Виды насосов, их устройство, область применения и классификация

Типы погружных насосов для скважин различной глубины

Для обустройства различных видов АСВ предоставляется широкое количество разновидностей насосов. Они отличаются между собой конструктивными особенностями (хотя в основном имеют общую базу), принципом действия. При выборе необходимого насосного агрегата нужно учитывать как технические характеристики, так и непосредственно тип необходимого насоса.

Существуют следующие виды глубинных насосов для скважин:

агрегаты с вибрационным воздействием;

Принцип действия такого насосного элемента заключается в использовании витков электрической катушки. Через нее проходит переменный ток, последний создает переменное магнитное поле в сердечнике катушки.

Далее, в ход вступает металлический якорь(МЯ). В зависимости от движения магнитного поля он притягивается или отталкивается. Следствием этого действия является поступательное движение определенной частотности.

МЯ при помощи штока соединен с эластичной мембраной и поршнем. Последний размещен в специальной камере, где он и совершает движение, приводя насос к перекачке воды. Принцип снабжения водой заключается в том, что при нахождении поршня внизу жидкость всасывается в рабочую камеру через патрубок, а когда вверху – вода поршнем выталкивается в транспортную (напорную) магистраль.

Одной из главных особенностей вибрационного насоса является отсутствие электродвигателя и узлов вращения. За счет этого устройство отличается повышенной надежностью и долговечностью. Но при этом есть обратная сторона медали – ограниченная производительность. Такие насосы не могу создавать большой напор. Также вибрационный насос восприимчив к наличию примесей в перекачиваемой жидкости.

Преимущества агрегатов заключаются в следующем:

незначительный вес – поэтому для его транспортировки и установки не нужно использовать габаритное оборудование;
невысокую стоимость агрегата.

Важно: Вибрационное воздействие устройства создает волны. Они могут привести к разрушению незащищенных частей скважины

Из-за этого водоем может залить. Поэтому этот факт необходимо учитывать при проектировке АСВ.

Центробежный тип погружных насосов для скважин

Особенность конструкционного исполнения заключается в наличии колеса (К). Оно же является и основным рабочим элементом. На внешней части К располагаются лопатки, которые отвечают за перемещения перекачиваемой жидкости через внутреннюю камеру агрегата на большой скорости.

На перекачиваемую жидкость воздействует центробежная сила (ЦС), которая выталкивает ее по напорному патрубку. За счет отбрасывания воды в центре рабочей камеры формируется разреженный воздух. Он способствует продолжению работы – обеспечивает дальнейшее всасывание жидкой среды.

Совет: Для улучшения технических характеристик центробежные насосы можно оснастить дополнительными рабочими колесами. За счет этого значительно вырастет производительность и создаваемый напор.

Насосы такого типа являются наиболее распространенными. Широкая востребованность обусловлена возможностью многофункционального применения:

их можно задействовать для перекачки воды;
насосы эффективно справляются с задачей дренажной системы.

За счет высоких технических характеристик создается значительный напор. При этом погружные насосы центробежного типа практически не создают шум. В отличие от вибрационных они не провоцируют возникновение волн, разрушающих стенки скважины.

Винтовой тип погружных насосов для скважин

Такой вид агрегатов используется редко. Главное назначение насосов этого типа является перекачки вязких жидкостей или аналогичных сред, имеющий значительное количество примесей различных типов. Поэтому их, как правило, используют при обустройстве канализационных и дренажных систем.

Из конструктивных особенностей стоит отметить, наличие винтовых узлов (винтов и шнеков). Они вращаются на приводном валу, перемещая перекачиваемую среду с входного патрубка в транспортный (он же магистральный или напорный). Касательно преимуществ, то стоит отметить возможность поднятия жидкости с глубины свыше 50 метров. Но при этом в процессе эксплуатации создается повышенное трение, которое приводит к более интенсивному износу всех внутренних компонентов. Поэтому винтовые (они же шнековые) требуют регулярное и частое техническое обслуживание.

Преимущества и недостатки ЦН

Если сравнивать насосы центробежной конструкции с прочим насосным оборудованием, можно отметить несколько положительных качеств, присущих только им. В большинстве насосов, при повышении напора, уменьшается подача.
В центробежных насосах показатели подачи сохраняются в наиболее широких диапазонах. Именно поэтому, они преимущественно используются в автономных системах водоснабжения, питающихся из глубоких водозаборов.Итак:

Отличительной особенностью насосов ЦН является и высокая частота вращения вала. Данный факт позволяет использовать в качестве привода турбины и электрические двигатели.
Ещё одним неоспоримым достоинством, можно считать возможность плавного изменения мощности. Благодаря этому, запуск насоса может быть произведён даже при закрытой на выходе задвижке.
При объединении насосов в группу, для работы на один трубопровод, показатели подачи и напора так же повышаются. И вообще, сама по себе конструкция центробежного насоса проста, как, впрочем, и всё гениальное. Потому и цена такого оборудования на порядок ниже стоимости агрегатов других конструкций с аналогичными характеристиками.
Без недостатков тоже не обходится. Центробежным насосам перед запуском требуется заливка, они плохо переносят взаимодействие с вязкими и загрязнёнными жидкостями. Большинство насосов данного типа подвержены кавитации.
Воздух, который при этом образуется, создаёт вибрацию, а она, в свою очередь, осложняет работу механизма, приводит к быстрому износу подшипников и узлов. Для удаления воздуха, на кожухе предусматриваются специальные вантузы.

Следует иметь в виду, что на всасывание насоса влияют несколько определённых факторов:

Основные проблемы	Их устранение
Засорение на линии всасывания	Замена фильтра
Более высокая температура перекачиваемой жидкости, чем регламентируется производителем	Приостановка работы насоса до охлаждения жидкости
Длинная трасса трубопровода, при его малом диаметре	Это ошибки проектирования системы, которые необходимо исправить
Разгерметизация соединений на фланцах и запорной арматуре	Найти причину, и обновить уплотнение

Установить центробежный насос своими руками несложно, важно понимать, в чём могут заключаться проблемы в его эксплуатации. Механизмов без проблем, как известно, не бывает

Если вы пользуетесь таким насосом, внимательно следите за его работой.

При первых же признаках неустойчивой подачи насосом воды, ищите проблему самостоятельно, или консультируйтесь со специалистами. Меры, принятые вовремя, позволят обойтись длительное время без ремонта, и продлят срок эксплуатации насоса в целом.

Насосы циркуляционного типа

Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.

В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:

Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.

Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.

Принцип действия

По этому критерию оборудование можно разделить на насосы объемного принципа действия и динамические.

Принцип работы объемных насосов

заключается в изменении различными способами объема внутренней камеры, что создает давление, побуждающее к движению перекачиваемые жидкости. Главная их особенность – самовсасывание новых объемов перекачиваемого вещества за счет создания разрежения в камере после удаления из нее ранее поступившего. К ним относятся следующие виды:

Поршневые насосы – главным их рабочим органом является поршень, создающий давление в камере цилиндрической формы за счет возвратно-поступательного движения. Впуск и выпуск перекачиваемой субстанции обеспечивают всасывающий, а также нагнетательный клапаны, конструкция которых зависит от области применения. Насосы могут быть предназначены для вертикальной или горизонтальной установки, одноцилиндровыми или оснащенными несколькими цилиндрами, однократного или многократного действия. Мощность зависит от объема цилиндров и скорости движения поршня.
Роторные подразделяются на зубчатые, шиберные, шестеренные, лабиринтные, винтовые, импеллерные, перистальтические и другие. Несмотря на различия в устройстве все они функционируют по одному принципу – жидкость или газ перекачивается через фиксированный корпус с помощью перемещения ротора, кулачков, винтов, лопастей или других движущихся деталей. Импеллерные насосы несколько отличаются от других видов – передвижение жидкости в них осуществляется с помощью вытеснения эластичными лопастями вращающегося колеса, заключенного в эксцентрическом корпусе. Конструкция этого вида намного проще поршневых в связи с отсутствием клапанов, поэтому они имеют большую популярность среди пользователей.
Вакуумные насосы в полной мере можно назвать самовсасывающими. Большинство из них можно отнести к роторным. Основное условие для их нормальной работы – обеспечение полной герметичности между движущимися деталями и корпусом.
Перистальтические представляют собой устройство, состоящее из гибкого рукава, изготовленного из эластомера с размещенным на нем валом с роликами. Вал при вращении пережимает рукав с помощью роликов, обеспечивая проталкивание жидкости.

Функционирование динамических насосов

осуществляется за счет сил движения при отсутствии самовсасывания и характеризуется уравновешенностью работы, равномерностью подачи перекачиваемой жидкости и исключением вибрации. К ним относятся:

Центробежные – оснащены рабочим колесом, расположенным внутри корпуса. Колесо при вращении повышает кинетическую энергию водотока, за счет которой повышается кинетическое, и вслед за ним потенциальное давление жидкости, что побуждает ее к перемещению.
К струйным насосам можно отнести эрлифты и гидроэлеваторы. Эрлифты работают в комплекте с компрессором, насыщающим перекачиваемую жидкость воздушными пузырьками, которая передвигается благодаря их подъемной силе. Действие гидроэлеваторов осуществляется за счет кинетической энергии перекачиваемой субстанции.
Вихревые насосы по принципу работы схожи с центробежными. Только здесь ускорение движения водотока побуждается за счет завихрений жидкости, которые создаются посредством эксцентричности корпуса, что приводит к периодическому изменению зазоров между лопастями и кожухом. Они имеют малые размеры и массу, что позволяет легко их перемещать. Единственный недостаток этого типа насосов – невысокий КПД – менее 50 %.

Классификация насосов по устройству и принципу работы

Помимо разделения по сферам предназначения, погружные насосы для воды делятся по своей конструкции и принципу действия. В зависимости от этих факторов, в продаже можно найти такие виды приборов:

Вибрационные агрегаты – устройство погружного насоса этого типа состоит из поршня, мотора, снабженного магнитом, рабочей и всасывающей камеры, а также амортизатора. Вибрационный насос работает за счет перемещения поршня. При подключении прибора к электросети, внутри его мотора создается электромагнитное поле, за счет чего поршень приходит в движение. В этот момент давление внутри камер становится разряженным, благодаря чему вода сквозь обратные клапаны попадает внутрь насоса. По такому же принципу вода проходит в выпускные каналы, и попадает внутрь трубопровода;

Центробежные насосы – в конструкцию этих агрегатов входит рабочее колесо, обратный клапан, защитная сетка, лопасти и напорный трубопровод. Все эти элементы помещены в прочный корпус. Принцип работы таких приборов основан на вращении рабочего колеса, которое приводится в действие при подключении агрегата к электрическому питанию. В районе лопастей создается центробежная сила, выталкивающая воду к напорному водопроводу. Центробежный насос можно использовать для слегка загрязненной воды;
Вихревый насосы – эти агрегаты имеют почти такую же конструкцию и принцип работы, что и центробежные устройства. Разница состоит только в том, что рабочее колесо и лопасти в устройстве представляют собой цельную конструкцию;
Шнековые, или винтовые агрегаты – эти устройства состоят из винта, вращающегося внутри нержавеющего корпуса. Чем выше скорость шнека, тем выше будет производительность винтового прибора.

В зависимости от способа управления, погружные насосы могут быть автоматическими или ручными. Устройства с автоматикой не требуют постоянного присмотра, в случае с отсутствием жидкости насосы самостоятельно прекращают работу. За ручными насосами нужно постоянно следить, чтобы вовремя отключить прибор в случае, если жидкость в колодце или скважине закончилась.

Если в хозяйстве используется только ручной насос, но времени следить за ним нет, то прибор можно отдельно оснастить автоматикой. Для этого используются всевозможные стабилизаторы и реле протока воды.

Особенности конструкции и принцип действия

Сейчас на рынке представлено насосное оборудование, которое разнится по конструкции и принципу действия. Подбор устройства конкретного типа осуществляется на основании условий использования и особенностях жидкости, которую будут выкачивать с глубин.

Глубинные скважинные насосы имеют примерно одинаковую конструкцию, в которую входят:

электрический двигатель (встроенный или наружный);
насосная часть, имеющая много ступеней;
очищающий фильтр, защищающий механизм от попадания твердых частиц внутрь устройства.

Оборудование полностью погружается в жидкость, залегающую на глубине. Конструкция соединяется с поверхностью при помощи электрокабеля, который приводит мотор в действие. После этого жидкость откачивается из скважины на поверхность, поступая к пунктам забора воды, расположенным над поверхностью земли. Благодаря установленному фильтру, перекачиваемая жидкость фильтруется от нерастворимых твердых частиц.

Область использования

Во многом благодаря уникальности используемой конструкции, ей присущи высокие показатели, как надежности, так и эффективности. Насосы горизонтальные центробежного типа применяются во многих сферах деятельности человека, участвующих в повседневной жизни. К наиболее популярным отраслям следует отнести:

системы частного водоснабжения;
системы городского водоснабжения;
оснащение чистой водой ферм и участков для полива;
транспортировка и перекачивание различных жидкостей, в том числе и технических;
техническое водоснабжение производств и предприятий разного назначения.

Для того, чтобы разобраться в столь очевидной универсальности и высоком показателе эффективности, следует разобраться и с конструктивными особенностями выбранной модели насоса горизонтального типа.

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.

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.

Типы гидравлических насосов

Между собой гидронасосы для воды делятся по типу встроенных в их конструкцию рабочих органов. На рынке различают 3 основных типа оборудования. Эти виды техники, в свою очередь, делятся на несколько подвидов.

Шестеренчатые гидронасосы

Главное отличие этих приборов от других заключается в высокой прочности и простоте в эксплуатации. По своей эффективности они подходят для всех систем, давление в которых не превышает 200 бар. Оборудование этого типа активно используется для нормализации давления и поддержания работы систем охлаждения.

Шестеренчатый гидравлический насос состоит из двух шестерен. Одна из них играет роль ведущей, а вторая – ведомой. Перекачиваемая жидкость при работе оборудования перегоняется от остывающего элемента к нагнетательному.

Существует несколько модификаций шестеренчатых насосов:

с внутренним зацеплением – выделяются бесшумностью и практически не пульсируют;
с внешним зацеплением – оснащены шестернями с шевронными, прямыми или косыми зубьями;
героторные – к этому типу относится отдельный подвид гидронасосов с внутренним зацеплением. В их конструкции не предусмотрен серпообразный разделитель, однако есть специальный профиль;
роторно-винтовые – комплектуются косозубыми шестернями, количество которых прямо пропорционально количеству заходов винтовой нарезки. Роторно-винтовой автоматический напорный насос может поставляться на рынок в 2- и 3-винтовом исполнении.

Выше перечислены самые популярные подвиды шестеренчатого оборудования, каждому из которых свойственны небольшой вес, скромные размеры и сравнительно невысокая стоимость. К минусам этой техники относится невысокий КПД и достаточно малый ресурс при эксплуатации в системах с давлением выше 20 МПа.

Поршневые гидронасосы

Чаще всего техника этого типа используется в системах маслообмена. Эти насосы лучше других удерживают необходимое для работы давление.

Поршневое оборудование выделяется скромными размерами, но обладает более сложной конструкцией. Перерабатываемый ими поток жидкости постоянно одинаковый. Масло, которое перекачивает поршневой пневмогидравлический насос, заполняет цилиндры постепенно, что приводит к изменению их внутреннего объема.

Поршневые гидронасосы делятся на несколько подвидов:

ручные – включают агрегаты с 1- и 2-сторонним действием. Ручной гидронасос играет роль вспомогательного источника гидроэнергии;
аксиально-поршневые – комплектуются наклонными блоками или дисками, в устройстве которых цилиндры находятся по окружности оси вращения блоков. При этом блоки могут располагаться как параллельно, так и под небольшим углом;
радиально-поршневые – выделяются низким уровнем шума и оборудуются эксцентриковым валом или ротором. Этот подвид техники предназначен для использования в системах, давление в которых превышает 40 МПа.

Поршневым гидронасосам свойственна высокая удельная мощность и солидный КПД, однако их стоимость – одна из самых высоких.

Пластинчатые гидронасосы

Приборы этого типа отличаются простым устройством. Их часто именуют лопастными насосами. Они используются в системах, работающих под давлением в 180 бар.

