Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Насос - це гідравлічний пристрій, що забезпечує всмоктування води, її нагнітання і переміщення. У своїй роботі вони використовують принцип передачі рідини кінетичної і потенційної енергії. Насоси бувають декількох видів, і розподіл відбувається виходячи з їх технічних параметрів. Основні відмінності між різними типами насосів для води є різний ККД, потужність, продуктивність, напір і тиск виходить потоку.

Загальна класифікація

В даний час існує більше трьох тисяч видів насосів. Вони відрізняються будовою і призначенням, а також підходять різних сфер використання. Все це різноманіття можна розділити на дві великі групи: динамічні і об'ємні насоси.

Об'ємні насоси - це пристрої, в яких речовина переміщається за рахунок постійної зміни обсягу камери, при цьому вона по черзі поєднується з вхідним і вихідним отвором. Їх, в свою чергу, можна поділити на:

  • мембранні;
  • роторні;
  • поршневі.

Динамічні - це моделі, в яких вода переміщується разом з камерою за рахунок гідродинамічних сил, при цьому присутній постійний зв'язок з вхідним і вихідним патрубком насоса. Динамічні насоси бувають струменеві та лопатеві, при цьому останні в свою чергу діляться на відцентрові, осьові і вихрові.

Нижче всі ці види насосів, а також їх класифікація будуть розглянуті більш детально.

роторні пристрої

Огляд водяних насосів відкривають роторні пристрої. Їх принципова відмінність - відсутність клапана. Іншими словами, роторний насос для води переміщує воду шляхом її виштовхування. Здійснює цей процес спеціальний робочий елемент - ротор. Це реалізується в такий спосіб: вода надходить в робочу камеру. Рух ротора вздовж внутрішніх стінок робочої камери утворює зміна обсягу замкнутого простору, і вода по законам фізики виштовхується.

Переваги роторних насосів:

  • високий ККД;
  • самовсмоктування води;
  • можливість зворотної подачі води;
  • перекачування речовин будь-якої в'язкості і температури;
  • низький рівень шуму;
  • відсутність вібрації.

З мінусів варто відзначити, що повинна бути забезпечена чистота перекачуються рідин (без твердих вкраплень). Крім того, складна конструкція вимагає дорогого ремонту.

За рахунок можливості роботи з агресивними і в'язкими речовинами роторні насоси використовуються в хімічній, нафтовій, харчовій, морської промисловості. Підвид роторних насосів - шнекові - активно застосовують при видобутку нафти. Ще одна сфера застосування - комунальний господарства, де з їх допомогою підтримують тиск в системі опалення, при цьому насос не потребує мастилі і охолодженні.

поршневі моделі

Пристрій поршневого насоса засновано на витісненні води механічним способом. Це один з найстаріших типів насосів для води, але в сучасному вигляді його пристрій набагато складніше, ніж раніше. Зокрема, дані насоси мають ергономічний і міцний корпус, розвинену базу входять до нього елементів, а також гнучкі можливості підключення до водопроводу. У зв'язку з цим вони широко поширені, як в промисловості, так і в побуті.

Насос являє собою металевий порожній циліндр, який, по суті, є корпусом - в ньому здійснюється переміщення рідини. Фізичний вплив на неї здійснює поршень плунжерного типу, робота якого може нагадувати гідравлічний прес. Робота даного пристрою заснована на зворотно-поступальних рухах. При русі вгору (поступальний рух) в камері створюється розрідження повітря, що забезпечує всмоктування води. Вода в камеру надходить через вхідний отвір з клапаном, який в цей момент відкриває отвір. При зворотному русі цей клапан повертається на місце, і відкривається заслінка вихідного отвору. При цьому поршень видавлює воду. Майже за таким же принципом працює самий звичайний шприц.

У такій роботі є один недолік - рідина надходить нерівномірно. Щоб усунути це явище, використовується відразу кілька поршнів, які рухаються з певною періодичністю, що і забезпечує рівний потік.

Існують поршневі насоси подвійної дії. Тут клапани розташовані з двох сторін, і вода кілька разів проходить по всьому циліндру, тобто поршень при русі переганяє воду всередині робочого простору і деяку її частину виштовхує з насоса. За рахунок цього вдалося домогтися зниження пульсації в трубопроводі. У конструкції подвійного типу є мінус - більш складна система, що робить її менш надійною.

