Центробежный водяной насос: основные виды

Центробежные водяные насосы поверхностного типа

Если рассматривать бытовые устройства, используемые для водоснабжения, водоотведения и отопления жилых домов, то их основную часть составляют насосы водяные центробежные. Их название объясняется принципом работы агрегатов, в которых напор и давление жидкости образуются из-за центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса.

Устройство и принцип действия

О том, как работает насос такого типа, мы рассказывали неоднократно. Но все же повторимся в двух словах, чтобы было понятно далее, как он подразделяется на виды.

• Главным рабочим элементом устройства является насаженное на вал и заключенное в корпус колесо (крыльчатка), состоящее из двух дисков, соединенных изогнутыми лопастями;
• Между дисками и лопастями образуются каналы, которые перед началом работы агрегата заполняются водой;

Фото рабочего колеса

• Когда рабочее колесо начинает вращаться, на воду действует центробежная сила, отбрасывающая её на периферию;
• Одновременно в центре колеса давление снижается и в разреженное пространство по всасывающему трубопроводу через патрубок поступает новая порция воды из источника;
• А вода с периферии под давлением выбрасывается из колеса в приемную камеру (диффузор), а оттуда в напорный патрубок, после чего покидает водяной центробежный насос по напорному трубопроводу.

Обратите внимание. Величина центробежной силы напрямую зависит от частоты вращения и диаметра рабочего колеса.

Элементарная схема устройства центробежного насоса

Чтобы агрегат работал бесперебойно и надежно, помимо электродвигателя и рабочей камеры он снабжается дополнительным оборудованием:

• Задвижка для регулирования потока воды;
• Обратный клапан на всасывающем патрубке с фильтром грубой очистки для предотвращения вытекания воды из камеры обратно в приемный бассейн и её очистки от механических примесей;

Обратный клапан

• Манометр на напорном патрубке, показывающий давление, которое создает насос;
• Предохранительный клапан для защиты от гидравлического удара и т.д.

Подобное оборудование не всегда входит в комплект, но его можно приобрести отдельно и установить своими руками на сам насос или трубопровод, соединяющий его с источником либо потребителем воды.

Виды центробежных насосов

Это самый распространенный тип оборудования для перекачивания воды, а также других жидкостей. Подобные агрегаты могут служить разным целям и выпускаются в разных модификациях. Существует множество видов центробежных насосов, отличающихся по конструктивным и техническим параметрам.

По расположению вала

В зависимости от того, как расположен в пространстве вал двигателя и в каком направлении производится разъем корпуса, центробежные насосы водяные делятся на:

• Горизонтальные;
• Вертикальные (см. Центробежный вертикальный насос: как выбрать правильно).

По способу подвода жидкости

Вода в устройство может подаваться с одной или с двух сторон. Соответственно, такие насосы подразделяются на агрегаты с односторонним или двухсторонним всасыванием.

Горизонтальный насос с двухсторонним всасыванием

По количеству ступеней

Ступенями называют рабочие колеса. Чем больше количество последовательно расположенных ступеней, тем больше жидкости насос может перекачать за единицу времени, так как с каждой ступенью увеличивается напор.

В зависимости от этой конструктивной особенности подобные агрегаты бывают:

• Одноступенчатыми;
• Многоступенчатыми.

Для справки. Одноступенчатые насосы часто называют консольными по расположению вала.

Вертикальные многоступенчатые насосы для скважин

Так как цена оборудования во многом зависит от развиваемой им мощности и прочих технических характеристик, то многоступенчатые модели стоят дороже консольных.

По напору

Основная техническая характеристика любого водоперекачивающего устройства, влияющая на выбор – создаваемый им напор.

• Насосы с напором до 20 метров водяного столба называют низконапорными;
• От 20 до 60 метров водяного столба – средненапорными;
• Более 60 метров водяного столба – высоконапорными.

По способу установки

Это самый явный критерий, по которому водяные центробежные насосы делятся на:

• Поверхностные – устанавливаются вне источника воды и всасывают её через шланг, опущенный в воду. Обычно монтируются в технических помещениях (подвалах жилых зданий, хозяйственных постройках, кессонах) или просто на поверхности земли рядом с колодцем или накопительным резервуаром;

Главное преимущество устройств поверхностного типа – их мобильность

Обратите внимание. Такие устройства могут поднимать воду с небольшой глубины, не превышающей 8-9 метров.

• Погружные – полностью погружаются в перекачиваемую жидкость, поэтому имеют герметичный корпус. В зависимости от мощности, способны подавать воду на большие расстояния с глубины до 200 метров. Подразделяются в свою очередь на скважинные (глубинные (см. Глубинные насосы для скважин: технические характеристики)) и колодезные;

Погружные колодезные насосы

• Полупогружные – агрегаты исключительно вертикального исполнения, нижняя часть которых может контактировать с водой.

Полупогружные многоступенчатые агрегаты

По способу охлаждения двигателя

При длительной работе двигатель любого электрического оборудования нагревается и нуждается в охлаждении, и водяной насос центробежный не исключение. По способу защиты от перегрева он подразделяется на устройства с сухим или мокрым ротором.

• В устройствах с сухим ротором электрическая и гидравлическая части разделены герметичным торцевым уплотнением, поэтому вал не контактирует с водой, а охлаждается с помощью встроенного вентилятора.

Циркуляционный центробежный насос с сухим ротором

• В агрегатах с мокрым ротором вал с подшипниками омываются перекачиваемой жидкостью и охлаждаются её потоками. Из-за отсутствия вентилятора они издают меньше шума, но монтироваться могут только в горизонтальном положении, чтобы все вращающиеся части равномерно охлаждались.

Правила установки насосов с мокрым ротором

Преимущества

Самый большой недостаток центробежного водяного насоса – это его чувствительность к нерастворенным в воде примесям: песку, илу, прочим загрязнениям. Как правило, инструкция к каждому агрегату содержит в себе сведения о максимальном содержании взвешенных частиц и их размеру в перекачиваемой среде. И на это обязательно нужно обращать внимание.

К преимуществам же уверенно можно отнести такие факторы, как доступная стоимость, долговечность при правильной эксплуатации, высокая надежность, простая конструкция. При необходимости такой насос вполне возможно разобрать и починить самостоятельно.

Помимо водоснабжения их повсеместно используют в системах отопления для обеспечения циркуляции жидкости, в системах повышения давления, а также для полива участков и осушения резервуаров и затопленных подвалов.

Применение в быту

Агрегаты центробежного типа обладают массой достоинств, в числе которых возможность непрерывной подачи воды под напором, низкая цена при высокой надежности и долговечности, простая и понятная конструкция. При необходимости любой технически грамотный человек может сам установить устройство или отремонтировать его: сборка центробежного насоса легко осуществляется по схеме в инструкции.

Совет. Не торопитесь разбирать устройство для ремонта в случае остановки подачи жидкости. Сначала проверьте наличие воды во всасывающем трубопроводе: к остановке часто приводит её отсутствие при падении уровня и попадание воздуха в агрегат.

Но самым большим преимуществом таких насосов является широкая сфера их применения.

Если говорить только о бытовом использовании, не затрагивая производственные и добывающие отрасли, то оно осуществляется буквально везде:

• Для подачи воды из колодца в водопроводную систему дома или из открытого источника – в систему орошения приусадебного участка. Чтобы такой насос центробежный для воды работал с максимальным КПД, перекачиваемая жидкость должна быть достаточно чистой, без большого количества нерастворенных примесей и взвешенных частиц.
• В домах с индивидуальным отоплением от газового или электрического котла необходимо обеспечивать непрерывное движение теплоносителя по трубам. И здесь незаменим циркуляционный насос центробежный для отопления для дома. Его правильная и бесперебойная работа обеспечивается ротором с лопастями на концах, которые и придают теплоносителю требуемую скорость движения. Существуют агрегаты с одним или двумя роторами.

Циркуляционный насос для системы отопления

• В частных домах нередко приходится сталкиваться и с необходимостью откачивания грязной воды. Например, их затопленных погребов и подвалов, выгребных ям, заилившихся колодцев и т.д. Для этой цели существуют центробежные насосы для сточных вод, которые могут быть как погружными, так и поверхностными. При выборе такого насоса необходимо учитывать вид сточных вод, степень их загрязнения. Чем она выше, тем больше должен быть диаметр пропускного отверстия.

Для справки. В зависимости от частоты и цели использования насосы такого типа можно оснащать воздушными клапанами, сенсорными датчиками уровня, поплавковыми выключателями, устройствами сигнализации и защиты от перегрева двигателя.

Подготовка агрегата к работе и правила эксплуатации

Итак, вы приобрели насосное оборудование, можно приступать к его монтажу. Выполнить его тоже нужно правильно, соблюдая рекомендации производителя.

Перемещение агрегата следует осуществлять за отверстия во фланце или специально предназначенные для этого проушины на головке.

Итак:

• Если насос погружной, он должен быть подготовлен к работе на поверхности. В скважину или колодец его опускают в сборе с подающим трубопроводом и обратным клапаном. Наращивание труб, так же как и их демонтаж, должны производиться с помощью инструментов и монтажных хомутов.

Подготовка насоса к установке

• При спуске и подъёме колонны труб, её нельзя направлять и удерживать руками. И уж ни в коем случае нельзя это делать, держа насос за кабель. Для этой цели есть страховочный трос, который после установки будет жёстко закреплён на перекладине металлического каркаса, установленного в оголовке.
• Если при спуске колонну труб заклинило в стволе скважины, работу приостанавливают, и трубопровод медленно вращают по часовой стрелке — это помогает устранить проблему. Токоподводящий провод, при этом, должен быть зафиксирован стяжками к трубопроводу, не быть натянутым, и не провисать. А ещё лучше, поместить его в защитную гофрированную трубку.

Внимание! Перед тем, как подключить насос к сети, следует убедиться, что оборудование не находится под напряжением, и что никто не включил его по ошибке. Сначала, согласно ГОСТ 12.1.030, требуется произвести заземление, и установить пускозащитное устройство.

Спуск погружного насоса в скважину

• Перед спуском колонны труб с насосом в скважину, нужно проверить все соединения, чтобы убедиться в их герметичности. Иначе вода под высоким давлением может произвести прорыв, создастся аварийная ситуация. Нелишне напомнить, что это может произойти и по причине несоответствия мощности агрегата диаметру трубопровода.
• Дебит водозабора должен быть больше номинальной подачи насоса на 25% — больше можно, меньше нельзя. Важно и то, чтобы напор агрегата на 5-6% превышал расстояние от зеркала воды в водозаборе (динамического уровня), до отметки подачи воды над уровнем земли.
• Как правило, ответственность за подбор токоподводящего кабеля возлагается на потребителя. Имеется в виду не только его длина, которая всегда индивидуальна, а его сечение. Оно подбирается в зависимости от показателей мощности оборудования, по специальной таблице. Она может быть приведена в руководстве по эксплуатации.
• Если в инструкции такой информации нет, то в отделах, торгующих кабельной продукцией, всегда есть консультант, который поможет в этом вопросе. Если не хотите полагаться на возможную некомпетентность продавца, найти таблицу подбора сечения кабеля довольно просто в интернете.
• В зимнее время, к монтажу можно приступать только после того, как и кабель, и насос не менее двух часов находились в тёплом помещении. Электрический провод соединяется с выводами мотора насоса монтажными гильзами, с последующей опрессовкой, либо методом скрутки и пайки. Место соединения следует защитить, используя изоленту, заливочную массу или термоусадочную трубку.
• Чтобы проверить герметичность соединений, агрегат с кабелем нужно не менее часа выдержать в ёмкости с водой. Затем, пятисотвольтовым мегомметром постоянного тока, измеряется сопротивление изоляции — оно должно быть не менее 1 МОм.

Пускозащитное устройство для скважинного насоса

• Подключение к сети производится через пускозащитное устройство, схема обычно изображена на тыльной стороне крышки агрегата. Перед пробным запуском, необходимо проверить и напряжение в сети. Отклонения от номинального напряжения не должны превышать пределы 6-10% как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.
• Эффективная работа насосного оборудования возможна только при его использовании в номинальном режиме. При малом напоре увеличивается потребляемая мощность, и, соответственно, нагрузка на рабочие детали агрегата. При слишком большом напоре, производительность насоса падает, охлаждение его двигателя ухудшается. Обе ситуации уменьшают длительность срока его службы.
• При запуске насоса в эксплуатационном режиме, необходимо удостовериться, что подающий трубопровод не вибрирует, показания приборов не колеблются, а пускозащитное устройство не срабатывает. Только после этого, агрегат можно перевести в автоматический режим.
• В процессе эксплуатации необходимо регулярно производить осмотр и проверку оборудования. Требуется контролировать величину и индикацию потребляемого тока. Если показатели отклоняются от нормы, работу насоса нужно остановить и устранить неисправность.
• Важно, чтобы правильно срабатывало реле – для каждой модели насоса предусмотрено максимальное количество включений и остановок за час работы. При длительном отключении насоса, находящегося в скважине, перед установкой автоматического режима, потребуется произвести профилактическое включение в режиме пробного пуска.

Заключение

Трудно представить себе современный загородный дом и даже дачу, в которых бы воду по старинке добывали из реки или колодца с помощью ведра и веревки. Все стараются автоматизировать этот процесс, используя надежные центробежные насосы, ассортимент которых позволяет выбрать модель с любыми характеристиками и конструктивными особенностями. Сделать это, а также узнать, как установить и подключить подобное оборудование, поможет видео в этой статье.