Вихревой насос: преимущества и недостатки использования

Вихревой насос: преимущества и недостатки использования

В частном доме редко есть возможность подключиться к центральному водопроводу. Поэтому очень часто людям приходится бурить свою скважину и с ее помощью осуществлять водоснабжение жилища. И чтобы это сделать, необходимо построить целую систему из труб и других деталей. Причем самой важной из них считается насос. Ведь именно он заставляет воду перемещаться из скважины в трубы водопровода и распределяться по дому. Поэтому к выбору такого прибора нужно относиться максимально тщательно.

Преимущества и недостатки вихревого оборудования

Вихревые насосы для воды имеют несколько плюсов. К ним относится:

• Более низкая стоимость по сравнению с оборудованием других типов;
• Простая конструкция;
• Способность к самостоятельному всасыванию воды;
• Возможность использования в жидкостно-газовой смеси.

Агрегаты этого типа имеют и ряд определенных недостатков. Во-первых, они обладают небольшим КПД – в среднем он не превышает 45 %. Данный показатель не дает вихревым насосам работать на стабильно высокой мощности. Во-вторых, насосы не справляются с перекачиванием жидкостей высокой вязкости.

Состав насосной станции и назначение частей

Насосная станция — совокупность отдельных устройств, соединенных между собой. Чтобы понимать, как ремонтировать насосную станцию, надо знать из чего она состоит, как работает каждая из частей. Тогда неисправности устранять проще. Состав насосной станции:

Каждая из частей отвечает за определенный параметр, но один тип неисправности может быть вызван выходом из строя различных устройств.

Принцип работы насосной станции

Теперь давайте рассмотрим, как все эти устройства работают. При первом запуске системы насос накачивает в гидроаккумулятор воду до тех про, пока давление в нем (и в системе) не сравняется с выставленным на реле давления верхним порогом. Пока нет расхода воды, давление стабильно, насос выключен.

Где-то открыли кран, спустили воду и т.п. Какое-то время вода поступает из гидроаккумулятора. Когда ее количество уменьшается настолько, что давление в гидроаккумуляторе падает ниже порога, реле давления срабатывает и включает насос, который снова накачивая воду. Отключается он снова-таки реле давления, когда достигнут верхний порог — порог отключения.

Если идет постоянный расход воды (набирается ванна, включен полив саде/огорода) насос работает продолжительное время: пока в гидроаккумуляторе не создастся нужное давление. Это периодически происходит даже при открытых всех кранах, так как насос подает воды меньше, чем вытекает из всех точек разбора. После того, как расход прекратился, станция еще некоторое время работает, создавая в гироаккумуляторе требуемый запас, потом отключается и включается после того как снова появляется расход воды.

2 Виды аппаратов

Приборы вихревого вида делятся на два основных типа:

• открыто-вихревой вид отличается удлиненными лопатками, небольшим диаметром колеса рабочего. С напорным отверстием соединено канальное кольцо;
• закрыто-вихревой вид отличаются короткими лопатками, которые расположены с противоположным уклоном, рабочий канал и диаметр колеса равны. Кольцевой канал соединен с отверстиями входа и выхода.

При работе первого типа, вода с патрубка в кольцевой канал проходит через камеру с крыльчаткой и отверстие впускное.

Во втором типе, жидкость попадает в канал через впускное отверстие из патрубка всасывания.

Структурная схема вихревого поверхностного насоса

По расположению относительно перекачиваемой среды делятся на такие виды:

• погружной транспортирования жидкостей из емкостей и скважин для дальнейшего использования в питьевых и промышленных целей. Аппараты не перекачивают жидкости с твердыми и волокнистыми включениями;
• механизмы поверхностного типа используются для оросительных систем, транспортировки чистой воды и систем водоподачи. Поверхностный насос размещается в защищенном от влаги месте.

