Высота всасывания насоса: теория, которая поможет разобраться в практике

Отметка оси насосов:

определяют из условия установки корпуса насосов под заливом:

— при заборе воды из резервуара — от верхнего уровня (определяемого от дна) неприкосновенного пожарного запаса (НПЗ) воды при одном пожаре;

— от среднего уровня НПЗ — при двух и более пожарах;

— от уровня аварийного объема при отсутствии пожарного и аварийного объемов;

— от среднего уровня воды при отсутствии пожарного и аварийного объемов;

— в водозаборной скважине — от динамического уровня подземных вод при максимальном водоотборе;

— в водотоке или водоеме — от минимального уровня воды в них в зависимости от категории водозабора.

Примечание — В насосных станциях II (кроме подающих воду на пожаротушение) и III категорий допускается установка насосов не под заливом, при этом следует предусматривать вакуум-насосы и вакуум-котел.

Возможные схемы установки насоса

На точную зависимость между перечисленными параметрами влияет схема установки центробежного насоса.Это может быть:

Насос забирает воду из открытого резервуара, когда уровень открытой поверхности находится ниже оси колеса рабочего агрегата по схеме размещения центробежных насосов, вид «а». Как показано на фото.

Установка насоса из открытого источника

По теореме Бернулли при наличии двух сечений:

1. уровня открытой поверхности воды в приемной емкости 0 — 0;
2. сечения 1 — 1 расположенного на входе в насос.

Пренебрегая в первом из них, значением величины скоростного напора, можно получить уравнение из которого определяется абсолютное давление в нужном сечении.Здесь:

1. h_{п.в. –} потери в трубопроводе для всасывания;
2. р_a — давление атмосферное;
3. Па; р_в — абсолютное давление получаемое на входе в насос;
4. Па; с_в — скорость потока на входе в насос, в м/с.

В уравнении левая часть – это вакуумметрическая высота всасывания насоса, измеряемая в метрах столба жидкости, которая перекачивается.

Схемы размещения центробежных насосов

Насос забирает воду из открытого резервуара, когда уровень открытой поверхности находится выше оси колеса рабочего агрегата, на схеме вид «б».

Принимая это же сечении 0 – 0 за плоскость отсчета, единственным отличием от первой схемы здесь будет то, что величина Hs станет с отрицательным знаком. Геометрическая высота всасывания с отрицательным значением называется подпором.

Конструктивное исполнение центробежного насоса играет роль на отсчете геометрической высоты всасывания:

• Если насос горизонтальный, это будет разность отметок оси колеса рабочего и открытой поверхности воды в приемной емкости.
• При установке агрегата с вертикальным валом, эта величина считается от середины кромок входных лопастей колеса рабочего или, для многоступенчатых насосов от первой ступени, до открытой поверхности жидкости в емкости.
• Для осевых насосов определение вакуумметрической и геометрической высот всасывания остаются такими же.
• При определении Hs некоторым отличием, для высокопроизводительных осевых насосов, когда вода к ним подводится конфузорными изогнутыми трубами для всасывания, будет учет скоростного напора на входе в трубу и характера фактического размещения скоростей по сечениям жидкостного потока.

В этом случае геометрическая высота всасывания насосов отсчитывается от открытой поверхности жидкости в приемной емкости до плоскости, которая проходит через оси лопастей колеса рабочего, у насосов имеющих вертикальный вал и до наивысшей точки лопасти колеса у насосов с валом горизонтальным.

Величина геометрической высоты всасывания для насосов разных типов неодинакова. Она в процессе эксплуатации не остается постоянной даже для одного работающего насоса.
Уравнение устанавливает функциональную зависимость величины Hs от всех параметров, которые характеризуют конструктивные и эксплуатационные особенности оборудования.

На схеме «в» — откачивание жидкости из замкнутого объема. В этом случае:

Где р – абсолютное давление образуемое на входе в насос. Эта величина необходима для надежной и бесперебойной работы насоса при всех значениях напора и подачи, что зависит от особенностей конструкции решетки лопастей колеса рабочего и определяется расчетами.
Значение высоты всасывания Hs зависит от режимов работы агрегата, которые характеризуются скоростным напором, возникающим на входе v2\/(2g). Увеличение скорости потока, с увеличением подачи насоса, способствует уменьшению Hs и, значит, приводит к необходимости размещения насоса поближе к уровню открытой поверхности воды в приемной емкости.
Особенности компоновки оборудования, в том числе конструкции линии для всасывания, которая характеризуется гидравлическими потерями, служит важным фактором для определения величины геометрической высоты всасывания Hs. По этой формуле видно, что предпочтение лучше отдавать коротким всасывающим линиям с небольшой скоростью течения и минимальными местными сопротивлениями.

Как подобрать поверхностный насос

Если вы решили приобрести самовсасывающий поверхностный насос, и установить его своими руками, нужно учесть массу нюансов. Прежде всего, следует точно определить цель использования насоса.

А варианты использования такого насоса в хозяйстве могут быть самые разные: подача воды из колодца, полив грядок из бочки, заполнение накопительного резервуара, дренаж или откачка отстойника.

Итак:

• При этом источник воды, и степень её загрязнения, имеют первостепенное значение. Ведь у каждого насоса есть свой допустимый уровень содержания в воде твёрдых частиц. Самая чистая, отстоявшаяся вода, в накопительных резервуарах. В колодцах и скважинах есть песок, в открытом водоёме вообще, может попадаться что угодно. Что уже говорить о ливневых и канализационных стоках!
• Имеет значение и глубина водозабора, и место расположения насоса по отношению к источнику, и дальность расстояния транспортировки воды, и необходимость её подачи на этажи. Если насос подбирается для подключения к имеющемуся трубопроводу, необходимо учесть его конструктивные особенности: протяжённость, диаметр труб, вариант их изготовления, количество и виды запорной арматуры.

Нормы расхода воды

• Использование насоса для подъёма воды из колодца, должно опираться на его гидрологические характеристики: дебит, статический и динамический уровни. А вот подсчитывать расход воды в доме, следует по существующим нормам – их мы привели выше. Такие же нормы есть и для полива растений.
• Если полив осуществляется вручную, то расход воды считается по существующим нормам. Если же он автоматический, то в расчёт нужно брать технические данные дождевателей. Исходя из этого, должен осуществляться и подбор насоса.
• При низком дебите источника, или большого расстояния подачи воды, один поверхностный насос может не справиться с поставленной задачей. Тогда ищут дополнительные способы их решения.
• Одним из них, является обустройство промежуточной ёмкости, с использованием двух насосов: один достаёт воду из колодца, и транспортирует её в резервуар, а второй качает из ёмкости до места назначения. К такому решению, чаще всего прибегают в случае необходимости подачи воды на этажи.
• Для этого, на каждом уровне устанавливается гидроаккумулятор. Насосы при этом, будут именоваться насосами первого и второго подъёма. Два насоса могут быть установлены и последовательно. В таком случае, насос второго подъёма будет питаться из отводящего патрубка первого насоса, который, соответственно, берёт воду из источника.

При таком варианте установки насосов важно, чтобы их суммарный напор не превысил максимальное рабочее давление второго агрегата. Что касается подачи, то этот показатель у первого насоса он должен быть выше, либо данные характеристики двух агрегатов должны быть аналогичными

Поверхностный насос для скважины 15 метров

Поднять воду с глубины 15 метров способны ручные поршневые насосы при условии, если поршень будет располагаться ближе к статическому уровню. Центробежные струйные насосы с внешним эжектором тоже вполне успешно справятся с этой задачей. Есть два типа эжекторов: для эксплуатационных колонн внутреннего диаметра 100 мм. и более, а также для диаметров 50 мм. Принцип работы их одинаков, конструкция несколько отличается.

