Центробежный насос: устройство и принцип действия, схема и классификация

Содержание

Центробежный насос: экскурс в анатомию


Рабочая часть центробежного насоса состоит из корпуса, напоминающего спираль или волюту, вала внутри него и рабочего колеса, закрепленного на валу.

Вращение передается от вала к рабочему колесу с помощью шпонки.

Ротор состоит из двух дисков и нескольких лопастей, закрепленных между ними. Лопасти изогнуты и вращаются выпуклой стороной в направлении вращения.

Корпус насоса изготавливается из стали или чугуна; рабочие колеса во многих моделях, особенно для бытовой воды, изготавливаются из пластика.

Вал рабочего колеса может быть с двойной опорой или консольным. В подшипниковых узлах установлены подшипники.

Цапфа вала выходит из корпуса и соединяется через муфту с крыльчаткой электродвигателя или коленчатым валом дизельного двигателя, выполняющего функцию привода.

Отверстие в корпусе насоса, через которое проходит шейка вала, оснащено уплотнением для предотвращения утечки перекачиваемой среды.

При выборе центробежного насоса предпочтение отдается моделям с механическим уплотнением вала. Она более надежна, чем сальниковая набивка, которая считается устаревшей. Кроме того, торцевое уплотнение обеспечивает герметичность корпуса, даже если вал рабочего колеса перемещается или возникает вибрация.

Детали насоса - схема устройства

Конструкция центробежного насоса

Вода или другая среда поступает в рабочую камеру насоса через отверстие в центре переднего корпуса. Он выгружается через непрерывный выход в верхней части, что делает корпус похожим на волюту.

Помимо основных частей (корпуса и привода), из которых состоит сам насос, в комплект поставки входят также компоненты, без которых эксплуатация агрегата была бы затруднена или даже невозможна:

  • сито;
  • обратный клапан для всасывающей трубы;
  • задвижка (устанавливается перед всасывающей трубой);
  • вакуумметр (для проверки вакуума на входе в рабочую камеру).

Если приобретаемый вами насос будет использоваться для подачи питьевой воды, убедитесь, что все детали, контактирующие с водой, изготовлены из подходящих материалов. Корпус должен быть изготовлен из высококачественной нержавеющей стали, а рабочее колесо — из нержавеющей стали или пищевого пластика.

Довольно популярны модели с корпусом из популярного «непищевого» материала со вставкой из нержавеющей стали внутри.
Такое устройство будет стоить дешевле, чем устройство, полностью изготовленное из нержавеющей стали. Стоимость ремонта также будет ниже: вместо переоборудования корпуса достаточно заменить изношенную облицовку.

История возникновения центробежных насосов

Самое раннее концептуальное воплощение центробежного насоса появилось в эпоху итальянского Возрождения благодаря инженеру Франческо ди Джорджио Мартини, который в трактате 1475 года описал машину для подъема бурового раствора. Более современная и узнаваемая форма насоса с прямым лезвием появилась только после того, как Дени Папен разработал его в 17 веке. Однако только в 19 веке произошел следующий значительный прогресс в этой области.

В 1851 году Джон Аппольд представил свой проект центробежного насоса с изогнутой лопастью, за который он получил медаль совета на Великой выставке. Изогнутая лопасть была в три раза эффективнее любого ранее существовавшего насоса с прямой лопастью и оказала огромное влияние на промышленность.

Устройство

Каждый центробежный насос состоит из двух основных компонентов: двигателя и рабочей камеры или проточной части.

В зависимости от области применения, типа перекачиваемой жидкости, конструкция и используемые материалы могут отличаться, но основные компоненты одинаковы:

  • двигатель
  • спираль
  • рабочее колесо
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • впускной патрубок (фланец)
  • выход (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным или разъемным — для облегчения ремонта и обслуживания агрегата. Особые требования предъявляются к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, любые неровности и углубления препятствуют потоку жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Жидкость нагнетается через камеру объемной формы с расширением по направлению к выходу, поэтому эти центробежные насосы часто называют «объемными». Разгрузочная камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорная линия.

Основной частью лопастного насоса является рабочее колесо. Он передает механическую энергию вращения вала двигателя транспортируемой жидкости. Для повышения эффективности центробежного насоса на одном валу может быть установлено несколько рабочих колес. Этот тип агрегата способен обеспечивать высокое выходное давление и называется многоступенчатым.

Рабочее колесо может иметь открытую или закрытую конструкцию. Версия с лопастями, фланкированными дисками, более эффективна и позволяет избежать ненужных переливов жидкости из одной полости в другую.

Принцип действия

При запуске приводного двигателя вал насоса с установленным рабочим колесом начинает вращаться. Лопасти рабочего колеса насоса также вращают жидкость внутри камеры насоса.

Когда жидкость начинает вращаться, на нее действует центробежная сила, удаляющая ее от центра. Чем дальше частицы жидкости смещены от центра вращения, тем больше модуль этой силы.

Как работает насос

Принцип работы центробежного насоса

В конечном итоге жидкость выбрасывается по периферии рабочего колеса, а затем в изогнутый вверх выпускной патрубок. Таким образом, давление или, как его еще называют, напор в нагнетательном трубопроводе поддерживается центробежной силой.

Сфера применения

Благодаря своей универсальности в отношении характеристик перекачиваемой жидкости, центробежные насосы нашли огромный список применений. Они используются в нефтегазовой промышленности, устанавливаются в системах бытового водоснабжения, работают на автозаправочных станциях.

Центробежные насосы, компактные и надежные, необходимы для тушения пожаров на открытых водоемах. Установки этого класса используются муниципальными пожарными службами. Перечислить все области применения центробежных воздуходувок просто невозможно.

Преимущества и недостатки

Широкое применение центробежных насосов как в промышленности, так и в быту обусловлено рядом преимуществ, отличающих этот вид оборудования. Наиболее важными преимуществами этого типа гидравлических машин являются

  • Высокая эффективность, которая обеспечивается конструктивными особенностями и принципом работы таких устройств;
  • Стабильность параметров потока текучей среды, создаваемого данным типом насосного оборудования;
  • компактные размеры и малый вес;
  • простота обслуживания, для которого можно не привлекать сторонних специалистов, выполняя все необходимые процедуры самостоятельно с помощью набора простых инструментов;
  • длительный срок службы.

Центробежные насосы сконструированы таким образом, что их ремонт и обслуживание может выполнять сам пользователь при наличии необходимых технических навыков.

Конструкция центробежных насосов позволяет ремонтировать и обслуживать их самостоятельно при наличии определенных технических навыков

Конечно, необходимо учитывать и недостатки такого оборудования.

  • Центробежный насос нельзя использовать до тех пор, пока его внутренняя камера не заполнится жидкой средой. Если это требование не соблюдается, гидравлическая машина довольно быстро выйдет из строя.
  • В случае одноступенчатых центробежных насосов невозможно создать высокий напор в системе трубопроводов, обслуживаемых этими машинами: для этого необходимо использовать машины с несколькими рабочими колесами.

