Диаметр поверхностного насоса: особенности эксплуатации оборудования различного назначения

Особенности конструкции

Одноступенчатое оборудование оснащено одним рабочим колесом, а у многоступенчатого насоса их предполагается от двух и больше. Что касается принципа действия – он идентичен, количество колес напрямую связано с производительностью агрегата. Таким образом, многоступенчатые насосы способны перекачивать больше воды за определенное время, а также отличаются увеличенным напором, то есть жидкость можно перекачивать на дальние расстояния, по сравнению с одноступенчатым насосом.

Многоступенчатые центробежные насосы также имеют разную конструкцию и бывают секционными или спиральными. Что касается секционного, жидкость он перекачивает последовательно, то есть из одного барабана в другой. Максимальный уровень производительности описываемого оборудования – 900 кубических метров воды в час с напором в 1900 метров.

Увеличение производительности в центробежном насосе

Центробежные насосы не могут выполнять конкретные рабочие условия. Они разработаны для спектра производительности, что фиксируется на кривой построенных графиков

При установке центробежного насоса важно понимать взаимодействие напора и производительности.

На простом примере это выглядит следующим образом: нужно представить, что насос проводит воду по расположенной вертикально трубе. Ели она расположена слишком высоко, жидкость сможет достигнуть только определенной точки. Выше ее жидкость просто не сможет подняться. Это и будет максимальным напором, на черту которого возможна транспортировка воды. Значение напора полностью зависит от положения трубы.

Центробежный насос сможет продолжить работу, но жидкость транспортироваться не будет. Приходим к выводу, что максимальная производительность в насосе оборачивается нулевым напором. Во избежание подобных ситуаций нужно правильно определить положение трубы и насоса. Отверстие в трубе должно быть на низком уровне для возможности транспортировки жидкости в системе. За счет этого насос сможет увеличить показатели емкости. Если обозначить желаемые значения на графике, вы сможете точно определить производительность. Кривая обрывается в том случае, если насос работает сверх допустимой мощности.

С помощью кривой графика легко определить желаемую производительность, с которой насосы могут перекачивать жидкость. Также кривая фиксирует показатели общего напора. Он определяется скоростью и диаметром рабочего колеса.

Показания кривой не всегда однозначны и точны. Условия работы насоса и поведение кривой зависят от рабочей системы, условий эксплуатации. Не только от производственных характеристик насоса зависит возможность перекачивания жидкости из одной точки в другую.

Блокироваться транспортировка может из-за силы трения, тяжести и других факторов

Если нужно снизить силу тяжести, важно обеспечить поднятие воды по вертикали. Под общим статическим напором определяют расстояние между двумя точками, где проходит жидкость

На графике это расстояние определяется, как горизонтальная прямая.

Также не стоит игнорировать силу трения. Это сила, противостоящая потоку по трубам. Она снижается скорость перекачивания жидкости. При расчетах этого значения суммируют потери всех источников. С увеличением потока жидкости увеличивается и сила трения. Все зависит от скорости движения.

Производительность также зависит от давления в сливном бочке и всасывающем патрубке. Если в них фиксируют несоответствие давления, разницу цифр добавляют к общему напору. На графике это будет представлено в виде увеличения кривой, которая зависит от роста расходов напора.

Определить правильность выбора напора можно также по графику. В этом случае производительность должна пересекаться с кривой линией в одной точке. Она и означает работу насоса. Если насос работает нестабильно, жидкость перекачивается не с нужной скоростью, можно отрегулироваться рабочие параметры центробежного насоса.

Доступны несколько способов. Например, вы можете повлиять на систему транспортировки жидкости. Для этого нужно будет купить и установить задвижку в напорном трубопроводе

Важно исключить риски кавитации, чтобы задвижка не влияла на рабочую точку.

Также есть возможность изменить частоту вращения насоса. За счет этого вы сможете снизить потери. Однако допустимо применить этот способ только в соответствующих моделях, в которых предусмотрено регулирование частоты вращений конструкцией.

Перед установкой и использованием насоса рекомендовано изучить все рабочие моменты, которые позволят регулировать его технические параметры и производительность. Только путем правильного проектирования и за счет соблюдения эксплуатационных правил вы сможете использовать насосы с максимальной мощностью.

Пожарная насосная станция

Тушение пожаров водой является традиционным и эффективным. До 90% возгораний тушатся водой. Насосные пожарные станции применяются в системах спринклерного и гидратного водяного пожаротушения. Стандартная станция пожаротушения представляет собой установку, состоящую из:

Пожарная насосная станция в работе

группы центробежных насосов смонтированных на опоре;
комплекта запорной арматуры;
всасывающего и напорного коллекторов;
КИП (контрольно измерительных приборов);
шкафа управления (ШУ).

