Вихревые самовсасывающие насосы для воды: устройство, принцип действия, сферы применения. Как работает самовсасывающий поверхностный насос – особенности вихревых и центробежных моделей

Поверхностный насос подойдет скорее колодцу, чем скважине. Ведь такой насос тянет воду максимум с 10-метровой глубины, характерной именно для колодца, а сколь-нибудь приличная скважина бурится до отметки 25-30 метров.

Но обслуживать такой агрегат можно прямо на месте, не демонтируя всю напорную систему: ведь он остается на поверхности, а не «ныряет» в скважину. Причем даже замена фильтров, защищающих рабочую камеру насоса от песка, осуществляется буквально «одним движением».

Благодаря этим качествам поверхностный насос сумел интегрироваться в системы водоснабжения жилища и в линии полива сада, огорода или газона. Кроме того, в таких агрегатах нуждаются даже сети водоотвода или перекачки стоков. Словом, это очень востребованное оборудование, которое пригодится любому владельцу дачи или загородного дома.

Поэтому в данной статье мы предлагаем нашим читателям обзор конструкции таких агрегатов и перечень лучших насосов из данной ниши напорного оборудования, а равно и сведения о порядке их монтажа. Мы уверены, что эта информация поможет вам выбрать оптимальную модель поверхностного насоса.

Любой поверхностный насос состоит из трех узлов:

Силового блока, в основе которого находится электродвигатель.
Нагнетательного блока, создающего зону разрежения и напора в рабочей камере.

Блока управления, который управляет работой и силовой и нагнетательной части.

К прочим деталям можно отнести станину – основание, на котором крепятся все вышеперечисленные узлы, патрубки – штуцеры, отходящие от напорной зоны и области разрежения, силовые шнуры – электрический кабель с вилкой.

Причем общепринятая классификация насосов выстраивается на основе конструкционных особенностей второго блока (нагнетательного) ведь от его формы и содержимого зависит принадлежность агрегатов к следующим группам:

Сегменту центробежных насосов.
Сегменту вихревых насосов.

И от этой принадлежности зависят все рабочие характеристики поверхностных агрегатов. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим особенности строения и центробежных и вихревых насосов.

Центробежные поверхностные насосы

Такие агрегаты качают воду из колодцев, прудов и бочек (емкостей), глубиной до 10 метров. Ведь в напорном блоке подобного насоса вертится лопастное колесо, создающее зону разрежения напротив вала (там расположен всасывающий патрубок) и зону давления в верхней части корпуса (там расположен напорный патрубок).

Такие насосы качают большой объем жидкости, но не могут генерировать большой напор. В итоге, такие агрегаты используются преимущественно в системах ирригации (полива) участка. К тому же они очень сильно шумят (особенно те насосы, у которых не одно, а несколько лопастных колес).

Вихревые поверхностные насосы

Такие агрегаты качают воду с небольшой глубины, но генерируют максимальный для поверхностного сегмента напор. Такой эффект объясняется особым расположением всасывающего патрубка, который установлен не напротив вала, а немного выше и левее.

В итоге, всасываемая жидкость попадает в корпус под действием центробежной силы и закручивается по винтовой траектории. И благодаря этому всасываемая вода попадет по воздействие лопастей рабочего колеса на каждом витке винтовой траектории, вплоть до выхода из напорного патрубка.

Поэтому всасывающая способность у вихревых насосов меньше, чем у центробежных насосов с нормальным всасыванием, а напорная сила, напротив, существенно больше, чем у обычных агрегатов.

ТОП-5 поверхностных насосов для колодца

В первую пятерку списка наиболее популярных агрегатов из сегмента поверхностного напорного оборудования, по нашему мнению, входят следующие устройства:

Насос Джамбо 70/50Ч

Эта модель ориентирована на обслуживание домашних водопроводов и систем полива дачных участков. Ведь за час такой насос может выкачать 4200 литров воды, забирая ее с глубины 9 метров.

Причем основное конкурентное преимущество подобного оборудования кроется в системе регулированного пуска двигателя, который наращивает стартовые обороты постепенно, выходя на рабочий режим лишь со временем. И такой плавный пуск способствует повышению работоспособности всего агрегата. А еще этот насос укомплектован чугунным корпусом с антикоррозийным покрытием. Поэтому он не ржавеет и не боится случайных ударов.

Средняя стоимость такого насоса – 7000 рублей. А из недостатков самым заметным является высокий уровень шума, генерируемого аппаратом при работе. Поэтому такие насосы не стоит монтировать в подвальных помещениях или поблизости от жилой зоны.

Это очень дешевый (средняя стоимость – 4000 рублей) и достаточно производительный насос (подача – 3300 литров/час). Причем силовая установка этого агрегата потребляет всего 800 Ватт, а глубина погружения всасывающей трубы в скважину равняется 8 метрам.

Эти качества делают данную модель желанным гостем на любом дачном участке. Впрочем, дешевому и производительному насосу рады везде.

А еще у данной модели очень удобная подставка – рама насоса имеет собственные ножки-салазки, на которые этот агрегат можно поставить где угодно: хоть в кессоне, хоть на берегу пруда.

Такой агрегат стоит около 4500 рублей (это средняя цена на конец 2014 года). И за эти деньги вы можете купить устройство с подачей 60 литров/минуту и 44-метровым напором. Причем насос торговой марки «Зубр» может обслуживать скважины глубиной до 8 метров.

Впрочем, интересна и комплектация устройства. На станине агрегата смонтированы не только силовой и напорный блок, но и орган управления с интуитивно понятными кнопками. А сама станина выполнена в виде С-образной скобы, нижняя часть которой является подставкой агрегата, а верхняя – ручкой для переноски насоса. Причем весит эта модель всего 7 килограмм.

Насос Marina RSM 5/GA

Это более дорогое, мощно и производительное оборудование, чем те насосы, которые мы рассматривали выше по тексту. Ведь стоит эта модель не менее 9500 рублей, а качает почти 6000 литров/час с напором 60 метров!

Правда мотор такого насоса потребляет 1,4 кВт, глубина «погружения» у всасывающей трубы равна всего 7-7,5 метрам. Но это общий недостаток всех высокопроизводительных насосов поверхностного типа.

Из прочих достоинств следует отметить бесшумную работу двигателя и коррозионную защиту, как корпуса насоса, так и всех внутренних деталей.

А это самый дешевый вариант из всех рассматриваемых в данном обзоре. Стоимость такого насоса не превышает 3500 рублей. Правда и качает он всего 2700 литров в час, отбирая воду с минимальной глубины – 5 метров. Но 50-метровый напор такого оборудования не уступает показателям более дорогих и производительных насосов.

К прочим достоинствам стоит причислить прочный чугунный корпус и рабочее колесо из цветного металла (латуни), устойчивое к коррозии. Эти детали обеспечат долгий срок эксплуатации агрегата, разумеется, при должном обращении с механической частью.

Порядок монтажа колодезных насосов поверхностного типа

Используемый в теплое время поверхностный насос ставится «на колодец» по упрощенной схеме, которая, в развернутом виде, выглядит следующим образом:

Монтаж насоса на кронштейн, фиксируемый у оголовка колодца. Впрочем, насос можно установить и на отдельном постаменте, пристроенном у оголовка колодца. Фиксацию станины насоса к опорной поверхности выполняют с помощью обычных или фундаментных болтов.
Присоединение к всасывающему патрубку трубы с фильтром. Причем на конце трубы монтируют обратный клапан, препятствующий сливу воды в колодец после завершения работы насоса. Ну а фильтр монтируют у самого патрубка или у обратного клапана.
Спуск тубы в колодец. Причем для устойчивости на торец трубы крепят груз – обрезиненный стальной шар или обычный камень. Ну а глубина погружения трубы будет на один метр меньше глубины колодца, но не более 10 метров (или иной отметки, указанной в паспорте насоса).
Присоединение к напорному патрубку магистрали, подающей воду в дом или ирригационную систему.

В финале описанного процесса проводятся пусконаладочные работы, заключающиеся в заполнении всасывающей трубы и рабочей камеры водой (с помощью ручной помпы), и подключения агрегата к электросети. После этих манипуляций насосом можно пользоваться по прямому назначению – при включенном моторе из напорного патрубка польется вода.

В зимнее время монтаж выполняется немного сложнее. Ведь и насос, и напорную ветвь трубопровода придется изолировать от низких температур. Поэтому агрегат монтируют в кессоне, а напорную ветвь закапывают в траншею, глубиной до 1,5 метров. Ну а прочие манипуляции – аналогичны вышеописанным действиям.

В мире разработано большое количество насосов, использующих самые разные принципы работы.

Однако чаще всего можно встретить в продаже вихревые и центробежные агрегаты. Но на каком из этих видов остановить свой выбор? В данной статье мы постараемся ответить на этот вопрос.

Использование поверхностных агрегатов, их виды

Это оборудование широко применяется для водоснабжения частных домов и небольших коммерческих объектов как самостоятельно, так и для поддержания давления в комплексе с другими видами аппаратов.

Самостоятельно поверхностное оборудование способна перекачивать жидкости из колодцев, скважин малой глубины и водоёмов на высоту, не превышающую восьми метров. При этом их монтаж производится без погружения аппарата в жидкость.

Поверхностным насосам свойственно несколько положительных особенностей:

небольшие размеры;
малый вес;
лёгкость монтажа и демонтажа.

Прежде, чем применять такой агрегат, в него заливается жидкость, которую собираются перекачивать. Кроме того, наполнен должен быть и шланг, идущий от ёмкости к насосу.

Основными разновидностями в этой классификации являются центробежные и вихревые.

Центробежные

Что касается центробежных агрегатов, то основная задача, которую они решают, заключается в откачке воды, чистой, либо содержащей небольшую массовую долю примесей, из ёмкостей или водоёмов, имеющих глубину не более девяти метров.

Одним из самых значимых отличий данного оборудования является возможность их эксплуатации при наличии в системе пробок и пузырьков из атмосферного воздуха, благодаря чему часто используют для обслуживания индивидуальных систем водоснабжения. Но, по причине наличия нескольких ступеней такие агрегаты обходятся дороже вихревых.

Корпуса могут изготавливаться из различных материалов:

Пластика. Агрегат очень лёгкий, не поддаётся коррозии и стоит дешевле других. Однако для него имеются более строгие ограничения по температуре, при которой возможна эксплуатация (+ 50 °С), перекачивать с его помощью можно только воду, да и от повреждений в результате механических воздействий защита у них хуже.
Нержавеющей стали. Агрегат с таким корпусом очень надёжен и имеет широкий спектр использования.
Чугуна. Такие аппараты создают меньше шума и надёжны.

Вихревые

Главные отличия таких агрегатов - это больший уровень напора и объём подачи жидкости при той же мощности.

Следовательно, они имеют меньший размер, экономят электрическую энергию, а также их можно использовать в условиях ограниченного пространства. Кроме того они могут перекачивать смесь жидкости с газом.

Однако есть у них и отрицательные стороны:

Они отличаются высокой чувствительностью к твёрдым частицам, небольшое количество которых может привести к быстрому износу рабочего колеса.
Низкий уровень КПД, в пределах 45 %. По этой причине вихревые агрегаты большой мощности не изготавливаются. Максимальная мощность таких агрегатов достигает 25 кВт, при напоре в 240 метров.

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства.

Использование поверхностных насосов значительно упрощает водоснабжение дачи и ведение хозяйства. В случае отсутствие централизованного водоснабжения, такое устройство применяется для подъема воды с автономных источников – колодца, либо скважины .

Если же в этом нет необходимости, то поверхностный насос отлично выполняет функции полива садовых участков и огородов, дренажа сточных вод, и выкачки септиков. Циркуляционный поверхностный насос — является залогом эффективной работы отопительной и водопроводной системы.

1 Особенности и назначение

Существует два вида водяных насосов – поверхностный и погружной. Отличает их лишь способ расположения: погружной насос необходимо опускать в рабочую среду, что накладывает определенные ограничения на возможности его использования.

2 Виды поверхностных насосов

Всё разнообразие насосов для дачи, в зависимости от особенности конструкции, делится на две основные группы — вихревые поверхностные насосы, и центробежные устройства. Далее происходит разделение по функциональным различиям, выделяют следующие виды насосов:

Водяной – используется для водоснабжения, выполняет забор воды из неглубоких источников;
Дренажный – используется для откачивания сточных вод и полива приусадебных участков;
Циркуляционный – используется для поддержания необходимого давления в трубопроводе;
Фекальный – используется для очистки септиков и выгребных ям.

2.1 Вихревые устройства

Наиболее оправданным для дачи является использование насосов, изготовленных по вихревой технологии. Принцип работы вихревого поверхностного насоса основывается на передаче воде механической энергии, которая создается в результате оборотов рабочего колеса.

Вихревые насосы для водоснабжения делятся на две основные группы – с закрытым и открытым рабочим колесом. Само вихревое колесо представляет собою расположенный в середине корпуса плоский диск, который оборудован большим количеством лопастей прямолинейной формы (около пятидесяти).

Если колесо на торцах закрывается лопатками и его лопасти образуют некое подобие ячеек, то такие устройства водоснабжения относятся к закрытым насосам. Если колесо ничем не ограничено – к открытым. Сам корпус имеет кольцевую полость, в которую углубляются лопасти колеса.

Посередине кольцевой полости находится уплотняющий выступ, который выполняет функцию разделения напорного и всасывающего патрубка. Когда насос схватывает воду, попавшая в первую камеру жидкость ускоряется посредством вращения колеса и под давлением выбрасывается в выводящий патрубок.

Продуктивность данной технологии обуславливается тем, что отдельно взятая частица воды за время пребывания в насосе попадает в разные междулопастные участки на вихревом колесе, каждый из которых придает ей дополнительное ускорение. Это дает высокий напор и давление жидкости на выходе, что гарантирует максимальную эффективность водоснабжения.

На практике садовые насосы для полива большей частью представлены именно вихревыми устройствами. Это обуславливается множеством преимуществ данной технологии:

Минимальная стоимость — наиболее востребованные на рынке модели — поверхностный насос Вихрь ПН-370, 1100Н и 900Н стоят в пределах от 2 до 5 тысяч рублей;
Простота конструкции – ремонт устройства можно выполнять в домашних условиях своими руками;
Вихревые садовые агрегаты не боятся наличия воздуха в перекачиваемой воде, что является существенным фактором для беспроблемного полива участка;
Реверсивность – перекачка воды возможна в двух направлениях.

К недостаткам вихревых устройств можно отнести не высокий КПД, и достаточно быстрый износ при высоком загрязнении перекачиваемой жидкости, так как она постоянно контактирует с рабочими элементами конструкции (оптимальное содержание механически примесей до 40г/м3)

Стоит отметить, что лидерство в данном сегменте рынка удерживают садовые насосы отечественного производства «Вихрь». При невысокой стоимости они обладают превосходящими зарубежных аналогов эксплуатационными характеристиками. Самыми популярными моделями насосов для дачи являются: Вихрь ПН-370, Вихрь ПН-1100Н, ПН-900;

Поверхностный насос Вихрь ПН-370 – это оптимальное устройство для полива приусадебных участков. Этот водяной насос является начальной моделью в линейке вихревых насосов, он способен перекачивать 2.7 кубометра в час, чего вполне хватает для бытовых нужд.

Первостепенным достоинством ПН-370 является выносливость и небольшая цена. Если вам требуется более мощное устройство, то стоит обратить внимание на Вихрь ПН-900, мощности ПН-900 (900 Вт), достаточно для перекачивания 4.2 куб.м/час.

Самой высокой продуктивностью обладает поверхностный насос Вихрь ПН-1100Н который способен выдавать 4.2 куб.м/час, что гарантирует эффективность водоснабжения для полива при любых условиях.

2.2 Центробежные устройства

Отличие таких насосов от вихревых устройств заключается в том, что нагнетание давления воды происходит под воздействием центробежной силы.

Такие агрегаты боятся попадания в перекачиваемую среду воздуха, поэтому садовые центробежные насосы, в большинстве случаев, комплектуются дополнительным эжектором – механизмом, который выполняет откачивание воздуха из насоса, перед его включением и во время перекачивания воды.

Наличие эжектора позволяет центробежным насосам эффективно работать даже при присутствии в воде достаточно большого количества воздуха. Центробежные агрегаты не так часто используются для полива, так как они стоят на порядок дороже, чем вихревые насосы, основная сфера их применения – обустройство систем автоматического водоснабжения дома.

По центробежной технологии производятся не только бытовые садовые насосы, она также лежит в основе производства большинства промышленных насосных станций. Рассматриваемые далее циркуляционный и фекальный насосы также производятся с центробежным приводом.

Центробежные насосы обладают такими достоинствами:

Небольшие габариты и вес корпуса;
Высокий КПД;
Стабильное давление и напор подачи воды;
Центробежный механизм не так подвержен износу, как вихревой, что гарантирует длительный период его эксплуатации;
Возможность точной регулировки давления и напора прокачиваемой жидкости, что очень удобно для полива садовых участков.

Недостатки:

Если устройство не оборудовано эжектором, то при каждом запуске вам придется наполнять его водой, чтобы вытеснить из системы воздух;
Опять же, если эжектор отсутствует, то возможна остановка перекачивания воды из-за попавшего в рукав воздуха.

2.3 Функциональное разделение поверхностных насосов

Первой группой, как вы уже поняли, выступают садовые агрегаты для водоснабжения и полива участков, которые были детально разобраны в первой части статьи. Также существует ещё две группы поверхностных устройств, в которые входят фекальный и циркуляционный насос.

Фекальный насос используется для откачивания канализаций, септиков и выгребных ям. Также фекальный насос может использовать для дренажа сильно загрязненных сточных вод. Таким устройствам характерна высокая мощность, которая требуется для эффективной выкачки канализации – жидкость в которой имеет большую плотность, чем обычная вода.

Также фекальный насос комплектуется специальным режущим фильтром-сеткой, который выполняет измельчение крупных механических загрязнений, содержащихся в канализационной жидкости. Выбирая фекальный насос, ориентируйтесь на фирмы Grundfos, Wilo и Pedrollo.

Циркуляционный насос несколько отличается от представленных ранее типов устройств. Циркуляционный агрегат устанавливается непосредственно на трубопровод, и выполняет функцию увеличения давления потока рабочей среды.

В обустройстве системы отопления циркуляционный насос устанавливается перед котлом, что позволяет осуществлять более эффективный прогрев помещения. Также циркуляционный аппарат может использоваться в системах очистки жидкости, где он монтируется после фильтрационной установки, так как на выходе наблюдается ослабленное давление воды.

Нередко циркуляционный насос используется в системах теплого пола, либо в автоматических насосных станциях, где циркуляционный аппарат необходим для подачи воды из гидроаккумулятора к потребляющим приборам.

2.4 Обзор конструкции и характеристик поверхностных насосов (видео)

Самовсасывающие поверхностные насосы используются для обеспечения водой потребителя из колодцев небольшой глубины и открытых источников воды. У обычных поверхностных насосов подъем воды ограничен и его высота составляет обычно не более 8 метров.
До 5 м³/час – производительность таких устройств. Какие особенности имеют поверхностные самовсасывающие насосы, область их применения предлагает познакомиться статья.

Виды поверхностных насосов

Современные производители выпускает несколько типов таких агрегатов.
К основным из них относятся:

Центробежные поверхностные насосы, у которых имеется функция самовсасывания.
Вихревые агрегаты поверхностные, без функции самовсасывания.
Центробежно-вихревые устройства.

Самовсасывающие оснащаются системой эжектора, что дает возможность эффект всасывания сделать больше. В этом случае создается внутри эжектора зона с пониженным давлением.
Вне эжектора давление гораздо выше, и вода прибывает в зону где оно ниже. За счет движения воды создается перепад давления: вода поднимается от вращения лопастей насоса и от эффекта всасывания, что повышает КПД агрегата.
Существует два способа размещения системы эжектора:

Он может находиться внутри устройства.
Эжектор устроен снаружи насоса. В этом случае используется двухтрубная система эжектора.

В быту обычно используются своими руками насосы, у которых эжектор находится внутри. Хотя использование эжекторной системы способно увеличить высоту подъема жидкости, но максимальная высота его в среднем не превышает 8 метров.
При внешнем расположении эжектора в некоторых изделиях самовсасывающих насосов есть возможность увеличить до 30 метров высоту подъема воды.

Конструкция центробежных самовсасывающих насосов

Служат для перекачивания жидкостей как чистых, так и мутных и с частицами твердых включений.
По конструктивным особенностям бывают:

Одноступенчатые (см. ).
Многоступенчатые.
С опорой подшипника.
В исполнении в виде блока.

Преимуществами таких устройств являются:

Возможность обеспечения перекачки сильно загрязненных или с наличием твердых включений жидкостей.
Использование различных материалов при их изготовлении, позволяет применять агрегаты в широком диапазоне.
Устройство при перекачке жидкости не реагирует на проникновение воздуха или газа в систему.

К конструктивным особенностям центробежных самовсасывающихся насосов относятся:

Удобство в обслуживании.
Быстро изнашиваемые стенки можно легко заменить сменными элементами.
В конструкции используются мощные подшипники для опор из модульной системы.
Торцовое уплотнение размещено в масляной камере, что предохраняет его при эксплуатации агрегата всухую.

Принцип работы устройства заключается в следующем:

При засасывании воздух смешивается с находящейся жидкостью .
Под действием центробежной силы смесь воды и воздуха поступает из корпуса, имеющего вид спирали, в верхнюю часть корпуса насоса.
Конструкция корпуса насоса позволяет снизить скорость потока, что дает возможность воздуху отделиться от жидкости.
Воздух направляется в напорный трубопровод.
Освобожденная от газа вода поступает обратно в спиральный корпус.
После удаления воздуха агрегат начинает работать в режиме обычного центробежного насоса.

Недостатком таких насосов является то, что их можно включать только при условии заполнения водой корпуса-улитки. Крыльчатка не создает из воздуха всасывающего усилия.

Вихревой насос

Несмотря на то, что центробежные и вихревые насосы принадлежат к одной группе оборудования, между ними имеются некоторые отличия:

Вихревые агрегаты не требуют заливки воды при пуске в работу. Они могут всасывающее усилие сгенерировать даже на основе воздуха.
Вихревой насос более компактный.
Во время работы издает много шума.
Цена его ниже центробежного.
Производительность и напор воды имеют более высокие показатели.

Центробежно-вихревые насосы

Такой насос поверхностный самовсасывающий относится к поверхностному двухступенчатому насосному оборудованию. С его помощью можно перекачивать нейтральные жидкости в широком температурном диапазоне.
В устройстве одна ступень работает как центробежный насос, другая выполняет функции вихревого:

От одного колеса к другому перемещение воды производится через каналы, расположенные в крышке корпуса. При совмещении двух принципов работы с общими и отличительными чертами, обеспечиваются улучшенные технические характеристики оборудования.

Совет: Использование сочетания двух моделей в одном агрегате компенсирует отрицательные свойства одного устройства и подчеркивает достоинства другого.

В центробежно-вихревых насосных устройствах расположены два рабочих колеса. Они могут включаться в работу одновременно или последовательно, что зависит от модели агрегата.
Вначале перекачиваемая жидкость направляется на центробежное колесо, оно создает небольшое рабочее давление. Затем она идет к вихревому колесу.
При этом напор увеличивается в несколько раз. В результате получается высокий показатель напора воды, которая идет от насоса, при относительно невысокой ее подаче. Напор воды до 190 метров, а подача при этом не больше 37 кубометров в час.
В насосе жидкость движется между колесами по проводному каналу, расположенному в его крышке. Чтобы исключить возможное осевое перемещение, центробежное колесо фиксируется внутри корпуса, а в конструкции вихревого колеса его обычно используют плавающим.
Существуют модели у которых оба элемента находятся в общем корпусе на одном валу. В этом случае, для уравновешивания осевого усилия при работе, на вихревом колесе делаются отверстия.

Совет: Приобретая такое устройство необходимо обратить внимание, что в его комплект входит электродвигатель, а для специализированных установок мотор выполняется во взрывозащищенном варианте.

Центробежно-вихревой насос имеет КПД немного выше, чем обычный вихревой агрегат для воды. Центробежное колесо устройства состоит из двух вращающихся дисков, между которыми расположены лопасти, как показано на фото.

Лопасти развернуты от направления движения колеса в противоположную сторону.
Во время работы в этой части устройства происходит:

Через всасывающий патрубок наполняется полость первой ступени агрегата.
Колесо начинает вращаться.
Возникающая центробежная сила, отбрасывает жидкость от центра камеры к стенкам.
Создаваемое внутри агрегата давление, через специально выполненные каналы вытесняет воду в сторону второй ступени устройства.
В центральном отделе колеса идет разряжение давления, и за счет этого из всасывающего трубопровода поступает новая партия воды.
Таким путем происходит непрерывное попадание воды в центробежную ступень насоса и удаление ее из камеры.

В вихревой составляющей происходит:

Колесо, имеющее вид плоского диска, с расположенными на нем короткими лопастями радиальной формы, начинает вращаться.
Самовсасывающий вихревой насос втягивает через специальный патрубок дополнительно воздух, за счет создания вакуума внутри пространства.
Перекачиваемая жидкость, поступающая из центробежной ступени, смешивается с воздухом.
Разность давлений позволяет в камере разделить компоненты.
Воздух через специальные отверстия выходит наружу.
Вода продолжает циркуляцию внутри второй ступени агрегата.
В центробежном режиме насос начинает работать после полного удаления воздуха.

Совет: Для предотвращения попадания воздуха и воды назад в подающий канал, необходимо на всасывающем фланце размещать обратный клапан.

Такое удачное сочетание двух типов конструкций насосов позволяет улучшить их технические характеристики и увеличить диапазон использования.

Самовсасывающие насосы с ижектором

Поверхностный самовсасывающий насос с эжектором работает по принципу вихревого насоса.
Инструкция указывает, что здесь:

В прямоточный корпус агрегата вводится тонкая трубочка, для подачи потока воды с большой скоростью и высокой плотностью.
На выходе из трубки такой поток способствует зарождению у выхода из корпуса эжектора области разрежения.
На входе в корпус создается всасывающее усилие.

Совет: Установив такое устройство на насосе или всасывающем шланге, можно значительно увеличить глубину скважины, из которой можно выкачивать воду до 30 метров.

Недостатком в этом случае служит увеличение шума при работе устройства и падение производительности насоса. Но увеличение мощности двигателя и удаление насоса из жилой площади эти недостатки компенсирует.

Совет: При выборе насоса следует ориентироваться, что для промышленного обеспечения водой нужно использовать насос вихревого типа, а для бытовой водопроводной системы – бесшумный насос центробежного типа.

Насосы, у которых эжектор вынесен наружу работают практически без шума. Видео в этой статье подробно показывает работу всех типов поверхностных самовсасывающих насосов.

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ. Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками. Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.

Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей. Их используют в автоматических системах подачи воды, для орошения, они подходят для подачи жидкостей того или иного типа, могут выступать в качестве компрессора для повышения давления в системе водоснабжения. В частности, назначение такого насоса следующее:

водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
перекачка бензина и керосина на АЗС;
питание маломощных котельных установок и др.

Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.

Устройство и принцип работы

Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками , которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.

Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально. Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке. При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.

Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.

В вихревом насосе есть специальный отливной канал , который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой. Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор. За счет такой конструкции удалось добиться не только повышение давления на выходе, но и обеспечить возможность перекачивать газожидкостные вещества.

Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.

Достоинства и недостатки вихревых насосов

Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом. С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.

Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия . Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден. На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц. Также такие устройства не подходят для вязких веществ .

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

открытой и закрыто — вихревые;
погружные и поверхностные;
комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде, поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

Какой насос лучше – вихревой или центробежный

Чтобы ответить на вопрос, что лучше, вихревой или центробежный насос, следует внимательно посмотреть на характеристики вихревых насосов :

небольшой размер и меньшая цена в сравнении с центробежными;
способность создать высокое давление;
работа с чистыми веществами;
достаточно высокий уровень шума.

В настоящее время вихревые насосы обеспечивают производительность от 8 до 60 кубических метров в час, а напор варьируется от 25 до 250 метров.

Исходя из характеристик вихревых моделей, можно сделать вывод, что они более пригодны в промышленности, так как способны перекачивать не только жидкости. По причине высокого шума они не подходят для работы в жилых помещениях или расположенных в непосредственной близости рядом с домом. Благодаря цене и компактным размером их целесообразно применять на небольших насосных станциях, ведь они могут работать с малой подачей, но большим напором. Они подходят для фермерских хозяйств в качестве снабжения системы орошения водой. Такие насосы отлично подходят для вспомогательных котельных станций, а также в качестве компрессора для обеспечения циркуляции воды. Еще одним плюсом является простота конструкции и ремонта.

Совет! Купить такие насосы лучше всего для небольших хозяйств или химической промышленности. В любой другой сфере они окажутся менее эффективными, нежели центробежные варианты.