Классификация насосных установок. Типы водяных насосов и правила выбора

Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей и сообщения им механической энергии.

Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей гидравлических машин. Они применяются для наружного водоснабжения (в том числе и противопожарного) населенных пунктов и предприятий, внутреннего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий, для подачи воды на пожаротушение автонасосами, мотопомпами, для подачи воды и огнетушащих составов в установках пожаротушения, в системах смазки, топливоподачи и гидропривода пожарных автомобилей и для многих других целей. Насосы подразделяются на две основные группы: объемные и динамические . Объемными называются насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объёма камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. Динамическими называются насосы, в которых под воздействием гидродинамических сил перемещается с камерой (незамкнутом объеме) жидкость, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. К ним относятся струйные и лопастные насосы.

Весьма наглядной является классификация насосов по принципу действия, вне зависимости от вида перемещаемой жидкости (рис. 9.1).

Действие объемных насосов основано на изменении потенциальной энергии перемещаемой жидкости, а струйных и лопастных - на изменении кинетической энергии.

Рис. 9.1. Классификация насосов

Насосы классифицируются не только по принципу действия, но и по конструктивному исполнению, назначению, отраслевому применению, величине подачи и напора и т.д.

Рассмотрим основные схемы насосов.

Поршневой насос (рис. 9.2) в простейшем виде представляет собой расположенный в цилиндрическом кожухе поршень, при движении которого в одну сторону жидкость через всасывающий клапан поступает в рабочую камеру, а при движении в другую сжимается и затем выталкивается через нагнетательный клапан.

Положительными качествами поршневых насосов являются: высокий КПД, возможность получения больших давлений, независимость подачи от создаваемого давления, запуск без предварительной заливки всасывающих линий (самовсасывающие). Недостатками - громоздкость и затруднитель-ность непосредственного соединения с электродвигателем, наличие клапанов, неравномерность подачи, вызывающая вибрацию, сложность регулировки. Скорость поршня таких насосов ограничена действием инерционных сил.

Рис. 9.2. Поршневой насос

К насосам возвратно-поступательного действия, кроме поршневых относятся также мембранные (диафрагменные ) насосы (рис. 9.3), которые нашли распространение в системах топливоподачи автомобилей (в том числе и пожарных).

Рис. 9.3. Мембранный насос

К роторным насосам относятся пластинчатые, зубчатые (шестеренные), винтовые, червячные и др. Они представляют собой объемные насосы с вращающимся ротором без всасывающих и напорных клапанов и вследствие отсутствия возвратно-поступательного движения их можно непосредственно соединять с высокооборотными электродвигателями.

Типичным представителем роторных насосов является пластинчатый насос (рис. 9.4).

В простейшем виде он представляет собой эксцентрично расположенный в цилиндрическом корпусе 2 ротор 1 , в пазах которого находятся пластины 3 , отжимаемые от центра к периферии действием центробежной силы. При вращении цилиндра 1 пластины 3 производят всасывание жидкости через приемный патрубок 4 , сжатие ее и нагнетание через напорный патрубок 5 . Насос является реверсивным: при изменении направления вращения его вала изменяется направление движения жидкости в трубопроводах, присоединенных к насосу.

Рис. 9.4. Пластинчатый насос роторного типа

Зубчатый насос состоит из пары сцепленных между собой шестерен, расположенных в открытом с двух сторон кожухе (рис. 9.5), с минимальным зазором между зубьями и кожухом. Зубья при вращении захватывают жидкость и переносят её со стороны всасывания в сторону нагнетания. Эти насосы получили распространение в системах смазки при перекачки вязких жидкостей (масел).

Струйные насосы используются в пожарной охране для заполнения всасывающих линий пожарных насосов, для подачи воды на пожар при расположении насоса более 7 м над уровнем воды, для уборки воды из помещений после тушения пожара. Принципиальная схема насоса струйного типа, его работа и основы расчета приведены в гл. 3.

В противопожарном водоснабжении наиболее распространены центробежные насосы. В дальнейшем мы подробно рассмотрим устройство и принцип действия центробежных насосов (рис. 9.12), их классификацию.

Рис. 9.5. Зубчатый насос

Отметим только, что их широкое распространение объясняется высоким КПД, компактностью и сравнительной простотой в конструктивном отношении, ремонтопригодностью и удобством эксплуатации. Их можно непосредственно соединять с электродвигателями, легко регулировать, они имеют плавную, без толчков, подачу.

У осевых насосов (рис. 9.6) лопасти 1 закреплены на втулке 2 под некоторым углом к плоскости, нормальной к оси. При вращении лопасти взаимодействуют с потоком жидкости, сообщая ей энергию и перемещая её вдоль оси насоса.

Рис. 9.6. Осевой насос

На рис. 9.7 дана схема вихревого насоса . Жидкость поступает через патрубок 1 на периферию рабочего колеса с лопастями 2 и, получая от них энергию при движении по концентрическому каналу 3 , отводится в напорный патрубок 4 .

Характерной особенностью вихревого насоса являются подвод и отвод жидкости на периферии рабочего колеса по касательной к нему. Недостаток вихревых насосов - невысокий КПД. Осевые и вихревые насосы обладают реверсивностью, т.е. способностью изменять направление подачи при изменении направления вращения.

Рис. 9.7. Вихревой лопастной насос

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.

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: 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.

Гидравлическое устройство, которое используется для всасывания воды, её напорного перемещения или нагнетания, называется насосом. Как правило, любое перемещение жидкости подобными агрегатами происходит за счёт передачи ей потенциальной или кинетической энергии. В зависимости от технических параметров и назначения бывают разные виды насосов. При этом они отличаются коэффициентом полезного действия, мощностью, объемами перекачиваемой за единицу времени жидкости, максимальным напором и создаваемым давлением.

Выбор типа насосного оборудования в зависимости от цели использования можно сделать на основании следующей классификации:

1. Все погружные насосы можно разделить на три группы:
   • агрегаты скважинного типа подходят для установки в скважинах;
   • дренажное оборудование делится, в свою очередь, на два типа: насосы, которые работают с чистой водой, и приборы, которые могут использоваться для перекачки грязной воды;
   • колодезные агрегаты устанавливаются в шахтных колодцах.

1. Все поверхностные насосы можно разделить на следующие типы:
   • фонтанные;
   • канализационные установки, которые делятся на агрегаты наружного и внутреннего использования;
   • насосные станции.

Стоит знать: агрегатов для перекачки воды насчитывается около 3 тысяч видов. Их принцип устройства, область применения и особенности питания могут существенно отличаться. Чтобы правильно сделать выбор, необходимо учитывать назначение прибора и условия эксплуатации.

Классификация

При выборе насосного оборудования очень важно учитывать тип питания, поскольку в некоторых условиях может потребоваться независимая от электросети работа агрегата. Такая работа свойственна только агрегатам, укомплектованным двигателем внутреннего сгорания.

Так, по типу энергопитания все насосы можно разделить на такие виды:

1. Электрические приборы для работы мотора используют переменный ток. Это делает их зависимыми от электросети. Однако это позволяет не заботиться о пополнении запасов топлива. Выбор такого насоса стоит делать в том случае, если в месте его использования есть работающая электросеть. Важно учитывать напряжение в сети, а так же то, на какое количество фаз рассчитан прибор.
2. Жидкотопливные насосы , называемые мотопомпа, работают на ДВС. Они делятся на такие разновидности:
   • Бензиновые. Эти агрегаты используют бензиново-масляную смесь, приготовленную в определённой пропорции. Они более тихие в работе и менее дорогостоящие, чем дизельные агрегаты.
   • Дизельные насосы работают на солярке. Эти приборы отличаются высокой экономичностью и повышенным шумом при работе.

Главным преимуществом мотопомп является их мобильность и простота использования. Они подходят для мест, где есть перебои с подачей электропитания или полностью отсутствуют электрические сети.

Также есть классификация водяных насосов в зависимости от чистоты перекачиваемой жидкости. По этому критерию насосные агрегаты делятся на следующие типы:

• для чистой воды с содержанием твёрдых примесей, не превышающим 150 г/м³. Сюда относятся скважинные, колодезные и все модификации поверхностных насосов;
• для воды средней степени загрязнения , в которой содержание примесей не превышает 200 г/м³. К этой категории относятся дренажные насосы, самовсасывающие и циркуляционные агрегаты, некоторые виды насосных станций и фонтанные насосы;
• для сильно загрязнённой воды с концентрацией твёрдых примесей больше 200 г на кубометр. В эту категорию входят некоторые типы дренажных насосов, а также поверхностные канализационные устройства.

Внимание: неправильный выбор насоса по критерию чистоты перекачиваемой жидкости может привести к быстрому износу механических деталей и выходу из строя. Самостоятельно оценить степень чистоты воды можно только по количеству осадка и плавающим твёрдым частицам.

По месту расположения относительно водного зеркала все насосные агрегаты делятся на следующие типы:

• Поверхностные насосы устанавливаются на некотором расстоянии от источника и сообщаются с ним посредством трубопровода или шланга. Мощность агрегата зависит от расстояния, на котором оно находится от источника. Чем оно больше, тем выше должна быть мощность.
• Погружные агрегаты монтируются в гидротехническом сооружении. При этом корпус прибора должен быть полностью либо частично погружён в воду.

Агрегаты поверхностного типа

Насосы поверхностного типа чаще всего используются в быту для дач, загородных домов и коттеджей. Они подходят для оросительной системы, полива огорода и подъёма давления в системе водоснабжения.

Такие насосы для воды отличаются небольшими размерами, простотой эксплуатации и высокой экономичностью. Если их укомплектовать дополнительной автоматикой, то приборы будут работать, как автономные насосные станции. А при комплектации выносным эжектором агрегат сможет поднимать воду со значительной глубины.

По способу транспортировки воды и устройству такие приборы делятся на следующие типы:

1. Вихревые – это агрегаты с особой формой лопастей рабочего колеса, способствующей характерному вращению воды в пространстве между лопастями. Благодаря концентрации завихрений в один канал удаётся добиться мощного вращательного движения потока. В итоге напор такого агрегат в 5 раз выше, чем у его центробежного собрата. Это компактные приборы с приемлемой ценой. Однако они могут работать только с чистой водной средой.
2. Центробежные насосы имеют лопасти, которые разбрасывают воду по стенкам рабочей камеры. Это более массивные агрегаты с бесшумной работой.

Самовсасывающие приборы

Такие типы насосов очень ценятся за их простоту, неприхотливость в обслуживании и удобство эксплуатации. В зависимости от наличия эжекторного устройства агрегаты бывают:

• безэжекторные . В них жидкость втягивается за счёт особой гидравлической конструкции насосного оборудования;
• эжекторные . В этом приборе поднятие воды осуществляется за счёт нагнетания вакуума в эжекторе.

Такое оборудование можно использовать для:

• полива огорода и сада;
• обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения загородного дома;
• для подъёма жидкости из чистых или слабо загрязнённых поверхностных водоёмов, колодцев или скважин.

Главный недостаток безэжекторных агрегатов – небольшая высота подъёма, не превышающая 9 м. Однако агрегаты с эжектором легко справятся с этой проблемой. Самовсасывающие насосы сложно эксплуатировать в холодное время года, поскольку все водоподающие механизмы находятся на поверхности и нуждаются в защите от замерзания.

Насосы фонтанного типа

Фонтанный тип насосного оборудования нашёл широкое применение в ландшафтном дизайне. С помощью таких агрегатов обустраивают мини пруды, декоративные водоёмы, ручьи, фонтаны и каскадные водопады. Отдельные модели такого оборудования дополнены функцией фильтрации жидкости, поэтому могут работать с морской водой.

Благодаря использованию специальных насадок можно формировать красивые фонтанные струи. Помимо этого такое насосное оборудование может использоваться для орошения отдельных близкорасположенных территорий.

Фонтанные насосы делятся на два вида:

• приборы, устанавливаемые на дно водоёма (на поверхности видна только насадка);
• агрегаты, монтируемые вне источника воды.

Кроме этого есть сверхмощные агрегаты для создания масштабных водных композиций и обслуживания объектов значительного размера, а также оборудование небольшой мощности для маленьких водоёмов и фонтанных ансамблей.

Насосная станция

Агрегат состоит из следующих частей:

• насоса;
• гидроаккумулятора;
• обратного клапана;
• датчиков управления.

Принцип действия оборудования основан на строении гидробака, внутри которого есть резиновая груша, куда закачивается вода из источника. Эта груша помещена в стальной корпус, в который закачан воздух, создающий определённое давление в системе. Реле давления реагирует на изменение давления воздуха, которое зависит от степени наполнения груши водой. В итоге реле запускает или останавливает насосное оборудование для закачки воды в бак.

Важно: чтобы продлить срок службы насоса, обязательно используйте фильтрующее приспособление на всасывающем патрубке.

Агрегаты погружного типа

Эти приборы устанавливаются в месте забора воды. При этом в водную среду погружается либо весь агрегат с мотором, либо электродвигатель располагается над поверхностью воды. Такое насосное оборудование может перекачивать жидкость со значительной глубины. Оно отличается большой производительностью и эффективным охлаждением двигателя.

В зависимости от внутреннего строения прибор делится на такие виды:

• вибрационные насосы – это приборы, которые всасывают жидкость за счёт электромагнитного поля и вибрационного механизма. Такая работа прибора диктует особые правила его установки – на определённом расстоянии от дна водозабора, поскольку агрегат способен поднимать со дна ил, песок и другой осадок;
• центробежные агрегаты работают за счёт кручения лопастей. Когда на них попадает вода, она отбрасывается на стенки рабочей камеры и под давлением транспортируется наружу.

Скважинные насосы

Данные агрегаты подходят для поднятия воды со дна скважин. Эти приборы имеют вытянутую цилиндрическую конфигурацию и небольшие размеры, позволяющие опускать их в обсадную колонну. Такое оборудование может работать на значительной глубине в артезианских скважинах. Мощность прибора довольно внушительная. Для перекачки подходит только слабозагрязнённая или чистая водная среда.

Совет: при выборе диаметра насоса следите, чтобы его размер был на 1-1,5 см меньше сечения обсадной трубы, поскольку для свободного извлечения прибора используется трос, закреплённый на петле корпуса.

Дренажное оборудование

Это оборудование подходит для перекачивания загрязнённой воды из водоёмов, подтопленных подвалов, котлованов, траншей и т.п. Однако есть и модификации, которые рассчитаны на работу в слабозагрязнённой среде.

Дренажный насос легко справляется с водой, в которой содержится большое количество песка, травы, глины, ила или другого мелкого мусора. А некоторые модели укомплектованы измельчительными ножами, наподобие фекальных насосов. Перекачиваемую воду можно использовать для орошения, полива огорода и технических нужд.

Колодезные агрегаты

Такие насосы подходят для перекачивания воды из шахтных колодцев. Водная среда может содержать небольшое количество мелких примесей в виде песка, глины и ила. Главное их отличие от агрегатов скважинного типа состоит в глубине погружения, она сравнительно небольшая. Подобное оборудование подходит для перекачки чистой воды для нужд питьевого водоснабжения.

Мощность, максимальный напор и производительность такого оборудования довольно внушительные, но и габариты прибора не отличаются компактными размерами. Агрегаты колодезного типа могут похвастаться бесшумной работой и малой вибрацией.

Насосы циркуляционного типа

Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.

В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:

• Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
• Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.

Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.

Канализационные насосные устройства

Такое оборудование используется для отвода сточных вод. В зависимости от места установки насосы могут быть двух видов:

1. Погружные дренажные агрегаты канализационного типа монтируются в месте сбора сточных вод, а именно в септике, отстойнике, сточной канаве, выгребной яме и т.п. Подача стоков в эти накопители осуществляется самотёком за счёт наклона труб. Обычно такое оборудование используется на дачных участках.
2. Принудительные канализационные насосы наружного типа – это комбинация насосного оборудования и накопительной ёмкости. Это устройство устанавливается в многоэтажных домах, офисных зданиях, производственных помещениях, где нет возможности осуществлять удаление сточных вод самотёком. Они монтируются в подходящей нижней точке системы и осуществляют сбор стоков в специальный бак, откуда под действием насоса они поставляются к месту самостоятельного стока в канализационную систему.

Как правило, многие канализационные фекальные насосы укомплектовываются специальными измельчительными ножами. Это позволяет им транспортировать стоки с высокой степенью загрязнения. За счёт ножей осуществляется измельчение крупных составляющих стоков, что препятствует засорению насосного оборудования.

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.

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 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.

Связанное видео:

Обзор дренажных насосов Хозяин

Обзор насосных станций Хозяин

Обзор поверхностных насосов

Обзор погружных скважинных насосов

Классификация насосов

В рубрике «О сайте» поговорим о классификации насосного оборудования. Насосное оборудование широко используется в различных сферах промышленности и быта, исходя из этого, заводы производители насосного оборудования постоянно расширяют и совершенствуют свой ассортимент, разрабатывая и предлагая на рынок новые типы насосов различного функционального назначения и технических характеристик. Основными параметрами любого насоса не зависящими от его типа или вида, является расход и напор. Расход – это объем перекачиваемой среды в единицу времени. Измеряется в метрах кубических в час (м3/час). Напор – это максимальное давление, которое может создать насос на напорном патрубке, Напор измеряется в метрах водяного столба (м). Очень важными характеристиками насосного оборудования являются также его коэффициент полезной мощности (КПД) и потребляемая мощность (кВт). Как и всякое оборудование, насосное также имеет свои технические параметры, определяющие его класс, вид и, в конечном итоге, его стоимость.
Эта классификация будет не полной , так как на сегодня существует много других способов классификации насосного оборудования. Мы рассмотрим наиболее часто используемые способы классификации.
Виды классификации насосного оборудования
Как известно насосное оборудование состоит непосредственно из самого насоса и привода. На данный момент в странах СНГ нет единой межгосударственной системы для классификации и кодирования насосного оборудования. В единой системе конструкторской документации (ЕСКД) класс 6 предусматривает классификацию насосного оборудования по конструктивным и потребительским признакам. ГОСТ 17398-72 «НАСОСЫ термины и определения», который действует сейчас в России и других странах СНГ, устанавливает термины и определения на насосное оборудование и на их основные технические показатели и характеристики. Данный стандарт в рекомендательном порядке определяет виды насосов по конструктивным признакам, а также в рекомендательном порядке включает схему классификации насосов по видам, по принципу действия и по конструкции.
В связи с тем, что отсутствует единая система классификации насосного оборудования и запасных частей, традиционно на заводах производителях насосного оборудования сложились самые различные способы их классификации. В качестве примера можно выделить классификацию центробежных насосов:
по функциональному назначению в зависимости от способов эксплуатации: (подпиточные, конденсатные, циркуляционные, сетевые, судовые и т. п.);
по виду перекачиваемой среды (водяные, нефтяные, химические и др.);
по количеству рабочих колёс (одно ступенчатые насосы, двухступенчатые и многоступенчатые):
по расположению оси вала в пространстве (горизонтальные и вертикальные):
по давлению (насосы для низкого давления, среднего и высокого давления);
по способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним (двойным всасыванием));
по способу соединения с приводом (с редуктором, со шкивом или соединения с помощью муфты):
по способу монтажа насоса относительно поверхности жидкости (поверхностные и погружные).
В ГОСТ 17398-72 «НАСОСЫ термины и определения» можно найти определения используемых типов насосов:
Насос – это изделие, применяемое для создания потока жидкости. В работу насос приводится при помощи приводов.
Центробежный – это лопастный насос, в котором жидкость перемещается через рабочее колесо от его центра к периферии. Данный вид насосного оборудования являются самым распространенным видом динамических машин. Они очень широко используются: в системах водоснабжения, теплоснабжения, водоотведения, в химической, в атомной, в авиационной промышленностях.
– это насос, в котором жидкость перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Вихревые насосы по устройству аналогичны центробежным насосам. Корпус изделия герметичен, внутри корпуса находится вал с зафиксированным на нем рабочим колесом. У колеса имеются лопатки, установленные перпендикулярно оси вращения вала, передающие жидкости механическую энергию. В результате перекачиваемая жидкость попадает в гнезда и перебрасывается в напорный патрубок насоса.
– это насос, у которого вал с рабочим колесом (колесами) расположен горизонтально, вне зависимости от расположения вала привода или передачи.
– это насос, у которого вал с рабочим колесом (колесами) расположен вертикально, вне зависимости от расположения оси привода или передачи. Горизонтальные и вертикальные насосы применяются в установках повышения давления воды для промышленного, городского или сельского водоснабжения, в автоматических насосных станциях, а также в системах полива и орошения полей.
насос – это насос, у которого рабочие органы расположены на консольной части его вала. Этот вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала (консоли), установленного в подшипниках корпуса насоса, удаленном от привода. Изделия комплектуются приводом устанавливаемым, как правило, на общую платформу. Консольные насосы используются для перекачки воды, химически не агрессивных жидкостей, жидкостей включающих примеси.
– это насос, у которого рабочее колесо (колеса) расположены на валу привода (двигателя). Этот вид центробежного насоса характеризуются осевым всасывающим патрубком и радиальным напорным. Жидкость поступает в насос по направлению, совпадающему с продольной осью вала, а отводится (подается) перпендикулярно (радиально) ей. Данный вид насосов имеет достаточно широкий спектр использования от воды в системах водоснабжения и пожаротушения до обеспечения циркуляции теплоносителя в системах отопления и кондиционирования.
Насос с боковым входом – это насос, к которому жидкость подводится в направлении, перпендикулярном оси рабочих колес.
Насос с осевым входом – это насос, у которого жидкость подводится в направлении оси рабочих колес.
Одноступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается одним комплектом рабочих колес. Благодаря высокой их надежности и простоте при эксплуатации, а также бесшумной работе и отсутствию необходимости в регулярном техническом обслуживании, эти насосы нашли свое широкое применение в промышленности и бытовом хозяйстве. Максимальная глубина всасывания таких насосов 7 метров
Двухступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается последовательно двумя комплектами рабочих колес.
Многоступенчатый – это насос, в котором жидкость перемещается последовательно несколькими комплектами рабочих колес. Центробежный многоступенчатый насос отличаются от обычного центробежного насоса количеством рабочих колёс: три или более, установленных на одном валу. Колеса вращаются внутри диффузоров, которые обеспечивают продвижение жидкости с выхода каждого рабочего колеса по направлению к всасывающему патрубку последующего рабочего колеса. После прохождения жидкости через все последовательно установленные рабочие колёса, она выталкивается через напорный патрубок из насоса.
Поверхностный – это насос, который монтируется над уровнем перекачиваемой жидкости. Данное насосное оборудование устанавливается возле источника водоснабжения. Забор жидкости осуществляется методом всасывания. У данного вида насосов есть определенные ограничения по глубине всасывания жидкости из источника водоснабжения. Глубина всасывания составляет 8-9 метров. При больших глубинах всасывания необходимо монтировать насосы либо с выносным эжектором, либо погружные насосы.
Погружной – это насос, который монтируется под уровнем перекачиваемой жидкости. Этот вид насосного оборудования монтируется в случаях, когда применение поверхностного насоса либо нецелесообразно, либо невозможно. Это оборудование погружаются непосредственно в перекачиваемую жидкость. Погружные насосы предназначены для подачи жидкости из глубоких колодцев, котлованов, открытых водоемов, где расстояние по глубине составляет более 9 м
– это один из видов погружных насосов, которые монтируются в скважинах.
Дозировочный – это насос, обеспечивающий подачу жидкости или химического раствора с заданной точностью.
Ручной – это насос, в котором движение жидкости осуществляется за счет мускульной силы человека.
– это насос, позволяющий самостоятельно заполнить подводящий трубопровод перекачиваемой жидкостью.
– это насос, у которого эжектор монтируется в скважине или глубоком колодце. Сам же насос находится на поверхности. От эжектора к насосу подходят две трубы, по которым осуществляется подача и рециркуляция перекачиваемой жидкости.
Взрывозащищенный – это насос, конструкция которого обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию в заданных условиях.
Электронасос это насос с приводом от электрического двигателя, конструктивно узлы которого входят в конструкцию насоса
Отсутствие единого и системного подхода к классификации насосного оборудования в странах СНГ привело к появлению значительного многообразия их типов. Насосное оборудование близкое или даже однотипное по параметрам, конструкции и функциональному назначению – практически не унифицировано и выпускаются по различной конструкторской и технологической документации, в т. ч. и по своим стандартам. В насосах, которые относятся к одной конструкции, повторяемость инженерных решений практически отсутствует, не говоря уже об унификации запасных частей и деталей в насосном оборудовании различного конструктивного исполнения, например, вертикальных и горизонтальных. Несовершенство способов классификации насосного оборудования и запасных частей к ним, а также отсутствие рычагов воздействия, которые были бы направлены на обеспечение уровня унификации и стандартизации изделий при проектировании и производстве, привело к тому, что разработка и модернизация насосов осуществляется в отрыве от унифицированных международно признанных зарубежных изделий.
В основу системы классификации «EUROPUMP», положен национальный стандарт Германии VD MA 24261 «Классификация центробежных, (часть 1) объемных плунжерных (часть 2) и ротационных насосов» (часть 3), а также основные положения стандарта использованы при разработке систем классификации в национальных стандартах США, например API610. Эта система классификации насосного оборудования позволяет относить их к классам и группам на основании основных функциональных и конструктивных признаков с поэтапным переходом к второстепенным признакам. Данные принципы классификации насосного оборудования используются в ведущих странах ЕС, и признаны также подавляющим большинством зарубежных государств, где производится насосное оборудование. Стандарты наименований и кодирования «EUROPUMP». DIN 24250 «Насосы центробежные, наименование и нумерация изделий», DIN 676 «Классификация. Кодирование. Основные понятия», которые разработанные на основе европейской системы, Международная «Гармонизированная система описания и кодирования товаров» – согласуются между собой и способствуют установлению унификации терминов, определений и наименований.
В заключение следует отметить, что такую работу следует проводить и в межгосударственном совете (МГС) по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ по внедрению международных стандартов и изданий «EUROPUMP» в России и странах СНГ.