Устройство и принцип работы водяного насоса

Разновидности

Насосное оборудование вихревого типа можно разделить на два вида:

  • открыто-вихревые агрегаты;
  • закрыто-вихревые насосы.

Их принцип работы немного отличается, поскольку насосы первого типа имеют:

  • удлинённые лопатки рабочего колеса;
  • уменьшенный диаметр рабочего колеса в сравнении с просветом рабочего канала;
  • кольцевой канал в приборе соединён с напорным отверстием.

Закрыто-вихревые агрегаты отличаются таким строением:

  • укороченные лопатки, установленные под разным углом наклона (наклон вперёд, загиб назад либо под определённым углом назад или вперёд);
  • диаметр рабочего колеса равен просвету рабочего канала;
  • кольцевой канал имеет непосредственное соединение с входным и выходным отверстием.

Принцип работы у каждой разновидности отличается. Во время работы открыто-вихревого агрегата вода из входного патрубка через впускное отверстие и рабочую камеру с крыльчаткой попадает в кольцевой канал. Здесь рабочий вихревой процесс способствует формированию напорного потока. Этот поток направляется через выходное отверстие в магистральный трубопровод.

В агрегатах закрыто-вихревого типа водная среда из всасывающего патрубка проникает через впускное отверстие в кольцевой канал. Здесь формируется напорный поток и направляется через выходное отверстие в магистральный трубопровод.

Вихревые импеллерные насосы

Среди самовсасывающих модификаций присутствует группа вихревых насосов, однако, в отличие от центробежных аналогов, они не подходят для перекачивания вязких сред.

Наличие твердых включений в воде необходимо исключить, иначе работоспособность оборудования нарушится. Насосы вихревого типа просты в устройстве и обслуживании, но обладают меньшей производительностью и низким КПД.


Вихревой самовсасывающий насос Pedrollo PKm 60 для исключительно чистой воды: мощность – 0,37 кВт, производительность – 0,3-2,4 м³/ч, высота подъема воды – до 5 м

Схема устройства и принцип работы

Внутренние детали вихревого насоса мало отличаются от аналогов центробежного оборудования. Основной динамической деталью является рабочее дисковое колесо, оснащенное расположенными по кругу лопастями.

Лопасти вращаются внутри своеобразного канала, связанного с входящим и выводящим патрубками. Жидкость поступает по всасывающему патрубку, под воздействием вращения колеса закручивается и по винтовой траектории перемещается в сторону выхода.

Многократное нахождение жидкости в пространстве между лопастями образует дополнительную энергию и напор, поднимающий воду на необходимый уровень, на этом и основан принцип работы самовсасывающего вихревого насоса.

Всасываемый воздух смешивается с жидкостью, затем смесь вновь разделяется на два компонента: воздух выводится наружу, а жидкость продолжает циркулировать в рабочей камере. После того, как удален весь воздух, камера полностью заполняется водой и вводится в работу по принципу центробежного оборудования.


Вихревой насос Оптима (Польша) в чугунном корпусе, с мощностью 0,37 кВт и напором 35 метров. Предназначен для водоснабжения дома или садового участка, перекачивает только чистую воду

Обязательным элементом, как и у центробежного оборудования, является обратный клапан, выполняющий две функции:

  • препятствует обратному попаданию воздуха;
  • обеспечивает заполнение рабочей камеры водой.

Максимальная высота подъема воды, которую обеспечивает вихревое самовсасывающее оборудование, – 8 метров. От центробежных насосов вихревые отличаются двумя принципиальными качествами: они не перекачивают грязные среды, однако прекрасно справляются с перемещением смеси воздуха и жидкости.

Низкий КПД (от 25% до 45 %) объясняется тем, что много энергии тратится на процесс нагнетания жидкости. По этой причине владельцы загородных участков отдают предпочтение центробежным агрегатам. О вихревом оборудовании обычно вспоминают, когда нет возможности установить более продуктивный аналог.

