Вихревой насос: устройство, характеристика, принцип действия, отзывы

Наибольшее распространение, для перекачки жидких сред, получили центробежные насосы, так как имеют достаточно простую конструкцию, надежность, и необходимые характеристики для большинства случаев.

Насосы шланговые

Шланговыми или перистальтическими насосами именуют специальные устройства которые предполагают принцип объемного действия, который заключается в перекачивании жидкостей за счет их продавливания по трубопроводу, который представляет собой проточную часть насосного оборудования. Конструкция данных устройств включает в себя эластичный шланг и несколько роликов, за счет вращения которых осуществляется прижимающее воздействие на жидкую субстанцию к треку, в результате чего сужается проходное сечение. Благодаря этой технологии жидкость проходит по шлангу с высокой скоростью подачи.

Главными преимуществами подобных устройств являются:

  • Повышенная герметичность;
  • Металлические детали устройства абсолютно не контактируют с перекачиваемой субстанцией (дополнительный уровень защиты);
  • Оборудование достаточно незатейливо в ремонте и обслуживании;
  • Имеется возможность дозировать абразивные/агрессивные/вязкие жидкости;
  • Обладают функцией самовсасывания;
  • При работе соблюдают пониженный шумовой режим.

Указанные свойства предполагают довольно-таки широкую сферу использования рассматриваемого оборудования. Оно успешно применяется в фармакохимической промышленности, пищевой сфере, при проведении лабораторных и медицинских изысканий, сельском хозяйстве, строительстве и большинстве иных отраслей.

Устройства отлично зарекомендовали себя при решении вопросов водоподготовки и очистки сточных вод. Одновременно, при производстве данных работ возможно дозирование химических реагентов для обработки воды, например, активированного угля, извести, хлорида железа, гипохлорита натрия и др. Они же могут обеспечивать перемещение шлама и осуществление подвода продуктов к фильтру-прессу.

Для этого у них имеются существенные преимущества:

  • Известь и иные вещества, имеющие абразивные свойства, могут быстро изнашивать насосы других видов (к примеру, винтовые и мембранные);
  • Большинство полимеров сверхчувствительны к разным сдвигам, а шланговое оборудование позволяют проводить перекачку в отсутствии разрушения их структуры;
  • Шламы могут содержать большинство примесей (грубых), которые вполне могут нанести повреждения внутренним конструктивным элементам насосного оборудования иных видов.

К другой широкомасштабной сфере использования перистальтических насосов возможно отнести химпром.  Там такие насосы позволяют заниматься перекачкой щелочей и кислот, растворов мела и алюминиевых квасцов, а также с их помощью производят отвод стоков, включающих крупные инородные частицы. Существует также отдельная категория шланговых насосов, которая может перекачивать радиоактивные жидкости – они применяются на АЭС. Но лучше всего перистальтическое оборудование зарекомендовало себя в общестроительной сфере, где оно применяется для подачи смесей, вязких красок, различных клеев. А вместо процедуры прочистки трубопровода насоса от липких соединений после проведения вышеуказанных операций, можно запросто провести обычную откачку воды с маленькой степенью загрязнения.

Как выбрать насос?

При установке насоса, важно правильно выбрать тип устройства для скважины. Выбирают по основным параметрам:

уровню напора, от которого зависит мощность бьющей воды, ее высота.

подаче, то есть объему воды, которая перекачивается за определенное время (кубометр в час или литр за минуту).

потребляемой мощности (киловатт в час).

допустимому уровню загрязнения жидкости.

Внимание! Для создания водоснабжения в глубокой скважине, глубиной до сорока метров, стоит применять насос погружного типа.

Погружные насосы применяют для перекачки воды из глубоки источников. Данные агрегаты бывают вибрационными, реже центробежными. Насосы поверхностного типа бывают лишь с лопастями.

Вибрационные насосы благодаря магнитному полю поднимают воду на достаточную высоту. Насосы центробежного, вихревого типа не обеспечивают подачу жидкости в большом объеме. Если скорость перекачивания увеличивается, то снижается высота напора.

Читайте также:  Забор из профнастила своими руками: Преимущества ограждения участка

Подвижные механизмы подвержены поломке при наличии крупных частиц в воде. К универсальным моделям относят центробежные насосы. Их чаще всего устанавливают для перекачки воды в частном доме.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы центробежного насоса основан на действии центробежных сил, создаваемых рабочим колесом. Жидкость, подаваемая через патрубок всаса в центр рабочего колеса, под действием центробежных сил вращающегося колеса, выбрасывается на периферию колеса. При этом на входе в насос (центральная часть колеса) создается разряжение, а в корпусе насоса (улитке) создается повышенное давление. Жидкость под действием разряжения поступает через всасывающий патрубок в насос, и под действием повышенного давления поступает в напорный патрубок. За счет этого происходит перекачка жидкости центробежным насосом.

Принцип действия центробежного насоса

Применение центробежных насосов

Принцип работы центробежного насоса

Центробежные насосы применяются в большинстве технологических процессов, для разных целей перекачивания: заполнение или откачка емкостей, циркуляция (теплоносителя или хладагента) по замкнутому контуру, в системах канализации, системах отопления, водоснабжения.

В зависимости от среды, в которой работает насос, подбирают разные исполнения насосов по материалу основных рабочих частей (корпуса, рабочего колеса). Циркуляционный насос для отопления, для увеличения механической прочности может иметь рабочее колесо и корпус, изготовленные из углеродистой стали. Циркуляционный насос для водоснабжения, как правило, имеет детали проточной части выполненные из чугуна. При перекачке агрессивных жидкостей, материалы проточной части выбираются стойкими к воздействию агрессивной среды (кислотоупорные стали, нержавеющие стали, бронза, и т.д.). В случае применения центробежного насоса для абразивных сред, рабочие колеса изготавливаются из сталей повышенной твердости.

Промышленные центробежные насосы для воды или других жидкостей могут иметь разное устройство уплотнения вала (сальниковое или торцевое уплотнение), различное исполнение по конструкции (консольные, моноблочные). В моноблочных центробежных насосах, рабочее колесо установлено на удлиненный вал специального электродвигателя, а корпус улитки крепится к фланцу электродвигателя.

Устройство

Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть. В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

  • двигатель
  • спиральный корпус — «улитка»
  • рабочее колесо — крыльчатка
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • входной патрубок (фланец)
  • выходной патрубок (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным — для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют «улиткой». Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

Главная деталь лопастного насоса — рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

Классификация насосов по конструктивному исполнению.

Название насоса Конструктивное исполнение и особенности насоса
Горизонтальный Ось вращения рабочих органов, например рабочих колес, расположена горизонтально вне зависимости от расположения оси привода илипередачи
Вертикальный Ось вращения рабочих органов расположена вертикально
Консольный Рабочие органы расположены на консольной части вала
Моноблочный Рабочие органы расположены на валу двигателя
С выносными опорами Подшипниковые опоры изолированы от перекачиваемой среды
С внутренними опорами Подшипниковые опоры соприкасаются с перекачиваемой жидкостью
С осевым входом Жидкость подводится в направлении оси рабочих органов
С боковым входом Жидкость подводится в направлении, перпендикулярном оси рабочих органов
Двустороннего входа Жидкость подводится к рабочим органам с двух противоположных сторон
Одноступенчатый Жидкость подается одним комплектом рабочих органов
Многоступенчатый Жидкость подается двумя и более последовательно соединенными комплектами рабочих органов
Секционный Многоступенчатый насос с торцевым разъемом каждой ступени
С торцевым разъемом С разъемом корпуса в плоскости, перпендикулярной оси рабочих органов
С осевым разъемом С разъемом в плоскости оси рабочих органов
Футерованный Проточная часть футерована (облицована) материалом, стойким к воздействию подаваемой жидкости
Погружной Устанавливается под уровнем подаваемой жидкости
Полупогружной Насосный агрегат с погружным насосом, двигатель которого расположен над поверхностью жидкости
Самовсасывающий Обеспечивает заполнение подводящего трубопровода жидкостью непосредственно без использования дополнительных устройств.
Регулируемый Обеспечивает в заданных пределах изменение подачи и напора
Герметичный Полностью исключен контакт подаваемой жидкости с окружающей атмосферой

Сферы применения

Насосы гвс: устройство, принцип работы, виды, сферы применения

Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:

  • Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
  • Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
  • Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
  • Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
  • Орошение сельскохозяйственных посадок.
  • Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
  • Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
  • Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
  • Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.

Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

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

  1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
  2. 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:

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

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

  1. 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.
  2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
  3. 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.

Вместо эпилога

При выборе всасывающего насоса надо всегда помнить, что он является сложнотехническим оборудованием, поэтому перед покупкой следует четко установить цели, для которых он приобретается. Использование насоса, не приспособленного к определенному типу работ, неизменно повлечет его выход из строя. Также следует обратить внимание на гарантийный срок: соответствует ли он типу приобретаемого оборудования? Как правило, у центробежных он больше, у вихревых – меньше. Купить насос лучше через торговые интернет-площадки, таким образом, избавив себя от ненужных розничных «накруток».

х

Применение вихревых насосов

Учитывая рабочие характеристики, вихревые насосы, как правило, используют в системах, где необходимо создать высокий напор при, относительно небольшой подаче. Например в небольших автоматических насосных станциях для водоснабжения. Способность перекачивать жидкостно газовую смесь позволяет использовать вихревые насосы для перекачки летучих жидкостей (бензин, керосин), что обуславливает применение таких насосов в системах заправки топливом.

Достоинства

При тех же габаритах, что и у центробежного, вихревой насос способен создать больший напор (в 3-9 раз больше). Вихревые насосы открытого типа обладают способностью к самовсасыванию, также они способны работать на газожидкостной смеси.

Технические параметры ПН

Классификация пожарных насосов предполагает, что каждому виду устройств присущи определенные технические характеристики. При выборе модели следует рассматривать такие ТТХ:

  • рабочая подача огнетушащего вещества;
  • напор в рабочем режиме;
  • уровень дозирования образователя пены;
  • мощность в рабочем режиме;
  • наибольшая подача;
  • параметры КПД;
  • кавитационный запас;
  • температурный диапазон рабочей среды;
  • максимальные размеры и концентрация твердых веществ;
  • рабочая частота вращения вала привода;
  • время, за которое насос заполняется рабочей средой;
  • габариты и вес;
  • комплектация.

Эксплуатация и обслуживание пожарного насоса предполагают определенный порядок. Не выполнение требований увеличивает риски появление неисправностей, потерю работоспособности и преждевременную выработку ресурса.

Работа с помпой