Контакты
Главная / Карниз

Квалификация водяных насосов по конструкции и назначению. Типы водяных насосов и правила выбора. Преимущества центробежных насосов

Все эксплуатируемые насосные устройства предназначаются для взаимодействия с жидкостью и отличаются по характеру воздействия функциональных составляющих на воду.

Все насосы делятся на 2 основных категории:

  1. Динамические.
  2. Объемные.

В динамических устройствах жидкость перекачивается под действием сил, взаимодействующих с водой в рабочих полостях между входным и выходным отверстием устройства. Центробежные насосы считаются характерными представителями указанной категории. Подробное описание классификации таких устройств приводится в данной статье.

Разновидности центробежных насосов

Основной функциональной составляющей каждого центробежного насоса является колесо с лопастями, расположенное на специальном валу в корпусе в виде спирали. Такой насос функционирует за счет действия центробежной силы. Жидкость попадает в рабочий корпус в осевом направлении. Когда лопасти вращаются, вода придавливается к стенкам корпуса, а затем выходит под напором через нагнетательное отверстие. На месте входа воды в насос уровень давления снижается, а в области рабочего колеса – возрастает. Основной функциональной особенностью центробежных насосов является возможность непрерывной подачи воды.

Различают такие виды центробежных насосов:

  • Одноступенчатые горизонтальные. Конструктивные особенности обуславливают название этих консольных механизмов, в которых рабочее колесо устанавливается на наконечнике вала. В этой ситуации вал выполняет функцию консоли, на расстоянии между фронтальным подшипником и колесом. Насос при этом фиксируется на фундаментальной плите, которая также удерживает электрический двигатель;
  • Многоступенчатые горизонтальные. Эти устройства имеют несколько рабочих колес на одном валу. Функциональные характеристики таких устройств сопоставимы с несколькими насосами, установленными на один водопровод. Основной задачей таких насосов является образование высокого напора при сравнительно небольших подачах воды. Такие устройства создают напор, примерно соответствующий совокупному показателю нагнетаемого давления потока воды в системе несколькими устройствами;
  • Фекальные насосы используются для взаимодействия с жидкостями, содержащими большое количество разнообразных примесей. Подвод рабочей жидкости выполняется в осевом направлении. В быту и промышленности применяются вертикальные и горизонтальные устройства. Основной отличительной особенностью таких устройств является сравнительно небольшое количество лопастей на колесе. Корпус фекального насоса оборудован специальными лючками, необходимыми для выполнения обслуживания устройства.
  • Землесосы и песковые устройства применяются для взаимодействия с промышленными стоками, содержащими много различных примесей. Такие модели насосов способствуют перекачке гидросмеси с нормальной объемной массой 3 кг/л.

Отдельно следует рассмотреть центробежные насосы для добычи воды из скважин.

Принцип функционирования

Каналы между лопастями в процессе функционирования центробежного насоса заполняются водой. Когда вал вращается, на воду, расположенную между лопастями, оказывает воздействие центробежная сила, способствующая выводу жидкости из-под рабочей ступени. Таким образом, в центре ступени может возникать разряжение, сопровождаемое увеличением показателя давления на периферии. Вода перекачивается по всасывающему трубопроводу, а затем через патрубок направляется в насос.

Рабочая жидкость движется по трубопроводу, благодаря разнице в показателях давления в центральной части колеса и используемой приемной емкости. Вода под давлением выводится из рабочего колеса, направляется в спиральную камеру, а затем поступает в напорный патрубок, через который перетекает в напорный трубопровод. Показатель центробежной силы значительно повышается при увеличении числа оборотов вала, следовательно, повышается напор в системе. В качестве движущего привода для центробежных насосов может применяться обычный электродвигатель или турбина.

На сегодняшний день подобные устройства применяются в самых разных сферах деятельности. Существует множество подкатегорий центробежных насосов, которые пользуются немалым спросом на отечественном рынке.

Скважинные центробежные насосы

Скважинные насосные устройства подразделяются на две основных подкатегории:

  1. Полупогружные.
  2. Погружные.

Полупогружные агрегаты зачастую имеют конструкцию многоступенчатого типа с установленным напорным трубопроводом, электрическим мотором и надежным опорным узлом. В оборудованных крестовинах применяемой напорной трубы монтируются эластичные резиновые, либо лигнофолевые подшипники, благодаря которым вал насоса может нормально вращаться. Несколько секций вала объединяются при помощи накрученных муфт. Благодаря хромированному напылению, стенки вала надежно защищаются от коррозии, увеличивается показатель их износостойкости. Механизм контрреверса блокирует возможное вращение вала в обратную сторону. Рабочие колеса в устройствах бывают открытого или закрытого типа. Механизмы с открытыми колесами отличаются значительно меньшей чувствительностью к всевозможным примесям. Однако у насосов с закрытыми колесами значительно повышается показатель КПД. Напорный трубопровод в используемых устройствах полупогружного типа собирается из нескольких секций.