На рынке пожарного оборудования в пределах стран СНГ пользуются спросом насосные станции Иртыш, выпускаемые в России. Насосы для пожаротушения Иртыш серии ЦНК способны работать с морской водой. Электрические шкафы управления насосными станциями серии Иртыш имеют компактные размеры и оснащены надежными контрольно измерительными приборами и автоматикой. Источником воды для станций могут быть открытые водоемы, пожарные емкости и водопроводы различного назначения.

Плюсы и минусы насосов поверхностного типа

В форм-факторе поверхностных насосов делаются все мощные насосные агрегаты, мотопомпы, . Рассмотрим преимущества подробнее.

Преимущества

Не требуется герметизация электродвигателя как в погружных вариантах.
Больше остается места для автоматики управления и защитных устройств.
Конструкция легче ремонтируется и модернизируется.

Открытое исполнение обеспечивает удобный доступ ко всем компонентам для их ремонта.

Недостатки

Худшее охлаждение корпуса в сравнении с погружными конструкциями.
Меньшая глубина всасывания.
Расположение корпуса над водой вызывает существенно больший уровень шума.

При применении на даче, дачном участке для полива или в частном доме эти недостатки несущественны. С шумом нужно бороться путем правильной установки. Популярный вариант — деревянный щит на виброгасящем покрытии.

Если в доме установлена пластиковая трубопроводная система, то шума от работы будет в разы меньше. Помимо этого пластиковые трубопроводы лучше противостоят гидравлическим ударам.

Виды и описание поверхностных насосов

Поверхностный насос для частного дома может иметь разную конструкцию. Все имеющиеся на рынке агрегаты делятся на несколько видов:

Вихревые насосы – обладают компактными размерами и стоят на порядок дешевле своих аналогов. Вихревой агрегат способен создать достаточно высокое давление в системе, однако его КПД будет довольно низким. Устройство такого насоса состоит из вала и рабочего колеса, оборудованного лопастями. Агрегат нельзя использовать для грязной воды, в противном случае элементы насоса будут очень быстро изнашиваться;

Центробежные насосы – приборы этого типа обладают высоким КПД – около 92 %, надежностью и длительными сроками эксплуатации. Вместе с тем, такие агрегаты не способны создать высокое давление. Устройство центробежного насоса состоит из рабочего вала и двух рабочих колес;
Эжекторные насосы – большинство таких агрегатов являются двухконтурными, то есть к ним необходимо подключать две трубы. По первой трубе вода попадает в эжектор, где поддается воздействию разных давлений. По второй трубе вода проходит непосредственно к насосу. В наши дни эжекторные насосы встречаются все реже, так как их вытесняют более совершенные погружные устройства.

Поверхностные насосы также делятся между собой по предназначению. В зависимости от этого в магазинах можно встретить:

Дренажный насос – этот агрегат используется для сильно загрязненной воды. Такого рода прибор идеально подходит для полива и для других бытовых нужд, где не требуется чистая вода. Максимальный диаметр твердых частиц в воде не должен превышать 12 см. Поверхностные насосы такого типа часто используются для бочки, бака и других хозяйственных резервуаров;
Фекальный насос – применяется для очистки выгребных ям. Устройство этого типа оборудовано ножами, которые измельчают всякого рода мусор, имеющийся в жидкости. Самовсасывающий насос этого типа изготавливается из прочных надежных материалов, не требует частого ремонта и специального обслуживания.

Классификация поверхностных насосов для дачи поможет выбрать подходящее оборудование с минимальным потреблением энергии и достаточным запасом мощности.

Основные узлы многоступенчатого насоса

корпус. Его задача – обеспечить герметичность конструкции и ее фиксацию;
ротор – основа всего агрегата. Так как аккумулированы высокие технологии, данный элемент отличается надежностью и производительностью. Конструктивные особенности позволяют устройству взаимодействовать с различными жидкостями;
балансировочный диск. Позволяет уменьшить нагрузку до оптимальной, в результате чего продлевается срок службы подшипников;
основной вал. Обеспечивает устойчивость вала на одном месте, что, в свою очередь повышает эксплуатационный срок уплотнителей и подшипников;
уплотнения;
дефлекторы. Обеспечивают гарантированный объем масла в узле подшипника, а также защищают его от попадания механических частиц;
рабочие колеса и импеллеры. Минимализируют вибрации вала и делают его движения сбалансированными.

Особенности моделей поверхностной установки

Все насосы можно разделить на три основные группы:

Поверхностные.
Погружные.
Полупогружные.

В данном случае рассматривается вариант исполнения, относящийся к группе оборудования поверхностной установки. Особенности насосов этого типа можно назвать нижеприведенные моменты:

Основная часть конструкции находится на поверхности, зачастую устанавливается в специальном сооружение для защиты от воздействия окружающей среды. Некоторые модели предназначены для временной установки: после использования проводится демонтаж конструкции.
Всасывание проводится через шланг, который опускается ниже уровня поверхности воды. По мере откачивания шланг придется опускать ниже, так как попадающий воздух в систему станет причиной существенного снижения давления.

Тот момент, что основная часть конструкции находится снаружи определяет простоту обслуживания. Погружные на протяжении всего времени эксплуатации находятся ниже уровня поверхности воды.

Особенности эксплуатации погружного насоса в скважине ↑

Установка и плановый демонтаж ↑

Скважинные устройства для перекачки воды опускаются внутрь обсадной трубы и фиксируется на месте при помощи стального троса в полимерной оболочке или капронового шнура. Подъём воды на поверхность производится по жёсткой трубе или мягкому шлангу, которые через резьбовые муфты подключаются к выходному напорному патрубку. При организации полноценного водоснабжения жилого дома в систему устанавливается обратный клапан (иногда он встроен прямо в насос), который не даёт воде уходить в скважину, когда оборудование находится в режиме ожидания.

Насосное оборудование вместе с трубой придётся периодически извлекать из скважины и снова устанавливать, чтобы контролировать состояние страховочных тросов (особенно зажимов, которые могут быстро повреждаться коррозией), а также для обслуживания насоса, клапана или самой скважины. Специалисты рекомендуют раз в год проводить плановый осмотр «хозяйства», находящегося в воде.

На глубине значимость качественных соединений возрастает в разы

Профилактика возможных проблем ↑

Демонтировать скважинное нагнетающее устройство нетрудно, если источник неглубокий, а напорный трубопровод мягкий и вода не подпирается обратным клапаном. Но когда скважина глубиной свыше 30 метров, применены жёсткие трубы (и весть этот столб наполнен водой) – задача существенно усложняется. Чтобы насос не застрял в обсадной колонне, стоит воспользоваться рекомендациями опытных пользователей и специалистов-монтажников:

Для подъёма и опускания оборудования желательно применять ворот (как на колодцах) или лебёдку. Контролировать плавность движения, при малейшем упоре/зацепе немного сдать назад, и продолжить подъём.
Задействовать двух, а лучше трёх человек.
Напорную трубу, поставляемую бухтами, перед погружением выдержать вытянутой для естественного распрямления.
Не использовать вертикальный участок напорной трубы, собранный из нескольких кусков. Отказаться от сращивания тросов и кабелей.
Диаметр троса для погружного насоса выбрать в зависимости от массы нагнетающего устройства, применять только качественную продукцию, в том числе вспомогательные элементы, например, хомуты для изготовления петель, которые должны быть из нержавейки.
Правильно скрепить между собой трубу, трос и силовой кабель (последний крепят к трубе, а не к тросу), чтобы после монтажа не образовалось провисов и петель, которые могли бы попасть в зазор между насосом и обсадной трубой. Всё должно выходить на поверхность одновременно.
Трос и кабель на поверхности нужно очень надёжно закреплять.
Защитить оголовок скважины от падения внутрь посторонних предметов, способных расклинить элементы системы.
Не допускать длительного простоя оборудования, дабы насос не оказался в слое ила и не застрял. Существует также проблема «обратного заиливания» активно эксплуатируемого источника, когда на стенках обсадной колонны накапливаются отложения, препятствуя проходу насоса. В этом случае стоит раз в два-три сезона промывать скважину.

Система с обсадными трубами разных диаметров

Классификация по типу установки – погружные или поверхностные насосы

Все насосы бывают погружными или поверхностными. Это классификация определяет расположение оборудование и принцип его работы.

Погружные насосы имеют особенную конструкцию для полного погружения в перекачиваемую жидкость. Эти специализированные насосы используются в различных промышленных и коммерческих целях, встречаются и на территории частных домов.

Конструкция погружного насоса имеет определенные особенности:

оснащен водонепроницаемыми кабелями, которые подают питание непосредственно на двигатель. Поскольку речь идет о погружении в воду, производители продумывают защиту от негативного воздействия водной среды на материалы агрегата;
двигатель и корпус турбины соединены между собой;
механические и электрические элементы управления находятся в защитном корпусе, чтобы не допустить попадание воды.

Для эффективной и бесперебойной работы оборудования через насос должно проходить достаточное количество жидкости. Если это недопустимо в силу конструктивных особенностей и условий эксплуатации, тогда в насосе присутствует кожух с закрытым верхом. За счет этого жидкость подается в насос.

Для надежной и длительной работы погружных насосов важно обеспечить дополнительную защиту от перегрузки. Поскольку отслеживать его состояние и исправность сложнее (агрегат находится на глубине), важно продумать систему защиты для продления срока службы оборудования

Также должна быть исправной и срабатывать система автоматического отключения насоса в случае остановки двигателя или заклинивания рабочего колеса. Если такая проблема будет иметь место, сложно предотвратить повреждение обмоток двигателя.

Погружные насосы бывают разных размеров, который зависит от сферы их применения – бытового или промышленного. Для тяжелых условий эксплуатации используют крупные насосы с возможностью перекачивания частиц диаметром до 65 мм. В промышленных условиях может иметь место двухуровневая система насоса путем соединения дух агрегатов. Так, можно обеспечить бесперебойность работы даже при выходе одного из строя. Плюсом такой системы будет снижение износа каждого насоса.

Погружные насосы устанавливают в следующих местах:

глубокие колодцы;
подвальные помещения с рисками затопления;
в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
в местах с ограниченным пространством;
сельскохозяйственные постройки;
трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.

Погружные насосы нельзя использовать при повышенных температурах жидкостей, в условиях агрессивной окружающей среды, в источниках с абразивными элементами, с твердыми частицами увеличенных фракций.

В погружных насосах система управления предназначена для контроля над уровнем жидкости. Она должна запускать или останавливать работу оборудования при достижении определенного уровня жидкости

В таких насосах важно исключить работу на сухую, что может привести к выходу из строя двигателя. Для этого производители оснащают модели насосов дополнительными функциями и сигналами тревоги.

Современные погружные насосы – это высокоэффективное оборудование, которое считается безопасным в использовании. Это долговечные двигатели со сроком эксплуатации свыше 40 лет. Это отличный вариант для перекачивания воды из источников, когда нужно полностью погрузить насос в жидкость или установить его ниже уровня земли.

Принцип установки

Насосное оборудование рекомендуется устанавливать на жесткую поверхность под навесом. Чтобы устройство не смещалось во время работы, его ножки фиксируют анкерами. Кирпичное или бетонное основание может деформироваться, если не подложить под насос прорезиненный коврик. Он примет на себя основную нагрузку.

Шланг соединяют с обратным клапаном. Этот узел в дальнейшем будет погружен в воду. Другой конец шланга подключают к устройству. Для этого используется штуцер. Чтобы уплотнить резьбовые соединения, применяют лен и фум-ленту. Затем насосное оборудование подключают к коммуникациям водоснабжения дома. К штуцеру также необходимо подсоединить манометр, после чего проверяют работу системы

При этом важно наполнить входную магистраль водой

Как выбрать

Материал. Есть всего три варианта: пластик, чугун, нержавеющая сталь. Самые качественные – из нержавейки, они дороже, несколько шумнее остальных. Чугунные – тяжелые, на стенках может образоваться ржавый налет. Товар из пластика стоит выбирать лишь в том случае, когда это специальный инновационный материал. В некоторых случаях он не слабее остальных, не подвержен коррозии, а также меньше вступает в реакции с водой, намного легче и дешевле.

Производительность и мощность

Берутся во внимание максимально возможный уровень потребления, и наибольшую загруженность (одновременное открытие) точек забора или показатели, приближенные к этому. Среднестатистическому дому для семьи из 4 чел

достаточно аппарата на 2800 – 3000 л/час, потребляющего 500 – 600 Вт. Для дачи подойдет водяной насос на 1000 – 1500 л/час и 300 – 400 Вт. Показателем правильного подбора служит стабильный напор при одновременном открытии большинства или всех кранов.

Место размещения. Вихревые помпы следует размещать в крытых помещениях, исключающих их замерзание. Центробежные не имеют этого недостатка, их монтируют, где угодно, включая приямки – главное, чтобы вода не замерзла в самом аппарате. Расстояние от скважины имеет значение: глубина забора уменьшается на около 3% на 1 м горизонтальной трубопроводной магистрали. Специалисты рекомендуют учитывать пропорции 1:4 и 1:7 для стальных труб (вертикальные метры забора/горизонтальные метры трубопровода).

Сфера применения

Благодаря своей некоторой универсальности в вопросе характеристик перекачиваемой жидкости, центробежные насосы нашли огромный список вариантов применения. Они используются в нефтегазовой промышленности, устанавливаются в бытовых сетях водоснабжения, работают на автозаправочных станциях.

Без центробежных насосов, компактных и надежных, не может обойтись ни один самолет для борьбы с огнем, набирающий воду в открытых водоемах. Установки такого класса используют пожарные городские службы. Перечислить все сферы применения устройств с центробежным нагнетателем попросту нереально.

Сильные и слабые стороны центробежных агрегатов

Такое насосное оборудование, задействующее центробежную силу, сейчас пользуется немалым спросом. Причиной тому – различные эксплуатационные преимущества, которые мы выделим ниже:

так как вал вращения напрямую соединен с двигателем, насосное оборудование отличается компактностью и небольшой массой. В самой конструкции не предусматриваются передаточные механизмы;
надежное и долговечное устройство, которому не требуется регулярное техобслуживание;
так как рабочая среда подается максимально плавно, это гарантирует отсутствие гидроударов в системе;
для работы насоса может использоваться загрязненная жидкость, в составе которой присутствуют механические частицы. Обуславливается это тем, что конструкция устройства не предполагает наличие клапанов;
опять же, максимально простая конструкция насоса позволяет распространять его по доступной стоимости;
простая эксплуатация, с чем справится даже новичок.

Даже неподготовленному пользователю под силу разобраться в схеме многоступенчатого насоса. Эти приборы служат с той целью, чтобы перекачивать жидкость, но могут работать и с другими составами, главное, чтобы те не были химически агрессивными.

Имеются и отрицательные стороны, одна из которых – невысокий КПД, если активирован режим малой производительности. Подобная проблема становится критичной, если необходимо перекачать небольшой объем воды под высоким давлением.

Помимо этого, не получится быстро ввести насос в эксплуатацию, так как прежде чем начать перекачивать жидкость, в корпус устройства должна быть введена вода.

Если не обращать внимания на эти недостатки, то, если вам требуется действительно производительная работа – насосы центробежного характера считаются оптимальным оборудованием для выполнения этих целей.

Подключение и запуск

Многие модели среднего ценового уровня идут вместе с комплектом автоматики для комплексной защиты двигателя, циклического включения по уровню воды вы баке. Их нужно просто подключить в сети 220 через предохранитель в распределительном шкафу в щитке дома.

Бюджетные садовые поверхностные насосы без элементов защиты нужно подключать, используя шнур с вилкой и выключателем. Обязательное условие — наличие хорошего заземления. Дренажные агрегаты, которые тоже, как и садовые, используются лишь периодически надо тоже подключать через шнур с вилкой.

Наличие электричества 380 вольт существенно расширяет возможности по выбору поверхностных насосов. Дело в том, что именно трехфазный ток наилучшим образом приспособлен для электродвигателей. Три фазы подаются на три обмотки. При этом электростанция обеспечивает сдвиг фаз на 180 градусов. Это позволяет обходиться двигателю без щеточного узла.

Для обеспечения надежной работы нужно обезопасить насос от вредных факторов. Если на нем установлена вся защитная автоматика, то его нужно смонтировать в сухом месте. Большинство поверхностных моделей предназначены для монтажа на плоской плите.

В дачных условиях и частных домах для этого обычно используется массивный деревянный щит. Крепить непосредственно к металлоконструкциям не рекомендуется, так как это значительно увеличит уровень шума.

Агрегаты без защитной автоматики нужно эксплуатировать особенно аккуратно. Нужно не допускать их сухой работы. Вход обязательно должен быть защищен фильтром. На корпус двигателя не должны попадать солнечные лучи.

Бурение скважины не означает решения проблемы с водоснабжением. Даже если вам повезло, и на участке артезианская скважина с нужным напором, то для автономного водопровода этого недостаточно. Помимо необходимого давления, для прохождения жидкости по участку, нужен ещё резерв в 2,5 атмосферы для бытовой техники (стиральной и посудомоечной машины, котла, водонагревателя). Без насоса тут не обойтись.

Перед тем как выбрать, нужно ознакомиться с разнообразием продаваемой техники и эксплуатационными особенностями. Придя в магазин, вы должны знать, какую модель вы хотите купить и почему. Насосы можно разделить на два вида: поверхностные и скважинные

Диаметр трубы для поверхностного насоса: как добиться высокого КПД оборудования

Особенности конструкции

Рекомендации по выбору

Увеличение производительности в центробежном насосе

Пожарная насосная станция