе изготовителя. Импеллеры по-своему усиливают эффективность этого оборудования. Соответственно их применяют в основном для поднятия воды с более высоких глубин. Их производительность в 7-10 выше, чем у центробежных систем.

Следовательно, правильный выбор насоса должен осуществляться на основе глубины добычи воды. Для стандартных скважин, глубиной в 7-15 метров подойдут аппараты с центробежной силой. Для 15-25 метров можно оборудовать предыдущий тип эжектором. Если вам нужны промышленные мощности, то выбор должен быть направлен в сторону вихревого насосного оборудования.

Также учитывайте, что вихревой агрегат издает, как правило, большой уровень шума. А роторные изделия в этом плане отличаются тихой работой. Так что, для установки в жилое помещение лучше взять последний тип. Не будет лишним упомянуть и мобильность устройств.

Вихревые насосы имеют меньшие габариты, меньше весят и легко транспортируются. В случае же с центробежными системами, транспортировать их тоже не сильно сложно, но их габариты в разы крупней вихревого конкурента, соответственно, обслуживать их менее удобно. Однако конечный выбор остается за конкретно Вашими потребностями.

Вихревой насос

Рабочим колесом вихревого насоса является диск с небольшими расположенными по радиусу перегородками, называемые импеллерами. Основа крепко держится за свободную часть рабочего колеса, а в области боковых перегородок остаётся свободное расстояние.

При помощи центробежной силы вода прижимается к стенке и спустя некоторое время процесс возобновляется. Вода в сальниках затягивается в вихри. Отсюда и берет начало название насоса.

Давление производимое вихревым насосом значительно выше того, что производит центробежный. Вихревые механизмы отлично справляются со своей работой при высоком давлении и если нужно значительно сократить расходы.

Такие насосы могут перекачивать даже смесь воды и воздуха. А значит перед началом работ насос не нужно закачивать воду. Минусом таких насосов является низкий КПД, всего около 50 %.

1 Назначение и особенности

Циркуляционный насос весьма прост в обслуживании, показывает стабильную высокую производительность и имеет огромный ресурс работы. Единственным значимым минусом данного устройства является то, что он весьма ограничен в глубине всасывания воды из скважин. Максимальный предел — 10 метров.

Производится циркуляционный насос для перекачки воды из скважин, как со встроенным или выносным эжектором, так и без него вовсе. Циркуляционный насос для подачи горячей воды практически всегда оборудован выносным или же встроенным эжектором. Благодаря нему подъем, или же всасывание воды, происходит за счет разряжения жидкости.

При этом во время работы циркуляционный насос с эжектором производит сильнейший звук, что требует установки устройства в звукоизоляционных местах или просто в отдельных помещениях. Промышленные варианты такого насоса с эжектором в некоторых случаях издают шум способный лопнуть стекло, поэтому их наиболее приемлемо устанавливать под землей.

Читать еще: Как правильно отрегулировать ножи на деревообрабатывающем станке

Основным преимуществом насоса данного вида с эжектором является то, что он способен производить подачу воды, как горячей, так и холодной, со сравнительно большой глубины (до десяти метров). Насосы же не оборудованные эжектором, например поверхностные центробежные, работают по принципу гидравлического устройства с несколькими ступенями конструкции.

Не оборудованные эжектором устройства, как бытовые, так и промышленные, отличаются сравнительно низким произведением шума во время работы. Однако при этом такие поверхностные насосы проигрывают по забору горячей и холодной воды из скважин и других водяных бассейнов, в сравнении с насосами оборудованными эжекторами.

Если говорить в целом, то самовсасывающие дренажные насосы наиболее востребованы в следующих местах:

При обустройстве скважин;
При обустройстве подачи горячей и холодной воды от колодца или любого другого резервуара в жилой дом без прокладки централизованной водопроводной системы;
При обустройстве пруда;
В промышленности (в том числе нефтяной).

Самовсасывающие поверхностные насосы, в составе насосных станций для повышения давления

Кроме того, циркуляционный поверхностный насос применяют для поднятия давления в водопроводной и гидравлической системе, а также разного рода механизмах.
к меню ↑

1.1 Принцип работы

Циркуляционный поверхностный насос работает по такому принципу:

При заполнении водой всасывающего специального трубопровода и корпуса насосного агрегата происходит вращение рабочего колеса;
При этом возникает так называемая центробежная сила, что вытесняет из центра устройства воду и переносит ее на удаленные участки;
Впоследствии создается повышенное давление, что заставляет жидкость поступать из периферии насосного корпуса в напорный трубопровод;
Благодаря этому в центре рабочего колеса понижается давление и вода проходит в корпус насосного устройства через специальный всасывающий водопровод.

По такому механизму происходит непрерывная и стабильная перекачка воды во время работы насоса. Так работают и центробежные и поверхностные самовсасывающие насосы.
к меню ↑

1 Устройство и принцип действия, область применения самовсасывающего насоса

Самовсасывающие водяные насосы имеют такое название, из-за особенностей своей работы и конструктивной специфики. Данные насосы работают как на забор воды с источника, так и на дальнейшую ее подачу.

То есть, при работе конструкции, такой насос поднимает воду из источника, и с помощью вытеснения воздуха транспортирует ее через свою конструкцию, дальше в систему водоснабжения (либо в другую конечную точку потребления).