Преимущества бытового использования

Достоинством данной категории самовсасывающих насосов являются компактные размеры и увеличенный напор (в 5-7 раз больше, чем у центробежных аппаратов). Таким образом, их рационально использовать при обслуживании источника воды, находящегося на далеком расстоянии от точек водоразбора, при условии, что большая производительность не нужна.

Вихревые насосы Speroni KPM выпускают в двух вариантах, различающихся габаритами, весом, объемом рабочей камеры и производительностью. Модификации используются для заполнения мембранных баков небольшого объема и систем отопления (+)

Примером может служить перекачка воды из колодца, высота подъема в котором не превышает 7-8 м, в так называемую «рабочую зону», где обычно расположены садовые посадки, грядки, теплицы. Учитывая неравномерность рельефа и огибание дачных строений, стоит рассчитывать на трубопровод до 100м длиной, а это значит, что потребуется большой напор.

Кроме использования вихревых модификаций в автономных частных водопроводах, их применяют для тушения пожаров, устройства вентиляции, в тепловых установках.

Технология ремонта водяного насоса

Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.

Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:

  • Отгибаем стопорную шайбу;
  • Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
  • Снимаем крыльчатку с сальника;
  • Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
  • Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
  • Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
  • Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
  • И последние совлекаем все уплотнение.

Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.

Устройство

Конструктивные особенности погружных насосов характеризуются принципом работы и типом функционального электродвигателя.

Скважинный насос центробежного типа состоит из двух частей – встроенного либо наружного приводного электродвигателя и целевой части прибора. Забор жидкости производится через трубу, которая опускается в источник с водой. Приводной электродвигатель находится при этом на некоторой глубине. Он подпитывается через электрический кабель, защищенный специальной оболочкой.

В принцип работы данного устройства заложено воздействие центробежной силы на гибкую диафрагму, которая, деформируясь, создаёт низкое давление, подающее воду в специальную камеру. В ход идёт пружинный механизм, диафрагма возвращается в исходное положение, клапаны закрывают входное отверстие и вода вытекает наружу.

Погружные насосы при работе находятся ниже погружаемой жидкости, что обеспечивает выкачивания жидких сред со значительной глубины. При этом происходит охлаждение узлов аппарата, что обеспечивает бесперебойную работу насосов, а также позволяет добывать газосодержащие жидкости.

Погружные насосы центробежного типа бывают с индикаторами воды и воздуха. Одни из них работают в результате заполнения водой, другие – воздухом. Все они подразделяются на одноступенчатые и многоступенчатые. Последние создают более высокое давление воды по сравнению с другими, что значительно увеличивает производительность приборов этого типа.

У моделей с вибрационными устройствами забор жидкости производится через нижнюю часть корпуса, что является необходимым условием защиты части скважины от скоплений песка и ила. Конструкции центробежных глубинных насосов наиболее сложные из всех, но при эксплуатации дают высокие показатели качества и надежности.

Вихревые насосы снабжены специальным вибрационным элементом, который и обеспечивает выкачивание воды. Они работают на принципе индукции вихревых потоков, отсюда и получили своё название.

Все погружные насосы обязательно оснащены фильтром грубой очистки, который защищает внутренность корпуса от попадания твёрдых частиц. Как правило, во всех видах погружных насосов используют автоматические датчики, способные остановить процесс перекачивания воды в любой момент, если вдруг по каким-то причинам наступит сбой, перегрев прибора или возникнут неполадки в его работе.

При водоснабжении дач и частных домов погружной глубинный насос монтируется в скважину, колодец или любой другой водоём.

Схема водоснабжения частного дома приводится в действие простым подключением электрокабеля к источнику питания, после чего вода незамедлительно начинает поступать к водостоку, в дом или к месту полива.

Фекальные насосы относятся к дренажному типу, они предназначены для выкачивания канализационных стоков. В габаритных помещениях, ресторанах, магазинах, расположенных в подвальных помещениях зданий и прочих подобных сооружениях, они монтируются вместе с канализационными подстанциями. Они представляют собой агрегат небольшого размера со встроенным насосом.