Схема представляет собой комбинацию поверхностного центробежного насоса, забойного сопла и расположения трубки Вентури. Обвязку используют в скважинах малого диаметра для подъема воды с глубины 15 метров и более. Насос под давлением подает воду в сопло. Увеличение скорости потока приводит к снижению давления в точке А, что, в свою очередь, втягивает воду через донный клапан во впускную трубу В. Затем объединенный поток поступает в трубку Вентури, где скорость постепенно уменьшается и напор восстанавливается. Избыточный поток отводится на поверхность через регулирующий вентиль С, который также поддерживает необходимый рециркуляционный поток к соплу.

А вот схема обвязки для эксплуатационной колонны 50 мм диаметра.

Здесь принцип работы такой же: вода подается на эжектор в между трубное пространство. Пройдя через сопло эжектора, создается область разряжения, вода поступает из скважины по всасывающей трубе, попадает на выкидной патрубок, далее к потребителю.

• конструкция применима для обвязки эксплуатационных колонн 50 мм в диаметре;
• легкий доступ ко всем движущимся частям на поверхности земли;
• относительно низкие затраты на покупку, монтаж, обслуживание.

Эффективность работы данной схемы ниже, по сравнению с обычной обвязкой центробежным насосом. Зато использование скважинного эжектора позволяет поднять воду, где уровень достигает более 30 метров.

Рекомендации по выбору насоса с внешним эжектором

Насосы DP-81 и DP-100 идеально подходят для обвязки скважин диаметром 100 мм. с глубиной всасывания до 21 метра. В комплект входят 2 типа эжекторов: E 25, E30.

Таблица 1. Характеристики насоса с внешним эжектором.

Санитарный узел в насосных станциях водоснабжения:

В насосной станции независимо от степени ее автоматизации следует предусматривать санитарный узел (унитаз и раковину), помещение и шкафчик для хранения одежды эксплуатационного персонала (дежурной ремонтной бригады). При расположении насосной станции на расстоянии не более 30 м от производственных зданий, имеющих санитарно-бытовые помещения, санитарный узел допускается не предусматривать.

В насосных станциях над водозаборными скважинами санитарный узел предусматривать не следует. Для насосной станции, расположенной вне населенного пункта или объекта устанавливаются туалетные кабины в пределах территории.

Количество напорных и всасывающих трубопроводов:

Количество всасывающих линий к насосной станции независимо от числа и групп установленных насосов, включая пожарные, должно быть не менее двух. При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций I и II категорий и 70% расчетного расхода для III категории. Устройство одной всасывающей линии допускается для насосных станций III категории.

Количество напорных линий от насосных станций I и II категорий должно быть не менее двух. Для насосных станций III категории допускается устройство одной напорной линии.

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и обратным клапаном, устанавливаемым между насосом и запорной арматурой.

При установке монтажных вставок их следует размещать между запорной арматурой и обратным клапаном.

Прочие факторы, влияющие на высоту всасывания

Если говорить не только о воде, а о перекачивании жидкости, как таковой, то на высоту всасывания влияет ещё и её плотность. Чем она более вязкая – тем на меньшую высоту жидкость можно поднять.

Расчёт высоты всасывания насоса

Ещё один фактор, который оказывает существенное влияние – температура жидкости. Чем она ниже, тем насосу легче работать, и тем с более низкой отметки он может поднять воду. Заметим, что при нагревании воды появляется опасность явления кавитации, поэтому насосы нужно оберегать от скачков температур и давления.

Насосы с большой высотой всасывания – это те, которые создают разрежение 0,8 бар. То есть, они поднимают воду с отметки 8м, если нет потерь давления. Вы спросите: как тогда откачивают воду с артезианских глубин? Хороший вопрос.

Что может увеличить высоту подъёма

Одним из решений для увеличения высоты подъёма воды на поверхности земли (например, на этажи задания), является ступенчатая установка нескольких насосов. Но это довольно сложная схема, особенно для монтажа своими руками — да и цена вопроса довольно высока. В случае с глубоким колодцем она и вовсе не может быть реализована.

Камера многоступенчатого насоса

• Следующий вариант – это использование многоступенчатого насоса. В нём присутствует не одна, а несколько крыльчаток, каждая из которых повышает давление ещё на 1 бар. Чем больше ступеней – тем выше напор.
• И ещё одно решение задачи: когда требуется поднимать воду с глубины, превышающей 7м, используют насос, оснащённый встроенным или выносным эжектором. Если сказать упрощённо — он повышает скорость движения потока, создавая при этом область низкого давления. Тем самым, получается необходимый нам эффект разрежения. Такие насосы способны поднять воду с довольно большой глубины – до 45м, что зависит от мощности эжектора.

Насосы с выносным эжектором

Определение напора таково: это сумма высоты, на которую поднимается вода, и её потерь на трассе между всасывающим и напорным трубопроводом. При этом геометрическая высота подъёма состоит из разницы между верхним и нижним уровнями воды.

Гидравлические потери рассчитываются суммарно, на основании всех конструктивных особенностей трубопровода.

Данные показатели очень важны для промышленности, в которой чаще используются поверхностные насосы. На их основе проектируют уровень заглубления фундаментов машинных залов, в которых располагается оборудование. Соответственно, от них зависят и затраты на капстроительство.

Выше речь шла о положительной высоте всасывания, когда ось насоса находится выше зеркала воды в источнике. Если же свободная поверхность воды располагается над насосом, высота всасывания будет отрицательной.

По этому принципу функционирует погружное оборудование, которое и выручает, когда воду нельзя достать с помощью насоса, работающего на поверхности. Более подробную информацию по этой теме вы получите, посмотрев видео в этой статье, но надеемся, что и наша инструкция оказалась для вас полезной.

Корпус

Он сделан в форме спирали с уменьшающимся радиусом, похожим на раковину улитки. Полость этого корпуса не остается одной и той же везде. Площадь проходного сечения увеличивается при приближении к напорному патрубку.

Там, где заканчивается спиральный корпус и начинается напорный патрубок, есть выступающий клин, называемый водорезом.

Он физически разделяет спиральный корпус и напорный патрубок и гарантирует, что жидкость будет покидать насос, а не просто крутиться по кругу в спиральном корпусе.

Расширяющаяся часть спирального корпуса очень важна, т. к. с помощью неё насос создает давление.

Ревизия производственных систем водоснабжения

Насосы, задействованные в замкнутых оборотных системах, могут работать практически бесперебойно, и зачастую работают круглосуточно. На любом производстве есть технический персонал, отвечающий за безаварийную работу насосов, который и должен производить ежедневный осмотр.

Необходимо постоянное наблюдение за плавностью запуска и хода механизма, выявление вибраций и биения в агрегате или трубопроводе

Основное внимание уделяется состоянию фланцевых соединений и муфт, креплениям агрегата на фундаменте, смазке сальников и температуре подшипников насоса. Для них очень важна качественная смазка — масло меняется в определённые производителем сроки

Контроль состояния насосного оборудования на производстве

• Чаще всего, схема такова: первая чистка подшипников с заменой масла происходит достаточно быстро, через двести часов работы насоса. Следующая замена может быть произведена после двух тысяч часов эксплуатации – это примерно один раз в год. Чем более высокое качество у масла, тем большим может быть этот срок.
• В процессе работы агрегата, одни детали изнашиваются быстрее других, и это нормально. Многое зависит от температуры перекачиваемой жидкости, наличия в ней абразивных примесей, уровня разрежения во всасывающей части. В первую очередь, в негодность приходят втулки и уплотнительные кольца, сальниковая набивка.
• Для их работы изготовителем отводится определённый промежуток времени, после чего, не дожидаясь поломки, насос должен быть направлен на капитальный ремонт. После ревизии производятся контрольные испытания, по результату которых агрегат может быть вновь внедрён в систему.

Сроки проверок и капремонтов насосного оборудования, устанавливаются согласно реальным условиям эксплуатации насосов, но с учётом рекомендаций производителя. На производствах, по каждому агрегату ведётся журнал осмотров, куда заносят показания контрольно-измерительных приборов, состояния основных узлов и даты проведения профилактики оборудования.

Разновидности центробежных насосов

Основной функциональной составляющей каждого центробежного насоса является колесо с лопастями, расположенное на специальном валу в корпусе в виде спирали. Такой насос функционирует за счет действия центробежной силы. Жидкость попадает в рабочий корпус в осевом направлении. Когда лопасти вращаются, вода придавливается к стенкам корпуса, а затем выходит под напором через нагнетательное отверстие. На месте входа воды в насос уровень давления снижается, а в области рабочего колеса – возрастает. Основной функциональной особенностью центробежных насосов является возможность непрерывной подачи воды.

Различают такие виды центробежных насосов:

• Одноступенчатые горизонтальные. Конструктивные особенности обуславливают название этих консольных механизмов, в которых рабочее колесо устанавливается на наконечнике вала. В этой ситуации вал выполняет функцию консоли, на расстоянии между фронтальным подшипником и колесом. Насос при этом фиксируется на фундаментальной плите, которая также удерживает электрический двигатель;
• Многоступенчатые горизонтальные. Эти устройства имеют несколько рабочих колес на одном валу. Функциональные характеристики таких устройств сопоставимы с несколькими насосами, установленными на один водопровод. Основной задачей таких насосов является образование высокого напора при сравнительно небольших подачах воды. Такие устройства создают напор, примерно соответствующий совокупному показателю нагнетаемого давления потока воды в системе несколькими устройствами;
• Фекальные насосы используются для взаимодействия с жидкостями, содержащими большое количество разнообразных примесей. Подвод рабочей жидкости выполняется в осевом направлении. В быту и промышленности применяются вертикальные и горизонтальные устройства. Основной отличительной особенностью таких устройств является сравнительно небольшое количество лопастей на колесе. Корпус фекального насоса оборудован специальными лючками, необходимыми для выполнения обслуживания устройства.
• Землесосы и песковые устройства применяются для взаимодействия с промышленными стоками, содержащими много различных примесей. Такие модели насосов способствуют перекачке гидросмеси с нормальной объемной массой 3 кг/л.

Отдельно следует рассмотреть центробежные насосы для добычи воды из скважин.

Достоинства и недостатки центробежных насосов

Центробежные насосы наделены множество преимуществ, благодаря которым пользуются широкой популярностью на отечественном рынке.

К таким достоинствам относятся:

• Сравнительно большое количество оборотов вала. Это дает возможность применять электродвигатели и турбины в качестве механизмов, обеспечивающих вращение;
• Возможность постепенного снижения или повышения мощности. Благодаря такому качеству, запуск устройства может выполняться при перекрытой задвижке на выходном отверстии;
• Когда несколько насосов устанавливаются на одном трубопроводе, уровень напора и интенсивность подачи воды значительно увеличиваются;
• Простота конструкции;
• Сравнительная дешевизна;
• Возможность использования автоматизированной системы управления;
• Жидкость может втягиваться в насос с большой высоты;
• КПД таких устройств примерно составляет 0,6-0,8;
• Надежность эксплуатации.

К недостаткам данного класса насосов можно отнести:

1. Вероятность нестабильной подачи воды, изменяющейся в случае нестабильной работы электрической цепи.
2. Когда выполняется запуск, рабочая емкость центробежного насоса обязательно должна быть заполнена водой. Зачастую воду приходится заливать в устройство, если уровень жидкость не достает до входного патрубка.
3. Функциональные характеристики механизма могут в значительной степени снизиться в ситуации, когда в спираль попадает воздушная масса, подшипники и другие комплектующие при этом быстрее выходят из строя.

