Содержание

Основные виды и типы насосов. Их классификация и область применения

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

  • в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
  • давление и напор;
  • КПД.

По области применения:

  • бытовые;
  • промышленные.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

  • погружные насосы;
  • поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

  • электрические насосы;
  • жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

  • для чистой воды;
  • для воды средней степени загрязненности;
  • для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

  • садовые;
  • насосные станции;
  • дренажные;
  • глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

  1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
  2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

  1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
  2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
  3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
  4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
  5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
  6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

  1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
  2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
  3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

  • для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
  • для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
  • для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

  1. Водоподъемные.
  2. Циркуляционные.
  3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

  1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
  2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
  3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

  • чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
  • жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
  • не сильно загазованных жидкостей;
  • смесей газа и жидкости;
  • агрессивных жидкостей;
  • жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

  • многоступенчатые;
  • маслонасосы шестеренные;
  • насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

  • в легкой промышленности;
  • в химической промышленности;
  • в строительстве;
  • в машиностроении;
  • при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

  • насосы, работающие за счет механической энергии;
  • водоструйные насосы;
  • насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

  • напор;
  • частота вращения колеса;
  • КПД;
  • высота всасывания;
  • объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

  • цель использования;
  • место использования;
  • необходимость установки вспомогательных агрегатов;
  • габариты насоса;
  • способ работы насоса.

Загрузка…

proagregat.com

Виды насосов, их устройство, область применения и классификация

Насос – это гидравлическое устройство, которое обеспечивает всасывание воды, ее нагнетание и перемещение. В своей работе они используют принцип передачи жидкости кинетической и потенциальной энергии. Насосы бывают нескольких видов, и деление происходит исходя из их технических параметров. Основные отличия между разными типами насосов для воды является разный КПД, мощность, производительность, напор и давление выходящего потока.

Общая классификация

В настоящее время существует более трех тысяч видов насосов. Они отличаются строением и назначением, а также подходят разных сфер использования. Все это многообразие можно разделить на две большие группы: динамические и объемные насосы.

Объемные насосы — это устройства, в которых вещество перемещается за счет постоянного изменения объема камеры, при этом она поочередно совмещается с входным и выходным отверстием. Их, в свою очередь, можно поделить на:

  • мембранные;
  • роторные;
  • поршневые.

Динамические – это модели, в которых вода перемещается вместе с камерой за счет гидродинамических сил, при этом присутствует постоянное сообщение с входным и выходным патрубком насоса. Динамические насосы бывают струйные и лопастные, при этом последние в свою очередь делятся на центробежные, осевые и вихревые.

Ниже все эти виды насосов, а также их классификация будут рассмотрены более подробно.

Роторные устройства

Обзор водяных насосов открывают роторные устройства. Их принципиальное отличие — отсутствие клапана. Иными словами, роторный насос для воды перемещает воду путем ее выталкивания. Осуществляет этот процесс специальный рабочий элемент — ротор. Это реализуется следующим образом: вода поступает в рабочую камеру. Движение ротора вдоль внутренних стенок рабочей камеры образует изменение объема замкнутого пространства, и вода по законам физики выталкивается.

Достоинства роторных насосов:

  • высокий КПД;
  • самовсасывание воды;
  • возможность обратной подачи воды;
  • перекачивание веществ любой вязкости и температуры;
  • низкий уровень шума;
  • отсутствие вибрации.

Из минусов стоит отметить, что должна быть обеспечена чистота перекачиваемых жидкостей (без твердых вкраплений). Кроме того, сложная конструкция требует дорогостоящего ремонта.

За счет возможности работы с агрессивными и вязкими веществами роторные насосы используются в химической, нефтяной, пищевой, морской промышленности. Подвид роторных насосов – шнековые – активно применяют при добыче нефти. Еще одна сфера применения – коммунальный хозяйства, где с их помощью поддерживают давление в системе отопления, при этом насос не нуждается в смазке и охлаждении.

Поршневые модели

Устройство поршневого насоса основано на вытеснении воды механическим способом. Это один из самых старых типов насосов для воды, но в современном виде его устройство гораздо сложнее, чем раньше. В частности, данные насосы имеют эргономичный и прочный корпус, развитую базу входящих в него элементов, а также гибкие возможности подключения к водопроводу. В связи с этим они широко распространены, как в промышленности, так и в быту.

Насос представляет собой металлический полый цилиндр, который, по сути, является корпусом — в нем осуществляется перемещение жидкости. Физическое воздействие на нее осуществляет поршень плунжерного типа, работа которого может напоминать гидравлический пресс. Работа данного устройства основана на возвратно-поступательных движениях. При движении вверх (поступательное движение) в камере создается разрежение воздуха, что обеспечивает всасывание воды. Вода в камеру поступает через входное отверстие с клапаном, который в этот момент открывает отверстие. При возвратном движении этот клапан возвращается на место, и открывается заслонка выходного отверстия. При этом поршень выдавливает воду. Почти по такому же принципу работает самый обычный шприц.

В такой работе есть один недостаток – жидкость поступает неравномерно. Чтобы устранить это явление, используется сразу несколько поршней, которые двигаются с определенной периодичностью, что и обеспечивает ровный поток.

Существуют поршневые насосы двойного действия. Здесь клапаны расположены с двух сторон, и вода несколько раз проходит по всему цилиндру, то есть поршень при движении перегоняет воду внутри рабочего пространства и некоторую ее часть выталкивает из насоса. За счет этого удалось добиться снижения пульсации в трубопроводе. У конструкции двойного типа есть минус – более сложная система, что делает ее менее надежной.

Основное преимущество поршневых насосов – простота и прочность, основной недостаток – низкая производительность. В целом, подобный тип насосов можно сделать более эффективным, но в этом нет смысла, так как большие мощности с меньшими затратами могут обеспечить другие виды насосов для перекачки воды.

Область применения подобного насосного оборудования достаточно широка. Они позволяют работать не только с водой, но и агрессивной химической средой, а также взрывоопасными смесями. По причине того, что такие устройства не могут перекачивать большие объемы жидкости, они не используются для крупных задач. Тем не менее, подобные насосы часто встречаются в химической промышленности. Также с их помощью можно обеспечить автономную систему подачи воды для дома или для полива. Еще одно место, где такие устройства успешно себя зарекомендовали — пищевая промышленность. Это объясняется тем, что поршневые модели деликатно относятся к пропускаемым через них веществам.

Мембранные устройства

Мембранный насос – это относительно новый вид оборудования для перекачивания жидкостей и прочих веществ. Данный тип оборудования способен работать с газообразной средой и делает это за счет специальной мембранный или диафрагмы. Она совершает возвратно-поступательные движения и с заданной цикличностью меняет объем рабочей камеры.

Конструкция устройства включает:

  • мембрану;
  • рабочую камеру;
  • шток для соединения диафрагмы с валом привода;
  • кривошипно — шатунный механизм;
  • клапаны для защиты от поступления вещества назад;
  • входной и выходной патрубок.

Подобные насосы могут иметь одну или две рабочих камеры. Устройства с одной камерой более распространены, с двумя используются в тех местах, где требуется более высокая производительность.

Работа осуществляется следующим образом: при запуске шток выгибает мембрану, что увеличивает объем камеры и создает в ней эффект вакуума. Это явление обеспечивает всасывание перекачиваемой среды. После заполнения камеры шток возвращает мембрану на место, объем резко уменьшается, и вещество выталкивается через выходной патрубок. При этом для того, чтобы жидкость или газ не попали обратно в момент возвратного движения, вход автоматически перекрывается специальным клапаном.

Существуют модели с двумя клапанами, расположенными параллельно друг другу. Здесь процесс осуществляется аналогично, только рабочих камеры две, и при каждом движении из одного вода выходит, а в другой входит. Такие устройства считаются более эффективными.

Преимущества мембранных насосов:

  • могут работать с любой средой;
  • небольшой размер;
  • тихая работа;
  • отсутствие вибрации;
  • простота и надежность конструкции;
  • экономичность по энергопотреблению;
  • поддержание высокой чистоты перекачиваемого вещества;
  • невысокая цена;
  • длительный срок службы;
  • не требуют особого или частого ухода, им не нужна смазка;
  • заменить испорченные детали сможет человек без специального образования;
  • обладают высокой универсальностью.

При таком обилии плюсов существенных минусов не выявлено.

Мембранный насос широко применяется в медицине и фармацевтике, в фермерских хозяйствах (в доильных аппаратах). Их используют для производства продуктов питания, в атомной сфере. С их помощью делают насосы-дозаторы для использования на производстве лаков и красок, они применяются в полиграфии и в различных местах, где есть потребность работы с ядовитыми и опасными веществами. Работать с последними можно безопасно, так как мембранные насосы имеют высокую герметичность.

Струйные насосы

Струйные модели – это самые простые из всех возможных устройств. Были созданы еще в 19 веке, тогда использовались для откачки воды или воздуха из медицинских пробирок, позже их стали применять в шахтах. В настоящее время сфера применения еще более широка.

Конструкция струйного насоса очень проста, благодаря этому они практически не требуют какого-либо обслуживания. Она состоит из четырех частей: всасывающая камера, сопло, диффузор и смесительный резервуар. Вся работа устройства основана на передаче кинетической энергии, при этом здесь не используется механическая сила. Струйный насос обладает вакуумной камерой, в которую всасывается вода.  Затем она двигается по специальной трубе, на конце которой находится сопло. За счет уменьшения диаметра скорость потока увеличивается, он поступает в диффузор, а из него в камеру смешивания. Здесь вода смешивается с функциональной жидкостью, за счет чего снижается скорость, но сохраняется напор.

Струйные насосы бывают нескольких типов: эжектор, инжектор, элеватор.

  1. Эжекторный только перекачивает вещество. Работает с водой.
  2. Принцип работы инжекторного насоса — нагнетание вещества. Используется для выкачивания пара.
  3. Элеваторный применяется с целью понизить температуру носителя, что достигается смешиванием с функциональной жидкостью.

Таким образом, струйные насосы используются для работы с водой, парой или газом. Также они могут выступать для смешивания разных веществ или для поднятия жидкостей (аэролифтовая функция).

Данный вид насосов распространен в различных областях промышленности. Их можно использовать отдельно или в комплексе с другими. Простота конструкция позволяет их использовать в аварийных ситуациях с отключением воды, а также для пожаротушения. Также они популярны в системах кондиционирования и канализации. Многие модели струйного типа продаются с различными соплами.

Плюсы:

  • надежность;
  • нет необходимости постоянного технического обслуживания;
  • простая конструкция;
  • широкая сфера применения.

Минус — низкий КПД (не более 30%).

Центробежные насосы

В данном виде устройств основным рабочим элементом является диск, на котором зафиксированы лопатки. Они имеют наклон в сторону, противоположную направлению движения. Лопатка закрепляется на валу, который приводится в движение электрическим двигателем. В конструкции может быть использовано одно или два колеса. Во втором случае лопатки соединяют их между собой.

Принцип действия центробежного насоса основан на том, что вода через входной патрубок поступает в рабочую камеру. Среда, захваченная вращающимися лопатками, начинает двигаться вмести с ними. Центробежная сила перемещает воду от центра колеса к стенкам камеры, где создается повышенное давление. За счет него вода выбрасывается через выходное отверстие. Благодаря тому, что вода движется постоянно, насосы такого типа не создают пульсацию в водопроводе.

Использование центробежных насосов в бытовых целях позволяет выполнить различные задачи. Часто они используются для добычи воды из скважины или колодца. Откачанную таким образом воду можно использовать для обустройства водоснабжения дома, а также применить для полива участка. С помощью моделей центробежного типа можно обеспечить циркуляцию теплой воды в отопительной системе: благодаря тому, что перекачивающий центробежный насос не дает пульсации, в системе не будет появляться воздух. Различные подвиды подобных насосов можно использовать для откачивания воды из подвалов или бассейна, для удаления фекальных масс, а также в качестве дренажных машин.

Стоит отметить, что простые насосы с центробежной системой предназначены для чистой воды без твердых элементов. Различные подвиды позволяют работать и с загрязненной средой.

Осевые модели

В устройствах такого типа полностью отсутствуют центробежные силы, и весь процесс происходит путем передачи кинетической энергии. В рабочей камере, которая имеет изгиб, лопасти находятся на оси. Она расположена по ходу движения потока. Вода двигается через камеру, ось усиливает ее скорость движения и напор. За счет такой конструкции требования к их производству довольно серьезные. Чаще всего подобные насосы используют в качестве системы балласта и управления в кораблях, плавучих доках и подобной технике.

Основная задача подобных насосов – перекачивание пресной и соленой воды. Используются для отвода, снабжения и очистки воды. Осевые насосы могут иметь очень компактные размеры и устанавливаться внутри водопровода.

Вихревые насосы

Вихревые насосы имеют сходное строение с центробежными, только в них подвод воды осуществляется таким образом, что вода при попадании в камеру двигается по касательной относительно периферии и смещается к центру колеса, откуда под давлением и за счет движения лопастей вновь уходит на периферию, и уже оттуда выбрасывается через выходной патрубок. Основное отличие заключается в том, что при одном обороте колеса с лопастями (крыльчатки) цикл всасывания и выталкивания воды происходит много раз.

Такая конструкция позволяет увеличить напор в 7 раз даже при небольшом количестве воды — в этом заключается принципиальное отличие вихревых насосов от центробежных. Так же, как центробежные насосы, данные модели не терпят содержание в воде твердых вкраплений, а также не могут работать с вязкими жидкостями. Однако с их помощью можно перекачивать бензин, различные жидкости с содержанием газа или воздуха и агрессивные вещества. Минус – низкий КПД.

Подобные насосы применяются в разных целях и сферах, но их установка целесообразна в том случае, если количество вещества, с которым нужно работать, небольшое, но на выходе нужно высокое давление. В сравнении с центробежными моделями данные устройства тише, меньше и дешевле.

Классификация по типу питания

Все водяные насосы имеют определенный способ питания – от электричества или за счет жидкого топлива. В последнем случае они обязательно оснащены двигателем внутреннего сгорания. В качестве жидкого топлива используется смесь бензина и масла или дизельное топливо.

Бензиновые модели стоят дешевле и работают более тихо. Дизельные устройства заправляются соляркой. Цена у них дороже, но топливо стоит дешевле. Кроме того, они более шумные.

Насосы на жидком топливе иначе называют мотопомпой. Основное их преимущество заключается в простоте использования и мобильности, то есть использовать можно в любом месте, если нет электричества.

Электрические модели используют для работы переменный ток. Владельцу такого насоса нет необходимости переживать о наличии топлива, однако следует позаботиться о постоянном наличии электроэнергии, что не всегда удобно.

Классификация по качеству жидкости

Разные типы насосов предъявляют те или иные требования к чистоте воды. Все устройства можно делить на три типа.

  1. Для чистой воды. Содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 грамм на кубический метр. К таким моделям относятся поверхностные насосы, а также колодезные и скважинные.
  2. Для среднезагрязненной воды. Нерастворимых вкраплений от 150 до 200 грамм на кубометр. Дренажные, циркуляционные и самовсасывающие виды. Также некоторые фонтанные модели.
  3. Для грязной воды. Твердых веществ от 200 грамм на метр в кубе. Дренажные и поверхностные канализационные модели.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

  1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
  2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

  • скважинные;
  • колодезные;
  • дренажные;
  • фекальные.

Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.

Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.

Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

  • самовсасывающие;
  • автоматические;
  • насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Удобство пользования таким агрегатов в простоте и функциональности, возможности использовать при перебоях с подачей электроэнергии. Также им можно обеспечить водой сразу несколько точек.

tehnika.expert

Типы насосов для воды

Разновидности водяных насосов — особенности выбора

Под водяным насосом понимают устройство, предназначенное для перекачки жидкости под высоким давлением. Без такого оборудования сегодня не обходится ни одно частное домохозяйство. С помощью данного агрегата производится подача воды из скважин или колодцев, обеспечивается бесперебойная работа системы водоснабжения, осуществляется полив приусадебного участка, наполнение резервуаров и пр.

Классификация водяных насосов

На сегодняшний день существуют 3 класса данного оборудования:
    — водоподъемные,
     — циркуляционные
    — дренажные.

Насосы водоподъемного типа

Классификация водоподъемных устройств производится на основе условий применения, а также поставленных задач. Принцип их работы схожий, есть лишь отличия в способе создания вакуума внутри. При запуске внутри устройства образуется вакуум, под действием которого производится попадание воды с камеру, а затем наружу. По принципу действия водяные насосы делятся на:

    — вихревые. Вихревое колесо создает вакуум. Колесо с радиально расположенными лопастями вращается, благодаря чему вода, попадая на него, поступает в напорный патрубок. Неоспоримыми достоинствами данного типа насосов для воды являются самовсасывание и способность создавать высокий напор (в 2-4 раза превышает показатель центробежных моделей). Однако вихревое оборудование лучше всего использовать исключительно для перекачки чистой воды, так как в загрязненной среде оно быстро изнашивается.
    — вибрационные (электромагнитные). Принцип работы агрегата следующий: переменное напряжение передается на обмотку, при этом происходит притягивание якоря, который, изменяя свою полярность, возвращается в начальное положение. Учитывая, что якорь связан с поршнем, то в течение 1 секунды устройство может создать до 100 колебаний. Под действием колебаний вода выталкивается в напорный патрубок через специальный клапан. В вибрационном водяном насосе отсутствует электродвигатель и вращающиеся элементы. Такие модели очень популярны среди дачников.
    — вибрационные (мембранные). Рабочая емкость устройства поделена гибкой мембраной. С одной стороны мембраны располагается полость, которую заполняет жидкость, с другой — находится механизм (вибратор), основная задача которого — привести мембрану в движение. Под действием вибратора происходит изгибание диафрагмы. В зависимости от направления изгиба происходит увеличение или уменьшение рабочей полости, что говорит о повышении или снижении давления. При уменьшении полости возникает разряжение, происходит открытие клапана и жидкость всасывается в полость насоса из входящего патрубка. Вибратор гнет мембрану в противоположную сторону, образуется избыточное давление и вода попадает через выпускной клапан с сеть водоснабжения. Среди прочих типов водяных насосов вибрационные выделяются приемлемой стоимостью, однако по производительности — уступают центробежным моделям.
    — центробежные. Среди прочих типов насосов, предназначенных для воды, центробежные являются одними из самых востребованных. Объясняется это огромным выбором вариантов их исполнения: погружные, поверхностные, консольные,  с горизонтальным/вертикальным размещением рабочего вала и пр. Работают данные устройства по следующему принципу: с помощью лопастей рабочего колеса создается центробежная сила, под действием которой происходит выталкивание воды под напором.
    — ручные. Ручное насосное оборудование приводится в действие с помощью физической силы. Сегодня можно приобрести крыльчатые и поршневые модели. Крыльчатые устройства способны подавать воду с глубины 20 метров до 15000 мл, поршневые – до 2000 мл. К неоспоримым достоинствам ручных моделей можно отнести экономичность и доступную стоимость. Их используют на участках, где отсутствует энергоснабжение.

Циркуляционные насосы для воды

Данное оборудование также относится к водоподъемному типу, потому как позволяет обеспечивать все условия для нормальной циркуляции воды в пределах домохозяйства. Установка центробежных моделей производится в том случае, когда погружной скважинный насос не способен обеспечивать необходимую степень поднятия и циркуляции воды в системе водоснабжения. К неоспоримым преимуществам циркуляционных моделей относят низкое потребление электроэнергии, невысокий уровень шума и хорошую производительность. Принцип работы центробежных агрегатов таков: при вращении рабочего колеса на воду действует центробежная сила, которая создает зону пониженного давления в центре, а на периферии – область повышенного давления. Разность давлений образует своеобразный ураган, в результате чего вода выбрасывается наружу через выходной патрубок. Существуют многоступенчатые модели оборудования, имеющие несколько рабочих колес.

Дренажные насосы

Дренажные устройства используются для откачки дождевой воды, канализационных и фекальных стоков. Производят данное оборудование из разных материалов. Если перед вами модель, изготовленная из пластика, она может быть использовано для перекачки чистой воды. Устойчивые к коррозии металлические насосы подходят для использования в загрязненной среде. Конструкция дренажного устройства предусматривает наличие измельчителя, благодаря которому снижается риск возникновения засора (с помощью измельчителя перемалываются крупные частицы загрязнений).

Классификация водяных насосов по типу конструкции

    — погружные. Работают при полном или частичном погружении в воду. Обеспечение электроэнергией оборудования данного типа происходит за счет подвода к электродвигателю специального электрокабеля. Учитывая, что работа устройства осуществляется под водой, проводка и управляющая электроника должны быть надежно защищены от влаги. В производстве погружных моделей используются материалы, которые не боятся воды (полимеры и нержавеющая сталь). Риск перегрева двигателя при продолжительной работе исключен, потому как он охлаждается перекачиваемой жидкостью.

Существуют такие разновидности погружных  насосов для воды: скважинные и колодезные, фекальные  дренажные.

Скважинные или глубинные модели обеспечивают подъем воды из артезианских скважин. Их отличает способность создавать большой напор, форма и размер корпуса. Диаметр цилиндра не превышает 10 см. Для обеспечения необходимого напора и производительности применяется многоступенчатая система всасывания.

Колодезные устройства используются для подъема воды из колодцев и неглубоких скважин. Менее жесткие требования к габаритам агрегата позволяют более широко использовать возможности двигателя. Как правило, данное оборудование имеет поплавковый выключатель, предупреждающий работу  «сухую». Для обеспечения эффективной работы агрегата необходимо, что под ним было глубина не менее 1 метра,  иначе произойдет всасывание со дна ила или песка, что неминуемо приведет к поломке.

    — поверхностные. Установка данного оборудования производится на суше. Собственная высота всасывания поверхностного устройства не превышает 8 метров, поэтому их использование возможно лишь для неглубокого источника, озера, реки. Для того чтобы поднимать воду со значительной глубины, необходимо, чтобы водяной насос был оснащен эжектором – устройством, которое устанавливается на конце всасывающего шланга, погруженного в воду. В процессе работы происходит поднятие воды по дополнительному каналу с эжектора, что способствует повышению давления на входе. Снизу вода дополнительно подталкивается. Однако, чем глубже размещен эжектор, тем ниже производительность агрегата, а сложность конструкции и мощность выше. Устройства, предназначенные для работы на глубине 25 м, по своей стоимости практически равны скважинным моделям.

Существуют модели поверхностного насосного оборудования, оснащенные автоматикой, которая производит отключение двигателя при достижении определенного давления. Например, при   остановке потока воды или перегибе шланга агрегат автоматически отключается, не давая двигателю испытать перегрузку. После устранения проблемы происходит автоматическое включение устройства. Автоматическое оборудование широко используется в системах водоснабжения домов, так как способно реагировать на положение водопроводного крана. Если кран открыт, насос автоматически начинает свою работу, при закрытом кране устройство отключается.

 — насосные станции. Данный комплекс включает в себя агрегаты поверхностного типа, гидроаккумулятор объемом не менее 20 л и реле давления.

Гидроаккумулятор – емкость, которая не только обеспечивает стратегический запас воды в доме, но и способствует поддержанию оптимального давления в системе водоснабжения, исключает риск гидроударов, минимизирует включения/отключения насоса, тем самым продлевая срок его службы. Насосные станции – лучший выбор для систем водоснабжения дома.
 

hoznasos.ru

Принцип работы насоса. Типы насосов. Работа насоса. Устройство насоса

В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.

Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.

Водоподъемное колесо

С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.

Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса , вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.

Винт архимеда

Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.

Поршневой насос

Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.

С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.

В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности — в дозировочных насосах и насосах высокого давления.

Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.

Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.

На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.

Крыльчатый насос

Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.

Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.

Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.

Конструкция:

Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении

Сильфонный насос

Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон («гармошку»), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.

Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).

Основное применение — выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.

Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.

Пластинчато-роторный насос

Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость «на сухую», т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.

Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.

Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.

Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.

Шестеренный насос с наружным зацеплением

Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.

Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).

Принцип действия:

Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением

Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.

Принцип действия:

Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.

При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.

Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.

При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.

Кулачковый насос с серпообразными роторами

Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.

Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)

Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200…400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.

Применяются в пищевой и химической промышленности.

На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.

Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.

Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.

Импеллерный насос

Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.

Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.

Что происходит дальше видно на картинке.

Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).

Преимущество — простота конструкции.

Синусный насос

Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.

Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).

Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.

Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.

Принцип работы:

На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).

При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.

Винтовой насос

Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.

Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).

Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.

Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.

Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.

Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.

Преимущества винтовых насосов:

— самовсасывание (до 7…9 метров),

— бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,

— возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,

— возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.

Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.

Перистальтический насос

Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.

Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.

Принцип работы:

При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.

Вихревой насос

Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).

Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.

Принцип действия:

Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.

При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.

Газлифт



Газлифт (от газ и англ. lift — поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, а другой — труба, в которой находится газожидкостная смесь.

Мембранные насосы

Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.

Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.

Принцип работы:

Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.

Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.

Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны

Оседиагональные насосы (шнековые)

Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.

Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).

Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.

Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)

Центробежный насос

Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.

Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.

Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов — износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.

Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.

Многосекционный насос

Многосекционные насосы — это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.

Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.

По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.

(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).

Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.

Трехвинтовой насос

Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта — до 1500 сСт. Тип насоса объемный.

Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.

Насосы этого типа применяются:

— на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,

— в системах гидравлики,

— в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.

Струйный насос

Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.

Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.

Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).

для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.

Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды — водоструйными насосами.

Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением — инжекторами.

Гидротаранный насос

Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.

Принцип работы гидротаранного насоса:

По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.

Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.

Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.

Спиральный вакуумный насос

Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.

Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.

Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.

Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения — не нужно масло).

Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.

Ламинарный (дисковый) насос

Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.

Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.

Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.

*Информация взята из открытых источников.

www.ampika.ru

Типы водяных насосов и правила выбора

В быту есть множество задач, которые требуют перекачивания воды. Решить их можно с помощью водяного наcoca. Какого именно насоса и как выбрать подходящий тип насоса — рассказывает эта статья.

Разнообразие видов и конструкций водяных насосов позволяет добывать воду практически из любого искусственного (скважина, колодец) или природного (озеро, речка) источника, а также перекачивать технические жидкости и нечистоты. Современные системы водоснабжения надежны, просты в эксплуатации и даже могут выполнять свои функции без контроля человека. Прежде всего насосы отличаются друг от друга расположением относительно перекачиваемой жидкости. Они бывают:

  • погружные (погружаются в воду)
  • поверхностные (располагаются на суше и качают жидкость с помощью шланга, погруженного в воду).

 

Погружные насосы

Погружные насосы работают при частичном или полном погружении в перекачиваемую среду. Для подвода энергии к их электродвигателям спускается специальный электрический кабель. Постоянная работа под водой требует надежной изоляции проводки и управляющей электроники от контакта с водой. В конструкциях погружных насосов используют материалы, не боящиеся воды (нержавеющую сталь и различные полимеры). Двигатель охлаждается перекачиваемой водой, поэтому возможность перегрева при длительной работе практически исключена.

Для водоснабжения индивидуального хозяйства можно использовать два типа погружных насосов: скважинные и колодезные. Еще два типа — дренажные (для откачки воды с крупными механическими примесями) и фекальные (для нечистот) — предназначены для выполнения специфических функций. О них и других специальных насосах мы поговорим в другой раз, сейчас же сосредоточимся на насосах для воды.

Скважинные или глубинные насосы

Скважинные или глубинные насосы

Скважинные или глубинные насосы служат для подъема воды из глубоких артезианских скважин, поэтому отличаются большим напором. Условия эксплуатации таких систем существенно ограничивают размеры и форму корпуса, а также материалы, из которых он изготовлен. Как правило, корпусы скважинных насосов имеют форму цилиндра и сделаны из нержавеющей стали диаметром не более 10 см. Чтобы обеспечить большой напор и высокую производительность, в конструкции приходится использовать многоступенчатую систему всасывания. Скважинные насосы незаменимы там, где воду можно качать только с большой глубины. В этих случаях обычный бытовой агрегат, установленный на суше, не в состоянии обеспечить подачу воды. Действие глубинных насосов основано на том, что гораздо проще создать достаточное для подъема давление воды снизу, чем пытаться, откачивая воздух, тянуть ее сверху.

Колодезные насосы

Колодезные насосы

Колодезные насосы предназначены для отбора воды из колодцев, специальных резервуаров и естественных водоемов. Они не имеют таких жестких ограничений по габаритам, как скважинные, что позволяет им эффективнее использовать возможности двигателя. Системы комплектуют регулируемым поплавковым выключателем, обеспечивающим работу в автономном режиме (если уровень воды опускается ниже места расположения насоса, поплавковый механизм выключает двигатель, чтобы избежать перегрева и работы «всухую»). Следует помнить, что для эффективной работы колодезного насоса под ним должна быть глубина не меньше метра, иначе он начнет всасывать со дна ил и песок, которые быстро выведут его из строя.

 

Поверхностные насосы

Поверхностные насосы устанавливаются на суше и могут поднимать воду из неглубокого колодца, речки или озера. Собственная высота всасывания у таких насосов не превышает 7-8 м. Однако их можно использовать и для подъема воды с больших глубин, если оснастить агрегат внешним эжектором — специальным устройством, которое надевают на конец всасывающего шланга и опускают в воду вместе с ним. Во время работы насоса часть поднятой жидкости по дополнительному каналу поступает обратно в эжектор, тем самым повышая давление на входе. Благодаря этому вода дополнительно подталкивается снизу. Но у такой системы есть и недостатки: по мере заглубления ее производительность уменьшается, а потребляемая мощность и сложность конструкции, наоборот, увеличиваются. Это приводит к тому, что при глубине более 25 м цена поверхностного насоса с эжектором достигает цены скважинного.

Поверхностный насос для полива сада

 

 

 

Поверхностные насосы, предназначенные для забора воды из источника, называют самовсасывающими (бывают еще так называемые насосы с нормальным всасыванием, которые используют для повышения давления внутри водопровода). Самовсасывающие насосы перед запуском необходимо заполнять водой. Для этого предусмотрено специальное отверстие с пробкой.

Садовые поверхностные насосы с электрическим приводом обычно конструктивно просты, а значит, недороги. Их используют для перекачивания воды как для питья, так и для различных хозяйственных нужд. Недостаток таких насосов заключается в том, что они не могут работать в автономном режиме. Их нужно включать и выключать вручную. А кроме того, приходится постоянно контролировать давление в системе (например, если поливочный шланг будет передавлен, вода перестанет по нему проходить).

Автоматические поверхностные насосы с электроприводом изначально оснащены необходимой автоматикой, которая выключает их, если давление в системе достигло заданного значения. При перегибе шланга и остановке водотока такой насос отключается автоматически, предотвращая перегрузку двигателя. Когда помеха будет устранена и давление в системе упадет, автоматика снова включит агрегат. Автоматический насос, используемый для водоснабжения дома, реагирует на положение водопроводного крана. Как только кран будет открыт, насос сразу начнет работать и автоматически выключится, когда кран закроют. Таким образом достигается бесперебойное водоснабжение в любом необходимом объеме.

Насосная станция

Насосные станции обеспечивают бесперебойное водоснабжение в небольшом объеме. Они состоят из простого садового насоса, реле давления и гидроаккумулятора емкостью не менее 20 л.

Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор представляет собой герметичный баллон, внутренняя полость которого разделена резиновой диафрагмой на два отсека. В один из них закачивают воздух, а в другой отсек насос закачивает воду, сжимая тем самым камеру с воздухом и создавая в баке избыточное давление. Когда давление воды в системе достигает заданного значения, реле выключает насос.

Как только где-то открывают водопроводный кран, сжатый воздух начинает выталкивать воду из емкости. Ну а если давление воды падает ниже определенной отметки, реле снова включает насос. Таким образом, в гидроаккумуляторе всегда будет некоторый запас воды, и насос прослужит дольше, так как уменьшится частота его включений и выключений.

Автоматика удорожает стоимость системы, но делает
ее более долговечной и экономичной в эксплуатации

 

Принцип действия насосов

Бытовые насосы делят на центробежные и вибрационные.

Центробежные насосные станции составляют самую многочисленную группу. Главная деталь их рабочего механизма — вращающееся колесо, закрепленное на валу внутри корпуса (в многоступенчатом насосе таких колес несколько). Колесо состоит из двух дисков, соединенных находящимися между ними лопастями. Каждая лопасть изогнута в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Во время работы насоса полости между лопастями заполняются водой. При вращении рабочего колеса на жидкость действует центробежная сила, создающая область пониженного давления в центре и повышенного — на периферии. Благодаря разности давлений вода извне поступает в эпицентр этого своеобразного урагана ; и выбрасывается через выходной патрубок наружу.

Вибрационные (мембранные) насосы имеют рабочую емкость, разделенную гибкой мембраной. По одну сторону от мембраны находится полость, заполненная водой, а по другую — механизм, приводящий мембрану в движение (вибратор). Он попеременно изгибает диафрагму в обе стороны. В зависимости от направления ее изгиба рабочий объем полости увеличивается или уменьшается, что приводит к уменьшению или увеличению давления внутри полости. В момент уменьшения давления в полости создается разряжение, открывается впускной клапан, и вода из входящего патрубка всасывается в полость насоса. Затем вибратор выгибает мембрану в обратную сторону, создавая избыточное рабочее давление, в результате чего вода выталкивается через выпускной клапан в систему водоснабжения.

В производительности вибрационные насосы значительно уступают центробежным. Как правило, они намного быстрее выходят из строя (правда, и ремонт их намного дешевле). Главное преимущество этого типа бытовых насосов — относительно низкая цена.

 

Правила выбора насоса

Чтобы купить подходящий насос, прежде всего нужно определиться с его типом. Если воду можно добыть только из глубокой скважины, то выбора нет: в этом случае подойдет только скважинный насос. Если же глубина залегания воды небольшая (до 8 м), можно использовать как погружной, так и поверхностный агрегат. Ну а когда нужно перекачать грязную воду или нечистоты, необходимы соответствующие системы.

 

Расчет требуемых параметров насоса

Насос выбран правильно, если его мощности достаточно для удовлетворения всех потребностей. Оценивают аппарат по двум параметрам: производительности (объему жидкости, которую насос может перекачать за единицу времени) и напору (высоте, на которую насос может доставить эту жидкость). Каждый объект требует своего решения, но общий принцип расчета можно проиллюстрировать на примере обеспечения водой дома и прилегающего участка.

 

Производительность насоса

Чтобы приблизительно рассчитать требуемую производительность насоса, сначала нужно определить потребление воды. В условиях небольшого коттеджа вода расходуется на:

  • бытовые и хозяйственные нужды;
  • поливку газонов и огорода.

Согласно СНиП суточное потребление воды на человека равно 200 л. Поэтому легко подсчитать необходимое количество воды: достаточно умножить количество людей, постоянно проживающих в доме, на 200 л в сутки. Дополнительный показатель — максимальный расход. Он зависит от возможности одновременного пользования несколькими точками потребления воды. Например, если три человека могут одновременно пользоваться душем или ванной (8-10 л/мин), краном на кухне (6 л/мин) и туалетом (6 л/ мин), то максимальный расход воды составит 22 л/мин.

Согласно СНиП для полива 1 м² газона и огорода требуется 3-6 л воды в сутки. Какое именно значение выбрать для расчета, зависит от влажности почвы, климатических условий и потребности во влаге конкретных растений (некоторые из них требуют до 10 л в сутки).

 

Напор

Напор (высота, на которую насос способен доставить перекачиваемую жидкость). Выбирая минимальный необходимый напор насоса, нужно вычислить два значения: высоту, на которую потребуется поднять воду, и длину горизонтального трубопровода, по которому ее придется провести. Высота определяется как разница между самой высокой точкой водоподачи и местом расположения насоса (для поверхностного агрегата это будет уровень земли, для погружного — глубина его расположения). Расчет горизонтального участка трубопровода обусловлен тем, что на каждых 10 м его длины теряется примерно 1 м напора.

Пример расчета: погружной насос установлен на глубине 6 м, дом удален от колодца на 30 м, воду нужно поднять на второй этаж, высота которого — 3 м. Необходимый минимальный напор насоса будет равен: 6 + 3 + 3 = 12 м. За подробной консультацией лучше обратиться на фирму, занимающуюся водоснабжением и продажей насосов. Обычно такие компании делятся информацией бесплатно. Чтобы определиться с выбором насоса достаточно предоставить исходные данные.

Важно: грязная вода!

Решая вопрос о перекачивании воды, крайне важно учитывать ее чистоту. Максимальный размер частиц примесей зачастую указывают в характеристиках. Если игнорировать требования и, например, перекачивать грязную воду садовым насосом для чистой воды, он сломается. Более того, халатность сделает недействительными гарантийные обязательства.

 

Шланг тоже важная деталь

Тип всасывающего шланга для поверхностных насосов также имеет значение, поскольку диаметр и форма его внутреннего сечения могут уменьшить производительность агрегата. Чем шире шланг, тем меньше его гидравлическое сопротивление.

Кроме того, нужно обратить внимание на форму поверхности. Более прочными считаются шланги с гофрированной поверхностью, однако такой должна быть только внешняя сторона. Внутренняя должна быть гладкой. Желательно установить на насос армированный всасывающий шланг. Многие производители даже включают его в базовую комплектацию.

 

 

 

 

Что бы еще почитать?

remstd.ru

Насос для воды на систему водоснабжения: какие бываю виды насосов

В любом дачном или загородном хозяйстве найдется немало мест, где требуется насос для воды. Без насосного оборудования невозможно обеспечить эффективное водоснабжение дома, не получится быстро устранить последствия паводков, сложно организовать полив огорода. Пригодятся насосы и для создания объектов ландшафтного дизайна: фонтанов и водопадов.

Рис. 1 Какие бывают насосы – разнообразие вариантов

Сферы применения очень разнообразны и требуют от оборудования определенных характеристик в зависимости от особенностей эксплуатации. Это привело к появлению множества вариантов насосной техники.

Содержание статьи:

Классификация по особенностям конструкции

Существует несколько способов разделения на типы водяных насосов. Рассмотрим, какие насосы бывают с учетом особенностей их конструкции. Все разнообразие оборудования для перекачивания воды можно разделить на поверхностные и погружные модели.

Поверхностные водяные насосы

Поверхностные приборы располагаются вне воды. Их корпус не обладает герметичностью, поэтому попадание влаги нередко приводит к негативным последствиям. Такие насосы размещают на специальных платформах, на берегу водоема или в закрытых помещениях. Форма размещения зависит от регулярности использования техники.

Поверхностные модели бывают двух основных видов: самовсасывающие и насосные станции. Первый вариант представлен относительно простыми агрегатами с небольшой мощностью. Они бывают безэжекторные и эжекторные. Вторые обеспечивают больший напор и могут поднимать воду с большей глубины.

Рис. 2 Поверхностный электронасос с эжектором

Насосные станции включают не только непосредственно насос, но еще и гидроаккумулятор. Благодаря такой конструкции создается запас воды на случай отключения электричества. Устройство включается и отключается автоматически в зависимости от наполненности гидроаккумулятора и внутреннего давления. По остальным характеристикам насосные станции близки к самовсасывающим насосам. Они также не могут поднимать воду из глубоких скважин.

Погружные устройства

Погружные варианты оснащены герметичным корпусом, защищающим двигатель и прочие электрические компоненты от воды. Электрический кабель и место его входа в агрегат также тщательно гидроизолированы.

Погружная насосная техника имеет множество плюсов. Насосы отличаются достаточно большой мощностью. Поскольку они окружены водой, то не возникает проблем с охлаждением. Они малошумные, а те звуки, которые издаются, успешно заглушаются водой и грунтом.

Рис. 3 Погружные устройства

По принципу работы погружные агрегаты делятся на центробежные, вибрационные, вихревые и винтовые.

  1. Центробежные оснащены вращающимся лопастным колесом. При вращении в рабочей камере оно придает воде центробежное ускорение и она под напором отправляется через выходное отверстие в трубу или шланг.
  2. Вибрационные модели работают за счет действия переменного магнитного поля. Когда магнитное поле действует, то поршень поднимается и через обратные клапаны в рабочую камеру поступает вода. Затем магнитное поле отключается, поршень давит на воду и она движется через выходное отверстие.
  3. Вихревые насосы похожи на центробежные. В них также при помощи лопастного колеса создается движение воды, но особая конфигурация рабочей камеры создает также вихревые движения. Они увеличивают напор.
  4. Винтовые агрегаты имеют шнек определенной конфигурации, находящийся в рабочей камере. При его вращении создаются камеры, заполненные водой. Они последовательно продвигаются к выходу наружу.

Все эти виды насосов применяются для различных целей. Некоторые оказываются более эффективными, а плюс других заключается в невысокой стоимости и простом устройстве.

Виды насосов по особенностям использования

Применяется насосная техника в самых разных сферах. Условия эксплуатации могут сильно отличаться, что отражается на особенностях конструкции.

Выделяют насосы для чистой воды, дренажные и фонтанные. Последние в некоторых случаях рассматриваются как разновидность дренажных. Отдельно стоит упомянуть канализационную насосную технику. Она очень специфична и назвать ее устройствами для воды сложно, скорее, для перекачивания жидкостей с многочисленными включениями.

Насосы для чистой воды оказываются чувствительны к количеству и размерам включений. Некоторые модели могут выдерживать присутствие песка и аналогичных загрязнений в небольших количествах. Другие варианты достаточно быстро выходят из строя при перекачивании воды с включениями. Для защиты механизма все они оснащаются фильтрующими решетками в месте забора.

Дренажные устройства предназначены для перекачивания загрязненной воды. Максимальное количество и размеры включений зависят от конкретной модели насоса. Некоторые варианты могут перекачать жидкость с довольно крупными элементами, а другие способны пропускать только относительно мелкие. Дренажная техника используется для откачивания воды из ливневой канализации, дренажных колодцев, подвалов и водоемов.

Фонтанные насосы можно рассматривать как вариант дренажных, но чаще их выделяют в отдельную группу. Эти устройства предназначены для создания элементов ландшафтного дизайна. Они комплектуются различными насадками.

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru

Основные типы и виды насосов, их характеристики

Насосом называется гидравлическое устройство, предназначенное для всасывания, напорного перемещения или нагнетания жидкости посредством сообщения ей внешней кинетической или потенциальной энергии.

Виды насосов для воды различают по имеющимся у них техническим параметрам, к которым относят:

  • количество жидкости, которое перемещает насос в единицу времени;
  • развиваемое давление или максимальный напор;
  • КПД;
  • мощность.

История изобретения

Первые виды насосов появились еще в 1-м веке до н. э. Они помогали в тушении пожаров. Однако вплоть до 18-го в. подобные устройства использовались крайне редко.

Все изменилось после изобретения паровой машины и увеличения потребности в воде. Различные виды насосов стали вытеснять водоподъемные устройства и нашли широкое применение в хозяйственной деятельности человека. Со временем требования к гидравлическим механизмам становились все более разнообразными. С развитием технической мысли наметились и основные виды насосов. В их число входили поршневые, вращательные, а также машины, не имеющие движущихся рабочих органов.

Достижения науки и техники привели к тому, что на сегодняшний день существует множество различных видов насосов. Что они представляют собой, каково их основное предназначение, рассмотрим в данной статье.

Бытовые и промышленные гидравлические машины

Существующие на сегодняшний день виды насосов имеют различную классификацию. Одна из них касается сферы применения подобных устройств и выделяет из них бытовые и промышленные. Первые из этих машин применяются для канализации, отопления и водоснабжения в жилых и производственных помещениях.

Промышленные насосы предназначаются для использования в различных системах и установках. Их применяют для подачи воды, перекачки нефтепродуктов и агрессивных веществ, а также для осуществления многих других специфических действий.

Насосы объемного действия

Еще одна классификация гидравлических машин учитывает их конструктивные особенности и принцип действия. Какие виды насосов в этом случае являются основными? Это объемные и динамические гидравлические машины.

В первых из них рабочим органом служит камера. Под действием возникающих сил давления она изменяется в объеме, что и приводит к принудительному перемещению вещества.

Все объемные насосы (виды, типы мы рассматриваем) предназначены для подачи вязких жидкостей. Принцип действия подобных устройств основан на преобразовании энергии. Она передается от двигателя к перекачиваемой жидкости.

Объемные насосы являются высоконапорными. В процессе их работы возникает значительная вибрация, для гашения которой устройство ставится на массивный фундамент. Однако преимущество данных насосов кроется не только в их большой мощности. Подобные устройства способны осуществлять сухое всасывание.

Типы объемных насосов

Существуют различные устройства, в которых рабочий орган представляет собой камеры. Среди них такие агрегаты:

  1. Роторные. Это насосы, имеющие фиксированный корпус, в котором заключены лопатки, лопасти и другие похожие детали. Перемещению жидкости в данном случае способствует движение роторов.
  2. Шестеренные. Это наиболее простой тип насосов, имеющих принудительное смещение. Данные устройства перемещают жидкость в процессе изменения объемов полостей шестерен, сцепленных между собой.
  3. Импеллерные. Если посмотреть на такой насос в разобранном виде, то можно увидеть рабочее колесо, лопасти которого выполнены из эластичного материала. Оно находится внутри эксцентрического корпуса. Что происходит при работе подобного устройства? Лопасти сгибаются и, вращаясь, вытесняют жидкость.
  4. Кулачковые. В этих насосах происходит вращение двух независимых роторов, что и способствует перемещению жидкости по рабочей камере. Кулачковые механизмы находят широкое применение при изготовлении молочных продуктов, напитков, джемов и т. д. И все это благодаря их возможности перекачивания жидкости, имеющей большие включения. Также подобный тип насосов находит применение в фармакологической промышленности.
  5. Перистальтические. В этих насосах основной рабочей деталью служит многослойный гибкий рукав, изготовленный из эластомера. При включении двигателя в таком устройстве начинает вращаться вал с роликами. Они пережимают рукав, способствуя перемещению жидкости, находящейся внутри него.
  6. Винтовые. В корпус этих насосов вставлен выполненный из эластомера статор. В нем находится металлический ротор, имеющий винтообразную форму. Каким образом в данном случае будет происходить перекачка жидкости? После включения мотора начинает вращаться ротор, изменяя объем внутренних полостей. При этом и происходит перемещение жидкости.

Динамические насосы

Для этих устройств характерно двойное преобразование энергии. Вначале она передается жидкости в кинетической форме. При этом перемещающийся внутри насоса поток увеличивает свою скорость. Далее происходит частичное преобразование энергии жидкости в статическую форму. При этом скорость потока уменьшается при возрастающем давлении. Подобные устройства, в отличие от объемных, не способны производить сухое всасывание.

Центробежные гидравлические машины

Рассмотрим виды насосов динамического типа. Самыми распространенными из них являются центробежные устройства. Эти насосы используются для подачи горячей или холодной воды, а также для перекачки агрессивных и вязких жидкостей, сточных вод и смесей воды со шлаками, с грунтом, торфом и т. д.

Как же происходит работа центробежного насоса? Находясь между лопастями вращающегося рабочего колеса, частицы жидкости получают от него кинетическую энергию. При этом возникает центробежная сила. Она перемещает жидкость далее в корпус мотора. Такая работа происходит непрерывно благодаря давлению, обеспечивающему постоянную подачу в насос новых частиц жидкости.

По своему назначению центробежные насосы классифицируются на:

  • используемые в работе эксплуатационного оборудования ТЭС;
  • различного технического назначения.

Какие бывают виды центробежных насосов, относящихся к первой группе? Устройства, используемые для циркуляции воды, подразделяют на циркуляционные и рециркуляционные. Насосы, устанавливаемые для теплопередачи, делятся на бойлерные и сетевые. При приготовлении питьевой воды используются конденсатные центробежные насосы, а в системе подпитки серводвигателей паровых турбин – нагнетательные.

Какие устройства применяют для различных технических целей? Это такие виды центробежных насосов как хозяйственные, пожарные, дренажные и т. д.

В последнее время появились новые разработки подобных устройств. Среди них особой популярностью пользуются песковые центробежные насосы. Они применяются для перекачки гидросмесей. Именно поэтому подобные насосы устанавливают в тех местах, где в воде имеется песок, а также всевозможные твердые вещества промышленного происхождения.

Вихревые гидравлические устройства

Эти динамические насосы аналогичны по своим характеристикам центробежным, но, в отличие от них, имеют меньшую массу и габариты. Из недостатков вихревых насосов можно выделить низкий КПД, который в рабочем режиме не превышает пятнадцати процентов. Кроме того, подобные механизмы не способны перекачивать жидкость, содержащую абразивные частицы, так как это приводит к быстрому изнашиванию внутренних деталей.

Струйные гидравлические устройства

Эти насосы, в отличие от множества других подобных машин, не способны создать на выходе избыточного давления. Их принцип работы сводится к превращению потенциальной энергии жидкости в кинетическую. При этом в струйных насосах нет никаких движущихся деталей. Основной рабочий механизм в устройствах подобного типа – струя жидкости или газа.

Такие насосы могут быть водоструйными (например, гидроэлеваторы). В них рабочая жидкость передает свою кинетическую энергию перекачиваемому веществу. Среди струйных насосов есть и эрлифты. В них компрессором подается сжатый воздух. Далее водовоздушная смесь приводится в движение подъемной силой пузырьков воздуха.

Водные насосы

Эти устройства имеют множество видов. Но в основном специалисты классифицируют их по назначению. Так, существуют следующие виды насосов для воды:

  • циркуляционные, используемые для принудительного движения жидкости в системах кондиционирования, горячего водоснабжения и отопления;
  • водоподъемные, необходимые для извлечения жидкости из колодцев и скважин, которые бывают погружными и поверхностными;
  • дренажные, применяемые для откачивания воды из колодцев, канализации и подвалов.

Виды насосов для воды поверхностного типа специалисты подразделяют на используемые для:

  • повышения давления;
  • холодного водоснабжения;
  • систем пожаротушения.

Выбирая насосы, виды, характеристики и другие параметры устройств необходимо учесть в зависимости от их предназначения. Так, иногда машине придется работать в автономных условиях. А в некоторых случаях будет обеспечен ее доступ к электрической сети.

Именно поэтому существуют такие виды водяных насосов, которые работают на двигателях внутреннего сгорания. Их называют мотопомпами. При этом они подразделяются на бензиновые и дизельные. Есть и электрические насосы. Их работа полностью зависит от напряжения в сети.

Однако основная классификация насосов касается определения того места, которое они занимают относительно источника подачи. По этому параметру их и подразделяют на поверхностные и погружные. Рассмотрим эти типы устройств подробнее.

Поверхностные насосы

Эти устройства получили широкое распространение в коттеджах, на дачах и в загородных домах. Их используют для повышения давления в сети водопровода, а также для полива и орошения земельного участка. С их помощью поднимают воду из колодцев, скважин и открытых водоемов, располагаемых на расстоянии до восьми метров от оси насоса.

Существует множество видов подобных устройств. Например, по способу перекачивания воды и внутреннему устройству они классифицируются на вихревые и бочковые, дренажные и циркуляционные, а также консольные (центробежные). Наиболее популярны у дачников последние два типа. Эти агрегаты просты в эксплуатации, компактны и экономичны, а при присоединении их к специальной системе автоматики получаются полноценные станции.

Поверхностные насосы состоят из следующих основных компонентов:

  1. Шланг. Это своеобразный водоносный путь от места, где происходит непосредственный забор жидкости до самого насоса и далее до точек пересечения с водопроводной системой или до водоразбора.
  2. Эжектор. Это специальное устройство, призванное улучшить циркуляцию и давление в насосе за счет увеличения глубины всасывания.
  3. Корпус. Его чаще всего выполняют из композиционных материалов, чугуна, алюминия или нержавеющей стали. При работе агрегата в течение круглого года, в зимнее время корпус требует защиты от холода.
  4. Двигатель. Он может быть внутреннего сгорания или электрическим. Все зависит от типа насоса.

Циркуляционные насосы

Эту разновидность поверхностных агрегатов отличает сложное устройство. Их, как правило, используют в автономных отопительных системах с целью принудительного перемещения воды в замкнутом контуре и поддержания в нем постоянной температуры.

По своей конструкции они имеют корпус со встроенным в него стальным или керамическим ротором, а также вал с лопастями.

На сегодняшний день существуют следующие виды циркуляционных насосов:

  • с «мокрым» ротором;
  • с «сухим» ротором.

Первые из них практически бесшумны, экономичны, дешевы и просты в эксплуатации. Их рабочий элемент сконструирован таким образом, что находится в воде, которая смазывает все детали и одновременно охлаждает двигатель. Но у подобных агрегатов имеется существенный недостаток. Дело в том, что при прекращении циркуляции жидкости двигатель может перегреться. Кроме того, КПД у таких агрегатов находится на крайне низком уровне.

Все виды тепловых насосов циркуляционного типа с «сухим» ротором имеют встроенный вентилятор. Их двигатель конструктивно изолирован от поступающей жидкости. При этом смазка всех движущихся деталей производится при помощи масла.

В свою очередь, подобные насосы подразделяют на:

  • консольные, в которых двигатель располагается отдельно от корпуса;
  • моноблочные, где корпус и двигатель также разделены, но находятся при этом в одном блоке;
  • inline-насосы, отличающиеся от двух предыдущих своей повышенной герметичностью.

Погружные насосы

Подобные агрегаты незаменимы в тех случаях, когда пласты воды залегают на глубине, превышающей отметку 8 м. Погружные насосы опускают в скважину вместе с напорной трубой. Далее под давлением, созданным гидравлическим устройством, вода поступает в дом.

Все виды погружных насосов высокопроизводительны, кроме того, обладают эффективным и качественным охлаждением. По своему внутреннему устройству погружные насосы классифицируются на:

  • центробежные, в которых вода вращается вместе с лопастями рабочего колеса и подается наружу под высоким давлением;
  • вибрационные, в которых жидкость всасывается за счет вибрационного и электромагнитного механизма.

Состоят такие насосы из корпуса, двигателя и выключателя. В дренажных и канализационных насосах дополнительно устанавливается измельчитель или режущий механизм, предназначенный для недопущения нахождения в жидкости твердых веществ, размер которых превышает 5 см.

Гидротехнические средства пожаротушения

К насосам, используемым для локализации очагов возгорания, предъявляются особые требования. От их конструктивного совершенства и технических параметров во многом зависит успех борьбы с огнем.

Какие существуют виды пожарных насосов? Все зависит от условий тушения. Так, на пожарных автомобилях устанавливают агрегаты центробежного типа. Они подают огнетушащие средства без всяких пульсаций, не повышают давление при заломке или засоренности пожарного рукава, просты и надежны в эксплуатации.

Важно также и то, что центробежные насосы, установленные на пожарных автомобилях, не нуждаются в сложном приводе от двигателя и обладают сравнительно низкой массой и габаритами. Однако такие агрегаты имеют и ряд недостатков. Они не способны самостоятельно засасывать жидкость и готовы к работе только после того как будет наполнена водой всасывающая линия.

Какие еще существуют виды пожарных насосов? Это вспомогательные агрегаты. Их также устанавливают на пожарных автомобилях. Вспомогательные насосы позволяют заполнить корпус центробежного механизма и полость всасывающего рукава водой. Именно поэтому их работа является кратковременной. После запуска центробежного насоса они отключаются. В качестве вспомогательных устройств используются агрегаты ротационного типа и др.

Масляные насосы

Данные устройства предназначены для снижения сил трения, возникающих между движущимися частями двигателя. Все виды масляных насосов делят на два типа. Первый из них регулируемый. В таких насосах поддерживается постоянное давление путем изменения производительности. Второй тип масляных насосов – нерегулируемые. Они также поддерживают постоянное давление, но только с помощью редукционного клапана. Большинство современных двигателей оснащают насосами нерегулируемого типа.

Агрегаты для перекачивания масла классифицируются и по своей конструкции. Они бывают:

  • шестеренными, с размещенными в корпусе ведущей и ведомой шестерней;
  • роторными.

В первом из этих двух видов устройств масло попадает в корпус, где захватывается шестернями. Далее через нагнетательный клапан оно перемещается в систему.

Производительность такого насоса находится в прямой зависимости от той частоты, с которой вращается коленвал. После того как давление нагнетаемого в агрегат масла превысит определенный предел, в работу вступает редукционный клапан. Он пропускает определенную порцию масла на всасывающую лопасть или на картер двигателя.

Что касается роторных насосов, то они могут быть как с нерегулируемым, так и с регулируемым управлением. Первый тип подобных агрегатов имеет ведущий и ведомый роторы, которые помещены в его корпус. Эти детали служат для захватывания масла, поступающего в систему. Далее, как и в шестеренном насосе, для перемещения вещества открывается редукционный клапан.

Роторные насосы, имеющие регулируемое управление, обеспечивают постоянное рабочее давление, которое не зависит от частоты вращения их коленвала. Для осуществления этой функции в них предусматриваются регулировочная пружина и подвижный статор. Постоянное рабочее давление создается путем изменения объема той полости, которая находится между ведущим и ведомым роторами.

Топливные насосы

Эти агрегаты являются основными элементами, без которых невозможна работа любого двигателя внутреннего сгорания. Их основное предназначение заключается в доставке бензина или дизеля от бака до камеры сгорания.

Один или два топливных насоса – это обязательное оснащение каждого автомобиля. Данные агрегаты выполняют работу, принцип которой во многом зависит от особенностей их конструкции. Какие существуют виды топливных насосов? Основных из них два. Это:

  1. Механический бензонасос. Данное устройство является частью карбюраторного двигателя. По своей конструкции он является классическим поршневым насосом. Основные детали такого агрегата — корпус, разделенный на две части диафрагмой, а также два клапана для подачи и приема топлива.
  2. Электронасос. Такой тип агрегата находит свое применение в бензиновых двигателях, имеющих раздельный впрыск. Электронасосы устанавливают либо непосредственно в баке, либо в каком-либо месте топливопровода. Наибольшее распространение получили погружные топливные агрегаты. Их размещают на дне бака. В свою очередь, по типу нагнетания масла электрические насосы подразделяют на центробежные, шестеренные и роторные.

Видов насосов немало, и все подобные устройства получили широкое распространение в той или иной сфере.

fb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о