Работу таких насосов регулирует специальный шкаф управления, обязательно входящий в комплект вместе с прибором. Таких насосов в установке несколько, что обеспечивает слаженную попеременную работу агрегата в целом. Это обеспечивает бесперебойный принцип работы и долговечность насосной станции. При неполадках и поломках один насос сменяет другой.

При затапливании автоматика срабатывает, шкаф получает информацию об изменениях в резервуарах станции и происходит подключение насоса. В том случае, если мощности недостаточно, на помощь приходят другие насосы, которые также подключаются автоматикой. Канализационные станции универсальны, мобильны, просты и непритязательны в обслуживании. При большой мощности они достаточно экономичны и бесшумны, что является их преимуществом. Принцип их работы заключается в отводе сточных вод по наклонным трубам.

В бытовой сфере применяются установки, состоящие из фекального насоса и специального бака. Установка производится довольно быстро и без проблем. Главное – правильно подсоединить насос к баку, и тогда тот будет работать по мере заполнения накопительного резервуара сточными средами. Чем больше сточная яма, тем дольше будет работать фекальный насос. Для подстраховки желательно иметь ручную систему откачки жидких сред из бака.

Виды

В магазинах сегодня можно найти самые разнообразные типы насосов:

  • вакуумный и электрический;
  • подкачивающий;
  • ручной и автоматический;
  • мембранный;
  • мини станция;
  • консольные и проточные варианты.

Условно все водяные насосы можно разделить на предназначенные для грязной и чистой воды. Однако существуют и другие, более подробные виды классификации. В зависимости от своей конструкции насосы бывают погружными и поверхностными.

Поверхностный насос

Если на земельном участке обустроен неглубокий колодец, то для эффективной подачи воды наверх используют подъемные конструкции. В зависимости от модификации оборудования его можно устанавливать рядом с источником воды либо размещать непосредственно на поверхности при помощи поплавкового механизма. В зависимости от мощности модели глубина его всасывания варьируется от 5 до 9 м.

Технология работы такова, что во время всасывания часть поднявшейся воды через дополнительный канал возвращается обратно в эжектор, благодаря этому существенно возрастает давление на входе и воды подталкиваются снизу. Впрочем, подобная конструкция имеет один большой недостаток – по мере углубления ее КПД снижается, а энергопотребление, наоборот, возрастает.

Поверхностные насосы подразделяются на такие подвиды, как:

  • вихревые – обуславливают перекачку воды под воздействием повышенного давления;
  • центробежные – бывают много- и одноступенчатыми, приводятся в действие за счет создаваемой центробежной силы и считаются более эффективными, нежели вихревые;
  • самовсасывающие – производят подъем и перекачивание воды вместе с воздушными массами;
  • портативные – их принцип работы аналогичен самовсасывающим насосам, такие установки благодаря особому устройству могут удалять воздух из воды;
  • жидкостно-кольцевые – могут дополнительно перекачивать дизельное топливо и другие типы жидкостей.

Погружные насосы

Такие насосы применяют для того, чтобы поднимать воду с глубины, при этом не имеет значения большая она либо нет. В зависимости от функциональности погружные насосы могут иметь следующие модификации:

  • колодезные – располагаются на поверхности воды, оборудованы специальным поплавковым выключателем, который призван отключать механизм в случаях, когда вода достигает критически малого уровня;
  • скважинные – способны подавать воду с довольно больших глубин, при этом вода часто поднимается с примесями земли, ила и гравия.

Отдельно следует остановиться на двух разновидностях погружных насосов.

  • Дренажные варианты применяют для откачки грязной воды из самых разных объектов: подтопленных подвалов, траншей, строящихся колодец и котлованов. Они часто используются для осушения бассейнов, а также габаритных емкостей бочек. Впрочем, качать воду дренажными насосами из открытого водоема также реально – поливать сад и огород можно, всего лишь опустив насос в близлежащее озеро, реку или копанку.
  • Фекальные насосы применяют для стоков канализации. Они необходимы для перекачивания загрязненных сточных вод с большим количеством механических частиц в жидкости. Как правило, их монтируют на канализационной насосной станции либо крепят в сборном колодце, где при помощи насоса происходит измельчение крупных частиц и перекачка образовавшегося стока в специальный септик.

Таким образом, основным отличием фекального насоса от дренажного является механизм измельчения, мощности которого позволяют эффективно перемолоть не только фекальные волокна, но и различные предметы гигиены, полотенца, средства контрацепции и пакеты. Размер включений не имеет никакого значения, единственное, с чем фекальный насос справиться не в состоянии – это твердые камни, кирпичи и металлы.

Эти материалы обуславливают их устойчивость к внешней агрессивной среде. Такой механизм на даче, где оборудована автономная канализация, является по-настоящему незаменимой вещью, поскольку он погружается прямо в сборный колодец и в этом погруженном состоянии работает. Такую установку оборудуют специальными поплавками, которые подают сигналы в случае, если необходимо срочно прекратить работы по откачке стоков.

Особенности

Каждый домовладелец или собственник дачи, у которого есть свой участок земли, наверняка сталкивался с неприятной проблемой отсутствия воды. Отключение может длиться всего несколько часов, а может растягиваться и на несколько дней, причиняя существенные неудобства. Довольно неприятно, когда водоснабжение приостанавливается или существенно снижается напор воды в сезон полива, именно поэтому многие принимают решение о бурении скважины и установки отдельного водяного насоса.

Насосы выполняют такие две базовые функции, как:

  • обеспечивают бесперебойное водоснабжение дачи;
  • выводят все сточные и канализационные воды за пределы участка.

Существует множество насосов:

  • насос для колодца;
  • для полива и орошения;
  • для фонтана;
  • также производители выпускают дренажные и фекальные устройства.

Каждая модель отличается своими габаритами, параметрами мощности и техническими особенностями. Да и в классификации водоподъемников довольно сложно разобраться, не имея технического образования. С позиции машиностроения водяной насос – это устройство, представляющее собой некоторую гидравлическую конструкцию, которая используется для регулярной перекачки воды в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Классификация центробежных насосов

Существуют различные виды центробежных насосов, для классификации используются различия в конструкции корпуса и числе ступеней нагнетания жидкости в напорный рукав. Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом. Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа. Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

По расположению патрубков насосов

В зависимости от расположения патрубков помпы центробежного типа делятся на 2 категории:

  1. Классического или консольного типа, компоновочная схема предусматривает расположение входной магистрали по центру оси ротора. Выходной патрубок размещается на верхней части корпуса, угол между каналами составляет 90°. В конструкции используется силовой привод с горизонтальным расположением вала.
  2. Схема In-Line, отличающаяся расположением всасывающего и напорного каналов на одной горизонтальной или вертикальной оси. Оборудование предназначено для размещения на прямолинейных участках трубопровода, двигатель устанавливается вертикально.

По количеству ступеней насоса


Одноступенчатый насос

Классические центробежные помпы оборудованы 1 рабочим колесом, устройства применяются для подачи жидкости под низким давлением. Для обеспечения повышенного давления используются помпы с последовательной установкой 2 или 3 роторов, расположенных на одной оси.


Многоступенчатый насос

Каждое рабочее колесо оборудовано индивидуальной камерой, жидкость переходит из одного отсека в другой, последовательно набирая давление. Давление на выходе равно сумме давлений, обеспечиваемых ступенями помпы (с учетом потерь при перекачке жидкости внутри устройства).

По типу уплотнения вала

В зависимости от конструкции узла установки разделяются на следующие типы:

  • оборудование с сальниковой набивкой;
  • устройства с торцевыми уплотнительными кольцами (одинарного или двойного типа);
  • изделия герметичного типа с мокрым ротором;
  • оборудование с уплотнением вала обратным давлением (динамический тип).

По типу соединения с электродвигателем

Обычная муфта

Стандартные установки оснащаются помпой и двигателем с раздельными валами, которые оснащаются фланцами. Элементы фиксируются на поверхности с помощью шпонок, фланцы соединяются резиновыми муфтами, снижающими вибрации

Муфта с промежуточным элементом

Для ускорения процедуры обслуживания насосного оборудования используется конструкция с промежуточной вставкой. Элемент позволяет производить замену набивок насоса без снятия электрического двигателя с рамы.

Центробежный насос с глухой муфтой

Для снижения размеров и устранения вибраций, связанных с несоосностью валов, используются помпы моноблочного типа. Рабочее колесо устанавливается на удлиненный вал ротора электродвигателя. К моноблочным конструкциям относятся изделия, оборудованные неподвижной муфтой глухого типа. Установка подобной соединительной детали требует предварительного совмещения осей вращения роторов.

По назначению

Назначение центробежных насосов позволяет разделить оборудование на несколько категорий:

  • для подачи воды из колодцев и скважин (дренажные и скважинные установки);
  • помпы для откачки отходов жизнедеятельности (фекальные устройства и илососы);
  • шламовые помпы, позволяющие откачивать смесь жидкостей и твердых компонентов;
  • оборудование для пищевого производства;
  • пожарные насосы, отличающиеся повышенной надежностью и производительностью.

Какие бывают виды водяных насосов?


Появилось лучшее мобильное приложение для опытных БИгроков и можно абсолютно бесплатно скачать 1xBet на Андроид телефон со всеми последними обновлениями и по новой открыть для себя ставки на спорт.

Мы рассмотрим деление по таким критериям: условия использования и устройства рабочего элемента.

По этому критерию бывают:

  1. Поверхностные;
  2. Погружные;
  3. Бытовые;
  4. Промышленные.

Теперь отдельно рассмотрим особенности каждого из них.

Первые из них погружные. Для них характерное полное погружение в жидкость и бесперебойная ее перекачка. Принцип работы: выталкивание воды наверх.

Плюсы наружных помп: они без труда смогут закачивать воду на высоту 20 м, легко поддаются монтажу и обслуживанию. Минусы: глубина максимальной откачки – 7 м, очень шумная работа. Существуют, конечно, бесшумные модели, но стоят они намного дороже.

Второй тип насосов называется поверхностные. Это более мобильные устройства: могут легко переноситься и в момент работы находиться на поверхности земли. Принцип действия заключается в том, что жидкость поступает по трубопроводу и переводится в напорный сектор.

Плюсы глубинных оборудований: без труда справиться с глубиной даже 50 м, работают без шума, очень компактны. Минусы: слишком высокая стоимость.

Бытовые и промышленные (инжекторных) имеют такие отличие друг от друга: производительность и моторный ресурс. Бытовые есть источником поставки воды в жилых массивах, для очистки вод и полива земельных участков. Из-за возникшего большого спроса на данный вид, полки этого сегмента рынка просто кишат огромным ассортиментом

Поэтому очень важно правильно определиться с моделью

Плюсы инжекторных  насосов:  простота и надежность в установке, безопасность, возможность справляться с большими глубинами, подходят для бытовых сфер, высокая производительность и сниженный энергический расход.

Особенности сухих насосов

«Сухие» насосы применяются в отопительных системах длительной протяженности и характеризуются отсутствием контакта носителя тепла с ротором. Главным преимуществом использования таких агрегатов принято считать высокий КПД (порядка 80%).

Но хватает и недостатков: это необходимость отдельного звукоизолированного помещения, где будет работать устройство, по причине высокого уровня шума, а также важность контроля пылевых и взвешенных частиц в воздухе и носителях тепла. При выборе насоса сухого типа следует учесть, что они бывают 3 видов:

При выборе насоса сухого типа следует учесть, что они бывают 3 видов:

  • блочные;
  • консольные (отличаются горизонтальным положением двигателя);
  • вертикальные (патрубки расположены в одной оси, а двигатель – вертикально).

