Классификация насосов вихрь, их технические особенности

Вихревой насос: назначение, принцип действия, типы, сравнение характеристик с центробежным

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Где применяют вихревой насос

Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ.

Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками.

Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.

Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей.

В частности, назначение такого насоса следующее:

• водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
• перекачка бензина и керосина на АЗС;
• питание маломощных котельных установок и др.

Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.

Устройство и принцип работы

Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками, которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.

Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально.

Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке.

  При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.

Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.

В вихревом насосе есть специальный отливной канал, который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой.

Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор.

Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.

Достоинства и недостатки вихревых насосов

Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы.

К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом.

С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.

Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия. Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден.

На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц.

Также такие устройства не подходят для вязких веществ.

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

• открытой и закрыто — вихревые;
• погружные и поверхностные;
• комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде,  поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

Какой насос лучше – вихревой или центробежный

Чтобы ответить на вопрос, что лучше, вихревой или центробежный насос, следует внимательно посмотреть на характеристики вихревых насосов:

• небольшой размер и меньшая цена в сравнении с центробежными;
• способность создать высокое давление;
• работа с чистыми веществами;
• достаточно высокий уровень шума.

В настоящее время вихревые насосы обеспечивают производительность от 8 до 60 кубических метров в час, а напор варьируется от 25 до 250 метров.

Исходя из характеристик вихревых моделей, можно сделать вывод, что они более пригодны в промышленности, так как способны перекачивать не только жидкости. По причине высокого шума они не подходят для работы в жилых помещениях или расположенных в непосредственной близости рядом с домом.

Благодаря цене и компактным размером их целесообразно применять на небольших насосных станциях, ведь они могут работать с малой подачей, но большим напором. Они подходят для фермерских хозяйств в качестве снабжения системы орошения водой.

Совет! Купить такие насосы лучше всего для небольших хозяйств или химической промышленности. В любой другой сфере они окажутся менее эффективными, нежели центробежные варианты.

Источник: https://Tehnika.expert/dlya-sada/nasos/vihrevoj.html

Виды и классификация насосов

Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию.

Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов.

При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

• в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
• давление и напор;
• КПД.

По области применения:

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения.

В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов.

Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

• погружные насосы;
• поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

• электрические насосы;
• жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

• для чистой воды;
• для воды средней степени загрязненности;
• для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

• садовые;
• насосные станции;
• дренажные;
• глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

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.

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.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности).

В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения.

Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

1. Водоподъемные.
2. Циркуляционные.
3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

• чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
• жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
• не сильно загазованных жидкостей;
• смесей газа и жидкости;
• агрессивных жидкостей;
• жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию.

Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

• многоступенчатые;
• маслонасосы шестеренные;
• насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

• в легкой промышленности;
• в химической промышленности;
• в строительстве;
• в машиностроении;
• при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

• насосы, работающие за счет механической энергии;
• водоструйные насосы;
• насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

• напор;
• частота вращения колеса;
• КПД;
• высота всасывания;
• объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости.

При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты.

Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

• цель использования;
• место использования;
• необходимость установки вспомогательных агрегатов;
• габариты насоса;
• способ работы насоса.

(4

Источник: https://proagregat.com/nasosy/vidy-i-klassifikatsiya-nasosov/

Вихревой насос — принцип работы: устройство скважинного насоса

Сегодня для решения различных бытовых задач используются разные виды насосного оборудования. Вихревые агрегаты среди них завоевали особую популярность за свои выдающиеся технические характеристики.

К такому оборудованию относят динамические насосы, в которых для циркуляции водной среды используются лопатки, расположенные на рабочем колесе. Существует несколько видов вихревых насосных изделий, которые отличаются особенностями строения и принципом работы.

В нашей статье мы рассмотрим устройство и принцип действия вихревого насосного оборудования для скважины.

Устройство

Главный рабочий механизм любого вихревого насоса – рабочее колесо. К нему крепятся лопатки, которые могут находиться в радиальном либо наклонном положении

Главный рабочий механизм любого вихревого насоса – рабочее колесо.

К нему крепятся лопатки, которые могут находиться в радиальном либо наклонном положении. Это колесо установлено и вращается в цилиндрическом корпусе, в котором торцевые зазоры минимально уменьшены.

Водная среда сначала всасывается через входное отверстие, перемещается внутри агрегата и выбрасывается под напором из выходного отверстия.

Рабочее колесо этих агрегатов – это массивный диск из стали с пазами, которые выполнены методом фрезерования по окружности. В итоге эти пазы образуют прямолинейные лопатки. Как правило, напорный и всасывающий патрубок находятся в верхней части корпуса. Это обеспечивает самовсасывание жидкости после залива воды при первом запуске оборудования.

Устройство насоса выполнено так, что расположенный концентрично к оси вала отливной канал идёт по направлению вращения от всасывающего до выходного патрубка.

Между этими патрубками установлена специальная перемычка, прижимающаяся к рабочему колесу с минимально возможным зазором в 0,2 мм. При этом эта перемычка перекрывает не менее двух лопаток на рабочем колесе.

Она нужна для отделения всасывающей полости от напорной камеры.

Важно: вихревые агрегаты для скважины способны создавать давление в 7 раз, превышающее аналогичный показатель у приборов центробежного типа с такой же частотой вращения рабочего колеса и аналогичными габаритами. Помимо самовсасывающей способности насосы вихревого типа могут работать не только с водной средой, но и с газо-водной смесью.

Схема устройства

Чтобы понять принцип действия вихревого агрегата, необходимо представить его схему, которая выглядит как рабочее колесо, закреплённое на валу.

К этому рабочему колесу крепятся лопасти

Чтобы понять принцип действия вихревого агрегата, необходимо представить его схему, которая выглядит как рабочее колесо, закреплённое на валу. К этому рабочему колесу крепятся лопасти.

Поскольку расположение колеса в корпусе является эксцентричным, это способствует минимальному зазору между ним и корпусом агрегата.

Если сравнить принцип действия вихревого насосного оборудования с другими агрегатами самовсасывающей группы для скважины (центробежными и осевыми), то устройство прибора выполнено так, что жидкость, поступающая в кожух, продвигается по касательной оси относительно расположения рабочего колеса. По мере движения воды в корпусе на неё воздействуют центробежные силы, образующиеся в ходе её вращения в паре с рабочим колесом.

Отсюда становится понятно, что рабоче колесо (1) установлено в корпусе (2) с минимальными зазорами. В корпусе насосного оборудования выполнен специальный канал (3), который проходит вдоль всей окружности лопаток рабочего колеса. Этот канал тянется от всасывающего патрубка (5) до напорного патрубка (4). Канал разделён уплотняющим выступом (6), который нужен для того, чтобы жидкость не могла перетекать из напорной зоны во всасывающую камеру

Устройство вихревого насосного оборудования хорошо видно на схеме.

Отсюда становится понятно, что рабоче колесо (1) установлено в корпусе (2) с минимальными зазорами. В корпусе насосного оборудования выполнен специальный канал (3), который проходит вдоль всей окружности лопаток рабочего колеса. Этот канал тянется от всасывающего патрубка (5) до напорного патрубка (4).

Благодаря лопаткам на рабочем колесе водной среде передаётся энергия, которая позволяет жидкости под воздействием инерционных сил продвигаться от входного отверстия к выходному.

Принцип работы

Принцип действия вихревого насосного оборудования так же, как и в приборах центробежного типа, основан на использовании центробежного усилия, которое возникает при вращении рабочего колеса

Принцип действия вихревого насосного оборудования так же, как и в приборах центробежного типа, основан на использовании центробежного усилия, которое возникает при вращении рабочего колеса. Однако в отличие от центробежных аналогов вихревые насосы имеют свои особенности работы, которые состоят в следующем:

1. Во время вращения рабочего колеса насосного оборудования небольшой объём воды из всасывающего трубопровода попадает в пазы на рабочем колесе.
2. В результате она продвигается от периферии к центру агрегата, что не похоже на работу центробежного насоса.
3. После этого этот объём воды под влиянием центробежного усилия начинает продвигаться вдоль лопаток от центральной части к периферии.
4. В итоге вода получает ускорение и выбрасывается в выходное отверстие.
5. Здесь скоростная энергия воды переходит в энергию давления.
6. Под влиянием давления и всасывающего действия лопаток новый объём жидкости снова попадает на лопатки и происходит повторение цикла.

Важно: за один оборот рабочего колеса цикл возникновения давления и подсасывающего действия лопаток повторяется многократно, что способствует приращению энергии и увеличению напора.

Разновидности

Открыто-вихревые агрегаты

Насосное оборудование вихревого типа можно разделить на два вида:

• открыто-вихревые агрегаты;
• закрыто-вихревые насосы.

Их принцип работы немного отличается, поскольку насосы первого типа имеют:

• удлинённые лопатки рабочего колеса;
• уменьшенный диаметр рабочего колеса в сравнении с просветом рабочего канала;
• кольцевой канал в приборе соединён с напорным отверстием.

Закрыто-вихревые агрегаты отличаются таким строением:

• укороченные лопатки, установленные под разным углом наклона (наклон вперёд, загиб назад либо под определённым углом назад или вперёд);
• диаметр рабочего колеса равен просвету рабочего канала;
• кольцевой канал имеет непосредственное соединение с входным и выходным отверстием.

Принцип работы у каждой разновидности отличается. Во время работы открыто-вихревого агрегата вода из входного патрубка через впускное отверстие и рабочую камеру с крыльчаткой попадает в кольцевой канал. Здесь рабочий вихревой процесс способствует формированию напорного потока. Этот поток направляется через выходное отверстие в магистральный трубопровод.

В агрегатах закрыто-вихревого типа водная среда из всасывающего патрубка проникает через впускное отверстие в кольцевой канал. Здесь формируется напорный поток и направляется через выходное отверстие в магистральный трубопровод.

Достоинства и недостатки

В отличие от насосного оборудования центробежного типа, которое не может работать с воздухом во внутренней камере, приборы вихревого типа могут нагнетать давление не только при работе с водой, но и с газожидкостными смесями

К преимуществам вихревого насосного оборудования можно отнести следующее:

• При тех же габаритах и частоте вращения рабочего колеса вихревые насосы могут создавать напор, в 7 раз превышающий эту величину у агрегатов центробежного типа.
• Многие вихревые агрегаты для скважины обладают способностью к самовсасыванию.
• В отличие от насосного оборудования центробежного типа, которое не может работать с воздухом во внутренней камере, приборы вихревого типа могут нагнетать давление не только при работе с водой, но и с газожидкостными смесями. При необходимости они даже могут создать нужный напор с воздухом внутри.
• Поскольку в подобном оборудовании используется не крыльчатка, а импеллер, это устройство создаёт напор наподобие эжекторного устройства. Это способствует тому, что агрегат может поднимать воду со скважины глубиной более 15-20 м, чего нельзя сказать о центробежном насосе без эжектора.
• Работа насоса создаёт настолько сильный напор воды, что подобное оборудование по мощности можно сравнить с насосными изделиями промышленного назначения.

Однако у данного оборудования есть и свои недостатки, среди которых можно перечислить следующие:

• КПД вихревого насосного оборудования достаточно низкий и равен 35-45 %. Именно поэтому вихревые агрегаты высокой мощности использовать невыгодно.
• Такое изделие не может транспортировать рабочую среду с высокой вязкостью.
• Кроме этого вихревой агрегат очень чувствителен к загрязнённой рабочей среде, то есть воде с большим содержанием примесей. Поэтому такое оборудование можно использовать только для скважины с чистой водой.

Важно: из-за маленького зазора между лопастями рабочего колеса и корпусом перекачивание водной среды с абразивными частицами может привести к быстрому износу механических частей оборудования и его выходу из строя.

Сфера использования

Если учитывать принцип работы, преимущества и недостатки данных агрегатов, то их использование оправдано там, где нужно создать большой напор в комплексе с небольшой подачей воды

Если учитывать принцип работы, преимущества и недостатки данных агрегатов, то их использование оправдано там, где нужно создать большой напор в комплексе с небольшой подачей воды. К примеру, такая ситуация может потребоваться для небольшой автоматизированной насосной станции для водоснабжения загородного дома.

Вторая область использования такого оборудования связана со способностью насоса перекачивать газожидкостную смесь. Именно поэтому насосы вихревого типа с успехом используются для перекачки летучих жидкостей, а именно керосина и бензина, на автозаправочных станциях.

Стоит знать: вихревые агрегаты выпускаются с производительностью равной 8-60 кубометров в час и напором 25-250 м. Также в продаже есть комбинированные центробежно-вихревые изделия, которые отличаются улучшенным КПД.

Источник: https://vodakanazer.ru/nasosy-i-nasosnoe-oborudovanie/nasosy-dlya-skvazhin/vixrevoj-nasos-princip-raboty.html

Центробежный вихревой насос – особенности конструкции и предназначение

Насосные установки подразделяются по многим параметрам. Центробежный вихревой насос относится к динамической группе поверхностного двухступенчатого насосного оборудования, которое предназначено для перекачки нейтральных жидкостей в широком температурном диапазоне.

Одна ступень здесь выполняет функцию центробежного насоса, а вторая – вихревого. Перемещение водной массы от одного колеса к другому производится посредством каналов, расположенных в крышке корпуса.

Совмещение двух принципов работы, имеющих общие и отличительные черты, оказывает положительное влияние на технические показатели оборудования.

Конструкция и предназначение центробежно-вихревого насоса

Хотя центробежные и вихревые насосы относятся к одной группе, между ними существуют определенные различия. Вихревой насос имеет более компактные размеры, но при работе издает больше шума. Его стоимость несколько ниже, но производительность и создаваемый напор воды – значительно выше показателей центробежных установок.

Сочетание моделей в одном устройстве компенсирует недостатки одного и подчеркивает достоинства другого оборудования.

В двухступенчатой конструкции центробежно-вихревых насосных устройств находится два рабочих колеса, включающихся в работу одновременно или последовательно в зависимости от модели.

Перекачиваемая жидкость попадает вначале на расположенное первым центробежное колесо, создающее небольшое рабочее давление. Далее она поступает к вихревому колесу, увеличивающему напор в несколько раз.

Результатом служит высокий показатель напора выходящей воды (до 190 метров) при относительно небольшой ее подаче, составляющей не более 37 кубометров в час.

Центробежное колесо внутри корпуса фиксируется во избежание возможного осевого перемещения, а конструкция вихревого колеса обычно предусматривается плавающей.

В некоторых моделях оба элемента располагаются на одном валу в общем корпусе. Вихревое колесо имеет отверстия, что позволяет при работе уравновешивать осевое усилие.

Буквенное обозначение центробежно-вихревых насосов выглядит как ЦВ. Третья буква соответствует разновидности конструкции. К примеру, насос ЦВК относится к консольному типу оборудования, а ЦВС – к самовсасывающему. Следующие за буквами цифры отвечают за показатели подачи жидкости (л/с) и ее максимального напора (м). Далее указывается:

• материал проточной части, определяющий прочность изделий (для ЦВ насосов – это серый чугун);
• вид уплотнения;
• климатическое исполнение.

Следует отметить, что центробежно-вихревой насосный агрегат обладает чуть большим КПД, чем обычный вихревой насос для воды.

ЦВ установки чаще всего используют для обеспечения работы маломощных котлов, подачи жидкостей или питьевой воды для небольших объектов в условиях горной местности, где без большого напора обойтись практически невозможно, а также при поднятии жидкости из низкорасположенных насосных станций. Перед запуском центробежно-вихревого насоса на самовсасывающем трубопроводе необходимо открыть задвижку. Без наполнения рабочей камеры перекачиваемой жидкостью пуск оборудования категорически не допускается. Также должна быть включена система охлаждения.

Центробежно-вихревые насосы выпускают в соответствии с нормативами ГОСТ 10392-89, где прописано, что данные устройства предназначаются для перекачки безопасных жидкостей в температурном режиме от -15 до +105 градусов по Цельсию. Здесь же, в зависимости от типоразмеров насосов, указываются дополнительные расчетные параметры, определяющие:

• максимальную высоту всасывания;
• кавитационный запас;
• КПД;
• частоту вращения;
• массу.

В ГОСТ приведены условные данные, исходящие из оптимального режима работы ЦВ насосов при температуре перекачиваемой жидкости около 20 градусов. Для других случаев предусматриваются допуски и отклонения. Более точные параметры и характеристики указываются в технической документации индивидуально для каждой конкретной модели центробежно-вихревого насоса.

Центробежная составляющая

Центробежное колесо состоит из двух дисков со вставленными между ними лопастями, развернутыми в противоположную от направления движения сторону. После наполнения через всасывающий патрубок полости первой ступени насоса колесо начинает вращаться. При этом возникает центробежная сила, отбрасывающая жидкость от центра рабочей камеры к ее стенкам.

Внутри агрегата создается определенное давление, вытесняющее воду через специальные каналы в сторону второй ступени насоса. В этот момент происходит разряжение давления в центральной части колеса, за счет чего поступает новая партия жидкости из всасывающего трубопровода. Таким образом вода непрерывно попадает в центробежную ступень рассматриваемого насоса и удаляется из камеры.

Вихревая составляющая

При вращении колеса в виде плоского диска, имеющего короткие лопасти радиальной формы, самовсасывающий вихревой насос дополнительно втягивает воздух через специальный патрубок за счет создания внутрипространственного вакуума. Поступающая из центробежной ступени перекачиваемая жидкость смешивается с воздухом.

Благодаря разнице плотностей, в камере происходит разделение компонентов. В результате, воздух выходит через соответствующее отверстие, а вода продолжает циркулировать внутри второй ступени насосного агрегата. После полного удаления воздушной массы насос начинает функционировать в центробежном режиме.

Чтобы не допустить попадания воздуха и жидкости обратно в подающий канал, на всасывающем фланце располагают обратный клапан.

Удачное сочетание центробежного насоса и вихревым позволило намного улучшить их характеристики и увеличить область применения оборудования.

Источник: https://semidelov.ru/mar/tsentrobezhnyj-vikhrevoj-nasos-osobennosti-konstruktsii-i-prednaz/

Какой насос лучше вихревой или центробежный — сравнение и характеристики, сферы применения

В мире разработано большое количество насосов, использующих самые разные принципы работы.

Однако чаще всего можно встретить в продаже вихревые и центробежные агрегаты. Но на каком из этих видов остановить свой выбор? В данной статье мы постараемся ответить на этот вопрос.

Использование поверхностных агрегатов, их виды

Это оборудование широко применяется для водоснабжения частных домов и небольших коммерческих объектов как самостоятельно, так и для поддержания давления в комплексе с другими видами аппаратов.

Самостоятельно поверхностное оборудование способна перекачивать жидкости из колодцев, скважин малой глубины и водоёмов на высоту, не превышающую восьми метров. При этом их монтаж производится без погружения аппарата в жидкость.

Поверхностным насосам свойственно несколько положительных особенностей:

Прежде, чем применять такой агрегат, в него заливается жидкость, которую собираются перекачивать. Кроме того, наполнен должен быть и шланг, идущий от ёмкости к насосу.

Основными разновидностями в этой классификации являются центробежные и вихревые.

Центробежные

Что касается центробежных агрегатов, то основная задача, которую они решают, заключается в откачке воды, чистой, либо содержащей небольшую массовую долю примесей, из ёмкостей или водоёмов, имеющих глубину не более девяти метров.

Одним из самых значимых отличий данного оборудования является возможность их эксплуатации при наличии в системе пробок и пузырьков из атмосферного воздуха, благодаря чему центробежные насосы для воды часто используют для обслуживания индивидуальных систем водоснабжения. Но, по причине наличия нескольких ступеней такие агрегаты обходятся дороже вихревых.

