Самовсасывающий насос: устройство и принцип действия центробежного, работа водяного вихревого насоса, конструкция

Что учесть при установке и подключении насоса?

Подбирая насосную, станцию в расчет берутся:

Мощность. Имеется в виду количество затраченной энергии, которая сопоставима с высотой водяного столба. Принято считать, что один киловатт мощности способен поднять воду до отметки +10 метров. Если систему оснастить эжектором, высота водяного столба увеличится на 30%.
Производительность. Это объем воды, перекачиваемый за единицу времени. Обычно указывается количество кубометров в час. Данный показатель сопоставляется с расходом воды и дебитом скважины. При подбое оборудования за основу берется условие, что дебит больше производительности.

Рассчитывая требуемую производительность самососущей насосной станции, в расчет закладывается суммарное потребление всех подключенных точек. Предполагается, что они включены одновременно.

При этом необходимо, чтобы вода была поднята с отметки залегания водоносных пластов до горизонта, и передана от скважины к дому. Зная, на какой глубине залегает вода, не сложно подобрать мощность насоса. Дистанция, на которую жидкость передается по горизонтали, также указывается в технической документации.

Если требуется рассчитать производительность насоса для полива, нужно сложить площадь орошаемой поверхности. Суммируются квадратные метры, которые занимает огород, палисадники, клумбы, насаждения, цветники и т.д. Полученную площадь нужно умножить на норму потребления влаги. Этот показатель един для региона, и его можно посмотреть в интернете

Важно, чтобы производительность не была меньше

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

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

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

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

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

Почему центробежные насосы не обладают способностью к самовсасванию?

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

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

Какие динамические насосы являются самовасывающими?

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

Самовсасывающий вихревой насос

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

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

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

Самовсасывающие вихревые насосы закрытого типа

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

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

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

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

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

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

Объемные самовсасывающие насосы

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

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

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

Установить помпу это просто

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

Как собрать помпу для бутилированной воды

В стандартной комплектации помпа состоит из:

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

В зависимости от производителя укомплектованность продукта может отличаться.

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

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

Все. Помпа готова к бою.

Как установить помпу на бутыль с водой. Рекомендации по использованию

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

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

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

Основные виды самовсасывающих насосов

Насосы делятся еще на несколько видов:

Центробежные. Насосы этого типа работают благодаря центробежной силе, от этого они и получили свое название. Конструкция у такого оборудования достаточно простая, легко регулируется, а работа агрегата очень экономичная. Чаще всего центробежные насосы применяют для обустройства систем водоснабжения и водоотведения на дачных участках в теплицах и в загородных домах. Применяют такие устройства и на автомойках, где необходимо нагнетать давление жидкости, с таким насосом подача воды будет бесперебойной. Важным достоинством центробежного насоса является функция самоизливки всасывающего трубопровода при запуске, также такой насос считается достаточно эффективным, производительным и удобным в обслуживании. При выборе такого агрегата надо учесть, что глубина источника должна составлять не больше 10 метров

Также специалисты советуют обратить внимание на то, что центробежные насосы не советуют применять в местах с высоким содержанием воздуха (больше 7%), в такой ситуации перекачивание может прекратиться. Что касается работы с грязной водой, то такие насосы подходят для этих целей, но со временем происходит накопление грязи между рабочим колесом и корпусом, что значительно понижает КПД

Поршневые. Еще недавно насосы такого типа были очень популярными среди владельцев дачных участков. Главными преимуществами оборудования называют высокую надежность и хороший КПД. Но сейчас центробежные варианты насосов практически полностью вытеснили их. Минусами поршневых моделей является небольшая глубина погружения, необходимость в постоянной очистке клапанов и в регулярной замене поршневых колец.

Вихревые. Такие насосы обычно применяют в комплексе с вакуумной емкостью и центробежным устройством, они подключаются благодаря специальному патрубку. Применять вихревой агрегат отдельно нет смысла, ведь КПД у такого устройства составляет меньше 35%, а подача невысокая. О работе с загрязненной жидкостью не может быть и речи, такой насос не справиться с данной задачей.

Самыми эффективными самовсасывающими устройствами считают модели с циркуляционными установками, лопастными и гидростуйными насосами. Их используют при водопонижении и водоотливе, такие агрегаты очень популярны в сфере строительства.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

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

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

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

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

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

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

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

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

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

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

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

Самовсасывающие агрегаты

Многие, наверняка, помнят, что для запуска водяного насоса необходимо предварительно заполнить систему водой, иначе прибор не может втянуть себя жидкость и ее ток не начнется. Также из-за сухого хода возникает перегрузка и перегрев, что может привести к преждевременному выходу оборудования из строя.

Главное отличие самовсасывающего насоса в том, что он способен самостоятельно удалить воздух из труб, поэтому постоянный контроль ему не требуется, хотя для первого запуска также придется подлить воды.

Такие приборы используются для разных целей:

Повышения давления в системе водоснабжения;
Поднятия воды из колодца или скважины.