Принцип работы

Преимущество такого типа обогрева помещений заключается в том, что все комнаты в доме отапливаются гораздо быстрее, эффективнее и равномернее, чем при работе системы с естественной циркуляцией.

Являясь одним из самых важных компонентов отопительной схемы и системы подачи горячей воды, насос служит для обеспечения циркуляции жидкости, нагретой с помощью котла и идущей по трубам к радиаторам, чтобы отдать тепло, а затем снова возвратиться к котлу.

Как устроен водяной насос

Схема агрегата состоит из следующих комплектующих:

  1. Крыльчатка (колесо с лопастями, расположенное на роторном вале).
  2. Ротор (керамический или стальной), который вращается за счет работы электрического двигателя.
  3. Корпус, изготовленный из сплавов, исключающих коррозию: бронза, латунь, сталь, алюминий или чугун.
  4. Патрубки (входной и выходной).

Всасывание воды происходит благодаря снижению давления на входном патрубке. Крыльчатка вращается и вырабатывает центробежную силу. Это способствует компрессии, возникающей на патрубке, в результате чего тепло начинает нагнетаться в систему отопления, конкретнее – в трубопровод.

Маркировка

Идущие вслед за названием насоса цифры означают присоединительные размеры (в см или дюймах) и возможную высоту подъема агрегата (в метрах водяного столба). Это может выглядеть, например, как «32-60».

Популярные модели и производители

Рассмотрим наиболее известные и распространенные модели повышающих насосов:

Wilo Star-RS 25/4

Немецкий насос, который считается лучшим из циркуляционных устройств. Конструкция с мокрым ротором обеспечивает минимальный уровень шума и долговечность насоса. Обладает прочным чугунным корпусом, рабочее колесо изготовлено из полипропилена. Производительность — 3,5 м3/ч, напор составляет 4 м. Диапазон температур перемещаемой жидкости от -10° до + 110°. Вес насоса всего 2,4 кг;

Grundfos UPA 15-90

Детище датских производителей. Классический повысительный насос, способный развивать напор до 8 м при производительности 1,5 м3/час. Способен запускаться вручную или в автоматическом режиме (при открытии крана срабатывает датчик расхода). Мощность агрегата составляет 120 Вт. Начальное (входное) давление — 0,2 Атм. Диапазон температур — от +2 до +60°, что позволяет работать только с контуром ХВС. Срок службы, заявленный производителем, составляет 10 лет;

Jemix W15GR15-A

Изделие совместной российско-китайской фирмы. Обладает чугунным корпусом и алюминиевым кожухом электродвигателя. Оснащен контроллером уровня потока, позволяющим работать в автоматическом или ручном режиме. При производительности 1,5 м3/час насос демонстрирует напор 15 м, что намного превосходит показатели многих европейских конструкций. Автозапуск агрегата происходит при 0,09-0,12 м3/час;

Комфорт X15GR 15

Повышающий насос отечественного производства. Обладает корпусом из нержавеющей стали, производительностью 1,8 м3/час и напором 15 м. Предназначен только для работы с чистой водой. Специфическое требование — горизонтальный монтаж агрегата. Мощность — 120 Вт. Пользователи отмечают высокую работоспособность и надежность насоса, но критикуют слишком высокий уровень шума;

DAB DIVERTRON 1200

Погружной насос, который по достоинству оценивают владельцы частных домов. Обеспечивает подачу воды из колодцев. Мощность составляет 1,1 кВт, при глубине погружения 10 м насос способен поднять жидкость на высоту 48 м. Демонстрирует высокую производительность — 5,7 м3/час. Имеется электронный блок управления, защита от холостого хода (отключение). Нуждается в стабилизации электропитания;