Чтобы воздух благополучно удалялся из системы, на кожухе устанавливаются специальные вантузы.

Важные расчёты

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода

Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

• Душ или ванна — около 10 л/мин;
• Туалет — 5-6 л/мин;
• Кран в кухонной мойке — 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

Рекомендуем к прочтению:Расчет диаметра и виды тросов для скважинного насоса

Вакуумметрическая высота — всасывание

Схема расстановки задвижек у насосов системы производственного водоснабжения.

Вакуумметрическая высота всасывания Центробежных насосоп при наличии воды такой температуры резко снижается и с учетом потерь во всасывающих трубах, а в отдельных случаях и барометрического давления, геометрическая высота всасывания практически составляет минимальную величину. Учитывая рекомендации заводов-изготовителей насосного оборудования принимать расчетные данные о допускаемой высоте всасывания насосов с некоторым запасом, установка под залив насосов, работающих на теплой воде, является совершенно оправданной.
 

Вакуумметрическую высоту всасывания определяют на заводах опытным путем.
 

Вакуумметрическую высоту всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных параметров, называют допускаемой вакуумметрической высотой всасывания Явдоп.
 

Вакуумметрическую высоту всасывания поршневого насоса определяют аналогично тому, как это делается для центробежных насосов. Отличие состоит в том, что ввиду движения жидкости с непрерывно изменяющейся скоростью необходимо учитывать инерционные силы.
 

Вакуумметрической высотой всасывания определяется способность насоса поднять жидкость в цилиндр. Поэтому каждый насос имеет при определенных условиях работы допустимую ва-куумметрическую высоту всасывания, которая зависит в основном от температуры перекачиваемой жидкости и числа оборотов вала.
 

Вакуумметрической высотой всасывания Нв называется измеряемое в миллиметрах ртутного или метрах водяного столба разрежение во всасывающей полости насоса.
 

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания для нормального атмосферного давления 0 1 МПа ( 10 м вод. ст.) и температуры перекачиваемой жидкости 293 К ( 20 С) указана в паспорте насоса.
 

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания — высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей.
 

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, также ограничивается критическим значением кавитационного запаса.
 

Допускаемая Вакуумметрическая высота всасывания — высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей.
 

При критической вакуумметрической высоте всасывания начинаются кавитапионные явления.
 

Назовем вакуумметрической высотой всасывания вакуум во всасывающем патрубке насоса, выраженный в метрах столба подаваемой жидкости.
 

Следовательно, вакуумметрическая высота всасывания складывается из геометрической высоты всасывания, потерь давления во всасывающей трубе и скоростного напора при входе жидкости в рабочее колесо.
 

Следовательно, вакуумметрическая высота всасывания складывается из геометрической высоты всасывания, потерь напора во всасывающем патрубке и скоростного напора при входе в насос.
 

Что касается напора

Этот немаловажный фактор, от которого зависит возможность скважинного насоса поднимать воду на заданную высоту от точки забора и транспортировать её без перебоев по всей длине трубопровода.

Для того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора). Она определяется от поверхности земли (горизонтального трубопровода) до точки погружения/расположения агрегата

Кроме того, необходимо принимать во внимание и длину всего трубопровода от начальной горизонтальной точки до распределителя системы водоснабжения

Полезные рекомендации

При выборе насоса для системы отопления преимущество стоит отдавать конструкциям с «мокрым» ротором, поскольку они очень тихо работают и выдерживают более высокие нагрузки, чем гидравлические приспособления иных модификаций.

Корме того, обратите внимание на материал корпуса – остановите свой выбор на изделиях из нержавеющей стали, бронзы или латуни. Так же предпочтение стоит отдавать моделям с подшипниками и валом, изготовленными из керамики

Срок эксплуатации такого оборудования превышает 20 лет.

При установке устройства в систему необходимо проследить, чтобы вал крыльчатки располагался горизонтально, то есть параллельно трубе. Если в процессе работы насоса появляется подозрительный шум, это еще не говорит о его неисправности или фабричном дефекте. Попробуйте спустить воздух, оставшийся в системе после запуска.

Тип присоединения вала

Есть 2 способа предать вращения от двигателя к насосу: через муфту или напрямую.

Если насос и двигатель – это две отдельные машины, то они должны быть соединены муфтой.

Соединение муфтой

Муфты бывают разных форм, размеров и исполнений. И одно общее требование к ним – обеспечение правильной целостности валов, иначе без них обеспечение целостности было бы очень изощренным процессом.

Для облегчения и поддержания целостности, двигатель и насос установлены на общей опоре – опорной плите.

Или, в случае с вертикальными установками, двигатель расположен на раме.

Такой вид соединения двигателя и насоса называется муфтовым. Для больших мощных установок и насосов с разборным корпусом соединение через муфту единственно возможное.

Второй способ соединения – прямой. Двигатель и насос находятся на общем валу  с колесом, расположенном консольно на другой стороне вала двигателя. В этом случае установка не требует муфты или сложных процедур по поддержанию целостности.

Тем не менее, из-за того, что двигатель и насос расположены на одном валу, поддерживаемые лишь подшипниками двигателя, этот способ подходит только для маленьких и средних насосов с торцевым всасыванием.

Принцип функционирования

Для того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство.

Принцип функционирования центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

• вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса;
• крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя;
• под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление;
• под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок.

Примите к сведению: для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя.

Блочные насосные станции от производителя

Для чего необходимы расчеты

Большинство современных систем автономного обогрева, использующихся для поддержания определенной температуры в жилых помещениях, укомплектованы насосами центробежного типа, которые обеспечивают бесперебойную циркуляцию жидкости в отопительном контуре.

За счет увеличения давления в системе можно снизить температуру воды на выходе отопительного котла, сократив тем самым суточный расход потребляемого им газа.

Правильный выбор модели циркуляционного насоса, позволяет на порядок повысить уровень эффективности работы оборудования в отопительный сезон и обеспечить комфортную температуру в помещениях любой площади.

Как правильно подобрать насос для скважины

Решая, как выбрать насос для скважины, обращают внимание на ряд факторов, которое можно разбить на несколько групп:

Место расположения. Все виды насосов для скважин делятся на две большие группы: устанавливаемые на поверхности земли или погружаемые в воду. В первых моделях охлаждение обмотки электродвигателя происходит естественным путем за счет большой массы или вентилятора, размещенного на задней стенке, погружные модели охлаждает водная среда.

Принцип работы. Подавляющее большинство бытовых электронасосов для забора воды работают по центробежному принципу – такие агрегаты имеют высокую производительность и наивысший коэффициент полезного действия. Для работы с загрязненной водной средой широко применяет винтовые и вибрационные модели, последние пользуются широким спросом у населения ввиду низкой стоимости. Намного реже на рынке можно встретить вихревые виды, предназначенные для эксплуатации только в чистой воде без примесей.

Технические характеристики. Параметры электронасоса являются важнейшим критерием выбора, основные из них: объем перекачиваемой жидкости, напор и глубина погружения под зеркало воды, размер пропускаемых частиц

Иногда полезно обратить внимание на мощность насоса, класс защиты от проникновения влаги и грязи (стандартное значение IP 68), наличие внутри агрегата реле отключения электропитания в случае перегрева обмотки

Рис. 5 Электронасос поверхностного типа на даче

• Конструкция. Модели от ведущих мировых производителей могут существенно отличаться по конструктивному исполнению от бюджетных российско-китайских аналогов, при разработке их основных узлов (геометрия рабочих колес, исполнение уплотнений и т. д.) использованы инновационные технологии.
• Размеры электронасосов. В отличие от обычной техники, где основными размерными параметрами являются высота (мм) ширина (мм) и толщина, для погружных электронасосов основным размером служит наружный диаметр. Его измеряют в дюймах, типовые значения у бытовых приборов 3, 3 1/2, 4 дюйма.
• Материалы изготовления. В подавляющем большинстве распространенных центробежных скважинных моделей корпуса и основные узлы выполнены из нержавеющих материалов или высокопрочных полимеров, наиболее часто детали из некачественных материалов встречаются в бюджетных вибрационных моделях.
• Производитель и цена. Основные и взаимосвязанные параметры выбора, среди большого количества фирм, поставляющих на отечественный рынок свою продукцию, есть две категории с существенной разницей в ценах: это европейцы и российско-китайские производители. Лидером по качеству, применению инновационных технологий и стоимости среди электронасосов, представленных на отечественном рынке, является насосное оборудование датского концерна Grundfos, немного уступают ему в цене известные итальянские поставщики Pedrollo, DAB, Speroni. Неплохо зарекомендовали себя на рынке относительно недорогие российские и российско-китайские бренды: Aquario, Джилекс, Водолей, Belamos, Вихрь, Unipump.

Рис. 6 Электронасос вихревой Pedrollo – конструктивное устройство

Прочие факторы, влияющие на высоту всасывания

Если говорить не только о воде, а о перекачивании жидкости, как таковой, то на высоту всасывания влияет ещё и её плотность. Чем она более вязкая – тем на меньшую высоту жидкость можно поднять.

Расчёт высоты всасывания насоса

Ещё один фактор, который оказывает существенное влияние – температура жидкости. Чем она ниже, тем насосу легче работать, и тем с более низкой отметки он может поднять воду. Заметим, что при нагревании воды появляется опасность явления кавитации, поэтому насосы нужно оберегать от скачков температур и давления.

Насосы с большой высотой всасывания – это те, которые создают разрежение 0,8 бар. То есть, они поднимают воду с отметки 8м, если нет потерь давления. Вы спросите: как тогда откачивают воду с артезианских глубин? Хороший вопрос.

Что может увеличить высоту подъёма

Одним из решений для увеличения высоты подъёма воды на поверхности земли (например, на этажи задания), является ступенчатая установка нескольких насосов. Но это довольно сложная схема, особенно для монтажа своими руками — да и цена вопроса довольно высока. В случае с глубоким колодцем она и вовсе не может быть реализована.

Камера многоступенчатого насоса

• Следующий вариант – это использование многоступенчатого насоса. В нём присутствует не одна, а несколько крыльчаток, каждая из которых повышает давление ещё на 1 бар. Чем больше ступеней – тем выше напор.
• И ещё одно решение задачи: когда требуется поднимать воду с глубины, превышающей 7м, используют насос, оснащённый встроенным или выносным эжектором. Если сказать упрощённо — он повышает скорость движения потока, создавая при этом область низкого давления. Тем самым, получается необходимый нам эффект разрежения. Такие насосы способны поднять воду с довольно большой глубины – до 45м, что зависит от мощности эжектора.

Насосы с выносным эжектором

Определение напора таково: это сумма высоты, на которую поднимается вода, и её потерь на трассе между всасывающим и напорным трубопроводом. При этом геометрическая высота подъёма состоит из разницы между верхним и нижним уровнями воды.

Гидравлические потери рассчитываются суммарно, на основании всех конструктивных особенностей трубопровода.

Данные показатели очень важны для промышленности, в которой чаще используются поверхностные насосы. На их основе проектируют уровень заглубления фундаментов машинных залов, в которых располагается оборудование. Соответственно, от них зависят и затраты на капстроительство.

Выше речь шла о положительной высоте всасывания, когда ось насоса находится выше зеркала воды в источнике. Если же свободная поверхность воды располагается над насосом, высота всасывания будет отрицательной.

По этому принципу функционирует погружное оборудование, которое и выручает, когда воду нельзя достать с помощью насоса, работающего на поверхности. Более подробную информацию по этой теме вы получите, посмотрев видео в этой статье, но надеемся, что и наша инструкция оказалась для вас полезной.