Работа данного насоса больше схожа с работой компрессора. Эти устройства находят применение как в фармацевтической отрасли, так и в космических программах. Они работают с газами. Основной принцип их работы основан на контактном вращении двух спиралей. Элементы таких механизмов производятся с крайне высокой точностью. Имеются также модели, содержащие только одну подвижную спираль.
Вихревой насос: устройство, принцип действия, виды и сфера применения
Среди широкого спектра насосного оборудования на рынке, правильный выбор агрегата может показаться затруднительным. Вихревой насос обладает уникальными техническими характеристиками. На рынке представлены различные типы транспортирующего оборудования. Понимание нюансов и функциональности насосов вихревого типа существенно облегчит процесс выбора соответствующего устройства.
Основные компоненты вихревого центробежного насоса
Вихревые насосы – принцип действия
В процессе работы вихревых насосов передача энергии от рабочего колеса к жидкости и создание напора происходит благодаря энергии вихревого движения. После запуска электродвигателя вал насоса начинает вращаться. Производимый напор частично формируется центробежными силами, но значительная его часть создаётся за счёт вихрей.
Приобрести насос и сопутствующие принадлежности можно в нашем интернет-магазине.
Устройство центробежного насоса для воды
Насосы центробежного типа являются одними из наиболее распространённых и востребованных в городском, промышленном и частном секторах. Обычно с помощью этого оборудования осуществляется транспортировка питьевой воды. В промышленных целях также организуется снабжение технической жидкостью, в то время как в сельском хозяйстве используются для полива. Такая популярность обусловлена универсальностью данных устройств, их эффективностью и надёжностью. Рассмотрим далее устройство, принцип работы центробежного насоса для воды и его внутреннюю классификацию.
Как устроен насос
Работу центробежного насоса обеспечивает его двигатель, который размещён в герметичном корпусе. Это предохраняет приводной элемент от воздействия воды или пара. Пусковой элемент может функционировать по принципу электрического, внутреннего сгорания или механическим способом. В зависимости от этого различают насосы автоматического, полуавтоматического и ручного управления.
Второй корпус обычно имеет форму раковины, оборудованной двумя патрубками: для входа воды и выхода в магистраль системы водоснабжения. Концы этих элементов оформлены как шайбовидные площадки для фланцевого соединения. Направление каналов может быть как прямым, так и угловым относительно друг друга.
Следует отметить одну уникальность в конструкции центральной части улитки: поперечное сечение выходных каналов больше, чем начальное. Это обусловлено необходимостью сокращения давления от центра к наружному диаметру, что минимизирует риск образования горячего пара, способного повредить рабочее колесо.
Внутри раковины расположен главный элемент – диск с изогнутыми лопастями, которые сближаются к центру. В зависимости от конструкции этой детали происходит внутренняя классификация насосов:
- Закрытая конфигурация. Насос с рабочим колесом закрытого типа предназначен для перекачки чистой воды и отличается двумя параллельными дисками с лопастями между ними.
- Полузакрытая конфигурация. В этом случае имеется только один диск с изогнутыми планками, позволяющий перекачивать воду с незначительными примесями.
- Открытая конфигурация. Конструкция подобна морской звезде, так как отсутствует дисковая площадка, что позволяет осуществлять транспортировку загрязнённой воды.
Между рабочим колесом и двигателем производится соединение с помощью вала, который может быть установлен как в вертикальном (для скважин), так и в горизонтальном положении, в зависимости от конкретной модели агрегата. Подшипники обеспечивают лёгкость вращения стержня с закреплённым на нём колесом или колесами. Соединение двигателя с защитным корпусом осуществляется с использованием специальных уплотнительных элементов для герметизации.
Дополнительная комплектация
Помимо основных элементов, оборудование может быть дополнительно оснащено разнообразными компонентами, повышающими функциональные возможности. К таким деталям относятся шланги для подачи и отвода воды, обратный клапан, препятствующий обратному потоку жидкости, а также фильтр грубой очистки.
Насос вихревой и центробежный: разница
На рынке насосного оборудования востребованы различные модификации. Рассмотрим, чем вихревые насосы отличаются от центробежных, чтобы понять, какой из них лучше выбрать для использования в частном доме или на даче.
Вихревой насос: устройство и принцип действия
Чтобы понять различия между вихревым насосом и центробежным, необходимо ознакомиться с конструктивными особенностями и принципом работы каждого типа. Так, устройство водяного насоса первого типа не только перекачивает жидкости, но и может транспортировать газообразные вещества. Как и в центробежных моделях, главной рабочей деталью является колесо с лопастями, которые идут к оси и расположены радиально или под наклоном. Однако в отличие от них, лопасти вихревого насоса вырезаны из стального диска, а не напаяны или самостоятельные.
Корпус вихревого насоса имеет цилиндрическую форму, в отличие от улитки центробежного. Между стенками и лопастями поддерживается минимальное расстояние, что способствует своевременному заполнению камеры колесом после запуска.
Принцип работы вихревого насоса
Принцип работы вихревого насосного устройства заключается в всасывании жидкости и её закручивании, что приводит к созданию довольно высокой скорости потока при малом объёме воды. Центробежные насосы не способны создать аналогичное давление при тех же условиях.
Между выходным и входным патрубками имеется соединительный канал, в котором расположена разделительная перегородка, отдалённая от колеса на расстоянии около 0,2 миллиметра. Это решение позволяет создать центробежную силу за счёт лопастей и движущейся жидкости, что позволяет усилить давление потока на выходе из устройства.
Вихревой или центробежный насос: какой лучше?
Вихревой и центробежный насосы имеют схожие основные принципы действия благодаря общему рабочему элементу – колесу с лопастями, которые сходятся к оси. Главное отличие заключается в их эффективности: разница достигает почти семи раз в пользу вихревого при одинаковой мощности и различных размерах колес. Также следует отметить удобство автоматического заполнения камеры водой при запуске благодаря верхнему расположению входного патрубка. В то время как центробежные насосы имеют ограничение в глубине погружения до 10 метров, вихревой насос может работать при погружении до 20 метров.
Однако у вихревых насосов есть и недостатки: КПД не превышает 45%, что делает их невыгодными для владельцев крупных хозяйств. Кроме того, направление работы ограничивается лишь чистыми водами.
Центробежный насос, напротив, имеет высокий коэффициент полезного действия при сравнительно малом давлении потока, но всегда поддерживает постоянное давление. Это устройство может использоваться для перекачки как чистой, так и загрязнённой воды. Однако владельцы частных домов отмечают недостаток в невозможности работы без жидкости в камере, что может привести к поломкам, а также к низкому напору на выходе.
Пластинчато-роторный насос
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы относятся к категории самовсасывающих объемных насосов. Эти устройства перекачивают жидкости, обладающие смазывающими свойствами (например, масло, дизельное топливо и подобные материалы). Они могут работать в режиме «на сухую», что означает отсутствие необходимого промежуточного наполнения корпуса рабочей жидкостью.
Конструкция этих устройств включает несколько ключевых элементов:
1. Пластины. Это плоские детали, которые проталкивают воздушные массы и обеспечивают их движение по проточному тракту (изготавливаются из металла для масляных насосов, и из графита или полимеров – для безмасляных моделей).
2. Ротор. Подвижная часть с равномерно вырезанными пазами для установки пластин.
3. Статор. Неподвижная часть, которая прочно закрепляется в процессе работы.
4. Всасывающий канал. Это патрубок, через который воздух подаётся в систему.
5. Нагнетательный канал. Патрубок, через который газ выходит под давлением.
При включении двигателя ротор начинает вращаться, создавая разрежение на всасывающей стороне, что позволяет перемещаемой массе заполнять пространство между пластинами и затем вытесняться в нагнетательный патрубок.
Импеллерный насос
Импеллерный насос, также известный как ламельный или насос с мягким ротором, является одной из разновидностей пластинчато-роторных насосов. Основным рабочим органом устройства выступает импеллер — лопаточная машина, расположенная в центре круглой рабочей камеры. При вращении рабочего колеса на всасывании создаётся разрежение, за счёт чего перекачиваемая масса выталкивается на выход.
Эти насосы самоусасывающие и могут создавать разрежение с глубины до 4-5 метров. Главные и ведомые шестерни постоянно зацеплены друг с другом и вращаются в разные стороны. Когда зубья шестерён выходят из зацепления, создаётся разрежение (вакуум). Жидкость заполняет пространство между зубьями двух шестерней и переносится из полости всасывания в нагнетательную. Там зубья зацепляются снова и вытесняют жидкость в трубопровод. Благодаря плотному контакту зубьев, обратный поток жидкости из полости нагнетания назад невозможен.
Погружные винтовые насосы.
Винтовые насосы, в отличие от вибрационных, оборудованы электродвигателем. Перекачка жидкости осуществляется благодаря вращению винта (шнека), что в некотором роде похоже на работу электромясорубки без ножей.
Конструкция винтового насоса и внешний вид шнека.
Винтовые насосы обладают высокими максимальными показателями напора воды, однако их производительность невысока.
Кроме этого, они имеют большую tolerace к наличию примесей (например, песка), чем аналогичные виды насосов (центробежные — до 200 г/м³, винтовые — до 1 кг/м³). Стоимость таких насосов примерно в полтора раза ниже, чем у бюджетных центробежных. Тем не менее надежность и срок службы этих насосов довольно ограничены. Однако если мотор не сгорел, ремонт можно произвести в домашних условиях и недорого. Самым уязвимым компонентом этих насосов является шнек.
Ремонтный комплект винтового насоса (шнек) и обратный клапан (рекомендуется заменить при ремонте) будет стоить около 1000 — 1500 рублей.
На некоторых марках винтовых насосов, таких как Вихрь, Калибр, Хозяин, Oasis, Vodotok и других, используются оцинкованные шпильки, которые крепят верхнюю и нижнюю части насоса, и которые могут сгнить всего за пару лет. Я рекомендую заранее купить эти запчасти и заменить их при ремонте шнека.
Нержавеющий крепеж обойдется в 300 рублей, но обеспечит долговечность насоса в скважине.
Лично я считаю, что если вы живете в частном доме с постоянным потреблением воды и не хотите ежегодно менять или ремонтировать насос, то не стоит доверять рекламе о надежности винтовых насосов. Экономическая логика подсказывает, что бюджетный центробежный насос прослужит как минимум в три раза дольше. При наличии глубокой скважины, замена насоса может стать настоящим испытанием, и это редко вызывает у людей энтузиазм. Для дачи, где нет автоматизации и нужно набирать воду в бак, винтовой насос может подойти, но только если вы в состоянии самостоятельно его установить и заменить. Если вам нужно вызывать специалистов для подъема и замены насоса, то его стоимость станет заоблачной.
Неудивительно, что у премиум брендов скважинных насосов нет винтовых насосов (таких как Grundfos, Pedrollo, Wilo и других).
В розничных магазинах достаточно широко представлены винтовые насосы, хотя множество брендов их не производит. Внешне они схожи с центробежными, но выигрывают в цене, хотя конструкция часто не указывается. Я думаю, что потребители, не знающие о таких нюансах, часто обращают внимание лишь на ценник, и поэтому приобретают эти устройства.
P.S. В нашем магазине представлено четыре бренда насосов, которые заслуживают внимания и качества: Водолей, Акватек, Беламос, Aquario. Но это касается центробежных насосов этих марок.
Акватек, Беламос и Aquario также производят винтовые насосы, и это дно. После ограниченного времени реализации, я отказался от их продажи. В принципе, так можно сказать и о многих винтовых насосах, не зависимо от бренда.
Погружные центробежные насосы.
На сегодняшний день погружные центробежные насосы считаются наиболее надежными и долговечными. Они представлены в широком ассортименте и ценовом диапазоне, с более чем 30 различными брендами, доступными в России. Большинство из них используют классическую компоновку — в верхней части блок плавающих крыльчаток (количество которых зависит от максимальной высоты подъема и производительности), в центре находится забор воды, а внизу располагается электродвигатель.
Конструктивно центробежные насосы более сложны, чем винтовые.
Бытовые центробежные насосы бывают разных диаметров (от 50 до 110 мм) и высоты подъема до 200 метров, с производительностью от 1 до 10 кубометров в час.
Цены на центробежные насосы аналогичных характеристик среди бюджетных и премиум брендов могут различаться в 3-4 раза! Обычно топовые насосы поставляются с коротким кабелем (1-2 метра). Тем не менее в плане долговечности и надежности разница между насосами из категории бюджета и премиум-сегмента несущественна (исключением могут быть модели от короля насосов Grundfos, уровень надежности и долговечности которых соответствует цене).
Если же вы решили приобрести именно погружной центробежный насос, будьте внимательны, так как на рынке есть бренды, производящие очевидно низкокачественные устройства за высокие цены. Об этом можно узнать из обзоров, таких как «Лучшие марки центробежных скважинных насосов. Обзор бюджетных брендов».
Циркуляционные насосы
Эти устройства преимущественно используются в замкнутых системах циркуляции воды для отопления помещений. Благодаря конструкции мокрого ротора, охлаждение происходит за счёт транспортируемой жидкости, что позволяет насосам функционировать без остановки весь год.
В центре работы этих насосов лежит принцип действия центробежной силы, создающей бесконечный поток движения жидкости. Они не изменяют давление в системе, а лишь обеспечивают движение жидкости по замкнутому кольцу.
Циркуляционные насосы применяются в каждом современном автоматическом котле и системах тёплого пола. В зависимости от уровня производительности, они делятся на промышленные и бытовые устройства.
Выбор модели циркуляционного насоса можно осуществить через наш каталог продукции.
Коротко о главном
Итак, мы обсудили свыше пятинадцати типов насосов, которые ежедневно используются в разнообразных бытовых и промышленных задачах. Благодаря усилиям инженеров и современных технологий, насосы становятся всё более совершенными, что позволяет создавать устройства с большей мощностью по сравнению с их предшественниками. Теперь, имея представление о множествах насосных устройств, вы сможете легко применить эти знания в разных сферах, что станет полезным опытом.
Приходилось ли вам когда-либо выбирать насос для своих нужд? Поделитесь своим мнением: насколько важно знать, как устроен насос, особенно если вы планируете устанавливать его самостоятельно?