ДЖИЛЕКС «Водомет» ПРОФ 55/75 Дом

Скважинный насос отечественного производства. Производительность составляет 3,3 м3/час, а напор — до 75 м, что позволяет работать в глубоких скважинах. При этом, мощность агрегата всего 900 Вт. Допустимая глубина погружения — 30 м, условием работы является вертикальная установка. Используется только для чистой воды;

Patriot F 900

Признан лучшим дренажным насосом погружного типа. Обладает пластиковым корпусом, поплавковым выключателем, вертикальным патрубком. Способен работать с грязной водой. Функционирует по схеме — 2 часа работы, после чего 15 минут перерыв. Производительность агрегата 14 м3/час, мощность — 0,9 кВт, напор — 10 м. Действует ограничение по температуре жидкости — до + 40°.

Преимущества насосного отопления

Не так давно практически все частные дома оснащались паровым отоплением, которое работало от газового котла или обычной дровяной печи. Теплоноситель в таких системах циркулировал внутри труб и батарей самотеком. Насосами для перекачки воды комплектовались только централизованные системы теплоснабжения. После появления более компактных аппаратов их стали применять также в частном домостроительстве.

Такое решение дало целый ряд преимуществ:

  1. Возросла скорость циркуляции теплоносителя. Нагретая в котлах вода получила возможность намного быстрее поступать в радиаторы и отапливать помещения.
  2. Значительно сократилось время на обогрев жилищ.
  3. Возрастание скорости протока повлекло за собой увеличение пропускной способности контура. Это означает, что для доставки к месту назначения того же количества тепла можно использовать трубы меньшего сечения. В среднем трубопроводы удалось уменьшить вдвое, чему способствовала принудительная циркуляция воды от врезанного насоса. Это сделало системы более дешевыми и практичными.
  4. Для прокладки магистралей в таком случае можно использовать минимальный уклон, не опасаясь сложных и протяженных схем водяного отопления. Главное при этом правильно подобрать мощность насоса, чтобы он смог создавать оптимальное давление в контуре.
  5. Благодаря бытовым циркуляционным насосам появилась возможность применять теплые полы и закрытые системы большой эффективности, для работы которых необходимо повышенное давление.
  6. Новый подход позволил избавиться от множества труб и стояков, которые не всегда гармонично вписывались в интерьер. Принудительная циркуляция открывает возможности для прокладки контура внутри стен, под полом и над подвесными потолочными конструкциями.

Минимальный уклон в 2-3 мм на 1 м трубопровода необходим для того, чтобы в случае ремонтных мероприятий сеть могла опорожняться самотеком. В классических системах с естественной циркуляцией этот показатель достигает 5 и более мм/м. Что касается недостатков принудительных систем, то самый значительный из них – это зависимость от электрической энергии. Поэтому в районах с нестабильными поставками электричества при установке циркуляционного насоса необходимо использовать блоки бесперебойного питания или электрогенератор.

Также следует быть готовым к возрастанию счетов на потребленную энергию (при правильном подборе мощности агрегата расходы можно минимизировать). Кроме того, ведущими производителями оборудования для систем отопления разработаны современные модификации циркуляционных насосов, способные работать в режиме повышенной экономии. К примеру, модель Alpfa2 от Grundfos в автоматическом режиме корректирует свою производительность, в зависимости от потребностей системы отопления. Стоит подобное оборудование достаточно дорого.

Устройство поршневых насосов и принцип действия

Самыми первыми гидравлическими машинами, преобразующими механическую энергию движения поршня в механическую энергию жидкости и известными еще до нашей эры, были именно поршневые насосы. Претерпевая различные дополнения, принцип их действия не менялся с тех самых пор.

В поршневом насосе, за счет циклического изменения объема, происходит циклическое заполнение цилиндров жидкостью с последующим ее вытеснением.

В качестве простейшего образца работы любого современного поршневого насоса, может служить рабочий цикл простой одноступенчатой гидравлической машины, состоящей из цилиндрической рабочей камеры с двумя отверстиями напорным и всасывающим и совершающего внутри нее возвратно-поступательные движения поршня. Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное конструкцией предусматривается кривошипно-шатунный механизм.

