Самовсасывающие насосы для воды: устройство, принцип работы, правила эксплуатации

Правила эксплуатации

Описываемый агрегат устанавливается на твердую поверхность строго по горизонтали и, по возможности, ближе к источнику водозабора. На случай вибраций желательно также закрепить конструкцию металлическим каркасом или рамами на болтах. К сети насос подключается через блок предохранителя УЗО. Заземление можно обеспечить стальным проводом толщиной порядка 6 мм. При этом один его конец крепится к корпусу, а другой — к заземлителю в виде металлической трубы от колодца или любого сооружения, ведущего в грунт.

Далее можно приступать к непосредственной эксплуатации вихревого насоса, проверив его герметичность и корректность произведенных подключений. Сначала жидкостью заполняется всасывающий патрубок и насосная часть. Для этого можно использовать воронку и заливной выход в конструкции. Когда будет полностью заполнена насосная часть, можно запускать оборудование в работу.

Принцип действия

Принцип действия вихревых насосов довольно прост. При совместном вращении перекачиваемой жидкой среды и крыльчатки создаются центробежные силы, под действием которых жидкость выталкивается в выходной патрубок под определенным напором. Если сравнивать центробежный и вихревой насосы по принципу действия, можно выделить ряд отличий.

Схемы работы центробежного и вихревого насосов

Так, особенности функционирования вихревого насоса заключаются в следующем.

При вращении крыльчатки в принимающий патрубок поступает небольшой объем перекачиваемой жидкости, которая начинает перемещаться по специальным пазам вращающегося элемента устройства.
Жидкость, попавшая в пазы крыльчатки, перемещается по ним от периферийной части лопастей к центральной (центробежный самовсасывающий насос работает по-другому).
Жидкость внутри насоса под воздействием центробежной силы перемещается по канавкам в лопатках в обратную сторону (к их периферии) и под определенным напором выталкивается в выходной патрубок.
В области принимающего патрубка лопатки, вращаясь, создают разрежение воздуха, что и обеспечивает всасывание жидкости во внутреннюю часть насоса.

Конструкция вихревого насоса разработана таким образом, что за один оборот крыльчатки цикл всасывания перекачиваемой жидкости и ее выталкивания в напорный патрубок повторяется много раз, что приводит к увеличению энергии потока жидкой среды и, соответственно, возрастанию значения формируемого напора.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Обладает ли центробежный насос способностью самовсасываниято: что такое самовсасывающий насос?

Авторы многих сайтов ошибочно причисляют к самовсасывающим насосам поверхностные и даже циркуляционные центробежные машины, которые необходимо полностью заливать жидкостью перед запуском, эти насосы не способны обеспечить самозаполнение подводящего трубопровода без использования дополнительных устройств.

Попробуем разобраться, почему большинство лопастных гидромашин не обладают самовсасыванием, и какие типы насосов обладают этой способностью. Какие насосы являются самовсасывающими?

Согласно ГОСТ 17398-72 «Насосы. Термины и определения» самовсасывающим является насос, который способен обеспечить самозаполнение подводящего трубопровода жидкостью.

Для работы самовсасвающему насосу может потребоваться небольшое количество жидкости, например, оставшееся после предыдущего запуска.

Почему центробежные насосы не обладают способностью к самовсасванию?

Частицы жидкости в центробежном насосе перемещаются от центра к периферии, а затем по отводу за счет силы инерции. Масса частиц воздуха значительно меньше массы частиц воды, поэтому они не обладают такой инерционностью. Движение частиц воздуха под действием силы инерции при вращении рабочего колеса не создается, значит воздух из всасывающего патрубка выкачиваться не будет и он не заполнится жидкостью.

Если центробежные машины не обладают способностью к самовсасыванию, то существует ли другой динамический самовсасывающий насос?

Какие динамические насосы являются самовасывающими?

Самовсасывающими являются вихревые насосы отрытого типа с глухими каналами, для работы им необходимо небольшое количество воды, оставшееся от предыдущего запуска.

Самовсасывающий вихревой насос

Всасывающий патрубок насоса соединен с каналом, через рабочее колесо жидкость поступает в канал , освобождая объем в ячейке колеса. Свободный объем заполняется воздухом из всасывающего патрубка. При вращении колеса ячейка достигает места, где канал заканчивается жидкость из канала поступает в ячейку рабочего колеса вытесняя газ. При дальнейшем движении жидкость переместится в канал, цикл повторится, вытеснив новую порцию воздуха из всасывающего патрубка в напорный.

Получается, что вихревой насос открытого типа выкачивает воздух из всасывающего патрубка, создавая в нем разряжение, в результате чего линия всасывания насоса постепенно будет заполнятся жидкостью. Этот факт позволяет считать открытые вихревые насосы самовсасывающими.

Эти насосы способны перекачивать не только воду, но и газожидкостную смесь обладают невысоким КПД, который не превышает 30%.

Самовсасывающие вихревые насосы закрытого типа

Вихревые насосы закрытого типа, способны обеспечивать самовсасывание только при наличии напорного сепарирующего колпака.

Устройство для обеспечения самовсасывания — напорный сепарирующий колпак Колпак устанавливается в линии нагнетания насоса.

При запуске в насосе должен находиться небольшой объем жидкости, достаточно воды оставшейся поле предыдущего запуска.

При вращении рабочего колеса вода в канале насоса будет активно перемешиваться с воздухом образуя газожидкостную смесь.

Проходя через профилированный канал колпака смесь закручивается жидкость отбрасывается к периферии канала, а воздух остается в центре и через трубки отводится в напорную линию. Вода из напорного колпака вновь направляется к лопастям рабочего колеса, смешиваясь с новым объемом воздуха, поступившим из всасывания.

Таким образом обеспечивается удаление воздуха из всасывающего трубопровода и заполнение его жидкостью, то есть насос работает в режиме самовсасывания.

Объемные самовсасывающие насосы

Принцип работы объемных насосов основан на изменении объема рабочей камеры. В фазе всасывания объем рабочей камеры увеличивается, в фазе нагнетания — уменьшается. Объемные машины способны перекачивать как жидкость, так и газ, в том числе создавая разряжение в линии всасывания, что обеспечивает заполнение всасывающей линии.

Существуют несколько типов объемных насосов — поршневые, винтовые, шиберные. Большинство конструкций объемных насосов предназначены для работы с гидравлическим малом, однако существуют объемные гидронасосы, предназначенные для работы на воде или эмульсии. Объемные насосы способны работать на высоком давлении, при этом их подача (по сравнению с динамическими) не велика.

Расскажите о собственном опыте, полученном в ходе откачки воды самовсасывающим насосом, поделитесь известными только вам нюансами работы. Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Задавайте вопросы по теме статьи.

На что смотреть при выборе насоса?

Перед окончательным выбором следует обратить внимание на несколько ключевых технических характеристик насосного оборудования. Одной из таких характеристик является производительность

Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум

Одной из таких характеристик является производительность. Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум.

Этот показатель можно рассчитать самостоятельно. Суммируйте расход воды всех точек забора (потребителей) в доме и умножьте на коэффициент 0,6. Число 0,6 означает, что одновременно используется не больше 60% от всех точек забора воды.

Коэффициенты для расчёта производительности представлены в л/мин и в куб. м/час. Для вычислений выбирайте только значения тех точек забора, которые есть в доме

Максимальный напор – это важный показатель. От силы напора зависит, будет ли насос перекачивать достаточное количество воды для ваших нужд. Для его расчёта необходимо суммировать динамический и статический уровни воды. Затем добавить 10% от полученной суммы.

Есть более сложные формулы, в которых учитывается расстояние до дома и количество точек забора воды. Если вы не хотите проводить сложные вычисления самостоятельно, то обратитесь за консультацией к специалисту.

Статистический уровень воды или глубина до зеркала – это расстояние между реальным уровнем воды и верхней точкой скважины. Если это расстояние не превышает 10 метров, то следует выбирать поверхностный насос.

Некоторые специалисты считают, что этот показатель должен находиться в пределах 2-7 метров. В иных случаях ориентируйтесь на погружной. Отметим, что последний более долговечный, почти бесшумный, а также мощный.

Поверхностные насосы довольно тяжёлые и шумные. Они идеально подойдут, если колодец или скважина глубиной до 10 метров

Также важна высота водяного столба или динамический уровень – это расстояние от кромки воды до дна скважины. Нужно учесть глубину колодца или скважины, так как в паспорте к насосу этот параметр также прописывается. Эти показатели, в идеале, должны совпадать

Стоит принимать во внимание и высоту самого насоса по отношению к скважине

Мощность оборудования фиксируется в Вт и означает, сколько электроэнергии будет «тянуть» насос. Не приобретайте насос с запасом мощности, иначе вы просто переплатите за электроэнергию.

Обратите внимание на материал корпуса, он должен иметь защиту от коррозии. Немаловажными являются и детали

Проверьте, хотя бы визуально, качество сборки, колёса. Лучше всего, если они «плавающие» и сделаны из прочного технического пластика.

Ключевой рабочий инструмент центробежного гидронасоса – это колесо. Чаще всего оно изготовляется из сплава цветных металлов, нержавеющей стали или чугуна.

Больше советов по выбору подходящей модели насоса для скважины мы привели в следующей статье.

В корпусе центробежного насоса находится рабочее колесо с лопастями, которые и перекачивают воду. В мощных приборах таких колёс может быть несколько

В рабочее состояние колесо приводит электродвигатель. Центробежная сила вытесняет воду к краю колеса от его центра. Таким образом, формируется зона повышенного давления и жидкость поступает по трубам до точек водозабора (кухня, ванна, полив). Затем давление снижается, и процесс начинается снова.

В некоторых центробежных насосах есть гидроаккумулятор. Это бак с мембранным элементом. Он используется для поддержания необходимого давления в трубах, по которым вода, при помощи насоса, поступает из скважины и в дом. Он незаменим для скважин и колодцем глубиной от 10 до 30 метров.

Ещё одним важным элементом считается обратный клапан. Принцип его действия заключается, в том, чтобы у воды не было возможности двигаться в обратном направлении, то есть из дома по трубам в скважину.

Стоит также учитывать, какую воду сможет перекачивать насос. Если вода в скважине с примесями извести, глины или песка, то это нужно обязательно озвучить перед покупкой. Иначе насос забьётся и раньше срока выйдет из строя.

Перед покупкой, узнайте расположение сервисных центров и наличие деталей (хотя бы ключевых) к выбранной модели насоса.

Если вы хотите устанавливать насос самостоятельно, то обязательно внимательно читайте инструкцию к прибору и проконсультируйтесь со специалистами.

Учитывая эти характеристики, вы без труда подберёте подходящую модель насоса.

Установить помпу это просто

Во многих регионах вода из-под крана, к сожалению, не пригодна для питья, и без бутилированной воды не обойтись. Если кулер занимает много места или не посилен для семейного бюджета, то хорошей альтернативой будет помпа, которая просто устанавливается на 19-литровый бутыль. Таким насосом для воды смогут пользоваться даже дети.

Как собрать помпу для бутилированной воды

В стандартной комплектации помпа состоит из:

основного насосного элемента (если его разобрать, то внутри будет гофрированная камера с пружиной, за счет сжимания и разжимания которой и происходит забор воды)
трубок для забора воды (обычно их три)
носика
защитного колпачка
щеточки для чистки трубок (ершик)

В зависимости от производителя укомплектованность продукта может отличаться.

Инструкция, как собрать помпу, достаточно проста, здесь всего несколько действий:

Как правило в коробке должны быть перчатки, все процедуры нужно выполнять ими.
Первое, что нужно сделать, — установить носик для воды в насос до щелчка.
Затем собираем трубочки, которые состоят из трех секций. Они составные, поэтому проблем возникнуть не должно.
Далее узким концом вставляем получившуюся трубу в основание насоса. Предварительно рекомендуется опустить конец трубки в кипяток, это позволит герметично соединить трубку и помпу.

Все. Помпа готова к бою.

Как установить помпу на бутыль с водой. Рекомендации по использованию

Здесь тоже ничего сложного. Бутыль освобождается от термоколпачка и пробки. Собранный механизм нужно поместить на горлышко, надавить с усилием, пока не услышите характерного щелчка и зафиксировать гайкой (она уже имеется на основании помпы).

Особенность насоса в том, что когда начинаете качать, вода какое-то время «думает», а только после нескольких нажатий начинает идти через краник. В конце процесса происходит то же самое, но уже в обратном порядке: то есть прекратить качать нужно немного заранее, иначе вода перельется через край посуды. Это не критичная особенность, привыкнуть к которой будет несложно.

Минус только в том, что нужно накачивать вручную (с кастрюлей или чайником это не совсем удобно). И насос выдает строго определенную порцию воды, то есть полстаканчика не получится налить.

Строение насосной станции

Если вам нужен насос только для полива, то для введения его в эксплуатацию вам нужен будет он сам, вводная и выходная магистрали, обратный клапан и система контролирующая расход воды — краны, дождеватели. Если система предназначена для организации водоснабжения коттеджа, то составных частей будет больше. В этой главе мы назовем основные из них и опишем их назначение. Комплект такого оборудования называется насосной станцией.

