Вихровий насос відцентровий: принцип дії


Для генерації напору води в системах автономного водопостачання використовується самовсмоктуючий насос. При цьому насосне обладнання відповідає не тільки за підйом рідини з гідротехнічної споруди, але і за її транспортування по трубопроводу. Всі самовсмоктуючі насоси діляться на два виду відцентровий і вихровий насос. Подібне обладнання під час роботи пропускає потік води через себе. У нашій статті ми розглянемо особливості, характеристики та принцип роботи відцентрових та вихрових агрегатів, а також порівняємо їх для полегшення вибору.

  • Характеристики самоусмоктувальних пристроїв
  • Принцип роботи
  • Різновиди самоусмоктувальних насосів
  • Відцентрові насоси
  • Вихрові агрегати
  • Насосні пристрої з ежектором
  • Основні відмінності та рекомендації щодо вибору

Характеристики самоусмоктувальних пристроїв

вихровий насос

Поверхневе самовсмоктувальний обладнання можна встановлювати поза гідротехнічної споруди

Завдяки особливому будовою всі самовсмоктуючі агрегати мають прекрасні технічні характеристики:

  1. Поверхневе самовсмоктувальний обладнання можна встановлювати поза гідротехнічної споруди. Їх монтаж можна робити в підвалі будинку, в окремій споруді або в утепленому кесоні у оголовка свердловини. Завдяки такому способу установки процес монтажу приладу максимально полегшується.
  2. Завдяки тому, що насосне обладнання встановлюється не під водою на глибині свердловини, а на поверхні, обслуговування і ремонт пристрою проводити дуже легко.
  3. Оскільки прилад не буде занурюватися у воду, на виготовленні корпусу можна заощадити, вибравши більш дешеві матеріали. Це в свою чергу дозволить зробити вартість всього агрегату більш прийнятною.
  4. Відцентрові і вихрові насоси можна укомплектувати по-справжньому потужним електромотором, який ні в яке порівняння не йде з тим агрегатом, що монтується у вузький малогабаритний погружной насос. Потужний мотор у цих насосах дозволяє отримувати такий же потужний напір води, тому самовсмоктувальний обладнання в змозі піднімати воду навіть з дуже глибоких джерел.

Принцип роботи

вихрові насоси

В торцевій частини валу встановлено нагнітальне пристрій – імпелер або крильчатка. Обертання цього пристрою сприяє виникненню зусиль, які сприяють всмоктуванню і виштовхування рідини

Подібне обладнання складається з наступних складових деталей і вузлів:

  • корпус, всередині якого встановлено нагнітальне пристрій;
  • електродвигун, який з'єднується з корпусом агрегату за допомогою фланцевої муфти;
  • нагнітальне пристрій відцентрового або вихрового типу, принцип дії якого заснований на створенні крутного моменту на валу двигуна;
  • напірний і всмоктуючий шланг;
  • ежектор;
  • сполучна арматура для фіксації шлангів на штуцерах.

Принцип дії самовсмоктуючого насосного обладнання виглядає наступним чином:

  1. Електродвигун сприяє тому, що на валу генерується крутний момент.
  2. Цей вал заходить в корпус через спеціальний отвір, який надійно захищений від попадання води особливим ущільнювачем.
  3. В торцевій частини валу встановлено нагнітальне пристрій – імпелер або крильчатка. Обертання цього пристрою сприяє виникненню зусиль, які сприяють всмоктуванню і виштовхування рідини. Це відбувається завдяки формуванню всередині улиткообразного корпусу областей зі зниженим і підвищеним тиском. При цьому корпус має два отвори. Одне з них (вхідна) знаходиться в місці виникнення зниженого тиску, а друге (випускне) – в районі освіти високого тиску.
  4. Ежектор встановлюється або у самого корпусу, або в глибині свердловини під водою на кінці всмоктувального трубопроводу (шланга). Цей механізм потрібен для посилення всмоктуючого дії.

Важливо знати: такий принцип дії мають всі самовсмоктуючі насоси, але ефективність роботи і продуктивність кожного різновиду відрізняється.

Різновиди самоусмоктувальних насосів

вихрові насоси принцип дії

При цьому всі різновиди подібних агрегатів функціонують абсолютно по-різному, але використовують при цьому однаковий принцип роботи

Як ви вже зрозуміли, все самовсмоктуючі насоси діляться на два види – відцентрові і вихрові насоси. Крім цього бувають моделі:

  • без ежектора;
  • з виносним ежекторним пристроєм;
  • з вбудованим ежектором.

При цьому всі різновиди подібних агрегатів функціонують абсолютно по-різному, але використовують при цьому однаковий принцип роботи. Однак ефективність його використання відрізняється. Далі ми розглянемо особливості функціонування кожного виду самовсмоктуючого агрегату.

Відцентрові насоси

вихрові насоси відцентрові

Коли двигун допомогою валу приводить в рух крильчатку, відцентрове зусилля сприяє утворенню зони розрідження в торці корпусу біля всмоктувального отвору

Цей агрегат складається з наступних частин:

  • електродвигун;
  • корпус у формі равлика;
  • крильчатка у вигляді циліндра з лопатями або диска, яка зафіксована на валу електродвигуна всередині корпусу.

Відразу над крильчаткою у верхній частині корпусу знаходиться випускне вікно. Усмоктувальний отвір розташовується в торцевій частині корпусу навпроти центральної осі обертового механізму.

Центробіжні насоси мають наступний принцип роботи:

  1. Коли двигун допомогою валу приводить в рух крильчатку, відцентрове зусилля сприяє утворенню зони розрідження в торці корпусу біля всмоктувального отвору.
  2. При цьому одночасно генерується напірна сила у верхній частині корпусу біля випускного вікна.
  3. Це сприяє тому, що вода всмоктується через шланг, закріплений на впускному патрубку, проходить через агрегат і виштовхується через шланг, зафіксований на випускному патрубку.

Увага: відцентрові агрегати можна експлуатувати лише за умови, що весь корпус у формі равлика буде заповнений водою. В іншому випадку крильчатка не зможе генерувати усмоктувальний зусилля. В цьому полягає головний недолік подібних приладів.

Вихрові агрегати

вихровий відцентровий насос

Вихрові насоси не мають такого недоліку, як їх побратими відцентрового типу. Вся справа в тому, що вони можуть працювати не тільки з водним середовищем, але й з сумішшю води і газу. Але якщо буде потрібно, вони можуть створити усмоктувальний зусилля навіть при роботі з повітрям

Вихрові насоси не мають такого недоліку, як їх побратими відцентрового типу. Вся справа в тому, що вони можуть працювати не тільки з водним середовищем, але й з сумішшю води і газу. Але якщо буде потрібно, вони можуть створити усмоктувальний зусилля навіть при роботі з повітрям.

Такі характеристики пристрій отримало завдяки особливій конструкції корпусу і того, що в приладі замість крильчатки використовується імпелер. Це робоче колесо, яке перекачує повітря у внутрішню частину улиткообразного корпусу. У цьому місці попередньо залита вода перемішується з повітрям і виводиться через вихідний отвір. Принцип дії виглядає так:

  1. Під час виходу повітря створюється ефект рециркуляції води в корпусі.
  2. У результаті проходження газоподібної суміші через щільну рідина призводить до виникнення зони розрідження у всмоктуючому трубопроводі.
  3. Це сприяє тому, що водне середовище втягується в робочу камеру насосного обладнання.
  4. Після того вихровий прилад починає працювати, як циркуляційний насос.

Насосні пристрої з ежектором

відцентрово вихрові насоси

Якщо встановити таке пристосування на насосне обладнання або торець всмоктуючого шланга, то можна значно збільшити глибину занурення, а отже, і обслуговування гідротехнічної споруди

Эжекторное пристрій функціонує за тим же принципом, що і сам вихровий агрегат. У прямоточну порожнину корпусу ежектора входить тонка трубка, по якій транспортується потік рідини високої щільності і швидкості. При виході з трубки цей потік генерує область з пониженим тиском, яка розташовується біля виходу з ежекторного пристрою. Це сприяє тому, що біля вихідного отвору утворюється усмоктувальний зусилля.

Якщо встановити таке пристосування на насосне обладнання або торець всмоктуючого шланга, то можна значно збільшити глибину занурення, а отже, і обслуговування гідротехнічної споруди. Завдяки цьому звичайне насосне обладнання може піднімати воду з глибини 15, 20 і навіть 30 метрів, в той час як агрегати без цього пристрою можуть обслужити свердловину глибиною не більше 8-10 м.

Агрегати з вбудованим ежектором видають багато шуму при роботі і страждають зниженням продуктивності насосного обладнання. Щоб усунути ці недоліки, необхідно збільшити потужність електродвигуна, а сам насос встановити за межами житлових будівель.

Варто знати: агрегати з виносним ежекторним пристроєм практично не шумлять, тому їх можна використовувати навіть в підвалі житлового будинку або прибудові до нього.

Основні відмінності та рекомендації щодо вибору

що таке вихровий насос

Можна стверджувати, що вихрові насоси спочатку обладнані вбудованим ежектором, оскільки його функції виконує імпелер, який за своєю дією дуже нагадує нагнітальну трубку ежекторного пристрою

Відцентрові насоси відрізняються від своїх вихрових побратимів майже безшумною роботою і збільшеними розмірами. Однак такий агрегат без ежектора зможе підняти воду тільки з глибини не більше 10 м. Його продуктивність у порівнянні з вихровим аналогом буде менше на порядок.

Можна стверджувати, що вихрові насоси спочатку обладнані вбудованим ежектором, оскільки його функції виконує імпелер, який за своєю дією дуже нагадує нагнітальну трубку ежекторного пристрою. Саме тому подібне обладнання може працювати зі свердловинами глибиною більше 16-20 м. Однак підвищена потужність тягне за собою і високий рівень шуму, тому вихрові агрегати можна монтувати тільки за межами житлового будинку (в окремій утепленої будівлі або кесоні). Зате продуктивність вихрового насосного обладнання в 7 разів перевищує цей же показник у відцентрових агрегатів.

Саме тому вибір вихрового насоса варто робити тільки в тому випадку, якщо глибина свердловини перевищує позначку 10 м. При цьому ви можете очікувати від них продуктивності не гірше, ніж від промислового насосного обладнання. А ось насоси відцентрового типу краще використовувати на відносно неглибоких свердловинах (не більше 8-10 м) для забезпечення автономного побутового водопостачання.

Висновки: вихрові агрегати підходять для облаштування систем водопостачання в промислових масштабах, а безшумні насоси відцентрового типу підійдуть для побутового використання в заміському будинку, на дачі або в котеджі.