Основна перевага поршневих насосів - простота і міцність, основний недолік - низька продуктивність. В цілому, подібний тип насосів можна зробити більш ефективним, але в цьому немає сенсу, так як великі потужності з меншими витратами можуть забезпечити інші види насосів для перекачування води.

Область застосування подібного насосного обладнання досить широка. Вони дозволяють працювати не тільки з водою, але і агресивної хімічної середовищем, а також вибухонебезпечними сумішами. У зв'язку з тим, що такі пристрої не можуть перекачувати великі об'єми рідини, вони не використовуються для великих завдань. Проте, подібні насоси часто зустрічаються в хімічній промисловості. Також з їх допомогою можна забезпечити автономну систему подачі води для будинку або для поливу. Ще одне місце, де такі пристрої успішно себе зарекомендували - харчова промисловість. Це пояснюється тим, що поршневі моделі делікатно ставляться до пропускається через них речовин.

мембранні пристрої

Мембранний насос - це відносно новий вид обладнання для перекачування рідин та інших речовин. Даний тип обладнання здатний працювати з газоподібної середовищем і робить це за рахунок спеціальної мембранний або діафрагми. Вона здійснює зворотно-поступальні рухи і з заданою циклічністю змінює обсяг робочої камери.

Конструкція пристрою включає:

  • мембрану;
  • робочу камеру;
  • шток для з'єднання діафрагми з валом приводу;
  • кривошипно - шатунний механізм;
  • клапани для захисту від надходження речовини назад;
  • вхідний і вихідний патрубок.

Подібні насоси можуть мати одну або дві робочі камери. Пристрої з однією камерою більш поширені, з двома використовуються в тих місцях, де потрібна вища продуктивність.

Робота здійснюється в такий спосіб: при запуску шток вигинає мембрану, що збільшує обсяг камери і створює в ній ефект вакууму. Це явище забезпечує всмоктування перекачується. Після заповнення камери шток повертає мембрану на місце, обсяг різко зменшується, і речовина виштовхується через вихідний патрубок. При цьому для того, щоб рідина або газ не потрапили назад в момент зворотного руху, автоматизувати реєстрацію перекривається спеціальним клапаном.

Існують моделі з двома клапанами, розташованими паралельно один одному. Тут процес здійснюється аналогічно, тільки робочих камери дві, і при кожному русі з одного вода виходить, а в інший входить. Такі пристрої вважаються більш ефективними.

Переваги мембранних насосів:

  • можуть працювати з будь-середовищем;
  • невеликий розмір;
  • тиха робота;
  • відсутність вібрації;
  • простота і надійність конструкції;
  • економічність по енергоспоживанню;
  • підтримання високої чистоти перекачується речовини;
  • невисока ціна;
  • тривалий термін служби;
  • не вимагають особливого або частого догляду, їм не потрібна мастило;
  • замінити зіпсовані деталі зможе людина без спеціальної освіти;
  • мають високу універсальністю.

При такій великій кількості плюсів істотних мінусів не виявлено.

Мембранний насос широко застосовується в медицині і фармацевтиці, в фермерських господарствах (в доїльних апаратах). Їх використовують для виробництва продуктів харчування, в атомній сфері. З їх допомогою роблять насоси-дозатори для використання на виробництві лаків і фарб, вони застосовуються в поліграфії і в різних місцях, де є потреба роботи з отруйними та небезпечними речовинами. Працювати з останніми можна безпечно, так як мембранні насоси мають високу герметичність.

струменеві насоси

Струменеві моделі - це найпростіші з усіх можливих пристроїв. Були створені ще в 19 столітті, тоді використовувалися для відкачування води або повітря з медичних пробірок, пізніше їх стали застосовувати в шахтах. В даний час сфера застосування ще більш широка.

Конструкція струминного насоса дуже проста, завдяки цьому вони практично не вимагають якого-небудь обслуговування. Вона складається з чотирьох частин: усмоктувальна камера, сопло, дифузор і змішувальний резервуар. Вся робота пристрою заснована на передачі кінетичної енергії, при цьому тут не використовується механічна сила. Струменевий насос має вакуумної камерою, в яку всмоктується вода. Потім вона рухається по спеціальній трубі, на кінці якої знаходиться сопло. За рахунок зменшення діаметра швидкість потоку збільшується, він надходить в дифузор, а з нього в камеру змішування. Тут вода змішується з функціональної рідиною, за рахунок чого знижується швидкість, але зберігається натиск.

Струменеві насоси бувають декількох типів: ежектор, інжектор, елеватор.

  1. Ежекторний тільки перекачує речовина. Працює з водою.
  2. Принцип роботи інжекторного насоса - нагнітання речовини. Використовується для викачування пара.
  3. Елеваторний застосовується з метою знизити температуру носія, що досягається змішуванням з функціональної рідиною.

Таким чином, струменеві насоси використовуються для роботи з водою, парою або газом. Також вони можуть виступати для змішування різних речовин або для підняття рідин (аероліфтовая функція).

Даний вид насосів поширений в різних областях промисловості. Їх можна використовувати окремо або в комплексі з іншими. Простота конструкція дозволяє їх використовувати в аварійних ситуаціях з відключенням води, а також для пожежогасіння. Також вони популярні в системах кондиціонування і каналізації. Багато моделей струминного типу продаються з різними соплами.

плюси:

  • надійність;
  • немає необхідності постійного технічного обслуговування;
  • проста конструкція;
  • широка сфера застосування.

Мінус - низький ККД (не більше 30%).

відцентрові насоси

В даному виді пристроїв основним робочим елементом є диск, на якому зафіксовані лопатки. Вони мають нахил в сторону, протилежну напрямку руху. Лопатка закріплюється на валу, який приводиться в рух електричним двигуном. У конструкції може бути використано одне або два колеса. У другому випадку лопатки з'єднують їх між собою.

Принцип дії відцентрового насоса заснований на тому, що вода через вхідний патрубок надходить в робочу камеру. Понеділок, захоплена обертовими лопатками, починає рухатися разом з ними. Відцентрова сила переміщує воду від центру колеса до стінок камери, де створюється підвищений тиск. За рахунок нього вода викидається через вихідний отвір. Завдяки тому, що вода рухається постійно, насоси такого типу не створюють пульсацію в водопроводі.

Використання відцентрових насосів в побутових цілях дозволяє виконати різні завдання. Часто вони використовуються для видобутку води зі свердловини або колодязя. Відкачану таким чином воду можна використовувати для облаштування водопостачання будинку, а також застосувати для поливу ділянки. За допомогою моделей відцентрового типу можна забезпечити циркуляцію теплої води в опалювальній системі: завдяки тому, що перекачує відцентровий насос не дає пульсації, в системі не буде з'являтися повітря. Різні підвиди подібних насосів можна використовувати для відкачування води з підвалів або басейну, для видалення фекальних мас, а також в якості дренажних машин.

Варто зазначити, що прості насоси з відцентровою системою призначені для чистої води без твердих елементів. Різні підвиди дозволяють працювати і з забрудненим середовищем.

осьові моделі

У пристроях такого типу повністю відсутні відцентрові сили, і весь процес відбувається шляхом передачі кінетичної енергії. У робочій камері, яка має вигин, лопаті знаходяться на осі. Вона розташована по ходу руху потоку. Вода рухається через камеру, вісь підсилює її швидкість руху і натиск. За рахунок такої конструкції вимоги до їх виробництва досить серйозні. Найчастіше подібні насоси використовують в якості системи баласту і управління в кораблях, плавучих доках і подібній техніці.

Основне завдання подібних насосів - перекачування прісної і солоної води. Використовуються для відводу, постачання і очищення води. Осьові насоси можуть мати дуже компактні розміри і встановлюватися всередині водопроводу.

вихрові насоси

Вихрові насоси мають схожу будову з відцентровими, тільки в них підведення води здійснюється таким чином, що вода при попаданні в камеру рухається по дотичній щодо периферії і зміщується до центру колеса, звідки під тиском і за рахунок руху лопатей знову йде на периферію, і вже звідти викидається через вихідний патрубок. Основна відмінність полягає в тому, що при одному обороті колеса з лопатями (крильчатки) цикл всмоктування і виштовхування води відбувається багато разів.

Така конструкція дозволяє збільшити натиск в 7 разів навіть при невеликій кількості води - в цьому полягає принципова відмінність вихрових насосів від відцентрових. Так само, як відцентрові насоси, дані моделі не терплять вміст у воді твердих вкраплень, а також не можуть працювати з в'язкими рідинами. Однак з їх допомогою можна перекачувати бензин, різні рідини з вмістом газу або повітря і агресивні речовини. Мінус - низький ККД.