Таким образом, недостатки центробежного насоса, конструкция которого подробно описана выше, немногочисленны и полностью перевешиваются его преимуществами. Этим объясняется высокая популярность данного оборудования как у специалистов производственных компаний, так и у частных пользователей, которые активно используют его для оснащения автономных систем водоснабжения.

Классификация

Насосы этого типа можно классифицировать по нескольким признакам.

По числу ступеней

  1. Одноступенчатые: имеют только одно рабочее колесо. Эта конструкция, считающаяся классической, подробно описана выше.
  2. Многоступенчатые: эти насосы используются, когда требуется значительный напор. Они имеют несколько рабочих колес, установленных на общем валу. Принцип работы многоступенчатого центробежного насоса заключается в следующем: каждое рабочее колесо вместе с вихревой камерой образует ступень. Корпус насоса сконструирован таким образом, что вода или другая жидкость последовательно перетекает из одной ступени в другую, пока не достигнет выходного отверстия. Напор, которым она снабжается, равен сумме напоров отдельных ступеней.

По направлению оси вращения

  1. Горизонтальный вал: Самый популярный, поскольку прост в уходе.
  2. С вертикальным валом: эти насосы требуют меньше места для установки, так как двигатель находится над корпусом. Это справедливо и для большинства скважинных насосов, которые должны работать в очень ограниченном пространстве. Недостатком этой конструкции является то, что двигатель необходимо часто снимать для ремонта или обслуживания.

Насос в комплекте с автоматикой
Погружные насосы являются наиболее распространенным выбором для автономного водоснабжения. При выборе устройства следует обратить внимание на параметры безопасности. В этом отношении погружной скважинный насос с автоматикой будет наилучшим вариантом. Автоматика обеспечит защиту от сухого хода, скачков напряжения, что гарантирует длительную эксплуатацию оборудования.

По способу установки

  1. Поверхностные: устанавливаются рядом с источником или на некотором расстоянии от него. Они самые дешевые, постоянно на виду и легко доступны для визуального осмотра и обслуживания. Недостаток: уровень воды в источнике не должен быть ниже 8 м относительно уровня установки насоса, поэтому эти установки не могут работать с глубокими колодцами или скважинами.
  2. Полупогружные: насосы с вертикальным валом. Они устанавливаются таким образом, чтобы часть обсадной трубы была погружена в источник. Чаще всего используется для откачки жидкостей из скважин.
  3. Погружной: В глубоких колодцах и скважинах используются насосы, подвешенные на тросе или цепи и полностью погруженные в воду.

Поверхностный насос Prima

Для того чтобы последний способ работы был возможен, устройство должно отвечать нескольким требованиям:

  • все внешние детали должны быть устойчивы к коррозии;
  • Не только корпус, но и электрика должны быть водонепроницаемыми;
  • Конструкция и качество изготовления насоса должны полностью исключать утечку нефти, удаление которой из колодца или скважины может обойтись очень дорого.

Понятно, что в таких условиях погружной насос стоит дороже поверхностного, но иначе невозможно поднять воду с большой глубины.

Для владельцев неглубоких скважин (до 25-30 м) можно порекомендовать компромиссный вариант, сочетающий преимущества поверхностных и погружных моделей.
Это насосы с выносным эжектором. Насос устанавливается сверху, что очень удобно; его часть — эжектор — опускается в скважину на большую глубину.

По способу забора воды

  1. Нормально всасывающие насосы: к этому типу относятся все погружные насосы, а также некоторые поверхностные насосы, в которые вода поступает самотеком (например, при перекачивании воды из резервуара с краном внизу). Перед первым запуском полость устройства должна быть заполнена водой; в дальнейшем это не представляет проблемы.
  2. Самовсасывающие: так называют насосы, способные поднимать воду с определенной глубины. В теории это 10,34 метра, но на практике не превышает 8 метров. Самовсасывающий насос необходимо заправлять каждый раз после относительно длительного простоя, при этом водой заполняется не только полость агрегата, но и всасывающий шланг. Последний должен быть усилен, чтобы предотвратить его сжатие под действием вакуума.

Принцип работы самовсасывающего насоса

Запуск самовсасывающего насоса и его прерывистая работа были бы невозможны без самого важного компонента — обратного клапана на линии всасывания. Он задерживает воду во время заливки и во время коротких перерывов и предотвращает разрыв водяного столба.

Не все бытовые насосные станции включают этот механизм. Поэтому заманчивое предложение с ценой «ниже, чем у других» может оказаться подвохом.

По назначению

Назначение центробежных насосов позволяет разделить это оборудование на несколько категорий:

  • для откачки воды из колодцев и скважин (водопонижение и скважинные установки);
  • насосы для откачки отходов (фекальные и шламовые утилизаторы);
  • шламовые насосы для перекачки смеси жидких и твердых компонентов;
  • оборудование для пищевой промышленности;
  • пожарные насосы с высокой надежностью и производительностью.

По напору

Основной технической характеристикой любого водонасосного оборудования, влияющей на ваш выбор, является создаваемый им напор.

  • Насосы с напором до 20 метров водяного столба называются насосами с низким напором;
  • От 20 до 60 метров водяного столба — средний напор;
  • Более 60 метров водяного столба — высокий напор.

По типу соединения с электродвигателем

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Обычная муфта

Стандартные агрегаты имеют насос и двигатель с отдельными валами, оснащенными фланцами. Компоненты монтируются на поверхности с помощью шпоночных пазов, а фланцы соединяются резиновыми муфтами для снижения вибрации.

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Муфта с распоркой

Для облегчения обслуживания насосного оборудования используется конструкция с проставками. Этот элемент позволяет заменять насосные агрегаты без снятия электродвигателя с рамы.

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам
Центробежный насос с короткой муфтой

Моноблочные насосы используются для уменьшения размеров и устранения вибраций, возникающих из-за несоосности валов. Крыльчатка посажена на удлиненный вал ротора электродвигателя. К моноблочным конструкциям относятся изделия, оснащенные неподвижной муфтой глухого типа. Этот тип муфты требует предварительного выравнивания оси ротора.

По расположению входного и выходного патрубков

  1. Классика: Впускное и выпускное отверстия расположены, как описано выше, первое — спереди, второе — сверху.
  2. Насосы In-Line: отличаются от обычных моделей тем, что всасывающий и нагнетательный патрубки расположены на одной оси.

Для перекачки токсичных, химически агрессивных и других опасных веществ используется другой тип — герметичные центробежные насосы. Они сконструированы таким образом, что утечка перекачиваемого вещества становится абсолютно невозможной.

Имеются два типа:

  1. Двигатель находится внутри корпуса, а на его валу закреплено рабочее колесо.
  2. Двигатель и полностью закрытый корпус установлены отдельно, а передача крутящего момента на рабочее колесо осуществляется с помощью магнитной муфты.