Устройство самовсасывающего насоса

Циркуляционный самовсасывающий насос состоит из следующих элементов:

Корпус насоса. Выполняет сразу несколько функций: защита внутренних элементов от внешнего воздействия, механических повреждений; создает необходимый вакуум. Самовсасывающие насосы для дачи имеют металлический корпус (как правило, из стали, либо чугуна). В качестве уплотнителя, некоторые производители используют так же керамические вставки;
Электродвигатель. Второй крупный элемент насоса, который приводит в действия работу всей системы. Питание данного двигателя осуществляется, как правило, от стандартной электрической сети;
Рабочее колесо. Основной движущий механизм насоса. Именно за счет его движения, происходит забор и дальнейшая подача воды. Самовсасывающие центробежные насосы имеют специальные лопасти, на нише которой и располагается вода, а так же ей придается необходимый напор, в зависимости от режима работы насоса;
Вал крепления. Данное устройство передает крутящий момент двигателя непосредственно на рабочее колесо;
Уплотнители, подшипники и конденсаторы;
Заборный клапан для воды, выпускной клапан для воды.

Самовсасывающие центробежные насосы для воды имеют принцип действия, который заключается в попадании воды, внутрь устройства. После чего активизируется рабочий элемент насоса.

За счет вихревых движений, либо центробежной силы (в зависимости от конструкции) вода, под действием электродвигателя, перемещается в диффузор. В следствии, давление способствует поступлению водяного потока в напорный клапан и трубопровод. По такому принципу и происходит беспрерывный цикл работы.

Подключение самовсасывающего насоса

Самовсасывающие насосы для скважин могут применяться как в частном (бытовом) водоснабжении, так и в промышленности разного рода. Промышленные самовсасывающие насосы для воды – оптимальное решение для организации производственных процессов, охлаждения и водообеспечения устройств. Это обеспечивается удобством работы устройства, сразу в две фазы: подача воды и ее транспортировка.

Насосы такого типа могут содействовать с химически активными веществами, а так же фекальными и другими жидкими отходами. Следует помнить и о возможности использования таких насосов в качестве агрегата для полива. Основной их плюс – возможность забора воды не только из скважины либо колодца, но и с открытого водоема.

Учитывая их транспортабельность, насосы могут с легкостью применяться для перекачки сточных и других вод, для их удаления.
к меню ↑

Установка и подключение прибора

Установка самовсасывающего насоса разных видов осуществляется по одинаковому алгоритму. Для начала необходимо убедиться, что установка располагается в помещении или приямке, во избежание повреждения от заморозков или затопления.

Так как высота всасывания имеет ограничения, необходимо учесть ряд требований:

Если динамический водный уровень меньше 5 метров, необходимо, чтобы условный проход у всасывающего парубка и трубопровода был одинаков.
При необходимости подъема воды выше 5 метров следует увеличить диаметр трубы на размер.
Труба, отвечающая за всасывание должна быть прямой и короткой, без каких-либо повреждений и сгибов.
Подающая часть трубопровода должна размещаться строго вертикально и иметь лишь небольшой наклон в сторону агрегата.

Так как необходимо обеспечить отсутствие воздуха, следует погрузить трубу в воду не менее чем на 40-50 сантиметров. А расход воды не должен превышать естественный водный приток.
Для улучшения сервиса насоса на всасывающей и напорной частях трубопровода устанавливается арматура запорного вида.
Для упрощения регулировки воды и уменьшения частоты запуска и отключения двигателя стоит дополнить его качественным гидроаккумулятором.
При самостоятельной установке самовсасывающего насоса необходимо четко следовать инструкции производителя. В этом случае процесс установки и работа агрегата не создадут каких-либо проблем.

Что учесть при установке и подключении насоса?

Подбирая насосную, станцию в расчет берутся:

Мощность. Имеется в виду количество затраченной энергии, которая сопоставима с высотой водяного столба. Принято считать, что один киловатт мощности способен поднять воду до отметки +10 метров. Если систему оснастить эжектором, высота водяного столба увеличится на 30%.
Производительность. Это объем воды, перекачиваемый за единицу времени. Обычно указывается количество кубометров в час. Данный показатель сопоставляется с расходом воды и дебитом скважины. При подбое оборудования за основу берется условие, что дебит больше производительности.

Рассчитывая требуемую производительность самососущей насосной станции, в расчет закладывается суммарное потребление всех подключенных точек. Предполагается, что они включены одновременно.

При этом необходимо, чтобы вода была поднята с отметки залегания водоносных пластов до горизонта, и передана от скважины к дому. Зная, на какой глубине залегает вода, не сложно подобрать мощность насоса. Дистанция, на которую жидкость передается по горизонтали, также указывается в технической документации.

Если требуется рассчитать производительность насоса для полива, нужно сложить площадь орошаемой поверхности. Суммируются квадратные метры, которые занимает огород, палисадники, клумбы, насаждения, цветники и т.д. Полученную площадь нужно умножить на норму потребления влаги. Этот показатель един для региона, и его можно посмотреть в интернете. Важно, чтобы производительность не была меньше.

Центробежные самовсасывающие насосы

Подходящим вариантом для автономного применения на частном загородном участке является центробежный самовсасывающий насос, который перекачивает не только чистую воду, но и среды с мелкими включениями – например, осадок из пруда.

Он прекрасно справляется с жидкостью, представляющей собой смесь воды и газа. Оборудование является поверхностным, то есть устанавливается выше зеркала воды, а процесс подъема воды обеспечен внутренним разрежением во всасывающей магистрали.

Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов