Самовсмоктувальний насос для води – відцентровий, вихровий, ежекторний, особливості, правила вибору
Організація сучасної автономної системи водопостачання приватного житла неможлива без використання спеціального насосного обладнання. Найчастіше застосовується поверхневий самовсмоктуючий насос для води. Розберемо, що являє собою прилад такого типу, які його види бувають, у чому полягають особливості їх конструкції та застосування, а також як правильно вибрати той чи інший різновид для конкретних умов експлуатації у своєму будинку.
Самовсмоктувальний насос – що це таке, види, особливості, застосування
Водяні насоси самовсмоктувального типу відносяться до класу поверхневого обладнання. Вони монтуються на рівні або трохи вище поверхні землі безпосередньо поряд із свердловиною. Механізм дії заснований на створенні електродвигуном моменту, що крутить, що передається через вал на робоче колесо. При обертанні останнього всередині робочої камери створюється основний рушійний стимул подальшого підняття води з джерела. Це розрядження повітря чи відцентрові сили – залежно від типу установки.
Висота підйому води з глибини у стандартному випадку не перевищує 7-9 метрів. Тільки при доповненні схеми спеціальним ежектором величина даного параметра може досягати 20-30 м. Прилади складаються з наступних основних частин:
- Електроприводи.
- Робоча камера.
- Крильчатки, що обертається двигуном.
- Всмоктувального та вихідного патрубка.
При цьому щоб вода з частини, що нагнітається, не проникала в електричну, на вал приладу встановлюється ущільнювач сальникового або торцевого типу. Перший недорогий, але й недовговічний, другий – стійкіший, але суттєво підвищує ціну обладнання.
Існують також насоси, що самоусмоктують, оснащені магнітною муфтою – без наскрізних отворів між камерами. Однак через максимальну вартість і низький ККД через великі втрати крутного моменту, вони досить рідкісні в побутовій сфері.
Різновиди, застосування
Насосне обладнання даного типу поділяється на такі різновиди:
- Відцентрові. Корпус має форму равлика, всередині якої розташована крильчатка. При обертанні останньої робочої камері виникає розрідження повітря, що провокує забір води.
- Вихрові. Робоче колесо як імпелера. Завдяки такому пристрою при обертанні на великих обертах виникає відцентрова сила, що захоплює воду.
- Оснащені ежектором. По суті ті самі моделі, тільки оснащені спеціальним ежектором, що збільшує величину підйому води - з глибини до 20-30 м.
Промислово насоси виготовляються як стаціонарного, і мобільного типу. Це і так істотно розширює їх універсальну сферу застосування. Фактично пристрій не обмежений у використанні за умови, що температура середовища не перевищуватиме +35 0 С.
У побуті їх найчастіше встановлюють для сезонного або цілорічного водопостачання будинку та зрошення ділянки з колодязя, природних водойм та неглибоких свердловин.
Особливості
На користь застосування самовсмоктувального насосного обладнання в побуті виступають такі позитивні особливості:
- Можливість монтажу за рамками вододжерела – на оголовку чи кесоні свердловини, у цоколі, підвалі, технічному приміщенні.
- Елементарне техобслуговування – всі важливі вузли, як і прилад знаходяться на поверхні.
- Мінімальна вартість - через використання у виробництві поширеної конструкційної сталі.
- Висока потужність двигуна - оскільки розміри приладу не обмежені умовами застосування, як це спостерігається у компактних моделей свердловин.
Водяний насос, що всмоктує, відрізняється від моделей занурювального або напівзанурювального типу такою важливою особливістю, як автоматичне видалення повітря. Так, якщо свердловинний екземпляр при зниженні рівня води і наступного за цим повітрям відразу ж відключається, а потім вимагає перезапуску, то цей різновид самостійно видаляє повітря через клапан зворотного типу, розташований у верхній частині корпусу. Крім того, за наявності функції перезаливання за допомогою вбудованих засувок відпадає необхідність постійного контролю за роботою обладнання.
На замітку! Насос самовсмоктувального типу найчастіше встановлюється не як самостійне обладнання, а у складі комплексної системи водопостачання будинку. У такій схемі присутні гідронакопичувач, ежектор, контрольно-вимірювальна апаратура та запірна арматура.
Відцентрові
Головною особливістю відцентрового насоса є равликоподібна форма перерізу робочої області. У центрі сферичної частини встановлено крильчатку на валу. Залежно від різновиду, прилад може оснащуватися лише одним таким колесом, а може доповнюватися ще кількома екземплярами.
За цією ознакою моделі діляться на одно-і багатоступінчасті. Перші працюють на одній постійної потужності, другі здатні змінювати показник і при необхідності відповідати заданій продуктивності водопостачання, що позитивно впливає на економічність апарату.
Головний робочий елемент приладу – лопатеве колесо. При цьому лопаті спрямовані у протилежний бік його обертання та розміщені на одній стороні, завдяки чому забезпечують накачування води. Принцип дії відцентрового самовсмоктувального насоса для води зводиться до наступного алгоритму:
- Під час запуску починається обертатися колесо, а вода, що знаходиться в камері, притискається до стінок.
- Відцентрова сила, що виникає, відштовхує і притискає воду в область-дифузор - між лопатями і стінкою корпусу - а потім виштовхує її по равликоподібній траєкторії в напрямку до вихідного патрубка.
- Одночасно з цим у центрі крильчатки виникає область зниженого тиску.
- З'єднаний з центром колеса вхідний патрубок починає засмоктувати воду із джерела по підключеному трубопроводу або шлангу.
- Вода, що потрапила в робочу область, спрямовується відцентровими силами до периферії і далі до патрубка, що виходить.
- Цикл продовжується, насос качає воду, поки двигун обертає крильчатку.
Серед головних переваг відцентрового насоса даного типу виділяються:
- Корпус виготовляється з довговічних матеріалів – чавуну, нержавіючої сталі та пластику.
- Пристрій приладу дозволяє легко проводити профілактичний огляд, ремонт і заміну вузлів, що вийшли з ладу.
- Мінімальний рівень шуму під час роботи.
- Здатність перекачувати рідини з невеликими механічними суспензією.
- Наявність у виробників не тільки електроприводних моделей, але й оснащених бензиновими або дизельними двигунами.
- Середній термін служби за правильної експлуатації – 20 років.
Нестача приладу пов'язана з принципом його роботи – при виникненні повітряної пробки зникає відцентрова сила та закачування припиняється. З цієї причини перед початком роботи його корпус через спеціальний отвір заливається водою. А щоб вона не витікала при вимкненні двигуна, на патрубку, що подає, встановлюється клапан зворотної дії.
Зверніть увагу! Якщо клапанний механізм буде встановлений не на вхідному патрубку, а на магістралі, при первинному запуску або повтором після переустановки або аварійного відключення потрібно заливати не тільки робочу камеру, а й трубопровід. Це особливо актуально, коли магістраль досягає 20-30 метрів, а клапан монтується у фільтр-грязевик на її кінці, зануреному у водяному джерелі.
Вихрові
Самовсмоктувальний вихровий насос має дещо іншу будову робочої області та колеса. Його лопаті розташовані на самому краю, виступають по обидва боки і спрямовані радіально. Подібного роду конструкція отримала назву - імпелер. При цьому корпус у тій частині колеса, де немає лопаток, досить щільно притискається, а в районі лопат – відступає, утворюю простір. У ньому вода отримує основний стимул і виштовхується у вихідний патрубок.
Механізм його дії зводиться до наступного:
- Після запуску в робочій області вода захоплюється робочими лопатями колеса.
- У міру виходу на повну частоту обертання виникає відцентрова сила, завдяки якій вода притискається до стінок корпусу.
- Далі вода на периферії починає неминуче контактувати з другою стороною лопатей, в результаті чого набуває додаткового стимулу, закручуючи вихровий потік.
- Отримуючи максимальне прискорення від імпелера, вода прямує до вихідного патрубка.
- Безперервний цикл - закачування-закручування-виходу - по суті є вихровим процесом, що забезпечує потужну подачу.
Головні плюси насосів вихрового типу:
- Компактність.
- Велика в 5-7 потужність напору в порівнянні з аналогічними параметрами відцентровими моделями.
- Можливість перекачування суміші води та повітря без втрати робочих характеристик.
- Легкий запуск без необхідності закачування камери водою.
Недоліки виявляються у малому ККД – не більше 45%, та високому енергоспоживання. Тому насосне обладнання даного типу більше підходить для періодичного використання, коли необхідно доставити певну кількість води на максимальну відстань або створити великий напір. Наприклад, він застосовується для поливу городу чи гасіння пожежі.
Ежекторні
Принцип роботи самовсмоктувального насоса для води заснований на ефекті розрядження в спеціальному відсіку, що є особливою формою трубопровід. У його конструкції є 2 входи та 1 вихід наступного призначення:
- Нижній розширений вхід забирає воду із джерела.
- Другий вхід, що звужується всередині приладу забезпечує рециркуляцію потоку, що подається від самого насоса.
- На виході обидва потоки, перемішуючись, надходять у насос.
При проходженні через звуження потік набуває деяке прискорення, завдяки чому у пристрої виникає розрядження. Це в свою чергу сприяє додатковому підсмоктування води через основну трубу зі свердловини. В результаті виникає різниця тиску на вході та робочою камерою насоса – що дає прискорення потоку.
Головна перевага, яку при цьому вдається отримати, полягає у збільшенні глибини підйому в 3-5 разів, порівняно із застосуванням стандартної насосної установки. Недоліком такої схеми є необхідність повернення частини води до свердловини. Тому, при посиленні напору відбувається неминуче зниження продуктивності.
Падіння становить близько 30-40% тієї величини, коли устаткування працювало б без ежектора. Сучасні моделі можуть оснащуватися як вбудованим, так і виносним ежектором. У першому випадку механізм знаходиться в корпусі самого агрегату. Явний плюс такої конструкції – наявність важливих вузлів під одним корпусом, завдяки чому під час монтажу не потрібно виконувати додаткові маніпуляції.
Однак є суттєвий мінус – сильний шум роботи. Позбутися недоліку можна або шляхом встановлення приладу в кесон, підвал або технічне приміщення поза житлом, або вибравши модель з виносним ежектором, що розміщується на глибині в свердловині.
Зверніть увагу! Незважаючи на те, що продуктивність ежекторних модифікацій на третину нижче за стандартні, її величини цілком достатньо для забезпечення середнього приватного будинку. Це близько 3-5 м3 за годину.
Правила вибору
При виборі самовсмоктувального насоса необхідно звернути увагу не так на принцип його роботи, як на відповідність його технічних характеристик умов експлуатації. Це насамперед такий ряд параметрів, як:
- Потужність та продуктивність. Вони мають насамперед відповідати глибині джерела, його відстані від будинку, потребам у воді за певний період.
- Натиск або мінімально допустимий тиск у домашньому водопроводі. Зазвичай, його стандартне значення збігається з аналогічними робочими характеристиками сантехнічного устаткування. Для побутових приладів це близько 3 бар.
- Відповідність параметрів насоса діаметру та найбільшої продуктивності обсадки свердловини.
При виборі насоса необхідно врахувати такі відмінності між їх типовими особливостями:
- Відцентрові моделі габаритніші і масивніші, але при цьому функціонують набагато тихіше вихрових аналогів.
- Насоси відцентрового типу можуть вільно пропускати тверді частинки, в той час, як вихрові для безпечної роботи обов'язково вимагають установки на вході в магістраль подачі очисного фільтра.
- Вартість вихрових агрегатів майже в 2 рази нижча відцентрових аналогів при однакових робочих характеристиках.
- Напір вихрових насосів до 7 разів більший, ніж у відцентрових.
- Термін служби при регулярному обслуговуванні відцентрових моделей становить близько 20 років.
- Вихровий насос не потрібно заповнювати водою перед стартом, на відміну від відцентрового аналога.
- За необхідності організації системи водопостачання з великою витратою води вихрові моделі не справляються із завданням.
Корисне відео
Рекомендація! Насосне обладнання нерідко купується з метою мобільної експлуатації. Вихрові насоси більш комфортні в цьому випадку, тому що мають менші розміри і вагу. Відцентрові аналоги через масивність незручні для постійного транспортування.
Насосна станція
Насос, що всмоктує, може застосовуватися як для поливу городу, так і для організації домашнього водопроводу. У першому випадку крім самого агрегату знадобиться магістраль, що подає і забирає зі зворотним клапаном, а також пристрої контролю подачі води - крани, запірна арматура, дощувачі та ін.
Для облаштування повноцінної системи водопостачання житла знадобиться організація насосної станції, до складу якої входять такі основні вузли:
- Насоси. Це може бути як один із розглянутих варіантів обладнання, так і модель занурювального типу. В останньому випадку пристрій безпосередньо опускається у воду джерела. При цьому для безпеки його потрібно оснастити датчиком поплавкового типу, який у разі обмілення не дозволити перегоріти мотору на сухому ходу.
Корисне відео
- Гідроакумулятор. Це спеціальний бак-накопичувач заданого об'єму – залежно від необхідної витрати води. Крім того, він підтримує необхідний тиск у внутрішньому трубопроводі за допомогою спеціальної мембрани. Це забезпечує подачу води з робочим тиском без включення насоса. Без нього мотору потрібно було включатися при кожному відкриванні крана, що швидко витратило його ресурс.
- Вихідна трубка. З'єднує патрубок насоса з гідронакопичувачем. Може виготовлятися із гнучкої підводки. Вкрай важливо, щоб її діаметр відповідав насосному виходу та входу в баку.
- Всмоктувальна магістраль. Розташовується у свердловині та приєднується до насоса. В основі може застосовуватись шланг або труба. На вході оснащується фільтром та зворотним клапаном.
Корисне відео
Також насосна станція при необхідності оснащується різною запірною арматурою, фільтрами та приладами контролю та обліку.
При монтажі водозабірної лінії мають бути враховані такі вимоги:
- Протяжність магістралі має бути якнайменше. Оскільки чим більша лінія, то вище опір матеріалу труб і тим більше втрати напору.
- Надійність та герметичність з'єднань. Протікання трубопроводу призведе до проникнення в систему повітря. Для відцентрового насоса це означатиме зупинку або поломку.
- Забираюча магістраль повинна включати вигинів, складної геометрії. В іншому випадку неминуча втрата потужності, а за наявності ділянок, що височіють над насосним обладнанням, утворення повітряних пробок.
Важливо! Якщо насос використовувався лише в теплу пору року, перед консервацією на зиму необхідно роз'єднати його з водозабірною магістраллю, та переконатися, що у робочій камері не залишилося води. Інакше при негативній температурі лід, що утворився всередині, розірве корпус приладу.
Корисне відео
Висновок
Самовсмоктувальний насос встановлюється на поверхні поруч із джерелом води. Залежно від різновиду здатний качати воду з глибини від 7 до 30 м. Принцип дії заснований на створенні відцентрової сили або розрядження робочої камери при обертанні робочого колеса. Складається з корпусу, електромотора, робочої камери, лопатевого колеса, вхідного та вихідного патрубка. Застосовується в організацію водополива ділянки чи водопостачання будинку.
Існує 3 різновиди насосів самовсмоктувального типу:
- Відцентрові.
- Вихрові.
- З ежектором.
Кожна з них має свої особливості конструкції, принципу дії, характеристики та сферу застосування. При виборі необхідно враховувати як основні параметри - потужність, продуктивність, тиск, витрата, так і відмінності між різновидами. Ефективний спосіб організації системи водопостачання – це насосна станція, крім насоса, що включає гідроакумулятор, забірну магістраль, запірну арматуру, фільтри, вимірювальну та контролюючу апаратуру. При монтажі системи слід враховувати спеціальні вимоги.
