Насос — это специальное устройство, которое путем придания жидкости потенциальной или кинетической энергии перемещает ее под напором (всасывает или нагнетает).
Основные параметры, которые важны для оценки насоса:
- Q — объем жидкости, который насос способен переместить за определенную единицу времени (объемная подача);
- N — потребляемая мощность;
- H — КПД (коэффициент полезного действия);
- р — давление, которое развивается в работе;
- H — напор, который соответствует конкретному давлению.
Другими словами, насос — это устройство, которое преобразует энергию, создаваемую двигателем или силой человека в энергию потока самой жидкости. Также может применяться для перемещения потоков газов или смесей, взвесей, коллоидных веществ. Движущей силой является образовавшаяся разность давлений.
Классификация объемных насосов
Объемные насосы также делятся по характеристикам на группы.
Насосы подразделяются по:
- приведению насоса в действие;
- зависимости от служебного назначения;
- роду действия;
- конструкции поршня;
- роду привода;
- расположению цилиндров;
- роду перекачиваемой жидкости;
- скорости движения поршня.
В промышленности, а также в частном хозяйстве, наибольшее применение получили погружные, полупогружные и поверхностные насосы.
Важные мелочи
Довольно часто именно самые важные мелочи, касающиеся условий эксплуатации оборудования, обычно прописываются в инструкциях самым мелким шрифтом. И именно на такие мелочи следует обращать внимание при покупке оборудования и его установке.
Как и для погруженных, и для поверхностных моделей в общую схему компоновки скважины в обязательном порядке включается обратный клапан, не дающий возможности оттока воды из трубопровода. Однако, для погруженных моделей, неисправность такого элемента или его отсутствие при использовании с резиновым или пластиковым шлангом не является критичным, при работе вода все равно выталкивается из насоса и далее следует по шлангу. А вот для поверхностных моделей наличие такого оборудования крайне важно, кроме этого при периодическом использовании поверхностного насоса без обратного клапана на конце ПВХ трубы придется иметь под рукой постоянно 5-10 литров воды, чтобы заливать в горловину помпы перед каждым новым запуском мотора.
Ну и конечно, безопасность – погруженные модели имеют высокий класс изоляции, как кабеля, так и самого электрооборудования, чего не скажешь о поверхностных моделях с открытым электродвигателем.
Выбор насоса для воды
Для частного пользования потребители предпочитают приобретать небольшие насосы или насосные станции, которые смогут максимально эффективно обеспечить дом и участок водой.
Выбор насоса должен основываться на ряде параметров, каждый из которых имеет свой смысл.
- Глубина скважины, с которой насосу предстоит встретиться. В зависимости от глубины шахты, а также удаленности жилья от источника жидкости, выбирается тип насоса, а также его мощность.
- Уровень воды. Может быть статическим и динамическим. Статический — уровень воды, который постоянно в источнике в то время, когда нет откачки воды. Динамический — соответствует расстоянию от поверхности водной глади до земли во время активной работы насоса
Обзор оборудования
Основной задачей, которую нужно решить при проектировании и монтаже автономной системы водоснабжения, является подъем воды из источника. Для этого используется насосное оборудование двух основных типов:
Различия между ними весьма существенны, потому нужно заранее выбирать, какую конструктивную схему вы будете реализовывать. Чтобы сделать выбор, стоит в общих чертах ознакомиться с конструкцией и принципом работы устройств обоих типов.
Погружные насосы
Насос погружного типа – это достаточно простое, но при этом эффективное устройство. Главная особенность его работы заключается в том, что само устройство находится в перекачиваемой среде:
- Корпуса насосов погружного типа обычно делают цилиндрическими. Насосы для колодцев могут быть и достаточно широкими, а вот при производстве скважинных насосов диаметр корпуса подбирают с таким расчетом, чтобы устройство свободно проходило в скважину.
- Внутри корпуса находятся рабочие колеса, которые и обеспечивают перекачку жидкости. Забор воды осуществляется через специальные отверстия (их часто закрывают сетчатыми фильтрами для защиты от песка).
- За обеспечение электропитания отвечает кабель, а вода транспортируется наверх либо по гибкому шлангу, либо по жесткой трубе. Вся конструкция подвершивается в колодце или скважине на прочном тросе (металлическом или капроновом).
Таким образом, использование погружного насоса позволяет поднимать воду из колодца или скважины на поверхность. Для дальнейшего распределения воды (регулировки напора и давления, подачи в контуры водоснабжения и т.д.) в систему необходимо включать и другое оборудование:
- гидроаккумуляторы;
- автоматику для включения и выключения насоса;
- манометры для фиксации давления и т.д.
Насосные станции
Насосная станция – это полнофункциональная альтернатива погружному насосу. При ее покупке и монтаже нет необходимости приобретать дополнительное насосное и управляющее оборудование. Разные модели насосных станций имеют разную комплектацию, но типовой перечень оборудования включает:
- поверхностный насос;
- гидроаккумулятор (мембранный бак);
- контрольный прибор (манометр);
- блок управления.
Работает такая система просто:
- Насосная станция размещается за пределами колодца – в доме, хозяйственной постройке или специальном приямке (кессоне).
- В колодец опускается шланг с фильтром, отсекающим песок и другие крупные частицы.
- При включении насоса вода по шлангу поступает в гидроаккумулятор, откуда осуществляется ее отбор к точкам потребления (краны, смесители, сливные бачки унитазов и т.д.).
Основное достоинство насосных станций – их автономность. Система работает «из коробки», без дополнительных приспособлений: достаточно просто правильно установить станцию и настроить срабатывание автоматики на определенный уровень давления в контурах водоснабжения.
Погружные насосы
Погружной насос опускается ниже уровня жидкости, которую он перекачивает. Такой принцип работы обеспечивает активное охлаждение узлов агрегата, позволяет осуществлять подъем жидкостей с большой глубины, а также перекачивать жидкость с растворенным газом.
Установка осуществляется в технологических емкостях, колодцах, буровых скважинах.
Виды насосов:
- Штанговые. В данном типе насосов двигатель находится на поверхности жидкости, а связь осуществляется через штангу (механический способ).
- Бесштанговые. Представляют собой единый агрегат с гидравлическим или электрическим двигателем. Питание подается через погружаемый силовой кабель. Бесштанговыми являются колодезный, скважинный, дренажный и фекальный насосы.
Показателем качества и эффективности работы погружного насоса является длительность периода устойчивой работы с высоким показателем энергоэффективности. Данный параметр называется Pump Life Cycle Length (Pump LCL) in a Water Well. Длина жизненного цикла насоса в скважине влияет на издержки на ремонт и эксплуатацию агрегата.
Применение погружных насосов:
- ирригационные системы;
- перекачка сжиженных углеводородных газов;
- добыча нефти;
- добыча урана, редкоземельных элементов, золота;
- утилизация геотермальной энергии низкого потенциала;
- водоснабжение и канализация промышленных и муниципальных сооружений, частных домов;
- Насосы для перекачки жидкостей из подвальных помещений или бассейнов, водоснабжения частного характера.
Когда следует выбрать насосную станцию
Схема подключения насосной станции
Сервисные центры для ремонта и замены деталей насосного оборудования могут быть не во всех городах. Это важный момент, если вдобавок купить китайский агрегат, который с высокой вероятностью будет чаще ломаться. Детали дешевые, но проблемно их быстро найти. Ждать, пока заказ придет из интернета, не всегда есть возможность, поэтому лучше купить агрегат известного производителя, сервисный центр которого есть в городе.
Погружное оборудование более сложное. Если устанавливать его придется самостоятельно, но нет необходимых навыков, лучше выбрать насосную станцию с упрощенным способом подключения.
По стоимости насосная машина будет дешевле, чем такой же мощности погружной насос, примерно в 2–3 раза. Среди похожих агрегатов нужно выбирать производителя. Российские изделия мало чем отличаются от западных аналогов, поэтому стоит присмотреться к ним, чтобы не переплачивать.
Стоит подумать, в каких условиях будет работать оборудование, насколько помещение утеплено. Еще один нюанс, касающийся работы насосной станции: на всасывание нельзя ставить шланг, потому что он при работе слипается, а зимой может лопнуть при низких температурах. Для поверхностного насосного оборудования нужна пластиковая труба, чтобы агрегаты работали без перебоев.
Поверхностные насосы
Данные насосы используются для увеличения напора в системе водоснабжения дома.
Монтируются данные агрегаты на поверхности, без погружения в источник жидкости. Способны осуществлять перекачку воды из скважин глубиной не более 8 м. Преимущества:
- простота установки;
- небольшие габариты;
- возможность легкого монтирования без привлечения специалистов;
- устойчивая работа при наличии воздушных пробок;
- подача воды с большим давлением;
- высокий КПД.
Недостатки:
- высокая чувствительность к чистоте воды;
- максимальная рабочая глубина — примерно 9 м;
- использование эжектора снижает производительность и надежность системы;
- высокий уровень шума;
- необходимость заполнения магистрали водой.
Принцип работы
Принцип работы: вода всасывается за счет того, что на конце шланга, опущенного в воду, создается разрежение. Разница давления, возникающая в этом случае, равна величине атмосферного давления (760 мм рт. ст.).
Плотность воды меньше плотности ртути, произведя расчеты получается, что рабочая высота насоса, перекачивающего воду, составит 10,3 м. Однако, введя в расчеты длину горизонтального патрубка, получится реальная рабочая высота около 8 — 9 м.
Рассчитывая параметры для приобретения насоса, нужно учесть удаленность источника от насоса.Формула для расчетов выглядит так: У = 4(8 — Х).
Где:
- У — длина горизонтальной части;
- Х — высота подъема жидкости.
Конструкция поверхностного насоса
Поверхностные насосы делятся на группы, в каждой из которой используются различные принципы работы.
- Вихревые. Компактные и недорогие агрегаты. КПД — около 45 % (низкий показатель). Применяются для полива или откачки воды из подвалов. Надежность не высокая, в качестве устройства для обеспечения бесперебойной подачи воды не рекомендуются.
- Центробежные. КПД 92%. Давление — высокое, что позволяет использовать их для подачи воды в насосных станциях.
- Эжекторные. Работают за счет применения принципа Бернулли на двух контурах: в первом контуре жидкость подается в сопло эжектора, а за счет разницы давления из внешнего контура всасывается жидкость. Такой принцип позволяет опускать эжектор на глубину и решать вопрос с ограничением высоты всасывания. Однако, для откачки воды с глубины, чаще применяют погружные устройства.
Выбор по техническим характеристикам
У всех насосов всего лишь два главных параметра: производительность и напор. Их и принимают, когда стоит задача выбора.
Производительность зависит от того, сколько людей постоянно проживает в доме. Ведь один человек потребляет в сутки до 200 литров воды. К примеру, если жильцов – 4 человека, то 200х4=800 л. Соответственно и производительность насоса не должна быть меньше.
Но это значение не учитывает полив растений в саду и огороде дачного участка. Сюда придется добавить 3-4 литра на 1 м2 поливаемой площади. Правда, все будет зависеть от сезона полива. Поэтому опытные дачники рекомендуют устанавливать в колодец два насоса: один для бытовых нужд, второй для полива.
Теперь, что касается напора. Этот параметр обозначает, что насос для колодца должен качать воду с определенным неизменным давлением, поднимая жидкость на определенную высоту. Последняя зависит от глубины гидротехнического сооружения. При этом обязательно надо учитывать, что потери давления (напора) находятся вот в таком соотношении: на 10 м глубины происходит падение напора на 1 м.
Но и это еще не все. Часть водопровода – это горизонтально уложенная труба. Так вот в ней падение напора происходит тоже, но незначительно. Соотношение на 10 м длины 0,2 м напора. При небольшом удалении колодца от строения этот показатель сильно не скажется на характеристике прибора. Но если расстояние значительное, то напор упадет сильно.
Полупогружные насосы
Полупогружной насос — это агрегат, который может применяться как в промышленности, так и в домашних условиях.
Расположение рабочего вала обуславливает их вертикальную конструкцию. Набор рабочих элементов у насосов данного типа не сильно отличается от остальных. Присутствует электродвигатель, опускная труба и рабочий орган. Рабочий орган и двигатель разнесены по разные стороны цилиндрического корпуса, который частично погружают в жидкость. Такое положение обеспечивает нахождение рабочего органа в жидкости, а электродвигателя — на поверхности. Вал располагается внутри корпуса и передает вращательное движение к рабочему органу от электродвигателя. Выходной вал и рабочий орган связаны гибкой муфтой.
Рабочим органом может быть вихревое или центробежное колесо, поршень или эксцентриковый винт. От того, что является рабочим органом устройства, зависит принцип работы насоса — объемный или динамический.
Крепление осуществляют при помощи болтов, которыми агрегате прикручивается к крышке резервуара. Если используются насосы небольшого размера, то крепление может отсутствовать.
Преимущества:
- возможность работы с жидкостями разной степени загрязненности;
- возможность самого насоса зависит от типа жидкости;
- простота эксплуатации.
Почему Борей?
Производим промышленные насосы различной мощности, что делает их доступными и для крупных, и для небольших компаний.
Наше оборудование полностью адаптировано к работе в российских условиях.
Мы не только занимаемся производством насосных агрегатов, но и готовы предложить запчасти и комплектующие для аналогичных моделей. Помимо этого, вы можете оформить мотопомпу в аренду, если речь идет о единичных подрядных работах. Наши специалисты готовы подобрать необходимый насос под любую задачу по осушению участка или отведению грунтовых вод.
Сравнительные характеристики
В таблице приведены сравнительные характеристики погружного, полупогружного и поверхностного насосов.
| Погружной насос | Полупогружной насос | Поверхностный насос | |
| Надежность | Невысокая. Мотор, а также торцевые уплотнения испытывают химический износ. В результате возможно попадание жидкости в мотор. | Высокая. Мотор, а также торцевые уплотнения, не соприкасаются с жидкостью. Опасности попадания жидкости в мотор нет. | Средняя. Необходим контроль мотора и всех составляющих частей перед запуском двигателя. |
| Ремонтопригодность | Низкая. В случае поломок необходимо ждать специальных запасных частей, так как конструкция мотора и уплотнений специфическая. Для ремонта требуется извлечение насоса из жидкости, или емкости, что увеличивает временные затраты. | Высокая. В случае поломок демонтаж устройства не требуется. Для ремонта подходят отечественные детали и торцевые уплотнения. | Высокая. В случае поломок демонтаж устройства не требуется. Для ремонта подходят отечественные детали и торцевые уплотнения. |
| Мобильность | Возможность быстрого перемещения, самостоятельного монтажа, установки практически на любой поверхности. | Необходимы крепления для монтажа, а также специальные подъемные механизмы, без которых установка усложняется в разы. | Легко монтируется на подвижной раме или легкой тележке. |
| Цена | В результате использования мотора погружного насоса стоимость выше остальных агрегатов в 1,5 — 3 раза. | Относительно невысокая стоимость. | Относительно невысокая стоимость. |
| Температура перекачиваемой жидкости | Осуществляется охлаждение двигателя, что ограничивает температуру до + 90 градусов. | Насос способен перекачивать жидкость температурой выше + 450 градусов. Это обусловлено тем, что двигатель расположен вне жидкости. | Двигатель не погружен в жидкость, однако температура перекачиваемого материала не более 260 градусов. |
| Простота монтажа | Высокая простота. Не нуждается в специальных устройствах, можно установить самостоятельно. | Средняя. Необходимы специальные монтажные крепления. Проводятся работы по закреплению насоса на крышке резервуара специальными болтами. | Высокая простота. Не нуждается в специальных устройствах, можно установить самостоятельно. |
| Глубина всасывания/погружения | Не ограничена | До 6 м. Изготовление насоса большей длины производится под заказ. | До 8 метров. При большой длине патрубка в горизонтальной части или высокой удаленности насоса от источника, длина сокращается. |
| Создаваемый напор | До 100 м — одноступенчатым насосом, до 3 000 м — многоступенчатым. | До 160 м — одноступенчатым, до 2 000 м — многоступенчатым. | До 77 м максимум. |
| Подача насоса | Не более 7000 м3/ч. | Не более 90 000 м3/ч. | Не более 1200 м3/ч. |
Отличие полупогружного и погружного, как можно сделать вывод, не слишком большое. Разница в принципе монтажа является существенной в том случае, когда необходимо осуществлять перекачку жидкости с большей глубины, с которой не справится полупогружной насос. А выбирая, поверхностный или погружной насос необходимо приобрести, учитывают все параметры жидкости и скважины.
Чем отличаются приборы
Отличительными чертами насосных станций для дачи или загородного дома являются их уникальная компактность, быстрый монтаж, а также простое техническое обслуживание и приемлемая для всех слоев населения стоимость. В гидравлическом баке накапливается запас воды, что позволяет изделию реже включаться и выключаться — в результате повышается его срок эксплуатации.
Насос устанавливается внутри гидротехнического сооружения под водой, а насосная станция для колодца монтируется в подвальном помещении дома или в специально построенном кессоне, который утепляется во время холодов.
Внимание! Если уровень водозабора не опускается ниже 8 метров, то лучше выбирать насосную станцию.
Популярные модели насосов разных типов
Модели погружных насосов
Насос скважинный фирмы Aquario, модель «Aquario ASP1С-70-90».
Диаметр насоса составляет — 90 мм максимальный рабочий напор по вертикали — 74 м. Рабочая мощность — 900 Вт. Производительность составляет — 55 л/мин. Длина шнура — 45 м.
Тип насоса — центробежный.
Устройство: насос многоступенчатый, рабочие колеса «плавающего» типа, электродвигатель, конденсатор. Конденсатор встроен, тип двигателя — омывающийся.
Предназначение: подача воды из скважины, колодца, открытого водоема. Применяется для полива садовых участков и подачи воды в дом.
Характеристики:
- вращательные движения, воспроизводимые насосом, обеспечивают большой КПД;
- уровень шума низкий;
- рабочая система агрегата долговечна, так как нет хрупкой и изнашиваемой клапанно-поршневой связки;
- не оказывают вредного воздействия на систему водоснабжения и скважину.
Основное преимущество: бесшумность. Установка данного насоса обеспечивает высокую скорость подачи воды с большой глубины с низким уровнем шума, который не беспокоит жильцов дома.
Насос фекальный , модель Oasis FS-110R с режущим механизмом.
Тип насоса — фекальный. Максимальное число включений в час — 20. Высота подъема жидкости — 11 м., напряжение 220 В, частота — 50 Гц.
Электродвигатель — однофазный, с короткозамкнутым ротором, однофазный.
Мощность 1,1 кВт, подача 24 м3/ч.
Насос оснащен лезвием для измельчения частиц. Максимальный диаметр пропускаемых частиц — 50 мм. Диаметр входного патрубка 2”.
Агрегат является эффективным для откачки сильно загрязненной воды, в которой присутствуют крупные частицы. Специальное режущее лезвие измельчает попадающие в воду элементы.
Конструкция: электродвигатель, насосная часть, корпус, поплавковый выключатель.
Автоматическое отключение двигателя насоса осуществляется при помощи статора с термопроектором. Отключение происходит при превышении температуры обмоток допустимой нормы.
Насос рекомендуется дл загородных домов и дачных участков.
Модели поверхностных насосов
Насос поверхностный производства фирмы Unipump, модель AUTO JS 60-5.
Максимальный вертикальный напор — 33 м, мощность — 450 Вт.
Производительность — 50 л/мин.
В наличии гидроаккумулятор на 5 л.
Максимальная глубина всасывания — 8 м.
Температура воды — от 1°C до 35°C, перекачиваемая жидкость — только чистая.
Вертикальная установка насоса с центробежным механизмом.
Насос китайского производства состоит из электродвигателя, гидроаккумулятора, реле давления (блок автоматики), манометра, кабеля с вилкой и шланга.
Гидроаккумулятор оснащен мембраной из пищевой резины.
Принцип действия: водопроводная сеть находится под давлением. В результате падения давления в системе после открытия крана система по сигналу реле давления автоматически запустит насос. После закрытия крана насос продолжает работать до нагнетания давления в 3 атм., после чего устройство отключается.
Перед установкой насоса необходимо убедиться в качестве воды. В случае сильной загрязненности жидкости данная модель не рекомендуется к установке. Допустим монтаж только после применения очистных или фильтровальных станций. Монтаж агрегата осуществляется согласно инструкции по эксплуатации.
Насосная станция фирмы поверхностный Хозяин, модель Хозяин НС-1000.
На насос предоставляется гарантия 1 года.
Максимальная глубина погружения — 8 м.
Максимальный рабочий напор по вертикали составляет 45 м при мощности 1000 Вт.
Производительность — 70 л/мин.
Допустимая максимальная температура жидкости от 1°C до 35°C.
Насос, оснащенный встроенным эжектором, подлежит горизонтальной установке.
Диаметр выходного отверстия 1″.
Допускается наличие твердых частиц не более 1 мм. Тип перекачиваемой воды — чистая.
Насос применяется для перекачки чистой воды, с минимальным количеством примесей.
Предназначен агрегат для домашнего использовании в системах подачи воды и орошения участков. Общее количество механических примесей не должно превышать 100 г/м3.
Особенности выбора погружных моделей
Высокопроизводительные насосы для глубинной установки довольно просто подобрать по основным техническим параметрам оборудования. Размеры насоса должны соответствовать размерам обсадной трубы, чтобы сам насос свободно проходил вовнутрь скважины и при этом, еще и образовывалась водяная рубашка в 1-2 см по окружности насоса. Глубина в отличие от поверхностных насосов здесь не играет столь критической роли, но и здесь нужно брать во внимание, что высота подъема воды, указанная в паспорте должна иметь определенный запас. Так подбирая оборудование для скважины глубиной 30 метров разумно обратить внимание на линейку насосов, рассчитанных для установки на глубину 40 метров, при этом простой расчет показывает, что запас в 10 метров высоты подъема обеспечивает отвод воды с места выхода на поверхность еще на 80-90 метров чего вполне достаточно для использования шланга для полива приусадебного участка.
Подбирая центробежный погружной насос необходимо обращать внимание и на такой показатель как электронная защита двигателя. Блок электронной защиты обеспечивает аварийное отключение насоса во время «сухого» хода, когда в скважине отсутствует вода.