Подібні насоси застосовуються в різних цілях і сферах, але їх установка доцільна в тому випадку, якщо кількість речовини, з яким потрібно працювати, невелике, але на виході потрібно високий тиск. У порівнянні з відцентровими моделями дані пристрої тихіше, менше і дешевше.

Класифікація за типом харчування

Всі водяні насоси мають певний спосіб харчування - від електрики або за рахунок рідкого палива. В останньому випадку вони обов'язково оснащені двигуном внутрішнього згоряння. В якості рідкого палива використовується суміш бензину і масла або дизельне паливо.

Бензинові моделі коштують дешевше і працюють більш тихо. Дизельні пристрої заправляються соляркою. Ціна у них дорожче, але паливо коштує дешевше. Крім того, вони більш гучні.

Насоси на рідкому паливі інакше називають мотопомпою. Основна їхня перевага полягає в простоті використання і мобільності, тобто використовувати можна в будь-якому місці, якщо немає електрики.

Електричні моделі використовують для роботи змінний струм. Власнику такого насоса немає необхідності переживати про наявність палива, проте слід подбати про постійну наявність електроенергії, що не завжди зручно.

Класифікація за якістю рідини

Різні типи насосів пред'являють ті чи інші вимоги до чистоти води. Всі пристрої можна ділити на три типи.

  1. Для чистої води. Вміст у ній твердих частинок не повинен перевищувати 150 грам на кубічний метр. До таких моделей належать поверхневі насоси, а також колодязні і свердловинні.
  2. Для среднезагрязненного води. Нерозчинних вкраплень від 150 до 200 грам на кубометр. Дренажні, циркуляційні та зважених види. Також деякі фонтанні моделі.
  3. Для брудної води. Твердих речовин від 200 грам на метр в кубі. Дренажні та поверхневі каналізаційні моделі.

Класифікація за місцем розташування

Всі насоси також діляться на заглибні і зовнішні (більш поширена назва - поверхневі). Перший тип знаходиться безпосередньо в воді або частково в ній. Моделі, які занурюються в повному обсязі, іменуються напівзаглибні.

Варто відзначити, що є кілька видів погружних насосів.

  1. Вібраційні - тут робота заснована на електромагнітному полі і вібрації спеціального механізму, подібні види насосів вимагають певних правил установки. Зокрема, існують строго задані відстані до дна.
  2. Відцентрові апарати, які були розглянуті вище.

Всі глибинні насоси можуть мати двигун, який вже вбудований в корпус, тобто він знаходиться під водою. У деяких моделей він розташовується на поверхні.

Зовнішній насос розташований безпосередньо біля водойми. В даному випадку всмоктуючий механізм здійснює свою роботу через спеціальний шланг. Чим далі насос розташований від води, тим могутніше він повинен бути.

Найчастіше поверхневі насоси використовують на дачах і заміських ділянках. Вони мають високу економічність і невеликі розміри, що робить їх популярними для використання в побуті. Можуть бути оснащені автоматикою, що робить їх повністю автономними.

Порада! При використанні виносного ежектора можна здійснювати видобуток води зі значною глибини.

Занурювальні насоси

Занурювальні насоси, крім іншого, діляться за призначенням:

  • свердловинні;
  • колодязні;
  • дренажні;
  • фекальні.

Хімічні мають витягнуту форму і використовуються для видобутку води зі свердловин. Компактні габарити дозволяють опускати в невеликі по діаметру свердловини, однак видобуток можна вести з дуже великої глибини. Відрізняються високою потужністю роботи. Використовуються тільки для води зі слабким забрудненням або повністю чистою.

Колодязні використовуються для викачування води з шахт і колодязів. Основна відмінність від свердловинних - більший розмір і менша глибина занурення. Є досить потужними, можуть працювати з водою, в якій міститься мул, пісок або глина. Досить тихі і не вібрують.

Основним завданням Дренажник є відкачування забрудненої води з підвалів, траншей, котлованів та інших місць. Є різновиди з ножами для подрібнення, а також для роботи з слабозагрязненного середовищами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

  • самовсасывающие;
  • автоматические;
  • насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Удобство пользования таким агрегатов в простоте и функциональности, возможности использовать при перебоях с подачей электроэнергии. Также им можно обеспечить водой сразу несколько точек.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Техніка