Всасывание жидкости в таком устройстве происходит за счет создания в рабочей камере низкого давления во время движения поршня вправо при закрытом нагнетательном клапане, а напор перекачиваемой жидкости открывает всасывающий клапан и рабочая камера полностью заполняется.

Затем при возвратном движении поршня, в цилиндре создается избыточное давление, значительно большее, чем в нагнетательном патрубке. Всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный открывается для подачи, за счет чего и происходит процесс нагнетания или вытеснения жидкости, равной объему рабочей камеры, в напорный коллектор трубопровода.

Полезный объем рабочей камеры это разница между максимальным и минимальным ее объемами, обусловленными положением поршня.

От частоты движения поршня зависит непрерывность поступления рабочей жидкости. Чтобы давление внутри напорного трубопровода было стабильным, обычно используются гидравлические агрегаты двухстороннего действия с несколькими рабочими камерами, точнее, цилиндры в них поделены на две равные части, в каждой из которых имеются оснащенные клапанами всасывающие и напорные патрубки. Такая конструкция позволяет в разных частях иметь разное давление. В то время, как в одной части под действием движения поршня идет процесс всасывания, в другой осуществляется нагнетание и наоборот. Для борьбы с пульсацией применяют воздушные колпачки и гидроаккумуляторы.

К поршневым насосам одинарного действия относятся плунжерный или скольчатый насос, а также диафрагменный насос. Диафрагменный отличается от плунжерного лишь наличием в его рабочей камере специальной активной или пассивной диафрагмы. Активные диафрагмы, передавая усилие на жидкость от штока, находятся под высоким давлением и поэтому из-за своей низкой усталостной прочности применяются в поршневых насосах низкого давления с большим числом качаний. А пассивные диафрагмы лишь отделяют жидкость, передающую энергию от плунжера к перекачиваемой жидкости и поэтому их применяют в насосах с высокими давлениями при малом числе качаний.

Более сложную конструкцию имеют поршневые насосы двойного действия, обеспечивающие более равномерную подачу перекачиваемой жидкости за счет наличия в них двух и более рабочих камер. Каждая камера работает в качестве насоса одинарного действия, а, в так называемых, дифференциальных насосах в правой рабочей камере, используемой как вспомогательная, отсутствуют клапаны, но за счет ее наличия подача жидкости не зависит от движений поршня.

Возможность регулирования напорного давления за счет варьирования частотных диапазонов поршневого хода, малые габариты и взаимозаменяемость узлов деталей являются основными плюсами поршневых насосов.

К недостаткам можно отнести невозможность из-за высокого давления на входе последовательно соединить нескольких поршневых насосов в одну цепь, невозможность перекачивания жидких сред с абразивными частицами, потребность в дополнительной охлаждающей системе и в дополнительном уплотнении между поршнем и стенками цилиндров рабочих камер. А также, в отличие от других объёмных насосов, поршневые насосы не обратимы из-за наличия клапанов, поскольку не могут работать в режиме гидродвигателя.

Сфера применения

Если говорить о поверхностных насосах, то из самого названия становится очевидным, что он не опускается прямо в воду, а размещается на ее поверхности. Для водозабора используется специальный шланг, погруженный на заданную глубину непосредственно в источник воды.

Принимая во внимание, что параметр подъема воды относительно невысокий, подобный механизм не может использоваться для скважин, зато для мелких колодцев и неглубоких родников этот способ может считаться самым лучшим

Сфера применения водоподъемника является широкой, среди распространенных направлений его использования следует выделить следующие:

  • обеспечение автономного водоснабжения;
  • эффективный полив сада и огорода;
  • осушение затопленных подвальных участков, котлованов и старых колодцев;
  • оптимизация работы центрального водоснабжения при помощи повышения внутреннего давления.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий