Центробежные насосы: технические характеристики оборудования

Центробежный насос для подачи воды

Для перекачивания жидкостей можно использовать разнообразное оборудование. Наиболее распространены центробежные насосы — технические характеристики и практичность устройств позволяют им пользоваться популярностью у частных заказчиков и специалистов промышленных предприятий.

Для подбора оптимального варианта оборудования необходимо ориентироваться в его разновидностях, условиях эксплуатации, параметрах разных моделей.

Устройство центробежного насоса

Центробежные агрегаты используются для перекачки жидкостей разного назначения: организации технического водоснабжения предприятий, обеспечения питьевой водой населения, полива объектов в сельском хозяйстве, подачи воды для бытовых нужд в частных хозяйствах, оборудованных автономными водопроводами.

Центробежные агрегаты Grundfos

Популярность центробежных устройств у потребителя определяется их эксплуатационными характеристиками:

• высокой производительностью;
• стабильностью параметров потока жидкости;
• возможностью проведения технического обслуживания своими руками;
• компактностью и легкостью;
• большим эксплуатационным ресурсом.

Важно! Необходимо учитывать при эксплуатации оборудования, что использовать центробежные насосы по назначению можно лишь после заполнения рабочей камеры водой — иначе возможна поломка устройства.

Требования к центробежным насосным агрегатам установлены в ГОСТ Р 54806*2011, Р 54805.2*2011, Р 54804.3*2011. Принцип работы центробежных агрегатов основан на перемещении жидкой среды посредством передачи ей энергии от вращающейся детали.

Конструкция агрегатов центробежного типа

Поверхностный насос центробежный – схема устройства

Агрегат состоит из следующих узлов и деталей:

• Корпус спиральной формы (1) со всасывающим и нагнетательным патрубками, через которые к устройству подключаются трубопроводы. Он соединяет все элементы насоса в единую гидравлическую машину.
• Рабочее колесо (2), состоящее из двух дисков со вставленными между ними лопастями. Они имеют сложную форму, изогнутую в сторону, противоположную направлению вращения колеса.
• Узел уплотнения вала (3).
• Сам вал (4), на котором жестко закреплено рабочее колесо.
• Подшипниковая (6) и несущая (7) опоры.
• Уплотнение масляной камеры подшипников (5).
• Глазок для контроля уровня масла в камере.

Помимо этих основных компонентов насос часто снабжается и дополнительной арматурой и приборами.

Это:

• Устройство для залива воды, т.к. для запуска агрегата и его нормальной работы инструкция требует, чтобы его камера должна быть заполнена.
• Манометр на напорном патрубке для измерения создаваемого насосом давления.
• Обратный клапан с сеткой на всасывающем патрубке, предназначенный для удерживания воды в камере и фильтрации поступающей в неё жидкости от твердых примесей.

Схема работы центробежных насосов

Виды насосов

Центробежные насосы можно классифицировать в зависимости от нескольких параметров, что наглядно демонстрирует видео в этой статье.

Расположения устройства относительно жидкости, перекачиваемой им

Выпускаются насосы:

• погружные, имеющие герметичный корпус;

• поверхностные, осуществляющие забор жидкой среды посредством шланга, помещенного в источник.

Первый вид оборудования обеспечивает больший напор жидкости, но могут возникнуть трудности с обслуживанием. Преимуществами погружных устройств также можно считать отсутствие риска перегрева мотора, так как он помещен в холодную среду, бесшумность, наличие автоматического отключения вследствие критического снижения уровня жидкости, меньшую требовательность к качеству воды.

Поверхностные модели могут устанавливаться на площадки рядом с источником воды или на расстоянии. Они размещаются в кессонах, хозяйственных строениях или подвалах. Насосы поверхностного типа более надежны, так как не подвергаются разрушительному воздействию жидкой среды, их можно перемещать при необходимости, цена таких агрегатов ниже погружных.

Важно! При использовании эжекторов, погружающихся в источник вместе с всасывающей трубой или шлангом, можно повысить напор устройств.

На рынке представлены также полупогружные модели, помещенные в источник лишь частично. Они необходимы, например, чтобы выкачать жидкость из приямка.

Полупогружное вертикальное устройство для перекачки агрессивных сред CTN

Количество рабочих колес

Насосы могут быть:

1. одноступенчатыми (с одним колесом);
2. многоступенчатыми, оснащенными несколькими колесами, и характеризующиеся более сильным выходным напором.

Расположение вала

Ось вращения насоса может быть расположена горизонтально (наиболее распространенный вариант) и вертикально, что позволяет устанавливать насос в стесненных условиях (например, в скважинах).

Расположение патрубков

Обычно выходной патрубок располагается сверху, а всасывающий — по центру. Но существует разновидность оборудования, обозначаемая In-Line, где оба элемента находятся на одной оси, горизонтальной или вертикальной.

Агрегат AZCUE VM125-26A с расположением патрубков на одной оси

Также можно подразделить насосы по виду жидкой среды, ими перекачиваемой. В зависимости от этого используются устройства, подключаемые к водопроводу, оборудование, необходимое для оснащения канализационных систем, агрегаты, перекачивающие кислотные жидкости и т.д.

Насос горизонтального типа Vodotok S-103, предназначенный для перекачки агрессивных жидкостей

Уровень создаваемого напора позволяет разделить агрегаты на модели, имеющие различные характеристики центробежного насоса по этому показателю: с низким уровнем, средним или высоким.

Характеристики центробежных устройств

Правильно подобрать необходимое оборудование невозможно без понимания основных параметров, их взаимосвязи, условий эксплуатации. Можно выделить основные характеристики центробежных насосов: кпд, напор, подача, высота всасывания, мощность потребления и т.д.

• Подача (Q, м³/ч). Показатель определяет производительность агрегата, то количество жидкой среды, которое насос подает за единицу времени при развитии максимальной мощности.
• Напор (H, м. вод. ст.). Характеристика обозначает разницу в давлениях между входным и выходным патрубками.
• Глубина всасывания (Нвс, м). Параметр определяет, с какой глубины оборудование способно подавать воду.
• Полезная мощность (Nu, Вт). Она характеризуется энергией, которая передается жидкости в насосе.
• Мощность на вале (Nw, Вт). Эта характеристика центробежных насосов определяет энергию, передаваемой на вал агрегата. Она меньше полезной из-за гидравлических потерь и трения рабочего колеса.
• КПД оборудования (η,%). Коэффициент представляет собой соотношение полезной мощности и этого же показателя на вале.
• Номинальное давление (PN, атм.). Параметр определяет давление воды, при котором агрегат может постоянно работать.

Важнейшая универсальная характеристика центробежного насоса — зависимость напора центробежного устройства от его подачи при разном числе оборотов. Она создается во время проведения испытаний агрегатов в лабораторных условиях. Такое графическое отображение относится к основным документам конкретного насоса.

Центробежный насос: H Q характеристика

Универсальные рабочие характеристики насоса центробежного необходимы для определения числа оборотов, которое характеризуется максимальным КПД, то есть обеспечивает оптимальные параметры работы агрегатов.

Параллельно можно определить теоретические значения путем математических вычислений. Но невозможно точно оценить некоторые процессы, приводящие к потерям.

Они могут быть связаны с ударами на входе и выходе из рабочего колеса, вихреобразованием, гидравлическими потерями и т.д.). Поэтому теоретическая характеристика центробежного насоса и действительная могут различаться.

Параметры центробежного насоса: характеристики из каталога Calpeda, для модели NMD 25/190C/A

При работе насоса может возникнуть кавитация. Она объясняется следующим образом: если на каком-либо участке давление падает ниже давления насыщения, происходит образование мелких пузырьков с паром. Жидкость с паровыми пузырьками перемещается в область высокого давления. Пузыри начинают лопаться, возникает ударная волна, приводящая к разрушению деталей агрегата.

Чтобы этого не случилось, необходим кавитационный запас — превышение давления на входе в рабочее колесо над давлением насыщенных паров. Эта характеристика относится к одной из наиболее важных у центробежных насосов.

Рекомендации по подбору насоса для бытового водоснабжения

Важно! Проводя выбор центробежного устройства необходимо учитывать влияние на его стабильность и надежность некоторых факторов. К ним относятся: характеристики воды (жесткость, наличие примесей), возможность перепадов напряжения в сети, температурные показатели региона и т.д.

Не последнее значение при проектировании сети водоснабжения имеет производитель оборудования. Так как установленные агрегаты должны иметь адаптацию для работы в определенных условиях.

Аппарат Karcher SP 3 Dirt, перекачивающий грязную воду

Краткая инструкция по выбору агрегата:

• Рассчитывается потребление всех имеющихся устройств отбора воды, определяется периодичность работы насоса.
• Анализируются глубина источника жидкости, место размещения насоса.
• Проводится расчет высоты подачи воды (для многоэтажных строений).
• Определяется дебет источника воды.

Стандартная суточная потребность в воде составляет: 95…250 л на одного человека (в соответствии с СНиП 2.04.01-85*) и до 600 л на 1 сотку территории (для полива участка). К этим цифрам необходимо прибавить потребление воды бытовой техникой (стиральными, посудомоечными машинами и т.д.).

Для расчета производительности насоса необходимо к общему суточному расходу прибавить 10%, чтобы быть уверенным, что воды хватит на все. Но важно иметь уверенность, что воды в имеющемся источнике хватит для обеспечения всех нужд и нормальной работы насоса.

Рассчитать требуемый напор воды можно, сложив глубину колодца, уровень нахождения наиболее высокорасположенного потребителя, длину трубопровода и напор в кране, который должен составлять 15…20 метров.

Важно! При расчете напора необходимо учитывать, что каждые 10 м трубопровода, который соединяет рабочую камеру с краном, расположенного горизонтально, соотносятся с 1 метром напора (этот показатель может варьироваться в зависимости от диаметра трубы).

Популярные марки насосов для бытового использования, их параметры

Насосы центробежные: технические характеристики различных моделей:

Марка, тип	Потребляемая мощность, кВт	Производительность, м3/ч	Напор, м	Цена, руб.	Фото
ДЖИЛЕКС Водомет 150/45 А, погружной, вертикальный	1,4	9	45	8400 -10500	Центробежный агрегат ДЖИЛЕКС Водомет 150/45 А,
Grundfos SQ 3-80, погружной, для скважин	2,3	3,5	110	51000 -59300	Скважинный насос Grundfos SQ 3-80
DAB DP 102 M, поверхностный	0,79	1,77	27	13200 — 15800	Поверхностный насос DAB DP 102 M
HAMMER NAC800Р, поверхностный, одноступенчатый	0,8	3,6	40	3000	Садовый агрегат HAMMER NAC800Р
Водолей У 0.5-40 м, погружно	1	1,8	60	10500 -11400	Погружная модель Водолей У 0.5-40м

При проведении анализа представленных на рынке моделей необходимо изучить имеющиеся у центробежного насоса характеристики, отзывы по эксплуатации оборудования, сделать анализ цен на него у поставщиков. Этот тип агрегатов относится к наиболее простым и функциональным. Правильно подобрав параметры оборудования, можно устроить надежную и долговечную систему водоснабжения.