Перекачка жидкостей – это опция, встречающаяся не только в индустрии. Перекачка воды и поставка в жилье – нужный и важный процесс. Наиболее распространенным принято считать центробежный насос. Надежность, износоустойчивость и простота в обслуживании – главные критерии центробежного гидрооснащения.

Центробежный гидроагрегат в разрезе
Центробежный гидроагрегат в разрезе
https://moikolodets.ru

Принцип работы центробежного насоса

Центробежные насосы – считаются наиболее широко используемыми перекачивающими устройствами в промышленности и индивидуальном использовании. Своей популярностью они могут уступить только электрическим компрессорам. Центробежная сила, обеспечивающая перемещение жидкостей, легла в основу работы центробежных насосов. Принцип действия центробежного насоса заключается в попадании транссудата на крыльчатку оснащения и дальнейшем его выталкивании по напорному патрубку с помощью центробежной силы, и прохождение по специфической спиральной полости – спиральному кожуху.  Такой механизм действия является стандартным для всего центробежного оборудования, хотя возможны некоторые конструктивные отличия. Помпа дает транссудату кинетическую энергию, которая имеет способность придать жидкости необходимую скорость. Понятия скорость и кинетическая энергия находятся в тесной зависимости друг от друга. Так как наличие одного невозможно без наличия другого.

Схематическое изображение принципа функционирования центробежного прибора
Схематическое изображение принципа функционирования центробежного прибора
https://konspekta.net

Центробежные насосы: устройство, принцип работы

Всасывающее отверстие производит забор воды, которая вращается благодаря своему истиранию об рабочее колесо.  Под влиянием центробежной силы жидкость вытесняется наружу колеса. Так происходит кинетический заряд транссудата энергией. Именно так, компрессор данного типа приобрели наименование – центробежный насос.

Объем энергии, передающейся жидкости, зависит от:

  • вязкости жидкости;
  • скорости оборотов рабочего колеса;
  • размера рабочего колеса.

Миновав рабочее колесо, транссудат проходит спиральный кожух и оказывается в напорном патрубке. При прохождении спирального кожуха происходит замедление жидкости из-за увеличения масштаба перемещения, ведь на производительность влияют скорость жидкости и размер канала для передвижения. При условии стабильного потока расширение канала приведет к снижению скорости и повышению натиска. Достигнув патрубка, кинетическая энергия преобразуется в натиск.

Зависимость натиска от плотности жидкости
Зависимость натиска от плотности жидкости
https://zenova.ru

Устройство центробежного насоса

Компрессор – механизм, превращающий механическую энергию в кинетическую, перекачивая жидкость из точки А в точку В.  Основными структурными элементами конструкции центробежного насоса являются:

  • Крыльчатка – дисковидная деталь с лопастями;
  • Спиральный кожух – труба специфической формы, которая служит корпусом для крыльчатки и транссудата.

Устройство и принцип работы центробежного насоса прочно связаны между собой.

Данные атрибуты стандартны для всех центробежных насосов. Бывают атрибуты, которые могут присутствовать или отсутствовать, а также могут быть немного видоизменены в компрессоре в зависимости от модификации:

  • тип рабочего колеса;
  • тип подшипника;
  • ориентация корпуса;
  • крепление мотора;
  • количество ступеней.

Корпус

Деталь спиралевидной формы, с разношироким диаметром, напоминающая панцирь улитки. Диаметр будет больше у выходного патрубка. У выхода напорного патрубка имеется водорез – выступающий клин. Этот атрибут конструкции обеспечивает продвижение жидкости дальше по системе, а не просто ее вращение в кожухе. Расширение спирального кожуха имеет особое значение, именно оно позволяет создать давление.

Под заказ
Под заказ
Насос ин-лайн с сухим ротором TP 200-160/4-A-F-B-BAQE PN16 3х380-415/660-690В/50 Гц Grundfos Цена 588806 руб
Под заказ
-9%
Насос многоступенчатый вертикальный HELIX V 1012-1/16/E/S/400-50 PN16 3х400В/50 Гц Wilo Цена 188316 руб 172015 руб
Уточнить по наличию
Насос многоступенчатый вертикальный CR15-02 A-F-A-E-HQQE PN16 3х380-415В/50 Гц Grundfos Цена 105904 руб
Нет в наличии
Установка пожаротушения Hydro MX 2/1 CR 15-06 Grundfos Цена 2062742 руб
Под заказ
-9%
Насос ин-лайн с сухим ротором DL 65/160-1,1/4 PN16 сдвоенный 3х400В/50 Гц Wilo Цена 169258 руб 154607 руб
Корпус центробежного гидрооснащения
Корпус центробежного гидрооснащения
https://www.arkronix.ru

Крыльчатка (рабочее колесо)

Существует 3 варианта крыльчаток:

  • открытые;
  • полузакрытые;
  • закрытые.

Конструктивно, простейшим является строение открытой крыльчатки. Данный тип крыльчатки представлен рабочим колесом с одинаково расположенными на нем лопастями.  Такая конструкция позволяет доставлять жидкости с высоким содержанием грязевого компонента. Такой вид крыльчатки применяется на водоочистительных станциях. Основным отличием данного колеса от полузакрытого, является размещение дополнительных режущих лопаток на передней части крыльчатки. Если режущие лопатки расположены на задней панели – это уже рабочее колесо полузакрытого типа.

При расположении лопастей между двумя пластинами, крыльчатка именуется закрытой.

Закрытый тип крыльчатки более эффективен, так как жидкость имеет четкую траекторию движения. Но, такая конструкция менее устойчива к наличию в воде твердых примесей и мусора.

Виды рабочих колес центробежных поверхностных насосов
Виды рабочих колес центробежных поверхностных насосов
https://nasos-pump.ru

Сферы применения

Благодаря своей надежности, и в то же время простоте конструкции, а также высокому КПД, центробежные оснащения пользуются спросом и в промышленности, и в быту.

Главные достоинства:

  • Высокая продуктивность;
  • Транспортировка жидкостей разной степени вязкости и загрязнения;
  • Обеспечение домов частного сектора автономной сетью водообеспечения.

Классификация центробежных насосов по типам

Центробежные оснащения в зависимости от назначения делятся на 18 рабочих групп основных видов. Типы центробежных насосов:

  • погружные, глубинные;
  • консольные;
  • перпендикулярные;
  • горизонтальные;
  • грунтовые, шламовые, песковые;
  • морские;
  • осевые;
  • вихревые;
  • конденсатные;
  • питательные;
  • для взвешенных веществ;
  • массные;
  • фекальные;
  • химические;
  • нефтяные;
  • бензиновые;
  • масляные;
  • специальные.

Любая из групп имеет конструктивные отличия, в зависимости от типа перекачиваемой жидкости. Центробежные компрессора могут отличаться по:

  • Числу крыльчаток;
  • По типу расположения вала;
  • По типу закачивания и откачивания транссудата.

Более подробно о конструкции центробежных насосов смотрите в видео:

Одно- и многоступенчатые гидроагрегаты

Исходя от числа рабочих колес, центробежные насосы делятся на одно- и многоступенчатые. Одноступенчатые могут иметь в конструкции только оду крыльчатку. В то время как многоступенчатые могут быть оснащены двумя и более рабочими колесами.

Конструкция центробежного насоса с одной крыльчаткой:

  1. Корпус – «улитка»
  2. крыльчатка;
  3. уплотнители вала;
  4. вал;
  5. подшипники;
  6. стойка;
  7. масляная камера;
  8. щуп для контроля масла в камере мотора.

Многоступенчатые центробежные насосы бывают секционного и спирального строения. При условии секционного типа центробежных насосов транспортировка жидкости происходит от первой секции к последней. Это перемещение сопровождается последовательным увеличением скорости транссудата. Многоступенчатые насосы имеют большую мощность и продуктивность, в сравнении с одноступенчатыми.

Более подробно о многоступенчатом насосе секционного типа смотрите в видео:

Классификацию одноступенчатых и многоступенчатых насосов можно также провести по:

  • Силе выдаваемого давления: – низко-, средне- и высоконапорные;
  • быстроходности;
  • функции (водопроводные, грунтовые и т. д.);
  • типу крепления крыльчатки к мотору (прямоприводные, консольные, муфтовые, шкивные).

По расположению патрубков насосов

Деление по этому критерию возможно на 2 типа:

  • Ин-лайн компрессор;
  • Консольный компрессор.

Для насоса «ин-лайн» модификации оба патрубка (вводной и выпускной) расположены на одной оси. Благодаря этому транссудат проходит сквозь насос без преград. Рекомендуется к расположению на прямых участках водосети.

При консольном расположении патрубков жидкость входит в центр импеллера. Патрубки размещены под углом 90˚С друг к другу.

Гидроаппарат консольного типа. Схематическое изображение
Гидроаппарат консольного типа. Схематическое изображение
https://nasosprom.by

Как безошибочно выбрать центробежный компрессор

При условии уже имеющейся скважины Вам необходимо подобрать насос. Необходимые параметры для подбора:

  • часовая необходимость в воде объекта;
  • динамический уровень воды в метрах – A;
  • максимальная высота подъема воды – B;
  • дистанция от источника воды до точки ее раздачи, – C.

Прежде всего предлагаем обозначить часовую необходимость в воде Вашего объекта. Примерные сведения для вычисления часовой водной потребности:

  • раковина для умывания и мытья посуды – 0,5 м3/час;
  • унитаз – 0,5 м3/час;
  • ванна, душевая кабина – 0,85 м3/час;
  • стиральная машина – 0,55 м3/час;
  • посудомоечная машина – 0,25 м3/час;
  • биде – 0,5 м3/час;
  • иные расходы – от 1 м3/час.

Приплюсовав все точки водораздачи, Вы сможете определить продуктивность Вашего компрессора.

Степень напора исчисляется по формуле:

Н = В + %P + Pв

  • %P – процент утрат воды по водопроводу
  • %P = (A+В+C)*0,2
  • Pв – максимальный натиск в высшей точке водосети. Допустимые значения от 1,5 до 3 Мпа. Принимаем среднее значение, 2 Мпа, соответствующее 20 м напора, Рв = 20 м

Н=В+(A+D+C)*0,2+20

Зависимость эффективности и давления от КПД центробежного насоса
Зависимость эффективности и давления от КПД центробежного насоса
https://zenova.ru

Допустим, источник находится на дистанции 5 метров от жилья, в помещении планируется 5 умывальников, три кабины для принятия душа, два унитаза, 2 биде, стиральная машина и посудомойка.

Для оптимального водообеспечения мощность компрессора должна составлять 0,5*5+0,84*3+0,5*2+0,55+0,25+0,5*2 = 8 м3/час (либо 133 л/минуту).

В доме два уровня, вершина фундамента 0,8 метра, наибольшая вершина точки раздачи – метр.

Динамический уровень воды – 15 метров (обозначен командой бурильщиков при бурении скважины под ключ)

Подставляем сведения в формулу:

Н = 2 + (15+1+5)*0,2+20 = 26,2 м

Нужный напор – 26,2 метра.

Схема водообеспечения частного дома
Схема водообеспечения частного дома
https://sovet-ingenera.com

Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

Разнообразность выбора центробежных насосов впечатляет. Рынок предлагает нам гидрооснащение на любой вкус и кошелек. Но все же, существует рейтинг лучших производителей центробежных насосов. В топ-5 вошли:

  • Pedrollo
  • Grundfos
  • DAB MICRA
  • Водолей БЦПЭ
  • BELAMOS

Насосы этих производителей являются самыми распространенными на рынке. Они доказали свое качество и эффективность в конкурентной борьбе с другими производителями.

Коротко о главном

Насосное оборудование является необходимым для организации водообеспечения в частных домах и дачах. Знания об их конструкции, и что такое принцип действия центробежных насосов, помогут Вам правильно подобрать компрессор в соответствии с Вашими потребностями. А информация о самых известных марках насосов поможет Вам не потеряться в огромном количестве производителей.

Как Вы думаете – возможно ли руководствуясь всей вышеизложенной информацией подобрать максимально подходящий Вашим требованиям насос?