Виды насосов для воды

Виды насосов для воды

Насос – гидромеханическое устройство, выполняющее всасывание, нагнетание и перемещение воды (или ее смеси) за счет придания потоку энергии движения. Для правильного выбора вида оборудования необходимо знать особенности устройства и области применения определенных типов насосов. Материал публикации дает обзор разновидностей насосов, принципов их устройства, особенностей использования.

Классификация насосов для воды

Существует несколько признаков, по которым классифицируются насосы для воды. По принципу действия насосы делят на 2 большие группы:

  1. Объемные;
  2. Динамические.

Принцип работы насосов объемного действия основан на изменении объема рабочей камеры агрегата и передачи энергии привода перекачиваемой жидкости. Изменение объема достигается за счет свойств рабочих элементов привода. По конструкции объемные насосы делятся на несколько типов:

  • Роторные;
  • Шестеренчатые;
  • Импеллерные;
  • Поршневые (или кулачковые);
  • Винтовые;
  • Перистальтические;
  • Вибрационные.

Работа устройств роторного типа основана на использовании в качестве массивных рабочих элементов — колес с различными лопастями, лопатками различной конфигурации.

Шестеренчатые агрегаты реализуют изменение объема и придание энергии движения во вращении двух сопряженных шестерней.

Импеллерные насосы – устройства с рабочим колесом, лопатки которого выполнены из прочного эластичного материала. Колесо смещено относительно центра рабочей камеры и нагнетает жидкость при вращении колеса, во время которого лопатки изгибаются от соприкосновения с корпусом.

Рабочее колесо импеллерного насоса с эластичными лопатками

При этом в точке выхода воды (патрубок) возникает давление нагнетания. Недостатком конструкции является постоянный износ эластичных лопастей от трения.

Работа поршневых насосов схожа с работой двигателя внутреннего сгорания, только имеет обратную направленность. От электродвигателя усилие передается штокам, на которых установлены поршни с компрессионными кольцами. Поршни совершают поступательное движение в камере (цилиндре). Цилиндр оборудован впускными и выпускными клапанами, которые открываются попеременно. Работа осуществляется в циклическом режиме.

Винтовые насосы в качестве рабочего элемента используют спиральный шнек. При вращении шнек вытесняет перекачиваемую среду из камеры насоса.

Винтовой насос

Стенки камеры оборудованы ответной спиралью – каналом для движения жидкости и руслом вращения шнека.

Перистальтические насосы состоят из эластичного рукава, который сжимается по наружной стенке роликами. При сжатии камера (рукав) уменьшает объем, вытесняется перекачиваемая жидкость. Рукав может быть оборудован центральным трубчатым элементом, вокруг которого производится сжатие.

Вибрационные насосы имеют в своей конструкции эластичную мембрану, которой передается импульс от электропривода. Мембрана совершает колебания с заданной амплитудой, при этом объем камеры увеличивается (происходит всасывание воды) и уменьшается (происходит нагнетание и выпуск воды).

Принцип работы вибрационного насоса

Камера оборудована системой клапанов, через которые происходит забор и выпуск перекачиваемой среды в циклическом режиме.

Принцип работы динамических насосов (как следует из названия) реализуется на придании скорости перекачиваемой среде. Выделяют 3 основных типа динамических агрегатов:

  1. Центробежные;
  2. Вихревые;
  3. Струйные.

Важным условием работы динамического насосного оборудования является наличие минимального давления на всасывании.

Центробежные насосы – самая популярная модификация среди насосных агрегатов. Работа устройств этого типа реализуется на возникновении центробежной силы, воздействующей на воду в направлении от оси рабочего колеса к наружной стенке корпуса.

Центробежный насос

На наружной стенке корпуса (в зоне наибольшего давления камеры) оборудован выпускной патрубок, через который происходит подача жидкости.

Вихревой насос имеет очень высокие технические показатели (напор и производительность). Принцип работы реализован на смещенном расположении рабочего вращающегося элемента, который придает вихреобразное ускорение перекачиваемой среде. Насосы этого типа могут работать только с чистой водой, иначе твердые частицы быстро изнашивают движущиеся элементы. Величина напора воды у вихревых насосов больше в 4 – 5 раз, чем у центробежных аналогов.

Струйные насосы работают на использовании сужающих устройств, расположенных в трубе большего диаметра. Вода, проходя через сужение, приобретает ускорение и в свою очередь, передает его потоку, движущемуся по большому диаметру. Оба потока смешиваются и приобретают усредненную скорость.

По типу питания насосное оборудование делится на 2 вида:

  1. Электрическое;
  2. Жидкотопливное.

Электрические насосы, в зависимости от мощности, работают от сети 220 и 380В (однофазные и трехфазные).

Функционирование жидкотопливных насосов (мотопомп) происходит на базе двигателя внутреннего сгорания.

Мотопомпа

Двигатели работают на бензине или дизельном топливе. Мотопомпы используются для откачки воды из сетевых колодцев, ям, траншей – в местах отсутствия электрической энергии.
Также насосы классифицируются по качеству рабочей среды – чистоте и наличию примесей. Выделяют 3 подвида оборудования:

  1. Для чистой воды (количество примесей менее 150 г/м3). К ним относятся скважинные и колодезные насосы, большинство моделей поверхностного оборудования.
  2. Для воды со средним загрязнением (не более 200 г/м3). Чаще всего это дренажные, самовсасывающие, циркуляционные насосы.
  3. Для сильнозагрязненной воды (более 200 г/м3) – дренажные, канализационные, фекальные. Многие модели этих насосов оборудуются специальными ножами для измельчения крупных фракций, присутствующих в воде.

Бытовые водяные насосы

Насосы для бытовых нужд частных домов и дач обычно работают от сети 220В.  По месту размещения они делятся на 2 группы:

  1. Погружные;
  2. Поверхностные.

Погружные насосы делят на несколько типов по цели использования:

Скважинные насосы предназначены для доставки воды из скважин глубиной до 100 метров. Агрегаты выполнены в виде цилиндра малого диаметра, опускаются в скважину на тросе.

Pogruzhnoj skvazhinnyj nasos

Обычно насосы этого типа имеют центробежное многоступенчатое строение. Несколько рабочих камер расположены последовательно – это необходимо для поэтапного повышения величины напора.

Кроме центробежных изделий используются вибрационные и винтовые (шнековые) погружные насосы. Причем вибрационные устройства должны располагаться на определенном минимальном расстоянии от дна и стенок скважины. Они имеют повышенный уровень вибрации, поднимают и засасывают ил, песок, могут со временем разрушить конструкцию скважины.

Колодезные агрегаты схожи устройством со скважинными насосами, предназначены для забора воды из колодцев шахтного типа. Они имеют несколько меньшую величину напора (нагнетания), большую производительность по воде.

Дренажные насосы работают для перекачки жидкостей с различной степенью загрязнения – от чистой воды до фекальных стоков. Колодезные и дренажные устройства имеют поплавковый выключатель – при снижении уровня воды он отключает насос, предохраняя его от перегрева и сгорания двигателя.

Поплавковый выключатель погружного насоса

Охлаждение всех погружных насосов происходит за счет температуры перекачиваемого вещества.

Поверхностные насосы представлены следующими типами устройств:

  1. Самовсасывающие;
  2. Насосные станции;
  3. Циркуляционные;
  4. Канализационные.

Самовсасывающие насосы имеют небольшое значение напора (до 8 – 9 метров водяного столба), предназначены для обеспечения из колодцев и водоемов хозяйственно-питьевой водой частных домов, полива.

Самовсасывающий поверхностный насос

Они просты в устройстве, экономичны, неприхотливы, имеют минимум автоматики. Их устанавливают в кессонах колодцев или в помещениях частного дома. Недостатком их является ручное управление, малое значение напора.

Усовершенствованным самовсасывающим насосом является насосная станция. Она имеет в своей конструкции гидроаккумулятор, обратный клапан и систему контроля давления в сети водоснабжения. При подаче сигнала о снижении давления в сети (то есть начале водопотребления) станция включается автоматически и подпитывает систему до заданного давления.

Циркуляционные насосы применяются для движения воды по замкнутому циклу. Используются они обычно в системах отопления и рециркуляции горячей воды. Рециркуляция обеспечивает постоянную температуру горячей воды во всех точках системы.

Циркуляционный_насос

Насосы циркуляционного типа подразделяют на 2 вида:

  • Насосы с сухим ротором;
  • Насосы с мокрым ротором.

Агрегаты с сухим ротором имеют более высокий КПД, подшипники вала имеют отдельные камеры для смазки, оборудование требует регулярного технического обслуживания.

Рабочие элементы насоса с мокрым ротором охлаждаются перекачиваемой средой. Для них имеется строгое условие – вал агрегата должен располагаться горизонтально к плоскости пола.

Канализационные насосы бывают для внутреннего и наружного применения. Наружные насосы чаще всего используются для откачки содержимого септиков, накопительных емкостей и так далее.

Внутренние канализационные насосы предназначены для подъема стоков до уровня выпуска канализации при более низком расположении сантехнических приборов. Они оборудуются системой измельчения (ножами) крупных частиц – волос, пищи и прочее.

Кроме указанных типов оборудования существуют фонтанные агрегаты, насосы пожаротушения с высокими напорными характеристиками. Фонтанные насосы используют для формирования декоративных водных элементов ландшафта – водоемов, фонтанов, ручьев и тому подобное.

Пожарные насосы монтируются обычно в крупных зданиях с автономными системами пожаротушения.

Виды рабочих колес насосов для воды

Многообразие видов насосов для воды может ввести в заблуждение владельца частного дома, строящего собственные системы водоснабжения и водоотведения. Следует отметить, что описанные классификации нацелены прежде всего на насосы различного назначения и имеют больше техническое конструктивное содержание. Бытовая серия насосного оборудования имеет несколько главных видов – это намного упрощает выбор насоса для нужд частного дома и дачи.