Объемные насосы

Очень распространенный вид, включающий несколько подвидов. Принцип действия основан на вытеснении жидкости из рабочей камеры:

  • Циклический;
  • Цикличность — в этом случае жидкость сбрасывается не равномерно, а порционно;
  • Способность к самовосстановлению.

Теперь давайте рассмотрим наиболее распространенные типы объемных насосов и поговорим об их преимуществах и недостатках.

Импеллерные

Принцип работы центробежного насоса основан на вращении рабочего колеса с прикрепленными к нему гибкими пластинами. Эти пластины сжимаются при прохождении срезанного участка (где расстояние между корпусом и рабочим колесом минимально). Они изготавливаются из специальных материалов, которые накладывают определенные ограничения на работу центробежного насоса. Существенными недостатками этой конструкции являются наличие изнашиваемых деталей, ограничения по перекачиваемым средам, выход из строя рабочего колеса во время работы «вхолостую» и некоторые ограничения по температуре жидкостей, с которыми может работать этот тип.

Однако есть и ряд преимуществ. Прежде всего, это простота и эффективность конструкции и способность работать даже с вязкими материалами (степень вязкости ограничена характеристиками вихревых насосов). Они могут менять направление (реверсивная функция), и в рабочей камере нет застойных зон, где перекачиваемая жидкость будет застаиваться. Они также относительно просты в обслуживании.

Винтовые

Винтовой насос устроен очень просто: корпус состоит из нескольких роторов, вращающихся внутри статора. Жидкость движется при вращении роторов вдоль оси винта. Они могут использоваться для перекачки жидкостей (в том числе различной вязкости), пара или газа и выдерживают высокое давление. Сегодня это один из самых распространенных типов насосов, даже в нефтяной промышленности.

Преимуществами являются простая и эффективная конструкция, равномерная перекачка, возможность самовсасывания, возможность организации высокого давления нагнетания и тихая работа (уровень шума, однако, может варьироваться и зависит от конкретной модели). Но есть и недостатки: хотя конструкция проста, она сложна и дорога в производстве, так как для нормальной работы требуются очень точные винты. Также отсутствует регулировка смещения. Винтовые насосы не могут работать всухую, так как это увеличивает величину трения и может привести к перегреву и повреждению.

Схема винтового насоса

Пластинчатые

Они основаны на принципах гидравлического насоса с раздвижными лопастями и показаны на рисунке ниже. К преимуществам этого типа относятся низкий уровень шума, возможность регулировки рабочего объема (это не всегда делается) и относительно плавный поток. Недостатки, однако, очень существенные, сильно ограничивающие распространение этого типа. Во-первых, сама конструкция довольно сложная и плохо поддается ремонту. Рабочее давление низкое (по сравнению со многими другими типами насосов), и в холодную погоду пластины могут заклинить. По этой причине лопастные насосы широко применяются лишь в некоторых областях.

Ламинированная схема насоса

Схема лопастного насоса

Поршневые

Поршневые насосы можно отнести к довольно распространенным. Основной принцип прост: движение поршня создает в полости полое пространство, по которому течет жидкость. Когда поршень движется в обратном направлении, клапан закрывается и предотвращает обратный поток жидкости. Основной недостаток такого расположения заключается в том, что жидкость будет двигаться неравномерно. Это решается установкой нескольких поршней, благодаря чему движение становится более равномерным, без выраженных скачков.

Это один из самых древних типов, использовавшийся еще до нашей эры, в то время для перемещения поршня использовалась мускульная сила. К их преимуществам относятся надежность, производительность, экономичность (это важно для насосов с несколькими поршнями), а также возможность запуска без заправки (очень важный параметр в некоторых ситуациях).

Мембранные

В мембранном насосе рабочим элементом является гибкая пластина, которую можно сгибать. Он может работать как от пневматического привода (в данном случае речь идет о работе при изменении давления воздуха), так и от механического привода. Этот тип насоса в основном используется в следующих отраслях промышленности: химической, пищевой, нефтяной.

Его преимущество — простая и надежная конструкция без вращающихся частей. Если привод пневматический, это позволяет безопасно работать с легковоспламеняющимися жидкостями, что объясняет использование мембранных насосов в пищевой и химической промышленности. Однако есть и недостатки: мембрана требует частой замены, а клапаны могут выйти из строя при воздействии загрязняющих веществ, что означает необходимость их замены или очистки. С другой стороны, обслуживание насосов этого типа очень простое.

Материальное исполнение насосов

Универсальность этих центробежных насосов означает, что они подходят для широкого спектра применений. Они используются для перекачивания чистой воды, продуктов на нефтяной основе и жидкостей, смешанных с агрессивными или абразивными средами. Корпуса и рабочие колеса изготавливаются из материалов, устойчивых к химическим веществам, для перекачки которых предназначен насос. Кроме того, учитываются условия эксплуатации и продолжительность непрерывных рабочих циклов.

Металлическое исполнение

Стандартные агрегаты, используемые для перекачивания воды и водных растворов, оснащены корпусами насосов из серого чугуна. Для изготовления узлов используется нержавеющая сталь и цветные металлы (для подшипников), а рабочие колеса изготавливаются из чугуна или углеродистой стали. Иногда используются устройства из титановых сплавов.

Футерованные и пластиковые исполнения

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

Если насос используется для перекачки агрессивных веществ (например, кислот или щелочей), металлические компоненты повреждаются коррозией. Использование нержавеющей или специальной стали уменьшает износ, но приводит к увеличению стоимости строительства. В этом случае целесообразно использовать компоненты из пластика или композитов. Тип материала, из которого изготовлены компоненты, указан в технической документации (например, ПВХ).

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

Существуют устройства с корпусами из пластика, которые подвергаются дополнительной механической обработке. Однако такая конструкция используется в небольших установках из-за меньшей механической прочности. Промышленные кислотные насосы изготавливаются из металла, покрытого слоем пластика для предотвращения коррозии. При изготовлении деталей важно обеспечить адгезию разнородных веществ и избежать трещин, через которые агрессивные растворы могли бы проникнуть под слой пластмассы.

Материалы уплотнительных колец

В зависимости от того, для каких целей будет использоваться насос, для уплотнительных деталей применяются различные материалы. Наиболее распространенные детали изготавливаются из этилен-пропилен-диенового каучука (код EPDM) и нитрил-бутадиенового каучука (NBR). Фторированная резина (Viton или FPM) или перфторированная резина используется в тяжелых условиях эксплуатации для транспортировки абразивных жидкостей.

Корпус

Она имеет форму спирали с уменьшающимся радиусом, похожей на раковину улитки. Вмятина этой оболочки не везде остается одинаковой. Площадь поперечного сечения увеличивается по мере приближения к порту давления.