Пластинчатая гидронасосная станция комплектуется вытеснителями, обладающими формой пластин. Они располагаются радиально и при работе ротора совершают возвратно-поступательные движения.

По своей конструкции оборудование этого типа делится на модели однократного и двойного действия. Техника первого типа отличается низкой шумностью и способностью работать в загрязненной жидкостной среде.

Гидронасосы двойного действия оснащены отдельными зонами всасывания и нагнетания. Их рабочий объем можно регулировать.

Важные условия использования центробежных насосов

Центробежный насос эффективен и максимально полезен при выполнении некоторых правил и соблюдении ряда факторов

При организации работы центробежного насоса важно учитывать следующие важные моменты:

кинетическая энергия зависит от скорости вращения рабочего колеса. Кинетическая энергия будет больше, если увеличить диаметр и скорость вращающегося элемента. Если есть необходимость в изменении производительности насоса, можно изменить диаметр рабочего колеса или же скорость. Наиболее простым способом считается изменение диаметра рабочего колеса. Также нередко используют два этих способа для достижения поставленных целей;
количество энергии, которую используют для транспортировки жидкости, зависит от нескольких факторов. Учитывается не только вязкость, но и количество перемещаемой жидкости. Важным критерием в работе центробежного насоса считается напор, который является теоретической вертикальной высотой. На эту высоту центробежный насос может подниматься жидкость из нагнетательного патрубка насоса

При выборе центробежных насосов важно оценивать производительность агрегатов с точки зрения измерения напора. Также необходимо подкорректировать работу насоса для уменьшения трения;
условия всасывания центробежного насоса

Это оптимальные условия для всасывания насоса. По факту это условия для создания частичного вакуума, который позволит протолкнуть жидкость вверх по всасывающей трубе. Если работа центробежного насоса организована на высоте, важно оценивать условия всасывания.

При выборе и установке центробежного насоса в обязательном порядке учитываются все факторы перекачивания жидкостей. Производитель должен четко прописывать особенности использования агрегата. Выбирая конкретный центробежный насос, обязательно оценивается его рентабельность, мощность, производительность, условия эксплуатации. Только в таком случае можно выбрать максимально эффективный агрегат, который справится с поставленными задачами.

Что такое насос

Насос – это механическое устройство для подачи/перекачки некоего текучего вещества, например, жидкости или газа, из более низкой в более высокую точку или из зоны низкого в зону высокого давления, т.е. туда, куда это вещество не может прийти самотеком.

Чаще всего насосы представляют собой гидравлические машины для обеспечения движения жидкостей под напором. Преобразуя механическую энергию приводного двигателя в механическую энергию движения жидкости, насосы способны:

поднять жидкость на определенную высоту,
подать ее на требуемое расстояние в горизонтальном направлении,
заставит циркулировать жидкость в какой-либо замкнутой системе.

Сфера применения дачных канализационных помп

При выборе модели фекального электрического насоса нужно принимать во внимание потребности конкретного дачного строения с учетом того, что значительного объема стоков там не бывает. Обычно хозяева загородного участка приезжают туда летом или в выходные дни

Часто они обустраивают уличный туалет или делают выгреб, таких объектов хватает для утилизации нечистот.

Дачный насос фекального типа задействуют для откачивания и перекачивания таких жидких сред:

дренажных стоков, которые загрязнены органическими и волокнистыми компонентами;
паводковой воды из подвалов;
нечистот из септиков и выгребных ям;
чистой воды для полива;
илистых отложений из дренажной или канализационной системы;
воды при необходимости почистить колодец.

Фекальные насосы задействуют для организации на загородном участке принудительно функционирующей системы канализации. Обычно при ее проектировании учитывают самотек сточной жидкости из дачной постройки в септик. Но подобную схему организовать получается не всегда.

Дело в том, что по причине особенностей рельефа участка, локальное очистное сооружение или имеющаяся в населенном пункте централизованная система стоков может размещаться выше вывода из строения. Также возможна ситуация, когда внутри дома в результате перепланировки изменяется расположение трубопроводов. Но чаще всего фекальными помпами пользуются для выкачки паводковых вод из подвалов или стоков из септиков.

Обзор основных типов насосов и сфер их применения