По совмещенности аппараты делятся на две группы:

• свободно вихревые насосы, которые применяются для дренажных и фекальных систем. Дренажный аппарат перекачивает массы городские и сточные с плотностью не более 1050 килограмм на кубический метр. Так же применяются в горнодобывающей промышленности, применяя бурение. Свободно-вихревые насосы функционируют с чистой и грязной водой;
• центробежно вихревой насос применяется для транспортировки жидкости с температурой до ста пяти градусов. Центробежно-вихревой насос отличается двумя рабочими колесами. Одно-центробежное, другое- вихревое. Основное преимущество центробежно-вихревых насосов в большом коэффициенте полезного действия, чем у вихревого типа;
• вихревые вакуумные насосы используются как воздуходувки. Отличаются низким уровнем шума при работе, не нуждаются в техобслуживании. Используют как тепловой аппарат для подачи распространения горячего воздуха. Используются для сушки стеклотары, аэрации прудов и водоемов, в стоматологических приборах.

2.1 Преимущества и недостатки аппаратов

К преимуществам относятся:

Вихревые насосы серии PQ-Bs

• вихревые насосы для скважины имеют самовсасывающие способности;
• в отличие от центробежного насоса, аппараты вихревого типа образуют напор в семь раз больше при одинаковых условиях использования. Благодаря этому свойству помпы отличаются компактностью при высоком напоре и производительностью до двенадцати литров в секунду. Это свойство способствует применение вихревых помп в химической промышленности, где трубные магистрали отличаются маленьким диаметром, с высоким гидравлическим сопротивлением. Также благодаря своим свойствам, механизмы используются для водоснабжения сельских угодий, с длинным магистральным путем и низким расходом;
• в отличие от центробежного устройства, самовсасывающий насос вихревого типа работают как с жидкими, так и с газо-жидкостными средами. Отличаются способностью с наличием воздуха создавать напор;
• аппарат отличается способностью поднимать воду из глубины до двадцати метров;
• поверхностный насос вихревого типа создает напор не уступающий промышленному оборудованию;
• эксплуатация прибора без наполнения жидкостью. Центробежные устройства не запускаются, не наполнившись водой, а вихри всасывают воду при опустошенной всасывающей магистралью. Это свойство позволяет транспортировать летучие жидкости такие как бензин и газ. Зона применения аппаратов расширяется от химической промышленности и закачивания воды до автозаправочных станций и заправки самолетов.

• коэффициент полезного действия не превышает сорока пяти процентов, что не позволяет применять высокомощные аппараты этого вида из-за невыгодности. Из-за низкого коэффициента полезного действия, аппараты применяются в тех случаях, где помпы центробежного типа использовать невозможно.;
• насос скважинный может функционировать в условиях чистой жидкости. Поэтому устройства используются как насосы для воды без загрязнений;
• водяные насосы не могут перекачивать вязкие жидкости.

2.2 Популярные модели и их описание

Наиболее распространенные модели:

Вихревые-самовсасывающие насосы СВН

• насос вихревой Aquatica775121 поверхностного типа применяется для бытовых нужд. Корпус изготовлен из чугуна с алюминиевым кожухом. Рабочее колесо вихревого насоса изготовлено из латуни. Графитокерамическое механическое уплотнение. Диаметр патрубков два с половиной сантиметра. Мощность 380в. Производительность сорок литров в минуту. Напор сорок метров. Насосы aquatica функционируют с температурой жидкости до сорока градусов Цельсия. Глубина всасывания семь метров. Используются для оросительных систем и подачи воды;
• Акватик 777311 погружного типа используется в скважинах с диаметром от 11 сантиметров. Мощность устройства 0,750 кВт, производительность до 3 кубических метров в час, создает напор до ста десяти метров. Транспортирует воду с температурой не выше 35 градусов по Цельсию с содержанием примесей не больше 50 грамм на кубический метр. Рабочее колесо изготовлено из латуни, корпус из нержавеющей стали, нагнетательный корпус из стали;
• насос Optima TPS60 используется для транспортировки жидкостей из скважин и емкостей. Рабочее колесо из латуни, вал из нержавеющей стали. Максимальная производительность 2000 литров литров в час, мощность 0,37 кВт. Перекачивает жидкость с температурой жидкости до 40 градусов Цельсия. Изготовлен в Польше;
• погружной насос Pedrollo перекачивает воду с температурой до 90 градусов Цельсия. Латунные корпус и рабочее колесо. Электронасос имеет керамо-графитовое механическое уплотнение. Pv 55 отличается наличием механического уплотнения;
• СВН применяется для топливных и пищевых сред. Транспортирует жидкости с температурным режимом от -40 до 50 градусов по Цельсию, с плотностью не превышающей 1000 килограмм на кубический метр. Создает напор до 26 метров, коэффициент полезного действия составляет тридцать восемь процентов.