Там, где заканчивается спиральная оболочка и начинается напорный порт, находится выступающий клин, называемый водорезом.

Это физически отделяет волюту от напорного отверстия и обеспечивает выход жидкости из насоса, а не просто ее циркуляцию через волюту.

Расширяющаяся часть волюты очень важна, так как она создает давление насоса.

Рабочее колесо

Существует три типа рабочих колес:

  • открытые рабочие колеса,
  • полузакрытый
  • закрытый

Открытый ротор имеет самую простую конструкцию и состоит из острых как бритва лезвий, равномерно расположенных на втулке.

Открытое рабочее колесо
Открытое рабочее колесо

Большой, неограниченный поток позволяет этому типу колеса работать с жидкостями, содержащими грязь, пыль, осадок и твердые частицы, что делает его идеальным для насосов для отходов.

Он используется на очистных сооружениях, где сточные воды перекачиваются насосами для обработки крупных взвешенных частиц. Поэтому он оснащен режущими ножами в передней части колеса для измельчения очень крупного мусора.

Если лопасти расположены на заднем диске, такое колесо называется полузакрытым.

Полузакрытое рабочее колесо
Полузакрытое колесо

Если лопасти расположены между двумя лопастями, это называется закрытым колесом.

Закрытое рабочее колесо
Закрытое колесо

Закрытые колеса более эффективны, чем полузакрытые и открытые. Поскольку поток жидкости движется по четко определенной траектории. Таким образом, из насоса выходит больше жидкости, а меньше просто циркулирует внутри колеса.

Их недостатком является то, что они могут легко загрязняться мусором.

Очень популярным заблуждением является то, что вращающиеся лопасти помогают проталкивать жидкость. Но это не совсем то, для чего они предназначены.

Задача лопастей — толкать жидкость по как можно более гладкой траектории. Лопатки, которые изгибаются назад, помогают стабилизировать условия потока жидкости на высоких скоростях и снижают давление на двигатель.

Кстати, прочитайте также эту статью: Нефтяные центробежные консольные насосы NK и NKV

Правильное направление вращения этого колеса — против часовой стрелки. Поэтому направление вращения колеса можно определить по направлению изгибов лопаток.

Уплотнения

Чтобы предотвратить утечку перекачиваемой жидкости из насосного агрегата, в месте прохождения вала через корпус насоса устанавливается уплотнение.

Все существующие уплотнения можно разделить на две группы. Первая группа — это контактные уплотнения. Они достигают необходимого эффекта путем контакта уплотнительных поверхностей с гибким уплотнительным элементом: кольцами, манжетными уплотнениями, прокладками, диафрагмами и т.д. Вторая группа — бесконтактные уплотнения. В этом случае между уплотнительными поверхностями намеренно создается небольшой зазор, через который неизбежна небольшая утечка перекачиваемой жидкости. Уплотняющий эффект, ограничивающий объем утечки в бесконтактных уплотнениях, достигается за счет создания гидравлического сопротивления при прохождении жидкости через небольшой зазор.

В центробежных насосах в основном используются контактные уплотнения — сальниковые, манжетные и торцевые, а из бесконтактных уплотнений применяются лабиринтные уплотнения. Существуют и другие типы уплотнений, которые, помимо сальниковых, манжетных, торцевых и лабиринтных уплотнений, используются во многих областях применения (компрессоры, воздуходувки и т.д.).

Конструкция выходного отверстия центробежных насосов

Сальниковое уплотнение (сальник) — это давно известное уплотнение с конструкцией мягкого сальника. Он состоит из набивного уплотнения, камеры сальникового уплотнения, содержащей уплотнительные кольца, и крышки для периодического прижатия уплотнения к вращающемуся валу.

В результате прижатия сальника к валу между ними возникают контактные напряжения, обеспечивающие небольшой зазор и некоторую целостность контакта. Это ограничивает утечку перекачиваемой жидкости под положительным давлением через уплотнение в окружающую среду.

Упаковка центробежного шламового насоса

Уплотнение состоит из нескольких отдельных колец, вырезанных из упаковочного шнура. Большинство доступных мягких упаковочных шнуров представляют собой волокнистую, плетеную основу, пропитанную антифрикционной смазкой (графит, тальк и т.д.).

Во время работы насоса вода непрерывно подается к сальниковому уплотнению для смазки и охлаждения. В насосах, транспортирующих неагрессивные жидкие среды (бытовая вода, питьевая вода и т.д.), сама перекачиваемая вода подается к уплотнению из зоны высокого давления в корпусе насоса или из нагнетательной линии. Если сальниковое уплотнение используется для агрессивных, абразивных и подобных жидкостей (например, шлама), вода подается к уплотнению из системы хозяйственного водоснабжения. В этом случае в трубе подачи воды к сальнику устанавливаются манометр и клапан для регулирования давления находящейся в нем жидкости.

В зависимости от диаметра вала насоса, типа перекачиваемой (герметичной) жидкой среды и других факторов, потребность в воде для уплотнения сальника составляет от 0,1 до 10 литров в час для насосов чистой воды и от нескольких литров до нескольких кубических метров в час для насосов шлама.

Вода выводится из насоса после того, как она была использована для смазки и охлаждения уплотнения сальника. Точка сброса определяется в каждом конкретном случае. В некоторых типах насосов сточные воды из камеры сальника выходят вместе с перекачиваемой жидкостью.

Со временем сальник становится жирным, уплотняется и теряет герметичность. По этой причине для обеспечения герметичности требуется периодическая подтяжка сальника.

Преимуществами сальникового уплотнения являются простота конструкции и возможность быстрой замены сальника без демонтажа насоса. Преимуществом сальникового уплотнения является его простота и тот факт, что сальник можно легко заменить без демонтажа.

Манжетное уплотнение — это усиленное, однослойное, подпружиненное манжетное уплотнение, которое используется для уплотнения вращающихся валов в самых разных областях применения.

Благодаря своей гибкости и эластичности радиальные уплотнения валов не требуют регулярного обслуживания, в отличие от сальниковых уплотнений, которые необходимо периодически подтягивать. Однако применение радиальных уплотнений вала в насосах сильно ограничено давлением перекачиваемой (уплотняемой) жидкости, скоростью вращения и диаметром вала. Если, например, манжетное уплотнение насоса выдерживает максимальное давление уплотнения 0,5 атм, то скорость вращения вала насоса диаметром 25 мм не должна превышать 1300 об/мин, а скорость вращения вала насоса диаметром 100 мм не должна превышать 700 об/мин5 . Несоблюдение этих условий приводит к разрушению манжетного уплотнения. Из-за этих ограничений радиальные уплотнения вала не так широко используются в насосостроении, как другие типы уплотнений.

Система манжетного уплотнения центробежного насоса

Торцевое уплотнение состоит из трех компонентов: двух колец (вращающегося и неподвижного), которые образуют пару трения, и упругого элемента, состоящего из пружины и вторичного упругого элемента (сильфона), который обеспечивает контакт в паре трения. Различные конструкции каждого из этих элементов и особенности их взаимосвязи приводят к широкому разнообразию механических уплотнений (Рисунок 32).