Самовсасывающий центробежный насос

Все самовсасывающие насосы по принципу делятся на следующие виды:

Центробежные;
Вихревые;
Осевые;
Струйные;
Мембранные;
Поршневые;
Роторные.

Также есть разделение и по способу установки:

Погружные – работают прямо в воде, опускаются на дно колодца, где толкают воду наверх. Преимущество такого оборудования в большей производительности – они способны поднимать воду на большую высоту. Недостаток – сложность обслуживания.
Поверхностные – ставятся в сухом месте в колодце или в специально оборудованном помещении. Не могут поднять воду на высоту более 7-8 метров.

Пищевые насосы центробежные самовсасывающие с эжектором

По мощности, рабочему ресурсу и производительности насосы разделяются на бытовые и промышленные.

Самовсасывающие насосы используются не только для водопроводов. Применяют их в ливневых системах, для полива земель, канализации, дренажных систем и так далее.

Характеристики насосных станций

Теперь давайте подробнее разберем основные рабочие параметры насосного оборудования.

Прежде всего, стоит соотнести глубину подъема воды с возможностями выбираемого агрегата. При этом необходимо учитывать и горизонтальную длину трубопровода до насоса.

Как было сказано ранее, для поверхностных насосов этот параметр редко превышает 7 метров. Теоретически можно дойти до 10, но тогда потребуются такие мощности и ее потери, что такая вода станет, буквально, «золотой».

Предельная высота поднятия жидкости для насоса

Если глубина скважины намного больше, то придется использовать погружной или эжекторный насос. Первый опускается вниз, а второй так же монтируется на поверхности, но в отличие от простого варианта оснащается дополнительным приспособлением – эжектором.

Принцип работы внешнего эжектора

Такой агрегат способен поднимать воду с глубины до 25 метров. Достигается эффект за счет того, что часть поднятой воды возвращается обратно вниз и под давлением через дополнительное сопло вводится в основной поток. В силу вступает закон Бернулли, и вода из недр устремляется вверх за счет скорости тока.

Недостаток таких агрегатов в повышенной шумности и сниженном КПД, так как часть поднятой жидкости передается обратно.

Стоит также обратить внимание и на прочие параметры:

Предельная температура рабочей среды; Максимальное давление на выходе; Объем перекачиваемой жидкости в литрах в час; Допустимая степень загрязненности воды – важно при подборе садового насоса;

Инерционные насосы для подъема подземных вод

Схема установки такого насоса представлена на рисунке 20. Из нее видно, что насос состоит из трех частей: верхней, нижней (опускной) и средней части (в виде соединительной трубы). Верхняя часть представляет собой поршневой пульсатор 1, приводимый в движение двигателем через кривошипно-шатунный механизм, и напорный клапан 2 принудительного действия.

В нижней части располагается всасывающий клапан 3 с сороудерживающей сеткой.

При пуске насоса в действие поршень, двигаясь слева направо, сжимает воду, предварительно залитую в насос, и расширяет стенки трубопровода 4. Напорный клапан 2 в этот момент закрыт. При обратном движении поршня давление в верхней части трубы 4 резко понижается. Одновременно с этим открывается напорный клапан 2, и столб воды в трубе 4 под действием упругих свойств трубы и жидкости начинает перемещаться кверху. Но в таком случае давление у нижнего всасывающего клапана 3 понижается, и вода под действием атмосферного давления приоткрывает клапан и поступает в насос. Повторное

Насосная станция на базе самовсасывающего насоса

Данный вариант предусматривает наличие напорного мембранного бака и реле давления. С помощью насосной станции обеспечивается бесперебойное водоснабжение дома. Преимущество использования самовсасывающего агрегата в составе станции заключается в сокращении включении/выключений устройства, обеспечении оптимального давления в системе, возможности пользоваться водой даже в случае отключения электроэнергии.

Советы по выбору бытового насоса

Основным критерием выбора оборудования является глубина источника воды

Также следует обратить внимание на:. – мощность и режимы работы двигателя,
– допустимое содержание примесей в перекачиваемой жидкости,
– уровень вибрации при работе,
– температурный диапазон,
– напряжение тока в сети,
– химический состав рабочей жидкости. – мощность и режимы работы двигателя,
– допустимое содержание примесей в перекачиваемой жидкости,
– уровень вибрации при работе,
– температурный диапазон,
– напряжение тока в сети,
– химический состав рабочей жидкости

– мощность и режимы работы двигателя,
– допустимое содержание примесей в перекачиваемой жидкости,
– уровень вибрации при работе,
– температурный диапазон,
– напряжение тока в сети,
– химический состав рабочей жидкости.

Виды самовсасывающих насосов

Производители выпускают самовсасывающие насосы с встроенным или выносным эжектором. В данном виде насосного оборудования всасывание и подъем жидкости происходит за счет ее разряжения. Во время работы эжекторные установки издают слишком много шума, поэтому для их размещения на участке подбирается специальное помещение, находящееся на достаточном расстоянии от жилого дома. Главное достоинство самовсасывающих насосов с эжектором заключается в их способности поднимать воду с большой глубины, в среднем составляющей около 10 метров. При этом в источник водозабора опускается подающая труба, а сам насос устанавливается на некотором расстоянии от него. Такое расположение позволяет свободно контролировать работу оборудования, что сказывается на продолжительности срока его использования.