Реле давления автоматизирует подачу жидкости. Выставив реле давления на необходимые границы, система подачи жидкости автоматизируется, включая и выключая устройство при достижении показателей.

Аппараты вихревого типа задействованы в различных отраслях промышленности благодаря способности транспортировать легколетучие жидкости и создавай высокие показатели напора.

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

• открытой и закрыто — вихревые;
• погружные и поверхностные;
• комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде, поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

Погружные и поверхностные модели

Различие этих конструкций заключено в их названии. Таким образом, погружные модели эксплуатируются в жидкой среде, способные перемещать жидкости, обладающие небольшой вязкостью. Поверхностные – качают только отфильтрованную воду, для полива огорода либо домашнего водопровода.

• Комбинированные варианты.

Свободные вихревые конструкции способны перекачивать загрязненную жидкость в дренажных системах и канализациях.

Центробежные вихревые конструкции владеют большим КПД относительно классических вариантов, могут прокачивать жидкости нагретые до температуры + 105 °C. Тут установлено вихревое и центробежное колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа предназначаются для распространения воздуха разной температуры, могут создать небольшой вакуум.

Почему отсутствие выключения – проблема для насосной станции?

Во время работы насоса происходит естественный износ деталей станции, электрической части и расход электроэнергии. Для продления ресурса насоса и сокращения расхода электроэнергии, управление станцией осуществляет реле давления воды.

Длительная работа станции без отключения приводит к:

• ускоренному износу насоса,
• контактов реле,
• перерасходу электроэнергии.

А работа при высоком давлении, то есть под большой нагрузкой, может привести к перегреву электродвигателя и повреждению изоляции обмотки статора. Ресурс насосной станции, при непрерывной работе, значительно сократится.

Классификация насосов

По способу действия классифицируются:

• возвратно-поступательный тип;
• динамический тип;
• роторный тип.

В возвратно-поступательных перемещение жидкости происходит благодаря перемещению поршня внутри цилиндра. По виду вытеснительного устройства разделяют: на основе мембраны и поршня.

В роторных вращающийся поршень вытесняет жидкость. По виду рабочих органов: пластинчатые, винтовые, роликовые, шестеренные и коловратные.

Принцип работы вихревого насоса

В динамических, процесс происходит в результате переда

чи кинетической энергии к выкачиваемой жидкости. Это провоцирует перекачку. По действию разделяют: вихревого типа и лопастного типа. Первые работают по принципу самовсасывания, вторые – с помощью центробежной силы. По форме колеса: закрытые (перифирийно-боковые), звездообразные (открытый тип), вихревые. По виду воздухопотока многоступенчатые и одноступенчатые.

Насосная станция для повышения давления

Это выход очень удобный, но не очень дешевый, хотя есть недорогие модели (например, установки Джилекс Джамбо стоят от 130$). Эти установки могут поднимать воду из колодца или скважины, но можно всасывающий шланг опустить и в резервуар. Тогда накопительный бак может стоять в любом месте, не обязательно наверху.

Их плюс в том, что давление поддерживается постоянно, без вмешательства человека (пока есть электричество). Главное — правильно подобрать параметры. Их можно даже использовать для повышения давления при подключении к централизованному водопроводу. Если у вас на даче такой вариант:

• вода подается по трубам, но ее давления не хватает даже на душ, не говоря уже о других нуждах,
• подача идет по часам, а вы не всегда можете находится в это время на даче, и соответственно, все остается без полива, о такой роскоши как душ тогда и речь не идет.
  Вопрос повышения давления на даче можно решить при помощи насосной станции и накопительного бака

Все можно исправить, поставив объемный бак (литров на 1000) и насосную станцию. Вы будете иметь запас воды и душ в любое время, когда пожелаете. Для полива такой емкости может не хватить, но никто не мешает поставить большего размера или несколько поменьше. О выборе и установке насосной станции читаем тут.

Автор статьи: