Види насосів для води, сфера використання і вибір насосів

Якщо звернути увагу на таке обладнання як насос, то в сучасних умовах оптимізації та автоматизації будь-якої сфери життєдіяльності людини, без такого механізму складно уявити собі роботу водного, наземного або авіатранспорту. Не одна автономна або комунальна централізована система, що забезпечує комфортні умови проживання, функціонування виробничого, логістичного та будь-якого іншого виду діяльності не здатна повноцінно і ефективно працювати без побутового насоса або гідросистеми високого тиску.

Його використовують в організації водопостачання і водовідведення. Це основний елемент в таких деталях ландшафтного дизайну, як оснащення системи фонтанів. Насоси для води є складовими в системі зрошення і осушення земельних ділянок, в організації утилізації відходів та інших необхідних процесів. Яке значення несе в собі гідравлічний насос, які інженерні розробки і види існують на сьогоднішній день, а також на що слід звернути увагу при виборі устаткування піде мова в цій статті.

Технічне визначення насосної системи

Насос – гідравлічний механізм, що перетворює механічну (за допомогою частоти обертання і крутного моменту приводного двигуна) або фізичну енергію (ручне дію) в енергію рух рідкої середовища. Нагнітаючи робочу середу в гідросистему, насос по трубопроводу створює потік руху різних видів рідин з певним напором (подача, тиск) або механічно з'єднує їх з субстанціями (колоїдними, твердими), змішує скраплений газ.

Головним чином, пристрій здійснює напірне переміщення методом всмоктування і нагнітання рідкої маси за рахунок передачі зовнішньої потенційної або кінетичної енергії. Як правило, безнапірні системи не належать до насосної групи і визначаються як водопідйомні пристрою.

Галузеве застосування насосів

На даний момент використання насосів у різних сферах займає значну частку життєдіяльності людини, що визначати односторонньо їх як систему виключно для перекачування і підйому води було б помилковим висновком.

Крім організації водопостачання і водовідведення (каналізації) житлових, комерційних або технічних об'єктів та промислових підприємств, агрегати стали частиною систем АПК в іригації (штучне зрошення, полив безводних земель), меліорацію (поліпшення родючості земель шляхом їх осушення/зрошення), а також у гидроаккумулировании. Інженерні розробки дозволили виробникам розширити свій виробничий асортимент і запропонувати споживчому ринку установки для ТЕС/ТЕЦ і АЕС, спеціальні моделі для різних галузей промисловості.

В будівельній сфері обладнання необхідно для намиву грунтових споруд, водозниження і водооткачивания, транспортування розчинів і сумішей. Актуальні апарати для виявлення і видобутку природних ресурсів. Як допоміжний елемент насоси входять в комплектацію транспортних засобів (охолодження, змащення) та інших технічних систем.

здебільшого на практиці використовують технічну класифікацію насосів, яка ґрунтується на існуючих типах. Вона розробляється для оцінки технічних умов, маркування, ціноутворення, розробки норм для сервісного обслуговування, виробництва запчастин та інших цілей.

Класифікація насосних установок за галузевою використання:

• загального призначення (для прісної водної та іншого рідкого середовища некорродирующей чорні метали);
• для енергосистем;
• елемент водостічних або каналізаційних установок (фекальні);
• до абразивним гидросмесям;
• для агресивних середовищ у хімічній промисловості;
• для волокнистих мас;
• опускні;
• дозувальні.

Дана класифікація не включає абсолютно всі типи насосних механізмів, що використовуються в різних галузях. Їх конструктивне різноманітність надзвичайно велике. Тому класифікація насосів за призначенням досить скрутна. Але з її допомогою можна зорієнтуватися у достатньо широкій номенклатурі насосного обладнання.

Гідронасоси: технічна частина

Сучасний споживчий ринок забезпечений достатньо великою кількістю моделей насосних установок, інтегрованих з одного лише принципом дії – витіснення рідкої середовища. Незважаючи на різноманіття, водяні насоси мають практично схожу будову, що складається з корпусу, вбудованого в нього вала і колеса з камерою, направляючого апарату типу, патрубків нагнітання і всмоктування.

Якщо розглядати характер руху робочих елементів, то варто зазначити, що за таким принципом розподілу обладнання може мати змінну з'єднання, що забезпечують об'ємні і динамічні апарати – постійне (стабільний) з'єднання.

Динамічне силовий вплив на рідинну середу відбувається в проточній камері, яка безперервно повідомляється з вхідними/вихідними каналами. Дана група виявляє механізми: електромагнітні, лопатеві (осьові і відцентрові), тертя – вихрові і черпаковые, вільно-вихрові, дискові або шнекові, вібраційні/інерційні, струменеві (ежектори і інжектори) та інші.

Об'ємні установки функціонують на підставі силового (поверхневого) тиску по відношенню до робочої середовищі, яка періодично змінює в камері свій обсяг, поперемінно сполучаючись з входом і виходом насоса. Позмінне наповнення і витіснення з камери рідини відбувається через зменшення об'єму при русі клапанної системи патрубків насоса. Оскільки між порожнинами усмоктування й нагнітання не існує прямого з'єднання, такі механізми найкращим чином пристосовані для експлуатації в умовах високого тиску.

До даної групи відносять зворотно-поступальні (плунжерні або діафрагмові, поршневі) модифікації, крильчасті моделі, імпелерні, а також вакуумні або ротаційні (поступальні, поворотні, обертальні), ламельні та інші.

Що стосується загальних характеристик по конструктивним особливостям об'ємні і динамічні гідронасоси підрозділяються на наступні види:

• розміщення ходових частин і опор може бути виконано в консольному, моноблочному варіанті, з виносними або внутрішніми опорами;
• переміщення задіяних органів або напрямок осі розташування, обертання апаратів може здійснюватися у вертикальному або горизонтальному площинному напрямку;
• вхідне з'єднання визначають, як бічне, осьове або двостороннє;
• кількість ступенів у системі і потоків рідкої середовища допустимо як одно-, двох - і багатоступінчасті
• відповідно потокові;
• експлуатаційні вимоги – оборотні/реверсивні, регульовані або дозувальні, самовсмоктуючі, герметичні, секційні і футеровані, заглибні або напівзаглибні;
• за швидкохідності і створюваному обсягом, способом відводу рідини та інших показників;
• за умовами використання і установки – занурювальні насоси, напівзаглибні і поверхневі насоси.

В залежності від того який приводів включений в конструкцію розрізняють системи як: електронасосні, турбонасосные, дизель-насосні, мотонасосные, гидроприводные, парові і пневматичні або ручні.

Фізико-хімічні властивості робочого середовища безпосередньо впливають на матеріал виготовлення, принцип роботи та конструктивні особливості насоса. Тому вид середовища варто приймати, як ще одна ознака класифікації насосного обладнання.

У відповідності з цим установки можуть бути:

• насоси для води чистою (водяні) або злегка забрудненої;
• для гарячої води;
• хімічні (для агресивних рідин);
• насоси для брудної води;
• фекальні і стічно-массные;
• для газорідинних сумішей та рідких металів;
• розчинонасоси, шламові, ґрунтові, паперові або молочні, бензинові та інші.

На практиці, при виборі гидронасосного механізму в більшості випадків орієнтуються на цільове призначення, галузеве застосування та тип перекачуваних середовищ.

Цільове застосування насосних систем розподіляє їх як:

• насоси для свердловин або глибинні (артезіанські)
• колодязні;
• дренажні та циркуляційні;
• насосы для водопостачання (централізованих систем);
• поживні елементи пожежних установок, паливні або мережеві;
• для котлів, трансформаторів, конденсатні;
• каналізаційні;
• змішувальні;
• харчові, верстатні, бочкові та інші.

Які насоси краще всього використовувати в побуті?

При необхідності організувати водопостачання або водовідведення для приватного або заміського будинку, або забезпечити водою присадибна ділянка для поливу оптимальним вибором буде насос побутовий ніж промисловий, оскільки потужний насос буде опрацьовувати холостий хід через недостатнього обсягу робочої середовища і може вийти з ладу.

Перед тим як вибрати побутовий насос, слід визначитися з водоисточником, враховуючи при цьому:

• установки і глибину водного джерела;
• динамічний або статичний рівень, швидкість притоку води та інше;
• рівень забруднення середовища;
• призначення – подача чистої, питної води та водовідведення стічної середовища.

Якщо необхідно вирішити завдання з організацією іригації, то в такому випадку, можна використовувати поблизу розташовані природні джерела (ріки, озера). Для постачання питною водою будівлю або побутове його облаштування найбільш поширеним варіантом є буріння свердловин або ж можна викопати колодязь. Щоб відповісти на питання, що краще колодязь або свердловина, варто порівняти їх за вартістю і швидкості будівництва, надійності, особливості експлуатації та чистоти водойми.

Гидронасосные установки можуть працювати на глибині до 10 м до 20 м і в межах 20-300 м. Їх продуктивність не повинна перевищувати можливості гідроспоруди щоб уникнути «сухого ходу». Тому варто врахувати захист від режиму або поплавок, який автоматично відключить електроживлення при зниженні рівня води до допустимого або датчик контролю перегріву корпусу. При інтенсивному використанні устаткування не повинне призводити до руйнування споруда.

Насоси для чистого складу води (з мінімальною кількістю домішок) служать для роботи в колодезях і свердловинах. Якщо використовується із середнім ступенем забруднення середовища, то в такому випадку підійдуть горизонтальні моделі, наприклад, установки для морської води, станції. Вони переробляють робочу середу з коефіцієнтом домішок – 200 г/м³. Для високого ступеня забруднення робочої рідини підійдуть каналізаційні, фекальні пристрою або для зливу і відведення стічних вод.

Водопідйомні насоси

Для подачі рідкого середовища з природних або штучних джерел використовують:

• Поверхневі насосні системи найбільш оптимально підходять для підйому і підтримки тиску в водопровідній мережі, а також при пожежогасінні.
• Заглибні або глибинні насоси призначені для викачування рідини з великих глибин при повному або частковому зануренні апарату. Корпус і елементи системи стійкі до впливу вологого середовища, тим самим дозволяючи занурювати насос повністю в рідину.

Насоси для побутового застосування за принципом дії можуть бути використані як:

• Відцентрові – складаються з обертових лопатей, які забезпечують робочої середовищі відцентрове прискорення і піднімають воду з глибини до 10 м. Їх встановлюють системи для колодязів, свердловин, басейнів або інший ємностей.
• Вібраційні насоси або мембранні працюють за рахунок змінного магнітного поля. При його дії відбувається підняття поршня, вода в робочу камеру надходить через зворотні клапани, а при його відключенні відбувається тиск на водну масу, і вона рухається через вихідний отвір.
• Вихрові апарати схожі з відцентровими з відмінністю лише робочої камери, яка створює вихрове напрямок руху. Призначені для підвищення і підтримки необхідного тиску в опалювальних і водопровідних системах.
• Гвинтові агрегати оснащені шнеком в робочій камері, який послідовно просуваються до виходу воду.

У пунктах, де частим є перебої з електрикою, рекомендується мати в наявність насос з ручним керуванням і дією.

Насоси для відкачування рідкої середовища

Дренажні системи застосовуються для перекачування робочої рідини з канав, затоплених підвалів, погребів або ям, таким чином вирішуючи проблему затоплення.

Фекальні гідросистеми виробляють для перекачування досить сильно забруднених вод. Наприклад, з їх допомогою можна очистити вигрібні ями або утилізувати побутові відходи. Вони схожі з дренажними агрегатами, але здатні відводити стічні води з великою кількістю домішок, включаючи длинноволокнистые склади. Як правило, в них вбудовано ріжуче обладнання, яке переробляє потрапляють частинки.

Системи високого тиску

Насоси для води високого тиску активно використовуються у водопостачанні для будівельних об'єктів різного масштабу, в пожежогасінні і системах підвищення тиску, в додаток до зрошувальних установок. Часто вони необхідні в харчуванні котлів, для контурного обігріву і охолодження або для перекачування конденсату, емульсій, у суднобудуванні.

Як вибрати насос?

Визначальними технічними даними насосів є тиск або напір (м³/год, л/с) і подача/витрата (м). Має також значення розмір, потужність, місце встановлення, конструкція опор насосних систем, умов всмоктування, температурні режими та зовнішнє середовище.

Для того, щоб визначиться з гідросистемою в кожному конкретному випадку необхідно:

• Виявити цільове призначення.
• Визначити кількість точок водорозбору.
• Розрахувати витрату води.
• Якість перекачується рідини – склад, вміст домішок, ступінь в'язкості, рівень хімічної активності і токсичності, температурні показники робочого середовища, вибухо - і пожежонебезпека.
• Стабільність робочого напруги і характеристики двигуна насоса, втрати тиску.
• Розрахункові величини – напір і подача.
• Експлуатаційні та кліматичні умови (робота на відкритому повітрі, в закритому приміщенні, вологість, вибухо - і пожежонебезпека приміщення, де встановлюється обладнання).

При використанні механізму необхідно систематично відстежувати наявність нехарактерних шумів, рівень робочого середовища в системі, регулювати температуру, перевіряти тиск і якість герметичності всієї гідросистеми.