Многоступенчатые центробежные насосы особенности конструкций

Типы центробежных насосов

Классифицировать агрегаты можно по таким отличительным особенностям:

По числу ступеней:

1. одноступенчатые агрегаты;
2. двухступенчатые;
3. многоступенчатые.

Какое количество потоков жидкости:

1. однопоточные;
2. с двумя потоками;
3. многопоточные.

По какому принципу подводится к рабочему колесу жидкость:

1. со спиральному отводу;
2. по кольцевому отводу, с направляющим аппаратом;

Какая конструкция рабочего колеса:

1. закрытое рабочее колесо;
2. открытое рабочее колесо.

Как выполнен привод:

1. с использованием соединительной муфты;
2. через редуктор.

По расположению вала:

1. вертикальные;
2. горизонтальные.

• Насос с мокрым ротором. В этом случае ротор двигателя совершает движение непосредственно жидкости. Статор двигателя, постоянно находящийся под напряжением, от ротора отделяется специальной гильзой, толщиной от 0,1 до 0,3 миллиметров, выполненной из нержавеющей стали.
  Подшипники ротора смазываются жидкой средой, она же выполняет и функцию охлаждения ротора. Вал насоса, в основном, располагается горизонтально.
• Насос с сухим ротором. Здесь ротор мотора не соприкасается с жидкой средой, которая перекачивается. У них, как правило, большая подача жидкости.

Преимущества и недостатки центробежных насосов

По сравнению с другими типами центробежные насосы имеют преимущества:

• В широком значении диапазона подач Q сохраняются достаточно высокие значения КПД и напоров Н, в результате пологих характеристик Н = f(Q) и η = η (Q.
• Увеличенная частота вращения, что позволяет для насосов использовать в качестве привода электродвигатели и турбины.
• Изменения мощности N имеет плавную форму, что позволяет пуск насоса выполнить при закрытой задвижки на выходе или при закрытом обратном клапане.
• Имеют хорошую устойчивость в работе устройств и расширение технических величин Н и Q при параллельном и последовательном соединении насосов, при осуществлении работы на один трубопровод.
• Плавно протекают переходные процессы, при изменениях режимов работы гидросистем.
• Насосы располагаются выше уровня жидкости в емкости для расхода.
• За счет разных факторов меняются показатели насосов H, Q, η. Этими факторами являются:

1. обточка диаметров рабочих колес;
2. изменение частоты вращения;
3. изменение частоты электроснабжения.

Невысокая цена насоса, что связано с использованием в составе изделия сравнительно недорогих конструкционных материалов:

1. стали;
2. чугуна;
3. полимерных материалов.

• Простота в обслуживании и эксплуатации.
• Высокая надежность во время работы.
• Большая подача жидкости Q.
• С небольшими равномерными пульсациями давления идет поток жидкости.
• Успешно работают на «загрязненных» жидкостях.

Недостатками центробежных насосов являются:

• Необходима заливка агрегата перед его пуском.
• Обладают склонностью к кавитации.
• Пониженное величина КПД, когда перекачиваются вязкие жидкости.
• Малое значение КПД, при небольшой подаче жидкости Q.
• Центробежные насосы лучше применять в области больших подач воды Q и низких и средних ее напорах Н.

Использование наземного агрегата

Монтаж данного типа центробежных насосов осуществляется на заранее подготовленный фундамент. При этом нельзя заниматься исправлением перекоса путем подкладывания прокладок или затягивания болтов.

Прежде чем запустить центробежный насос в работу, следует осуществить следующие операции:

• добавить в подшипники смазку;
• при необходимости подтянуть сальники;
• вал при вращении не должен заклиниваться;
• проверить зазор между сальником и корпусом агрегата (он должен быть в пределах 8-10 мм);
• залить воду в корпус насоса;
• для проверки правильности направления вращения вала произвести пробный пуск двигателя.

В процессе функционирования центробежных насосов периодически осуществляется проверка герметичности всех соединений.

Основными элементами центробежных насосов, которые влияют на период их бесперебойного функционирования, являются подшипники и сальники. По этой причине при  устройстве и эксплуатации центробежных насосов данные узлы требуют наиболее качественного монтажа и ухода.

Если насосы имеют датчики для измерения давления воды и температуры, то обязательно проверяется степень нагревания подшипников. Они не должны перегреваться. Максимальная температура нагрева подшипников должна быть в пределах 70ºС.

Что касается замены масла, то данная процедура осуществляется через 0,8-1 тыс. часов работы двигателя. Если подшипники подвергаются кольцевой смазке, то проверяется кольцо. Оно должно без проблем вращаться одновременно с валом.

Проверяется правильная работа сальников. Они должны быть холодными. Также необходимо следить за недопущением протечек через сальниковое уплотнение. Если сквозь него начинает просачиваться вода, то сальник нужно подтянуть.

Если сальник сильно нагревается, то оборудование несколько раз включается и выключается. Через уплотнение должно просочиться масло. Если этого не произошло, то придется осуществить ослабление сальника.

Если центробежный насос не будет эксплуатироваться в течение длительного периода времени, необходимо:

• освободить его от воды;
• извлечь сальник;
• смазать все детали: втулки, кольца, гильзы вала, рабочие колеса.

Разборка оборудования предполагает принятие мер по недопущению его случайного включения. В ходе выполнения демонтажных работ отмечается местонахождение всех узлов. Запрещается менять местами любые детали агрегата.

Уплотнительные и посадочные поверхности защищаются от царапин, углублений и прочих повреждений. Не рекомендуется повторно пользоваться уплотнительными прокладками и кольцами, сделанными из резины. Особенно, когда эти уплотнительные изделия потеряли форму или на них появились надрезы. Сборка оборудования производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации центробежных насосов.

Устройство и принцип работы погружных насосов

Вибрационные насосы

Основными элементами погружного вибрационного насоса являются:

1. силовой агрегат, внутри которого располагается электрический магнит;
2. вибратор или вторая часть электромагнита, приводящего в действие ходовой поршень;
3. камера для набора воды, соединенная с выводящим патрубком;
4. всасывающая камера. Отсек, куда в первую очередь попадает вода из источника;
5. амортизатор, необходимый для обеспечения плавного хода рабочего поршня;

В продаже есть устройства, не оснащенные амортизаторами. Однако они быстро выходят из строя, так как резкие движения поршня приводят к механическим повреждениям.

1. шайбы, влияющие на производительность погружного устройства. За счет увеличения или уменьшения количества шайб можно самостоятельно изменять мощность насоса;
2. шток или основа для движения поршня;
3. обратный клапан. Устройство устанавливается для того, чтобы предотвращать обратный отток жидкости из насоса. За счет обратного клапана можно увеличить номинальную производительность оборудования;
4. гайка, необходимая для фиксации поршня на штоке;
5. поршень, являющийся основным рабочим элементом насоса;
6. каналы, предназначенные для перевода воды из сборной камеры в водопроводную систему.

Основные элементы оборудования вибрационного типа

Работа погружного насоса вибрационного типа происходит за счет движения поршня. При подаче электрического питания создается электромагнитное поле в силовом агрегате, и вибратор притягивается, придавая поршню движение. В это время в наборной и всасывающей камерах создается разряженное давление, и свободное пространство заполняется водой через обратные клапаны. Аналогичным образом жидкость проходит через каналы и попадает в трубопровод.

За секунду происходит несколько движений поршня, что обуславливает напор воды в трубопроводе.

Центробежные насосы

Центробежный погружной насос состоит из следующих элементов:

1. рабочее колесо – основной элемент оборудования;
2. лопасти рабочего колеса, создающие центробежную силу для всасывания воды;
3. корпус, защищающий рабочее колесо от механических повреждений;
4. всасывающая область, через которую нагнетается жидкость;
5. напорный трубопровод, передающий воду от насоса к системе водопровода;
6. обратный клапан, предотвращающий выход воды из насоса в источник;
7. защитная сетка, необходимая для предохранения рабочей части насоса от примесей, негативно влияющих на работу устройства.

Рабочие части погружного насоса, работающего за счет возникновения центробежной силы

Эксплуатация погружных насосов центробежного типа, оснащенных защитной сеткой, возможна и в слегка загрязненной воде.

Принцип работы погружного насоса с такой конструкцией достаточно прост. За счет подачи электроэнергии рабочее колесо начинает вращаться. По периметру лопастей создается центробежная сила, которая заставляет воду перемещаться от всасывающего трубопровода к напорному, соединенному с системой водоснабжения дома.

Подробнее о конструкции и принципе работы центробежного насоса можно узнать из видео ролика.

Вихревые насосы

Теперь рассмотрим, как работает погружной насос вихревого типа. Устройство и принцип работы оборудования аналогичен центробежному насосу. Различия заключаются в следующих аспектах:

• рабочее колесо вихревого насоса является цельным, а центробежная сила, создающая вихревой поток, образуется в результате движения ребер жесткости;
• вода, поступающая через обратный клапан, накапливается в ячейках и именно из них переводится в напорный трубопровод.

Конструкция и принцип работы вихревого устройства

Вихревые насосы в силу своей конструкции способны выдавать больший напор жидкости при небольших энергетических затратах.

Шнековые насосы

Шнековые насосы (их еще называют винтовыми) работают за счет вращения рабочего винта, расположенного внутри неподвижного корпуса.

Внутреннее устройство шнекового оборудования

От скорости вращения шнека прямопропорционально зависит производительность насоса.

Управление погружным насосом любого типа может производиться вручную или с помощью автоматической системы, которая устанавливается дополнительно. Любой насос можно оснастить поплавком, предотвращающим работу в «сухом» режиме, недопустимую при использовании погружных устройств.

Для исключения перепадов напряжения электрической сети, способной вывести оборудование из строя, используются стабилизаторы. Чтобы усовершенствовать конструкцию погружного насоса и максимально продлить срок его службы, в систему водоснабжения дома встраивается гидроаккумулятор.

Особенности выбора

Наиболее важным критерием при выборе является соотношение двух параметров: уровня воды и силы напора устройства. При недостаточном значении второго параметра насосы погружного типа для чистой воды будут неэффективны, если при этом уровень воды не соответствует условиям, при которых работает прибор. Можно самостоятельно рассчитать требуемый напор воды для определенных условий:

Нтреб = Ндин + Ннап,

где Ндин — динамический уровень жидкости, который представляет собой расстояние от поверхности грунта до уровня воды,

Ннап — расстояние между источником, где производится перекачка, и точкой потребления воды.

Смотрим видео, с какой высоты поднимает воду:

Дополнительно следует учитывать и производительность прибора. Например, бытовые погружного типа насосы должны подавать определенное количество воды в сутки на каждый квадратный метр территории. Вместе с этим пользователь должен учесть суточный расход

При расчетах следует в обязательном порядке принять во внимание некоторый запас, так как довольно сложно в точности до сантиметра определить расстояния между нижней и верхней точками при перекачке воды

Обзор популярных моделей погружного типа

Модель Вихрь СН-100

Один из наиболее востребованных вариантов бытового типа — модель Вихрь СН-100. Устройство отечественного производства, которое отличается высоким качеством сборки и прекрасными показателями надежности.

Это обусловлено в первую очередь производительностью прибора. Так, бытовые погружные насосы для чистой воды данной модели работают при мощности 1 100 Вт. Устройство способно перекачивать воду с глубины от 60 м. Скорость работы составляет в среднем 3 куб. м/ч.Такой вид прибора используется для перекачки воды из скважины диаметром 100 мм.

Так как погружные устройства постоянно контактируют с жидкостями и примесями, то рекомендуется подбирать модель из нержавейки. Как раз данный вариант отвечает этому требованию, а его цена составляет 15 000 руб. Альтернативное решение — модель Вихрь ДН-400 такой же марки, что и предыдущий насос. Такое устройство способно работать на глубине всего 8 м, соответствует данному значению и величина напора струи.

Модель Малыш-М

Учитывая небольшую производительность, стоимость прибора невелика — в среднем 3 500 руб. Это центробежный насос, который работает с температурой воды до 35 градусов. По типу установки устройство представляет собой поплавковую конструкцию вертикального расположения.

Если нет необходимости перекачивать воду с глубин, но при этом важна сила напора струи, тогда лучше выбрать погружного типа водяные насосы ЛИВГИДРОМАШ Малыш-М БВ 0.12-40. Этот вариант функционирует при глубине до 3 м, однако, длина струи достигает 40 м.

Стоимость его также не велика и составляет порядка 2 700 руб. В сравнении с предыдущими моделями данный вариант наименее мощный, так как работает при 240 Вт. Производительность с учетом скромных характеристик также невелика — 1,5 куб. м. в час. Существуют и такие приборы, как насос для горячей воды погружного типа. Например, исполнение Wilo-Drain TMC 32 H 102/7,5x работает с жидкостями до 95 градусов. Это расширяет возможности для эксплуатации подобной техники.

Особенности эксплуатации

Установка и монтаж

Использовать технику такого рода следует в точном соответствии с условиями, которые определены производителем при соответствующих испытаниях. Если задействовать насосы для чистой воды, перекачивая жидкость довольно сильно загрязненную, то срок службы такой техники будет недолог, так как пропускные клапаны и подводящие трубки попросту забьются

Поэтому важно предварительно перед покупкой оценить условия эксплуатации

Несмотря на очевидные преимущества подобной техники, например, возможность выполнять глубинные работы, не теряя производительности, а также компактные габариты, погружной водяного типа насос довольно сложно обслуживать. Это обусловлено, прежде всего, тем, что каждый раз необходимо очень аккуратно извлекать устройство на поверхность для очистки и обслуживания. Если этого не делать, то однажды насос попросту не включится.

Как подобрать поверхностный насос

Если вы решили приобрести самовсасывающий поверхностный насос, и установить его своими руками, нужно учесть массу нюансов. Прежде всего, следует точно определить цель использования насоса.

А варианты использования такого насоса в хозяйстве могут быть самые разные: подача воды из колодца, полив грядок из бочки, заполнение накопительного резервуара, дренаж или откачка отстойника.

Итак:

• При этом источник воды, и степень её загрязнения, имеют первостепенное значение. Ведь у каждого насоса есть свой допустимый уровень содержания в воде твёрдых частиц. Самая чистая, отстоявшаяся вода, в накопительных резервуарах. В колодцах и скважинах есть песок, в открытом водоёме вообще, может попадаться что угодно. Что уже говорить о ливневых и канализационных стоках!
• Имеет значение и глубина водозабора, и место расположения насоса по отношению к источнику, и дальность расстояния транспортировки воды, и необходимость её подачи на этажи. Если насос подбирается для подключения к имеющемуся трубопроводу, необходимо учесть его конструктивные особенности: протяжённость, диаметр труб, вариант их изготовления, количество и виды запорной арматуры.

Нормы расхода воды

• Использование насоса для подъёма воды из колодца, должно опираться на его гидрологические характеристики: дебит, статический и динамический уровни. А вот подсчитывать расход воды в доме, следует по существующим нормам – их мы привели выше. Такие же нормы есть и для полива растений.
• Если полив осуществляется вручную, то расход воды считается по существующим нормам. Если же он автоматический, то в расчёт нужно брать технические данные дождевателей. Исходя из этого, должен осуществляться и подбор насоса.
• При низком дебите источника, или большого расстояния подачи воды, один поверхностный насос может не справиться с поставленной задачей. Тогда ищут дополнительные способы их решения.
• Одним из них, является обустройство промежуточной ёмкости, с использованием двух насосов: один достаёт воду из колодца, и транспортирует её в резервуар, а второй качает из ёмкости до места назначения. К такому решению, чаще всего прибегают в случае необходимости подачи воды на этажи.
• Для этого, на каждом уровне устанавливается гидроаккумулятор. Насосы при этом, будут именоваться насосами первого и второго подъёма. Два насоса могут быть установлены и последовательно. В таком случае, насос второго подъёма будет питаться из отводящего патрубка первого насоса, который, соответственно, берёт воду из источника.

При таком варианте установки насосов важно, чтобы их суммарный напор не превысил максимальное рабочее давление второго агрегата. Что касается подачи, то этот показатель у первого насоса он должен быть выше, либо данные характеристики двух агрегатов должны быть аналогичными

Как выбрать центробежный насос по рабочим характеристикам агрегата

С практической точки зрения пользователя интересуют лишь три параметра центробежного насоса:

Центробежный насос

• Глубина погружения (расстояние от горловины до всасывающего патрубка или нижнего торца трубы, соединенной с ним).
• Напор (высота водяного столба, измеряемая от напорного патрубка).
• Производительность (объем воды в литрах, выкачиваемый за один час).

И оптимальной моделью центробежного насоса считается агрегат, рабочие характеристики которого совпадают с паспортными данными скважины и параметрами водопровода.

То есть, глубина погружения насоса (или трубы) должна равняться глубине скважины минус один метр. Причем эта отметка не должна быть выше динамического уровня источника.

В свою очередь, напор должен совпадать с высотой точек потребления (расстояние от напорного патрубка до крана). Причем каждые 10 метров горизонтального участка трубопровода, связывающего рабочую камеру и кран, равняются 1 метру напора.

Ну а производительность насоса должна быть меньше дебета, но больше суточной потребности в питьевой  (150 литров на человека) и технической (500 литров на сотку) воде.

Поэтому поиск оптимальной модели начинается с промера глубины колодца и длины/высоты водопровода (с учетом глубины погружения насоса). Кроме того, необходимо иметь представление о дебете (объеме воды, вырабатываемом колодцем за сутки) и суточной потребности в жидкости. Далее эти показатели сравниваются с производительность агрегата и среди прошедших отбор моделей, по соотношению цена/качество, выбирается наилучшая

Принцип — работа — центробежный насос

Принцип работы центробежных насосов основан на действии центробежных сил, которые при вращении рабочих колес сообщают энергию движения жидкости, находящейся между их лопатками.
 

Принцип работы центробежных насосов следующий. Из всасывающего трубопровода через всасывающий патрубок жидкость поступает на быстровращающиеся лопатки рабочего колеса 8, где под действием центробежных сил отбрасывается к периферии насоса.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что при вращении рабочих колес возникают центробежные силы, которые сообщают энергию движения жидкости, находящейся между лопатками колес. Поскольку жидкость должна поступать на прием насоса самотеком, центробежные насосы устанавливают несколько ниже резервуара. На всасывающей линии насоса монтируют задвижку и фильтр, а на нагнетательной — задвижку и обратный клапан.
 

Принцип работы центробежных насосов заключается в следующем. Внутри корпуса насоса, заполненного водой, вращается с большим числом оборотов лопастное колесо.
 

Принцип работы центробежных насосов следующий.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что при вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между лопастями, увлекается колесом во вращение. Развиваемая при этом центробежная сила выбрасывает ее из колеса через спиральную камеру в трубопровод. Так как жидкость движется от центра колеса к периферии, то на входе в рабочее колесо создается разрежение, а на периферии — избыточное давление. Под действием разности давлений в приемном резервуаре и на входе в насос жидкость из всасывающей трубы устремляется в межлопаточные каналы. Таким образом, лопасти рабочего колеса сообщают жидкости энергию, преимущественно кинетическую, которая преобразуется в энергию давления ( в диффузоре) и скоростной напор.
 

Принцип работы центробежных насосов основан на действии центробежных сил, которые при вращении рабочих колес сообщают энергию движения жидкости, находящейся между их лопатками.
 

Принцип работы центробежного насоса основан на том, что жидкость, поступающая в его закрытый корпус, захватывается быстровращающимся рабочим колесом, которое придает ей вращательное движение. Жидкость приобретает при этом центробежную силу, отбрасывается к периферии корпуса и далее выталкивается через напорный патрубок в трубопровод.
 

Принцип работы центробежных насосов состоит в том, что вращаемая электродвигателем в полости насоса турбинка создает разряжение, отчего в полость через соответствующий патрубок всасывается вода, которая затем через другой патрубок подается потребителю.
 

Принцип работы центробежных насосов следующий. Из всасывающего трубопровода 1 через всасывающий патрубок 2 жидкость поступает на быстро вращающиеся лопатки рабочего колеса 8, где под действием центробежных сил отбрасывается к периферии насоса.
 

Принцип работы центробежного насоса состоит в следующем. При пуске корпус насоса должен быть заполнен капельной жидкостью.
 

Принцип работы центробежного насоса заключается в сле-д пкицем.
 

Параметры выбора насоса для успешной эксплуатации

Выбирая определенную модель устройства для решения бытовых проблем необходимо точно знать условия эксплуатации

Важно определить свойства откачиваемой жидкости, потому что некоторые центробежные насосы предназначены для грязной жидкости, а другие рассчитаны только на работу с водой без примесей. Соответственно прибор для колодца или скважины будет отличаться, ведь в откачиваемой воде могут находиться частицы ила, песка.
Поэтому для дома лучше выбирать прибор, который рассчитан на работу, как с грязной, так и чистой водой

В основном бытовые центробежные насосы для грязной воды встречаются типов:

1. погружного;
2. поверхностного.

1. Погружные устройства справляются с целым перечнем задач – удалением воды из подтопленного помещения или подвала, осушением погребов, ям или бассейнов, поливочными работами, перекачиванием сточных вод. Для загородного участка такой вид оборудования идеален благодаря доступности цены, простоте и надежности применения и высокой производительности.
2. Насосы для воды центробежные поверхностные популярны за счет принципа работы, ведь к всасывающему патрубку устройства прикреплен шланг, который и погружается в жидкость. Такие приборы хорошо подходят для обеспечения временного водоснабжения, потому как имеют небольшие размеры и вес. При необходимости насос всегда можно легко демонтировать и применять в других целях. Поверхностные насосы должны применяться строго по назначению, с рекомендациями следует заранее знакомиться в инструкции. Нужно знать технические особенности устройства, тогда прибор будет служить долго и без проблем.Цена на центробежные насосы для воды различается в зависимости от характеристик оборудования и производителя. В основном потребители оценили уже качество насосов из России и Италии. Среди известных компаний, предлагающих устройства для бытовых нужд выделяются надежностью: Водолей, Wilo-Jet, Ebara, Werk. Стоимость оборудования может варьироваться от 60уе и до 5000уе, но выбор должен основываться именно на характеристиках.
Водолей БЦПЭ 0,5-40У имеет цену около 200уе, предназначен для выкачивания жидкости из скважин. Его производительность рассчитывается как 60л/мин, он отлично подходит для водоснабжения загородного дома или участка. Если присоединить к насосу бак, то получится станция, способная доставать воду с глубины до 40м.
Центробежное устройство Werk JSW-10M от китайского производителя широко применяется в быту, имеет длительный срок службы при правильном использовании. Цена такого агрегата более чем доступная — 60уе, при этом обладает термозащитным устройством и хорошим напором при невысокой производительности. Идеально для применения в садоводстве.
Насосы Wilo-Jet WJ 201 1 стоят около 200уе, производитель — Германия. Конструкция устройства состоит из нержавеющей стали, при небольшом весе 9,8кг и мощности 0,8кВт насос дает напор в 30метров.
Итальянские устройства компании Ebara выполняются также из нержавеющей стали, цена EBARA JEXM 100- 200уе, это оборудование идеально для дома. Насос самовсасывающий, предназначен для перекачивания воды из резервуаров, бассейнов и колодцев с глубины 9 метров, также применяют для поднятия давления в системе водоснабжения.