При установке на вал насоса кольца уплотняются одно относительно другого плоской поверхностью. Неподвижное кольцо герметично закрыто в корпусе насоса или на валу насоса прокладкой, а вращающееся кольцо, которое находится в пружинном элементе, свободно перемещается в угловом и осевом направлении. Пространство между кольцами определяет герметичность среды под давлением в пределах рабочего пространства насоса. Конструкция торцевого уплотнения обеспечивает постоянный контакт торцов с минимально возможным зазором во время работы насоса, даже при вибрации, смещении вала или даже при износе самих колец.

По сравнению с сальниковыми уплотнениями торцевые уплотнения имеют более длительный срок службы, повышенную надежность и герметичность и менее энергоемки. Эти уплотнения устанавливаются в большинстве современных насосов. За рубежом механические уплотнения составляют 90% от всех используемых типов уплотнений.

Лабиринтные уплотнения — это уплотнения с пазами, радиальными или осевыми вырезами (лабиринтами), которые резко изменяют сечение канала для жидкой среды и/или направление потока (рис. 33).

Лабиринтные уплотнения используются не только для ограничения прохождения перекачиваемой жидкой среды через соединение подвижного вала с корпусом насоса, но и для уплотнения некоторых деталей в самом насосе, например, рабочего колеса, для ограничения потока жидкой среды от нагнетательного отверстия к впускному. Это важно для многоступенчатых насосов, где нарушение герметизации рабочего колеса может привести к снижению эффективности насоса в несколько раз. Лабиринтные уплотнения также используются для предотвращения утечки смазки из подшипников и механических уплотнений. Этот тип уплотнения также используется в погружных насосах, поскольку из-за сложности их монтажа и демонтажа важнее, даже за счет большей утечки, обеспечить меньший износ и больший срок службы насоса в случае ремонта.

Поскольку лабиринтные уплотнения являются бесконтактными, трение в них значительно меньше, чем в других типах уплотнений. Поэтому их можно использовать в качестве дополнительного уплотнения вала насоса в сочетании с механическим уплотнением или сальниковым уплотнением. Таким образом, лабиринтное уплотнение снижает нагрузку на второе, основное уплотнение.

Существует также два типа насосных агрегатов без уплотнений — герметичные и электромагнитные.

Герметичный насосный агрегат — это насосный агрегат, в котором транспортируемая жидкость полностью изолирована от окружающей атмосферы. Насос и электродвигатель заключены в единый корпус. Перекачиваемая жидкость охлаждает рабочее колесо и статор (Рисунок 34). Герметичные блоки компактны и бесшумны, но имеют низкий КПД (не более 50 %). Они используются для циркуляции воды в системах отопления.

Для перекачки химических или токсичных жидкостей используются электромагнитные насосные агрегаты с магнитной муфтой (см. рис. 20). Направляющий магнит муфты соединен с валом двигателя, а ведомый магнит — с валом рабочего колеса насоса. Срок службы магнитной муфты при правильной эксплуатации превышает срок службы самого насоса и не требует технического обслуживания. Насосные агрегаты с магнитной муфтой стоят на 20-40 % дороже герметичных насосов. Для этих насосных агрегатов требуется защита от сухого хода и отсутствие твердых частиц в перекачиваемой жидкой среде.

Устройство лабиринтного уплотнения для центробежного насоса

Устройство уплотнения для центробежного насоса в сборе

Вал и подшипники

Какой бы тип колеса ни использовался, оно крепится к вращающемуся валу. Вал должен поддерживаться в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

  1. Кронштейн
  2. Симметрично

Консольное закрепление

При консольном монтаже вала ротор устанавливается на одном конце, а подшипники — на другом.

В этой конструкции всасывающий и напорный патрубки расположены перпендикулярно друг другу, причем всасывающий патрубок находится непосредственно перед центром рабочего колеса.

Такие насосы называются торцевыми. Они широко используются из-за своей дешевизны и простоты изготовления, но у них есть один недостаток, который заключается в способе протекания жидкости.

Когда насос работает, на входе всасывания создается зона низкого давления.

На выходе из колеса имеется зона высокого давления, из которой подаваемая жидкость поступает в корпус спирали.   

В открытых и полуоткрытых колесах жидкость течет к задней пластине, что полностью нарушает баланс давления. Это создает осевую силу или нагрузку, толкающую колесо к всасывающему седлу.

Это можно компенсировать установкой прочных подшипников или сверлением отверстий в пластине колеса для выравнивания давления. Однако эти методы не являются эффективными.

Симметричное крепление

Более эффективным решением является установка вала на подшипники с обеих сторон. Это называется симметричным дизайном.

Размещение подшипников с обеих сторон не только улучшает опору вала, но и дает возможность использовать симметричные закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку с обеих сторон колеса имеются одинаковые зоны высокого и низкого давления, это эффективно устраняет силы напряжения, уравновешивая давление. У этой конструкции есть и другое преимущество. Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, а корпус разделен в осевом направлении.

Просто открутив болты и сняв крышку, специалист по техническому обслуживанию может получить доступ к вращающейся части внутри насоса без необходимости извлекать весь насос из системы.

Из-за конструкции с раздельными осями насосы с симметричным расположением подшипников называются насосами с раздельным корпусом.

Все это, конечно же, очень веские причины для того, чтобы уже сейчас установить такой насос в вашем отстойнике. Однако есть и некоторые недостатки. Поскольку операции технического обслуживания и требования к уплотнениям у насосов с разъемным корпусом сложнее, чем у торцевых насосов. Они также стоят дороже.

Тип присоединения вала

Существует 2 способа передачи вращательного движения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

Если насос и двигатель представляют собой две отдельные машины, они должны быть соединены.

Сцепление
Муфта

Муфты бывают разных форм, размеров и конструкций. И одним из общих требований для них является обеспечение надлежащей целостности вала, иначе обеспечение целостности было бы очень сложным процессом.

Для облегчения и сохранения целостности двигатель и насос устанавливаются на общей опоре — опорной плите.

Или, при вертикальной установке, двигатель монтируется на раме.

Такой тип соединения между двигателем и насосом называется муфтой. Для больших, надежных систем и насосов с разъемным корпусом муфта является единственно возможным соединением.

Второй тип соединения — прямое соединение. Двигатель и насос находятся на общем валу с колесом, консольно закрепленным на валу двигателя. В этом случае для установки не требуется муфта или сложные процедуры обеспечения целостности.

Однако, поскольку двигатель и насос находятся на одном валу, поддерживаемые только подшипниками двигателя, этот метод подходит только для малых и средних концевых насосов.

Маркировка

Как видно, существует множество вариаций конструкции насосов. Обозначение центробежных насосов является хорошим показателем.
Независимо от того, изготавливаются ли они серийно или на заказ, на их корпусе выбито буквенно-цифровое обозначение устройства или наклеена табличка с основными техническими данными.

Назначение центробежных насосов

  • В обоих случаях эта информация просто необходима для эксплуатации насоса, ремонта или замены, монтажа насосного агрегата и насосной станции, а также выбора запорной арматуры и компонентов трубопровода. К сожалению, единых критериев для маркировки насосного оборудования не существует.
  • Каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно, стараясь включить в маркировку как можно больше информации об оборудовании. Как правило, используются аббревиатуры, сочетания прописных и строчных букв и цифр. Заглавные буквы обычно указывают на тип насоса и его назначение.

Например, ЭЦВ означает: центробежный насос, для воды, с электродвигателем. KM означает: консольный моноблочный насос; центробежные насосы с обозначением D, имеют двойной вход.
Цифры в обозначении указывают на диаметр входного отверстия, количество ступеней в многоступенчатых моделях, а также производительность и напор. На погружном насосе также может быть указан диаметр обсадной трубы, в которой он может быть установлен.

Дополнительные элементы конструкции

Если приведенная выше функциональная схема содержит несколько важных элементов, то реальная конструкция центробежного насоса содержит дополнительные конструктивные элементы:

  • передаточная труба, по которой жидкость течет к месту разгрузки;
  • сита грубой очистки, которые предотвращают присутствие взвешенных частиц в турбинной камере;
  • система клапанов, которая блокирует ненормальный обратный поток жидкости;
  • манометр, контролирующий значения внутри рабочей камеры;
  • манометр для контроля потока нагнетания в систему водоснабжения.

Все бытовые и особенно промышленные центробежные насосы оснащены запорной арматурой. Он может быть ручным или автоматическим. Функция узлов этого класса, без которых не обходится ни один чертеж системы подачи жидкости, заключается не только в защите насоса от нештатных и аварийных ситуаций, но и в управлении, при необходимости, потоками на входе и выходе перекачиваемого тела. Важность запорной арматуры легко проиллюстрировать на примере дозирующих насосов. Центробежные насосы этого типа работают по следующей схеме:

  • Сигнал от блока управления инициирует запуск;
  • Датчик, установленный на носике, подсчитывает объем перекачиваемой жидкости;
  • При достижении определенного порогового значения сигнал счетчика поступает на выпускную задвижку с электронным управлением, которая закрывает поток;
  • Увеличение давления на выходе контролируется датчиком, который останавливает двигатель при достижении определенного значения.
    Запорный клапан

Виды насосов

Выше мы говорили о классификации по принципу действия, где выделили две большие группы, каждая из которых включает в себя множество типов. Однако если речь идет об использовании насосов в быту, то их обычно разделяют по совершенно другим факторам. Например, положение по отношению к перекачиваемой среде. Существуют погружные и поверхностные насосы, которые в свою очередь делятся на различные классы (в основном по назначению, это наиболее распространенный способ классификации). В рамках каждого класса могут существовать различные типы насосов в зависимости от принципа их работы, что будет подробно рассмотрено ниже.

Погружные насосы

Погружные насосы полностью погружены в воду, как корпус, так и двигатель (хотя в некоторых случаях последний может находиться и снаружи). Их главная особенность — способность откачивать воду с очень большой глубины. Как правило, это динамические насосы, среди которых наиболее распространены вибрационные и центробежные насосы. Существуют различные насосы для разных целей; наиболее распространенными являются три типа.

Погружной бытовой насос

Дренажные

Обезвоживающие насосы используются там, где вода очень грязная. Ее выкачивают из подвалов, канав, ям и т.д. Конструкция большинства моделей позволяет им работать с твердыми или липкими инородными телами, и это является главной особенностью этих насосов. Некоторые модели даже оснащены измельчителями. Их также можно использовать в сельском хозяйстве для орошения там, где чистая вода недоступна. Кстати, канализационные насосы также можно классифицировать как дренажные насосы.

Колодезные

Самый распространенный тип, который можно встретить практически в каждом коттедже. Насосы для отстойников обычно являются центробежными насосами, но встречаются и другие типы. Они предназначены для откачки чистой воды с небольшой глубины; их нельзя использовать в грязной воде. В продаже можно увидеть множество моделей, основное различие между которыми заключается в мощности.

Скважинные

Это разновидность колодезного насоса, отличающаяся меньшим диаметром. Как следует из названия, скважинные насосы предназначены для откачки воды из скважин, они могут работать на большой глубине, допускается откачка воды, содержащей незначительное количество посторонних примесей (впрочем, это зависит от конкретной модели.

Поверхностные насосы

Их главная особенность заключается в том, что мотор не помещается непосредственно в воду. Они устанавливаются рядом, и вода опускается в водозаборный шланг. В общей сложности существует более ста типов, каждый из которых служит определенной цели.

Насосные станции

Самый распространенный тип. Принцип работы насосной станции может быть различным, но наиболее распространенный тип — это двигатель и накопительный бак. То есть насосная станция закачивает воду в резервуар, где вода находится под давлением, после заполнения резервуара двигатель отключается. Когда требуется вода, человек открывает кран, и вода под давлением начинает течь. В соответствии с этим, чем больше объем резервуара, тем реже работает мотор (хотя это также зависит от частоты использования воды).

Насосная станция — один из самых простых и дешевых способов обеспечить водой дачный или загородный дом. Кроме того, если бак полон, воду можно использовать даже при отсутствии электричества, что является большим плюсом.

Поверхностный насос, насосная станция

Поверхностный насос, насосная станция

Самовсасывающие

Один из самых простых типов, которые имеют очень простую конструкцию и высокую надежность. Они делятся на два типа: эжекторные и неэжекторные. В первом случае вода всасывается через эжектор, который создает вакуум. Во втором случае забор воды осуществляется с помощью гидравлики. Недостатком является низкий напор воды (для моделей без эжектора).

Это не все типы, существуют также фонтанные насосы. Основным недостатком поверхностных насосов является то, что их трудно использовать зимой. Например, насосные станции, расположенные на открытом воздухе, не могут использоваться при отрицательных температурах. Это решается путем установки их в отапливаемом помещении, но даже в этом случае все равно требуется подогрев шланга.

Как получить технические характеристики насосов

Основным принципом является зависимость производительности насоса от его напора, так называемая кривая Q-H. Потребляемая мощность и КПД уже являются следствием работы насоса по созданию скорости перекачки Q и напора H, что и является назначением насоса.

Любой насос можно охарактеризовать, только испытав его. Аналитические способы определения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.

При испытании насоса жидкость будет работать в замкнутом контуре. Жидкость, забираемая из бака, поступает в напорный контур, который состоит из трубопровода с расходомером и дросселем, а затем обратно в бак.

Вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается в основном в дросселе. Закрывая и открывая дроссель, можно изменять производительность насоса от нуля до определенного максимального значения. Число оборотов насоса поддерживается постоянным в течение одного испытания.

При различных открытиях дроссельной заслонки производятся следующие измерения: нагнетание, напор, рабочее давление нагнетания насоса, давление всасывания, температура жидкости и потребляемая мощность насоса.

Гидравлическая характеристика насоса

Гидравлическая кривая насоса — в зависимости от источника она также может называться кривой напора насоса — это зависимость скорости нагнетания от напора. Перед описанием и построением гидравлической кривой необходимо определить некоторые основные понятия.

Основные параметры насоса

Производительность насоса q — это количество жидкости, которое насос перемещает за единицу времени. Он обозначается буквой Q. Она измеряется в кубических метрах в час (м3/ч) или литрах в час (л/ч).

Напор насоса — это удельная механическая работа, которую насос затрачивает на перекачиваемую жидкость. Другими словами, это высота столба воды, на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Он измеряется в метрах водяного столба (м).

Мощность — это общее увеличение энергии, получаемой всем потоком в насосе за единицу времени. Он обозначается буквой N. Он измеряется в киловаттах (кВт).

КПД насоса — это отношение входной мощности к выходной мощности насоса. Эффективность — это безразмерная величина.

Чаще всего расход измеряется путем измерения перепада давления выше и ниже дросселя или соплового устройства; перепад давления измеряется с помощью дифференциального манометра.

Эффективность насоса определяется путем измерения расхода, высоты и производительности. В результате получается таблица значений напора, расхода и КПД для диапазона значений напора насоса от нуля до максимума.

Опытные значения напора, расхода, производительности и эффективности могут быть представлены в виде системы точек. Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от производительности насоса при постоянной скорости. Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянной скорости. Напор насоса, как правило, выше при низких расходах и уменьшается по мере увеличения расхода.

Кривые для различных типов насосов отличаются, например, в спецификации для центробежных насосов указана плавная кривая, а для объемных насосов — ступенчатая кривая.

Холостой ход насоса

Сухой ход насоса — это работа насоса при нулевом расходе.

Мощность насоса при нулевом расходе имеет значение N, которое мы называем мощностью холостого хода. Значение мощности холостого хода зависит от типа насоса и его производительности. Когда насос работает на холостом ходу, его полезная мощность равна нулю, и, следовательно, его КПД также равен нулю.

По мере увеличения расхода эффективность возрастает, достигает оптимального значения вблизи расчетного расхода, а затем начинает снижаться. Эта характеристика дает хорошее представление об эффективности насоса во время работы, если насос оснащен двигателем с постоянной скоростью.

Иногда возникает необходимость в более краткой характеристике насоса. Затем строится единая характеристика Q-H, отмечая точки с определенными потенциалами. Зная расход, напор и КПД для каждой точки на характеристической кривой, легко рассчитать производительность.

При изменении частоты вращения, например, 60% от номинальной частоты вращения или 80% от номинальной частоты вращения, кривая Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной частоты вращения.

При испытании и определении характеристик насоса измеряются и строятся графики не только расхода и напора, но также производительности и КПД.

Из графика определяются оптимальные условия работы насоса, которые соответствуют максимальной эффективности насоса. Затем определяются расход, напор и КПД в соответствии с наиболее благоприятными условиями эксплуатации насоса. Это называется «рабочей точкой» насоса.

Рабочая характеристика насоса

Кривая производительности — это кривая, показывающая зависимость между расходом и напором насоса. Рабочая точка показана на кривой производительности.

Рабочая точка насоса — это точка на пересечении гидравлической и напорной кривых сети и кривой насоса.

Рабочая точка циркуляционного насоса уже выбрана на нисходящей ветви кривой Q-H. Это фиксированная рабочая точка насоса. Восходящая часть кривой Q-H — это область нестабильной работы, с частыми остановками поставок.

Мощность насоса при нулевом расходе имеет значение, которое называется мощностью холостого хода. Когда насос работает на холостом ходу, полезный расход (производительность) равен нулю и, следовательно, КПД равен нулю — жидкость не движется. По мере увеличения расхода воздуха эффективность возрастает до оптимального значения, а затем начинает снижаться.

Техническая спецификация центробежного насоса дает достаточно полное представление о характеристиках насоса во время работы, его сильных и слабых сторонах, а также о его работе в трубопроводной сети.

Как правильно выбрать центробежный насос

Выбор подходящего устройства лучше начинать не с обзоров и рейтингов — и уж тем более не с пафоса продавцов-консультантов. Они знают все о своих подразделениях, но ничего о ваших потребностях. Эти потребности должны быть выявлены, измерены или оценены и зафиксированы, лучше всего в письменном виде. Итак:

  • Назначение приобретаемого вами устройства
    • Полив сада.
    • Откачка воды из подвала.
    • Черпает воду из колодца.
    • Что-нибудь еще.
  • Место установки — поверхностное или погруженное. Часто это определяется в процессе консультации и покупки.
  • Высота от точки установки до поверхности воды для определения мощности всасывания.
  • Высота от точки установки до самой высокой точки водозабора и горизонтальное расстояние от колодца (скважины, резервуара) до точки установки для определения напора.
  • Потребность (кубические метры в час и кубические метры в день) для выбора системы с достаточной мощностью и пропускной способностью.
  • Стабильность мощности на объекте для определения необходимости использования регулятора напряжения. Многие системы автоматизации стабильны только в определенном диапазоне напряжений.
  • Допустимая потребляемая мощность для определения мощности двигателя.
  • Бюджет, минимальный и максимальный.

И с этим листком бумаги вы можете уверенно атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того чтобы продать вам самую дорогую систему, он или она будет участвовать в процессе разумного выбора оптимального варианта.

Краткий обзор популярных моделей

В настоящее время на отечественном рынке представлен широкий ассортимент центробежных насосов. Вы можете найти продукцию как зарубежных, так и отечественных производителей. К наиболее популярным моделям относятся:

Классификация оборудования и популярные модели

  1. Wilo Star-RS 25/4 — это центробежная установка поверхностного монтажа немецкого производства, предназначенная для перекачки питьевой воды. Он приводится в действие однофазным электродвигателем с защитой от токовой блокировки. Механизм состоит из чугунного блока с валом из нержавеющей стали и полипропиленового колеса. Производительность гидравлического агрегата составляет 3,5 м³/ч, высота подъема — 4 м, а потребляемая мощность — всего 0,048 кВт. Стоимость оборудования составляет от 5 000 до 6 000 рублей.
  2. Grundfos UPA — это гидравлическое устройство, предназначенное для повышения давления в системе водоснабжения. При мощности 0,12 кВт устройство имеет производительность 1,5 м³/ч и способно давать напор 8 м. Он приводится в действие асинхронным электродвигателем, к которому прикреплены клеммная коробка и реле потока. Гидравлический агрегат производится в Китае.
  3. DAB Divertron 1200 — это погружной центробежный насос с максимальной глубиной погружения 10 метров. Многоступенчатая конструкция обеспечивает напор до 48 метров. Корпус устройства изготовлен из пластика, вставка рабочего колеса — из алюминия, а сетчатый фильтр — из нержавеющей стали. В комплект также входят обратный клапан, датчик расхода и реле давления. Напряжение питания составляет 220 В.

Помимо упомянутых моделей, популярностью пользуются Patriot F900, Elpumps BT 5877 K INOX, AL-KO Dive 5500/3 и другие.

Подготовка к работе

В отличие от вибрационных насосов, которым для начала работы не требуется заполнение всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный насос не сможет начать перекачку «всухую». Упругость воздуха сильно отличается от упругости воды, и крыльчатка будет просто вращаться, не создавая необходимого вакуума. Это приведет к перегреву и преждевременному износу до отказа.

Системы заливки насосов

Заливка воды из трубопровода

Метод подходит для стационарных систем водоснабжения с фиксированной системой труб. Стационарная система водоснабжения устроена таким образом, что центробежный насос находится в самой нижней точке, а трубы над ним всегда заполнены водой. Обратный клапан устанавливается на всасывающей трубе, чтобы предотвратить обратный заброс воды в колодец, скважину или резервуар. Такую систему необходимо заполнить водой только при первом запуске, все последующие запуски будут происходить в «мокром» режиме.

Если система используется эпизодически или обратный клапан по каким-либо причинам не может быть установлен, используются другие методы. Трубопровод насоса устанавливается таким образом, чтобы можно было подавать воду из трубопровода на обратку до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух выпускается через односторонний воздушный клапан. Как только воздух перестанет свистеть и появится вода, система заполнена и можно запускать насос.

Для заполнения из линии высокого давления используется эжектор с понижением давления. Эжектор также загружается до появления жидкости.

Другой метод используется в больших, высокоавтоматизированных насосных станциях. Там для откачки воздуха используется вакуумный насос, который система автоматизации активирует при заполнении технологической камеры и срабатывании датчика воды.

Заливка воды из резервуара

Если в трубопроводе нет воды, его заполняют из емкости с клапаном, временно или постоянно соединенной с выходным патрубком. В стационарных системах емкость устанавливается стационарно, клапан открывается, и вода заполняет рабочую камеру и нагнетательную линию перед запуском. Насос запускается. Клапан закрывается, когда успешный запуск подтверждается низким ровным звуком.

Схема заливки насоса из резервуара

Заполнение насоса из резервуара

Портативные системы, такие как садовые насосы или насосы с воздушным фильтром для надувных бассейнов, наполняются из ведра или лейки путем откручивания крышки фильтра до тех пор, пока из него не перестанут выходить пузырьки воздуха и не появится поверхность воды. Затем закройте крышку и запустите устройство.

Ошибки при покупке насоса

Люди совершают ошибки при покупке чего-либо, и насосы не являются исключением. Вот лишь пять наиболее распространенных, но не повторяйте их ошибок.

Выбор насоса, основанный исключительно на цене, — это первая ошибка. Конечно, обычно у вас есть определенный бюджет, но мы говорим о том, что люди часто смотрят только на цену и не обращают внимания на тип, производительность и т.д. Это ошибка, которая может привести к тому, что оборудование не будет выполнять свою работу на 100% или не будет работать вообще.

Вторая ошибка — это ошибка в выборе режима работы. Дело в том, что не все насосы могут работать непрерывно или в течение длительного времени. Интересно, что это относится не только к дешевым, но и к дорогим моделям и связано с особенностями конструкции. Например, центробежные насосы, если они работают непрерывно, могут быстро выйти из строя, поскольку большинство моделей рассчитаны на прерывистый режим работы. Поэтому, если вам придется эксплуатировать их в течение длительного времени, к выбору нужно подходить ответственно.

Люди считают, что насосы европейских или российских производителей лучше, чем китайские. Это долгий и отдельный разговор, не считая того, что большинство «российских» насосов производятся в Китае (это можно отнести и ко многим другим инструментам и оборудованию). Но и европейские бренды в основном производятся в Китае. Это объясняется более дешевой рабочей силой и наличием производственных мощностей. Что касается качества, то все зависит от контроля и спецификаций заказчика. Как правило, один завод может производить как плохие, так и очень хорошие насосы. Поэтому не думайте, что очень дорогие бренды намного лучше неизвестных. Да, они лучше, но не на такую разницу в цене (которая, кстати, включает в себя продвижение этого бренда). Самые дорогие — завышены, самые дешевые — скорее всего, плохие, поэтому правильно смотреть на средние цены.

Игнорирование законов физики и гидравлических систем является распространенной ошибкой. Конечно, все не обязаны это понимать, но вы должны хотя бы подумать и спросить (у дилера или на специализированных форумах). В противном случае насос может перегреться, выйти из строя, и давление воды будет просто плохим. А иногда люди покупают поверхностные насосы и удивляются, почему они не качают воду из колодца или глубокой скважины.

Пятая ошибка — выбор неправильного типа насоса. Чаще всего это связано с желанием сэкономить. Обратите внимание, однако, что это редко относится к бытовому использованию, чаще всего речь идет о каком-либо производстве.

Рекомендации по выбору модели

При выборе центробежного насоса важно обращать внимание не на изображение такого устройства на сайте интернет-магазина, а на технические параметры приобретаемой гидравлической машины. Прежде всего, необходимо четко сформулировать, для чего вы планируете использовать такое оборудование, то есть определить назначение центробежного насоса в конкретной ситуации. В зависимости от того, для чего необходимо насосное оборудование, его следует выбирать по нескольким параметрам, в том числе следующим

  1. глубина, с которой насос способен откачивать жидкую среду из подземного источника (этот параметр описывает расстояние, измеренное между корпусом оборудования и дном подземного источника, в котором находится жидкая среда);
  2. коэффициент эффективности, по которому можно определить эффективность выбранного насосного устройства;
  3. производительность, которая показывает, какое количество жидкости насос может переместить за единицу времени;
  4. напор, который способен создать насос (этот параметр, измеряемый в метрах водяного столба, представляет собой разницу между давлением потока жидкости, поступающей в насос через входное отверстие, и давлением потока, создаваемым устройством в напорной линии);
  5. гидравлическое значение системы трубопроводов, обслуживаемой насосом, которое показывает, на сколько уменьшится давление перекачиваемой жидкости при ее транспортировке по системе;
  6. мощность приводного двигателя, которая, соответственно, передается на вал насоса с закрепленным на нем рабочим колесом;
  7. Максимальное давление потока жидкости, при котором насос может нормально работать;
  8. Энергоэффективность устройства, которая показывает, сколько электроэнергии использует насос для перемещения заданного объема жидкости.

Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности
Adblock
detector