Электродвигатель можно обслуживать без особого труда в полупогружных системах. Однако монтаж таких систем требует соблюдения определенных правил в процессе бурения скважины, которая должна быть вертикальной и прямолинейной. Также к отличительным особенностям такого оборудования относится высокая металлоемкость и сложность установки.

Погружной насос, опускающийся в скважину, оснащается электромотором и многоступенчатой системой водозабора. Устройство погружается в установленную обсадную трубу и фиксируется к напорной трубной конструкции при помощи специальной муфты. Масса насосной установки передается на опорную плиту через трубопровод, состоящий из нескольких секций. С напорным трубопроводом соединяется при помощи специальных хомутов электрический кабель, питающий двигатель. Управление эксплуатируемым устройством выполняется при помощи удаленной автоматизированной системы.

В сравнении с полупогружными системами погружные отличаются несущественной металлоемкостью, их монтаж можно выполнять в непрямолинейных скважинных отверстиях, установка и демонтаж выполняется гораздо проще. К недостаткам таких устройств относится высокий показатель чувствительности к наличию песчаной массы в перекачиваемой воде.

Достоинства и недостатки центробежных насосов

Центробежные насосы наделены множество преимуществ, благодаря которым пользуются широкой популярностью на отечественном рынке.

К таким достоинствам относятся:

  • Сравнительно большое количество оборотов вала. Это дает возможность применять электродвигатели и турбины в качестве механизмов, обеспечивающих вращение;
  • Возможность постепенного снижения или повышения мощности. Благодаря такому качеству, запуск устройства может выполняться при перекрытой задвижке на выходном отверстии;
  • Когда несколько насосов устанавливаются на одном трубопроводе, уровень напора и интенсивность подачи воды значительно увеличиваются;
  • Простота конструкции;
  • Сравнительная дешевизна;
  • Возможность использования автоматизированной системы управления;
  • Жидкость может втягиваться в насос с большой высоты;
  • КПД таких устройств примерно составляет 0,6-0,8;
  • Надежность эксплуатации.

К недостаткам данного класса насосов можно отнести:

  1. Вероятность нестабильной подачи воды, изменяющейся в случае нестабильной работы электрической цепи.
  2. Когда выполняется запуск, рабочая емкость центробежного насоса обязательно должна быть заполнена водой. Зачастую воду приходится заливать в устройство, если уровень жидкость не достает до входного патрубка.
  3. Функциональные характеристики механизма могут в значительной степени снизиться в ситуации, когда в спираль попадает воздушная масса, подшипники и другие комплектующие при этом быстрее выходят из строя.

Чтобы воздух благополучно удалялся из системы, на кожухе устанавливаются специальные вантузы.

Нужно понимать, что на функциональные характеристики насосов оказывают воздействие некоторые факторы:

  • Возникновение засоров в области всасывания. Для этого выполняется замена фильтра;
  • Превышение допустимого уровня температуры перекачиваемой воды. В таком случае насос нужно выключить и подождать, пока жидкость не остынет;
  • Слишком маленький диаметр трубопровода в соотношении с его длиной. Недостатки проектирования системы, которые требуют корректировки;
  • Разгерметизация стыков на запорной арматуре, а также установленных фланцах. В таких случаях находится причина разгерметизации и принимаются соответствующие меры по уплотнению.

Самостоятельный монтаж центробежного насоса не представляет ничего сложного. Нужно всегда понимать, какие могут возникнуть трудности в процессе эксплуатации. Нужно постоянно контролировать работу устройства, чтобы избежать проблем в будущем. При появлении первых характерных признаков нарушения стабильности подачи рабочей жидкости, нужно самостоятельно выявлять возникшую проблему. Если своевременно принять необходимые меры, удастся дольше попользоваться насосом без необходимости проведения ремонтных работ.

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

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

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

  • мембранные;
  • роторные;
  • поршневые.

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

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

Роторные устройства

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

Достоинства роторных насосов:

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

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

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

Поршневые модели

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

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

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

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

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

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

Мембранные устройства

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

Конструкция устройства включает:

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

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

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

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

Преимущества мембранных насосов:

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

При таком обилии плюсов существенных минусов не выявлено.

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

Струйные насосы

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

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

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

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

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

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

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

Минус — низкий КПД (не более 30%).

Центробежные насосы

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

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

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

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

Осевые модели

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

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

Вихревые насосы

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

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

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

Классификация по типу питания

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

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

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

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

Классификация по качеству жидкости

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

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

Классификация по месту расположения

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

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

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

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

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

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

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

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

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

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

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

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

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

Поверхностные насосы

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

  • самовсасывающие;
  • автоматические;
  • насосные станции.

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

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

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

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

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.

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.

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