Насосная станция до установки

Таблица 1. Составные части насосной станции

Деталь, фотоОписание

Гидроаккумулятор

В системе обязательно должен быть установлен гидроаккумулятор, назначение которого — контролировать плавные изменения давления. Внутри такого бака установлена разделительная мембрана, с одной стороны от корой находится сжатый воздух, а с другой вода, подаваемая от насоса. Мембрана эластичная, поэтому помогает воздуху давить на воду. При запуске насоса он создает внутри бака его рабочее давление, которое обычно составляет 2-5 Бар. При его достижении агрегат отключается. Если открыть кран для водоразбора, мембрана начнет толкать воду в трубы. При расходе воды, давление в баке будет падать, пока не достигнет нижней отметки. В этот момент автоматика запускает насос снова.
Если бы бака не было в цепочке, то насос бы постоянно включался и выключался, так как максимальное давление в трубах достигается быстро даже при открытых кранах. Это привело бы к ускоренному выходу электромотора из строя

Выходная труба насоса

Обычно это гибкая подводка, которая соединяет сам насос с гидроаккумулятором. Ее аналог можно увидеть на любом кухонном смесители. Изделие усилено оплеткой из стальной проволоки

Подсоединяется оно к оборудованию за счет резьбовых соединений.
Важно! Диаметр этой трубки не должен быть меньше диаметра выходного патрубка насоса и входного у мембранного бака.
Сам бак соединяется с системой водопровода напрямую, сразу к трубам, либо же той же гибкой подводкой

Пример жесткой всасывающей магистрали

Подающая магистраль опускается прямиком в скважину. Выполнена она может быть из гибкого шланга или из труб, металлических или полимерных

На конце магистрали устанавливается фильтрующий элемент и обратный клапан, которые не дает воде из системы стекать обратно в колодец. Длина труб рассчитывается таким образом, чтобы они не доставали до дна скважины, но при этом были погружены в воду на несколько метров. Если не выполнить первое условие, в систему будет попадать много песка и прочих включений. Второе – при длительной расходе воды, ее уровень в колодце может упасть, и в насос пройдет воздух. Работа в «сухом» режиме чревата поломками

Обратный клапан с фильтром

Перед вами обратный клапан. В принципе, мы уже описали его назначение, повторяться не станем.

Фильтры и арматура

Фильтры и различная арматура могут не являться частью насосной станции, но в общей системе подачи воды, они важны. Сюда можно причислить различные системы очистки, запорные краны, манометры для контроля давления в системе.

Поплавковый выключатель

Чтобы перестраховать себя, точнее насос, от работы без воды, в колодец погружается автоматический поплавковый выключатель, который будет останавливать работу насоса в случае падения воды ниже критического уровня. Некоторые станции имеют встроенный датчик сухого хода – им дополнительные приспособления для отключения устанавливать не требуется.

Насос работает от электричества, поэтому под него в кессон нужно вывести отдельный провод и установить розетку. Расположить ее нужно в недоступном для воды месте.

Электрические разновидности для домашнего водопровода

Центробежные

Роль рабочего органа выполняет колесо с лопатками, помещённое в корпус. Корпус имеет два патрубка: для всасывания воды, расположенный напротив центра вращения колеса, и для подачи, расположенный на периферии в диаметральной плоскости.

Принцип работы основан на использовании центробежной силы. Вода подаётся в центр колеса. Вращаясь, лопатки захватывают воду и отбрасывают её к стенкам корпуса. Таким образом, в центре возникает разряжение, под действием которого всасывается новая порция воды, а по краям создаётся избыточное давление, вытесняющее воду в выходной патрубок.

Центробежные насосы для воды могут быть погружного или поверхностного исполнения.

Поверхностный водонасос этого типа сможет поднять жидкость с глубины не более восьми метров. Гидроагрегаты этого типа неспособны к сухому всасыванию, то есть перед использованием их необходимо залить водой.

Для увеличения глубины всасывания применяют инжекторные устройства, которые позволяют поднимать воду с глубины до пятидесяти метров.

Инжектор может встраиваться и в корпус насоса. При такой конструкции аппарат становится очень шумным, и устанавливать его в жилых помещениях не рекомендуется.

Вихревые

Вихревые электронасосы могут работать со смесью воды и газа благодаря своей конструкции и применению особой крыльчатки — импеллера, который захватывает воздух и продвигает его внутрь улиткообразного корпуса. Внутри корпуса есть небольшое количество воды, воздух перемешивается с жидкостью и выводится через выходной патрубок. В результате этого в корпусе создаётся разряжение, и происходит втягивание воды через входной патрубок.

Импеллер действует подобно инжектору и позволяет закачивать воду на высоту до 20 метров.

Роторные

Состоит такой насос из цилиндра, перемещающегося внутри его поршня, и двух клапанов на входе и выходе. При перемещении поршня вниз происходит сжатие воды в цилиндре, и вода вытесняется вверх, а при обратном движении создаётся разряжение, и в полость цилиндра поступает следующая порция воды.