Ко второму виду оборудования относят самовсасывающие насосы, обеспечивающие подъем воды без эжекторов. В моделях данного типа насосов всасывание жидкости обеспечивается гидравлическим устройством, имеющим специальную многоступенчатую конструкцию. Гидравлические насосы работают бесшумно в отличие от эжекторных моделей, но по глубине забора жидкости они им уступают.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

На рисунке представлено устройство самовсасывающего насоса центробежного типа. В корпусе, имеющем спиральную форму, расположено жестко закрепленное колесо, которое состоит из пары дисков с лопастями, вставленными между ними. Лопасти отогнуты в противоположную сторону от направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков определенного диаметра обеспечивается соединение насоса с напорным и всасывающим трубопроводом.

Так схематично можно представить устройство самовсасывающего центробежного насоса для перекачки воды, используемого в частных домах и на дачах

Принцип действия центробежных самовсасывающих насосов выглядит следующим образом:

После наполнения водой корпуса и всасывающего трубопровода рабочее колесо начинает вращаться.
Центробежная сила, возникающая при вращении колеса, вытесняет воду от его центра и отбрасывает ее на периферийные участки.
За счет создаваемого при этом повышенного давления происходит вытеснение жидкости с периферии в напорный трубопровод.
В это время в центре рабочего колеса давление наоборот понижается, что вызывает поступление жидкости через всасывающий водопровод в корпус насоса.
По данному алгоритму происходит непрерывная подача воды самовсасывающим насосом центробежного типа.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

Воздух, показанный на рисунке желтым цветом, всасывается в корпус насоса за счет вакуума, который создается путем вращения импеллера (рабочего колеса). Далее происходит смешивание воздуха, попавшего внутрь насоса, с рабочей жидкостью, содержащейся в корпусе агрегата. На рисунке данная жидкость изображена голубым цветом.

На данном рисунке изображено устройство и принцип работы вихревого самовсасывающего насоса для подъема жидкости на высоту не более восьми метров

После поступления смеси воздуха и жидкости в рабочую камеру происходит отделение этих компонентов друг от друга, основанное на разности их плотностей. При этом отделившийся воздух выводится через подающую магистраль, а жидкость рециркулирует в рабочей камере. Когда из всасывающей линии происходит удаление всего воздуха, то насос наполняется водой и начинает работать в режиме центробежной установки.

Возможные варианты исполнения вихревых самовсасывающих водяных насосов, выпускаемых производителями для бытового использования владельцами частных домов и загородных коттеджей

На всасывающем фланце устанавливается обратный клапан, который предназначен для того, чтобы не допускать обратного попадания воздуха в трубопровод, а также для обеспечения постоянного присутствия в камере насоса рабочей жидкости. Благодаря такому устройству и принципу действия вихревые самовсасывающие насосы способны с залитой камерой обеспечивать подъем жидкости с глубины, не превышающей восьми метров, без установки донного клапана.

Вихревой или центробежный насос – какой лучше?

С целью понять, что лучше – насос центробежный или вихревой, следует определиться с несколькими факторами – областями применения и характеристиками агрегатов. Центробежные насосы могут использоваться для откачки чистой или содержащей небольшие примеси воды из прудов, глубиной не более 9 метров. При работе такие устройства создают небольшой напор, потребляют значительное количество электроэнергии и имеют достаточно большие габариты.

Главное отличие вихревого насоса от центробежного заключается в том, что агрегаты первого типа создают больший напор, имея, при этом, такую же мощность. Они отличаются меньшими габаритами и потребляют гораздо меньше электроэнергии. Помимо этого, вихревые насосы могут перекачивать жидкость, содержащую в себе газы.

Для сравнения также важно отметить и недостатки вихревых насосов, которых нет у центробежных приборов. Главный из них заключается в неустойчивости вихревых агрегатов к частым механическим повреждениям

В отличие от них, центробежные насосы изготавливаются из чугуна, который легко переносит удары.

Сравнивая агрегаты обоих типов, достаточно сложно определить лучшего из них. Можно только отметить, что если покупатель не нуждается в большом напоре, и хочет выкачивать грязную воду, то можно приобрести прочный центробежный насос, который, к тому же, будет работать намного тише. Если же необходимо добиться максимального напора, то лучше приобретать вихревый агрегат – он выдает больше шума, но стоит на порядок дешевле. Не стоит также забывать, что производители постоянно комбинируют свойства насосов разных типов. Сегодня очень легко приобрести центробежный вихревой насос, который будет обладать всеми теми свойствами и преимуществами, что и агрегаты, который мы сравниваем.

Самовсасывающий насос: система автономного водоснабжения

Что учесть при установке и подключении насоса?

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

Почему центробежные насосы не обладают способностью к самовсасванию?