Корпуса могут изготавливаться из различных материалов:

1. Пластика. Агрегат очень лёгкий, не поддаётся коррозии и стоит дешевле других. Однако для него имеются более строгие ограничения по температуре, при которой возможна эксплуатация (+ 50 °С), перекачивать с его помощью можно только воду, да и от повреждений в результате механических воздействий защита у них хуже.
2. Нержавеющей стали. Агрегат с таким корпусом очень надёжен и имеет широкий спектр использования.
3. Чугуна. Такие аппараты создают меньше шума и надёжны.

Вихревые

Главные отличия таких агрегатов — это больший уровень напора и объём подачи жидкости при той же мощности.

Следовательно, они имеют меньший размер, экономят электрическую энергию, а также их можно использовать в условиях ограниченного пространства. Кроме того они могут перекачивать смесь жидкости с газом.

Однако есть у них и отрицательные стороны:

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства:

1. Химическая промышленность. С помощью вихревых насосов на предприятиях химпрома перекачиваются щелочи, кислоты и прочие агрессивные среды.Поскольку конструкция рабочего колеса таких агрегатов достаточно проста, появилась возможность его изготовления из стойких к агрессивным реагентам пластмасс и металлов, которые плохо поддаются отливке и обработке.
2. Перекачка легколетучих жидкостей. При их активном испарении в оборудование часто попадает смесь пара и жидкости, которая может разрушить центробежный аппарат, зато с нею легко справляется вихревой насос.Такое оборудование часто применяется на аэродромных заправочных комплексах, где низкий КПД особо не важен ввиду кратковременности рабочего цикла.
3. Перекачивание жидкостей, в которых содержится растворённый газ в большом количестве, выделяющийся во время прохождения области, где имеется сниженное давление.
4. Для обеспечения работы маленьких станций, осуществляющих подачу воды, при этом работающих в автоматическом режиме.
5. В коммунальном хозяйстве, к примеру, как бустерные или автомоечные насосы, способные подавать малые объёмы воды под большим давлением.
6. Как питательное оборудование на небольшом вспомогательном котельном оборудовании.

Видео: выбираем насосное оборудование

И вихревые, и центробежные агрегаты являются наиболее востребованными среди насосного оборудования благодаря своим многочисленным положительным качествам. Приобретая такие агрегаты, можно рассчитывать на их длительную работу при условии соблюдения правил эксплуатации.

Источник: https://septik.guru/vodoprovod/nasosyi/tsentrobezhnyiy/tsentrobezhnyy-nasos-ili-vikhrevoy-kakoy-luchshe.html

Типы погружных насосов: центробежный, фекальный, скважинный, вихревой

Для частного дома погружные насосы играют немаловажную роль. С их помощью обеспечивается бесперебойная подача воды из колодцев и скважин, откачка грязных вод из затопленных подвалов, полив грядок, а также выкачивание бытовых стоков. Для каждой из перечисленных целей существует определенный вид агрегата, обладающего своими особенностями.

Содержание

Общая характеристика погружных насосов
Центробежный насос
Фекальные погружные аппараты
Скважинный погружной насос
Вихревой насос
Заключение

Общая характеристика и классификация погружных насосов

Самым главным преимуществом погружных насосов является то, что их можно опускать на большие глубины без потери качества работы. Но недостаток этого свойства заключается в сложности технического обслуживания.

Любой насос этого типа состоит из очень прочного герметичного закрытого корпуса, который выполняет защитную функцию всего внутреннего оборудования от коррозионного воздействия.

Конструкция всех насосов погружного типа делится на два вида:

• вибрационная;
• центробежная.

Конструкционные особенности и принцип работы насоса непосредственно зависят от его типа. В целом, погружные насосы делятся на 4 основных вида:

• центробежные;
• скважинные;
• вихревые;
• фекальные.

Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных видов.

Центробежный погружной насос

Центробежный погружной насос на сегодняшний день пользуется наибольшей популярностью. Его можно использовать не только для чистой воды из скважины или колодца, он также прекрасно справляется с водами агрессивного состава, бытовыми стоками, а также вязкими жидкостями.

Принцип действия

Принцип действия центробежного насоса заключается во вращении рабочего колеса, образующего кинетическую энергию, которая поступает к частицам вещества, непосредственно на лопасти. Центробежная сила перемещает жидкость, находящуюся в области рабочего колеса, в область корпуса агрегата. На пустующее место перемещается новая жидкость.

Перемещение жидкости происходит благодаря движению колеса, а именно в процессе движения она прижимается к стенам корпуса, а затем перемещается под давлением через специальное нагнетательное отверстие. Вход в агрегат в это время обладает наименьшим показателем давления, а вот  область рабочего колеса, наоборот, приобретает максимальный показатель.

Самой важной особенностью центробежного погружного насоса является то, что благодаря ему обеспечивается бесперебойная подача воды.

Плюсы и минусы устройства

         Положительные свойства центробежных насосов:

• простота и удобство к эксплуатации;
• допустимая стоимость;
• автоматическое управление;
• максимальный всасывающий показатель;
• очень высокий КПД;
• долгий срок службы.

Недостатки в работе данного типа насоса также имеются. В первую очередь, огорчает то факт, что всасывание агрегатом воды напрямую зависит от сопротивления сети.

Именно поэтому, иногда случаются перебои в подаче воды. Также стоит следить при установке за уровнем воды и если она не достигает входного патрубка, потребуется ручная заливка.

Если этого не сделать, то процесс работы будет значительно нарушен.

Классификация центробежных насосов

Классификация центробежных насосов полностью зависит от особенностей использования и технических характеристик.

В зависимости от параметров всасывания воды устройства можно разделить на:

• самовсасывающие работают с водой, содержащей избыточное количество газов, поэтому даже в том случае, если входной патрубок не заполнен водой н6ичего в работе не изменится;
• нормальновсасывающие требуют полного заполнения жидкостью системы.

Наиболее популярные центробежные агрегаты делятся на следующие виды:

• одноступенчатые горизонтальные устройства с исполнением консольного типа – работают только с жидкостями, схожими по составу с водой;
• многоступенчатые горизонтальные – обладают способностью выдавать напоры высокой силы при минимальном количестве поступающей жидкости;
• песковые – наиболее часто используются на промышленных предприятиях, поскольку очень легко справляются с загрязненными сточными водами;
• фекальные – обладают способностью перекачки жидкости, содержащей большое количество крупных загрязняющих веществ.

Каждый из видов имеет свое предназначение, поэтому при выборе очень легко будет определиться с вариантом для себя.

Фекальные погружные насосы

Не всегда в загородном доме появляется возможность подключения к центральной канализации. В таком случае незаменимым помощником может стать фекальный насос погружного типа.

Конструкционные особенности

Насос этого типа позволяет откачку не только жидкостей, но и частиц, обладающих различными размерами. Поэтому он может использоваться для отвода сточных вод, а также для откачки жидкости из участков, постоянно подвергающихся затоплениям.

Все внешние элементы агрегата выполняются из нержавеющей стали или чугуна, поскольку он вынужден находиться в постоянном контакте с высокоактивной средой. Установка такого агрегата должна выполняться непосредственно в воде, в лучшем случае на самом дне.

Благодаря автоматизированной внутренней системе работа происходит в автономном режиме. Также насос оснащается направляющими, расположенными на стенках, которые значительно облегчают процесс установки.

Зачастую фекальные погружные насосы оборудуются специальным измельчителем, позволяющий выполнять перекачку наиболее крупных и твердых включений в откачиваемой жидкости. При отсутствии такого дополнения устройство способно транспортировать частицы с диаметром, не превышающим 4 см.

Преимущества

         По способу подачи фекальные погружные насосы делятся на: центробежные, вихревые, вибрационные, шнековые. Наибольшей популярностью пользуются агрегаты центробежного исполнения.

         К положительным свойствам данного устройства относятся:

• возможность перекачки частиц с диаметром 8 см;
• высокая функциональность;
• длительный срок службы;
• полностью автоматизированная работа;
• максимальная дальность транспортировки составляет 30 м;
• значительная экономия денежных средств.

Все положительные свойства агрегата получены за счет продуманного устройства, включающего в свой состав обратный клапан, измельчители, сетку-фильтр.

Скважинный погружной насос

С наличием скважины в загородном доме все проблемы с водоснабжением практически решены. Остается только правильно подобрать устройство для подачи воды. Именно для этих целей и предназначены погружные скважинные насосы.

Особенности устройства и работы

Скважинный погружной насос является незаменимым устройством для бесперебойной подачи воды из скважин и колодцев. Конструкция данного типа оборудования заметно отличается от других поверхностных видов.

Сам по себе, агрегат представляет собой своеобразную капсулу продолговатой формы, выполненной из металла.

Такая форма подобрана не случайно, а наоборот, подобрана под обсадную трубу скважины, обладающая, как правило, диаметром 120 мм.

В воде насос находится все время, что может вызвать некоторые трудности в обслуживании. Это обусловлено тем, что устройство необходимо извлекать время от времени из скважины, а после проведения работ снова выполнять установку. Но стоит заменить, что по техническим характеристикам погружной насос значительно лучше, чем многие поверхностные модели.

Работа погружного скважинного насоса заключается в следующем:

1. Через специальные отверстия в рабочую зону насоса всасывается жидкость;
2. В камере она нагнетается за счет движения встроенных лопастей. Также этот процесс может происходить за счет вибрации. Все зависит от модели установленного агрегата;
3. После этого происходит подача воды под высоким давлением на подсоединенный шланг.

Корпус скважинного насоса чаще всего выполняется из нержавеющей стали. В его внутренней части корпуса находится двигатель и другие рабочие составляющие. Часто такие устройства дополнительно оснащаются автоматикой, позволяющей самостоятельную работу насоса и отключение в случае необходимости.

Классификация и характеристика

Погружные насосы для скважин достаточно не просты в конструкции. Именно поэтому существует несколько способов их исполнения.

Некоторые виды способны выполнять работы на максимальной глубине, остальные предназначены для мелких скважин. Каждый вид отличается не только техническими, но и конструкционными характеристиками.

Насос, обладающий вибрационным принципом работы, воздействует на перекачиваемую жидкость вибрацией. В центробежном исполнении несколько другая система, главным устройством которой является центробежный двигатель, который воздействует на жидкость нагнетательными винтами.

Вихревой погружной насос

Вихревой насос погружного типа подходит для транспортировки жидкостей из скважин и колодцев, полива приусадебного участка.

Особенности конструкции

Самым важным элементом вихревого погружного насоса является рабочее колесо, оснащенное лопатками открытого либо закрытого типа. Сами лопатки обладают периферийно радиальным расположением.

Благодаря данному элементу движение жидкости происходит в радиально-винтовом направлении, что способствуют постепенному повышению давления.

Никакой пульсации в трубопроводе – все происходит плавно и постепенно.

В результате описанного движения жидкость постепенно переходит из внутренней части устройства в наружную. В процессе образуется вихрь продольного типа, который поднимаясь выходит под высоким давлением наружу.

Помимо этого он должен находиться ниже уровня воды.

Большую роль играет температурный показатель среды, который должен составлять не более 35˚С, в противном случае двигатель не сможет самостоятельно охлаждаться и в скором времени может выйти из строя.

Преимущества и недостатки устройства

К преимуществам вихревого насоса относятся следующие показатели:

• несмотря на небольшое количество воды на выходе создается высокий показатель давления;
• самовсасывающая способность;
• отсутствие необходимости заливки воды в систему вручную;
• небольшие размеры, что позволяет установку в скважины даже с минимальным размером обсадной трубы.

Несмотря на наличие большого количества преимуществ, существует и очень существенный недостаток – это очень маленький коэффициент полезного действия.

Заключение

Центробежный, фекальный, скважинный и вихревой погружные насосы очень отличаются как своими техническими характеристиками, так и конструкцией. Выбор нужного устройства зависит от области применения и требуемых показателей, поэтому перед непосредственным приобретением стоит внимательно изучить особенности и характеристики работы каждого вида.

Источник: https://vodoprovodnaya.ru/pogruzhnyie-nasosyi/tipi-pogruzhnih-nasosov