Помповые агрегаты

Помпы могут приводиться в действие разными способами, но в быту чаще всего применяют моторизированные. Их работа обеспечивается бензиновыми или дизельными двигателями внутреннего сгорания. Конструкция исполнительного механизма позволяет перекачивать жидкости с твёрдыми частицами диаметром до 5 мм.

Производительность мотопомпы весьма велика, поэтому их применяют там, где необходимо перекачать большое количество воды, например: осушение водоёмов, пожаротушение, орошение полей. Мотопомпы по многим показателям отстают от электронасосов, зато они автономны, мобильны и не зависят от электросети.

Струйные гидравлические устройства

Эти насосы не способны создать на выходе давление, но их можно использовать для поднятия воды из неглубокого колодца в ёмкость на поверхности. В струйных устройствах нет движущихся частей. Роль рабочего механизма выполняет струя газа или жидкости.

К струйным гидравлическим устройствам относятся аэролифты. Устройство аэролифта следующее. Труба небольшого диаметра опускается в колодец. На расстоянии 20 см от нижнего края трубы есть патрубок, к которому подключается шланг от компрессора. Труба должна быть погружена в воду так, чтобы воздушный патрубок находился ниже уровня жидкости минимум сантиметров на тридцать. При подаче воздуха от компрессора пузырьки движутся вверх и подхватывают воду, которая находится выше них, таким способом газо-водяная смесь продвигается по трубе и выливается в ёмкость наверху.

Для максимально эффективной работы такого устройства нужно экспериментально подобрать необходимое давление воздуха в системе.

Классификация по типу установки — погружные или поверхностные насосы

Все насосы бывают погружными или поверхностными. Это классификация определяет расположение оборудование и принцип его работы.

Погружные насосы имеют особенную конструкцию для полного погружения в перекачиваемую жидкость. Эти специализированные насосы используются в различных промышленных и коммерческих целях, встречаются и на территории частных домов.

Конструкция погружного насоса имеет определенные особенности:

оснащен водонепроницаемыми кабелями, которые подают питание непосредственно на двигатель. Поскольку речь идет о погружении в воду, производители продумывают защиту от негативного воздействия водной среды на материалы агрегата;
двигатель и корпус турбины соединены между собой;
механические и электрические элементы управления находятся в защитном корпусе, чтобы не допустить попадание воды.

Для эффективной и бесперебойной работы оборудования через насос должно проходить достаточное количество жидкости. Если это недопустимо в силу конструктивных особенностей и условий эксплуатации, тогда в насосе присутствует кожух с закрытым верхом. За счет этого жидкость подается в насос.

Для надежной и длительной работы погружных насосов важно обеспечить дополнительную защиту от перегрузки. Поскольку отслеживать его состояние и исправность сложнее (агрегат находится на глубине), важно продумать систему защиты для продления срока службы оборудования

Также должна быть исправной и срабатывать система автоматического отключения насоса в случае остановки двигателя или заклинивания рабочего колеса. Если такая проблема будет иметь место, сложно предотвратить повреждение обмоток двигателя.

Погружные насосы бывают разных размеров, который зависит от сферы их применения – бытового или промышленного. Для тяжелых условий эксплуатации используют крупные насосы с возможностью перекачивания частиц диаметром до 65 мм. В промышленных условиях может иметь место двухуровневая система насоса путем соединения дух агрегатов. Так, можно обеспечить бесперебойность работы даже при выходе одного из строя. Плюсом такой системы будет снижение износа каждого насоса.

Погружные насосы устанавливают в следующих местах:

глубокие колодцы;
подвальные помещения с рисками затопления;
в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
в местах с ограниченным пространством;
сельскохозяйственные постройки;
трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.

Погружные насосы нельзя использовать при повышенных температурах жидкостей, в условиях агрессивной окружающей среды, в источниках с абразивными элементами, с твердыми частицами увеличенных фракций.

В погружных насосах система управления предназначена для контроля над уровнем жидкости. Она должна запускать или останавливать работу оборудования при достижении определенного уровня жидкости

В таких насосах важно исключить работу на сухую, что может привести к выходу из строя двигателя. Для этого производители оснащают модели насосов дополнительными функциями и сигналами тревоги.

Современные погружные насосы – это высокоэффективное оборудование, которое считается безопасным в использовании. Это долговечные двигатели со сроком эксплуатации свыше 40 лет. Это отличный вариант для перекачивания воды из источников, когда нужно полностью погрузить насос в жидкость или установить его ниже уровня земли.