Центробежные насосы для скважин: принципы работы и история

Если в вашем загородном доме автономная система водоснабжения устроена из скважины, то наличие насоса является обязательным условием.
А еще если скважина очень глубокая, то здесь просто не обойдешься без такого устройства, как насос погружной центробежный.

Погружным насосом для скважин называется устройство для перекачивания определенного объема жидкости до нужного уровня.

Скважинные насосы погружного типа подразделяются на вибрационные и центробежные. Уникальностью устройств данного типа считается частичное или полное погружение в воду.

Бывают следующих типов — горизонтальные одноступенчатые, горизонтальные многоступенчатые, фекальные, землесосы

Отличительные особенности насосов ручных и погружных

Бывают ручные и погружные. Основное отличие погружного насоса от ручного состоит в том, что ручной применяют на глубине не более семи метров, а погружной может осуществлять работу на глубине 80м.

Ручной насос

Будет стоить намного дешевле.

К сведению: Если ваш участок находится в месте, где залегание водоносных слоев превышает восьми метров, то без помощи погружного агрегата вам не справиться.

Погружные насосы

Работают автоматически, а для эксплуатации ручного устройства нужна физическая сила.

Скважинные насосы погружного типа подразделяются на вибрационные и центробежные.

Вибрационный тип

Обладает достаточно простой конструкцией и значительно дешевле центробежного устройства. Используются, для скважин, расположенных на песчаном грунте, где прохождение водоносной жилы на глубине в пятьдесят метров.

Принцип действия

Концентрированным электротоком происходит создание магнитного поля. Стальным сердечником притягивается и осуществляется поднимание штока к резиновой диафрагме, прикрепленной к нему.

За счет чего происходит увеличение камеры, что снижает внутренние давление. Этим вызывается наполнение емкости жидкостью. Т.к. катушка с переменным магнитным полем, происходит смена полярности и сердечник отталкивается в другом направлении. Попавшая туда жидкость перетекает в трубу и происходит закрытие входного клапана.

В основном, ими пользуются в колодцах и открытых источниках.

Правильный выбор насосного оборудования является залогом бесперебойного водоснабжения из скважины. Основной функцией насосов этого типа является подъем и подача воды из артезианской скважины.

К сведению: Уникальностью устройств данного типа считается частичное или полное погружение в воду.

Центробежный тип

Конструкция центробежного агрегата строится из таких составляющих:

• корпус с высокой стойкостью к коррозии;
• электрический двигатель большой мощности;
• двигатель с тепловой защитой;
• двигательный вал;
• подшипники со способностью само смазывания;
• рабочее колесо представлено двумя пластинами с отверстиями и соединяющимися лопастями между собой;
• всасывающего фильтра для предотвращения попадания в агрегат различных загрязняющих частиц.

Действие такого устройства основано на вращении лопастей двигателя. Он начинает свою работу тогда, когда под действием центробежной силы вода достигает лопастей. При этом вращение их не прекращается, а вода отбрасывается на стенки камеры, стекая и попадая в шланг, по которому она транспортируется наверх. Такое устройство является незаменимым при перекачке жидкостей.

Для усиления водного напора, могут применяться многоступенчатые насосные системы, где поступление воды происходит из одного насоса в другой и так до конечного. Проходя по всем приборам набирается нужный напор.

Главной особенностью центробежных насосов является то, что подача жидкости в него происходит постоянно.

Особенности выбора

При приобретении погружного устройства необходимо учитывать некоторые нюансы:

• напряжение в электрической сети;
• Нужно знать значение объема поступающей жидкости. Этот показатель должен быть выше производительности устройства. Т.е поступление воды должно превышать перекачивание агрегата. В противном случае насос может сломаться;
• учитывать уровень водыскважины, насос должен быть полностью покрыт водой для избежания перегрева двигателя при нагрузках;
• знать хотя бы примерно необходимый вам объем воды;
• прибор должен быть близок по диаметру к скважинной трубе;
• определиться с временем года, когда насос будет максимально использоваться.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы центробежного насоса основан на действии центробежных сил, создаваемых рабочим колесом. Жидкость, подаваемая через патрубок всаса в центр рабочего колеса, под действием центробежных сил вращающегося колеса, выбрасывается на периферию колеса. При этом на входе в насос (центральная часть колеса) создается разряжение, а в корпусе насоса (улитке) создается повышенное давление. Жидкость под действием разряжения поступает через всасывающий патрубок в насос, и под действием повышенного давления поступает в напорный патрубок. За счет этого происходит перекачка жидкости центробежным насосом.

Принцип действия центробежного насоса

Применение центробежных насосов

Центробежные насосы применяются в большинстве технологических процессов, для разных целей перекачивания: заполнение или откачка емкостей, циркуляция (теплоносителя или хладагента) по замкнутому контуру, в системах канализации, системах отопления, водоснабжения.

В зависимости от среды, в которой работает насос, подбирают разные исполнения насосов по материалу основных рабочих частей (корпуса, рабочего колеса). Циркуляционный насос для отопления, для увеличения механической прочности может иметь рабочее колесо и корпус, изготовленные из углеродистой стали. Циркуляционный насос для водоснабжения, как правило, имеет детали проточной части выполненные из чугуна. При перекачке агрессивных жидкостей, материалы проточной части выбираются стойкими к воздействию агрессивной среды (кислотоупорные стали, нержавеющие стали, бронза, и т.д.). В случае применения центробежного насоса для абразивных сред, рабочие колеса изготавливаются из сталей повышенной твердости.

Промышленные центробежные насосы для воды или других жидкостей могут иметь разное устройство уплотнения вала (сальниковое или торцевое уплотнение), различное исполнение по конструкции (консольные, моноблочные). В моноблочных центробежных насосах, рабочее колесо установлено на удлиненный вал специального электродвигателя, а корпус улитки крепится к фланцу электродвигателя.

Классификация

Эти устройства классифицируются по техническим характеристикам и особенностям использования на нормальновсасывающиеся и самовсасывающиеся. Они могут быть как с одноступенчатым так и с многоступенчатым оборудованием.

Самовсасывающиеся устройства могут эксплуатироваться в жидкости с большим содержанием газов. Их главной особенностью является способность начала работы без жидкости, при том что нормальновсасывающиеся могут работать только при заполнении всасывающегося патрубка водой.

К более распространенным типам данных устройств относятся:

• Горизонтальный одноступенчатый: для жидких веществ по химическому составу схожими с водой;
• Горизонтальный многоступенчатый: способность создания большого напора при небольшой подаче воды;
• Фекальный: для перекачивания воды, содержащей загрязняющие частицы;
• Песковый или землесос; работает со сточной жидкостью промышленности.

Вихревой насос: устройство и принцип действия

Предназначение вихревых самовсасывающих насосов – перекачивать жидкостно-воздушные смеси и воду, не содержащую механические примеси. По сравнению с центробежными самовсасывающими насосами вихревая помпа более компактна. Стоят вихревые насосы дешевле чем центробежные, но при работе создают много шума.

Вихревой всасывающий насос отличается от центробежного тем, что может создать на выходе напор в 5 раз больше, но у него небольшая производительность. КПД вихревого самовсасывающего насоса не выше 45-50%.

Бытовые вихревые насосы используются для орошения приусадебных участков, садов. При работе вихревого самовсасывающего насоса создаётся большое давление, но работает он на малой подаче. Это свойство вихревого насоса как раз используется в химической промышленности, где необходимы высокие напоры при малой подаче, для перекачки щелочей, кислот и прочих химически активных веществ.

Устройство вихревого самовсасывающего насоса:

• Корпус;
• Рабочее колесо;
• Лопатка;
• Всасывающее отверстие;
• Выходное отверстие.

При включении насоса рабочее колесо начинает крутиться и жидкость, увлекаемая лопатками, подчиняясь центробежной силе, закручивается. Таким образом в работающем насосе образуется вихревое движение. Отсюда и название вихревой насос. Особенность вихревого насоса в том, что одно и тоже количество жидкости, которое двигается на участке от входа до выхода, многократно попадает в межлопаточную полость. Так получается многократное приращение энергии, и, как следствие, напора.

Группы центробежных устройств

Насосы центробежные для скважины созданы работать с очищенными жидкостями, содержащими минимум примесей. При работе такие насосы способны создавать давление до пятисот атмосфер. Есть большое разнообразие насосов разных мощностей и размеров.

Все погружные агрегаты подразделяются на погружной тип и полупогружной. Полупогружной насос удобен в работе, но устанавливать данное устройство нужно в соответствии с важными требованиями, иначе насос не будет правильно работать. Например, полупогружной насос может быть установлен только в скважине с ровной поверхностью.

Погружной насос может быть установлен практически в любую скважину, монтаж достаточно прост и он может быть выполнен даже не профессионалом. Единственным недостатком такого насоса является чувствительность к загрязняющим частицам в жидкости.

Виды насосов

Каждые насосы, каковые употребляются для подъема воды из скважин, делятся на два типа по месту их установки.

Они смогут быть:

1. поверхностными, в то время, когда корпус находится рядом со скважиной либо при помощи поплавка держится на поверхности воды, а воду качает из глубины скважины;
2. погружными, в то время, когда сам агрегат находится на глубине и подает воду по шлангам на поверхность.

Самыми распространенными в быту типами этих агрегатов являются поверхностные устройства.

Их используют достаточно обширно:

1. для подъема питьевой воды из колодцев;
2. для подъема питьевой воды из скважины;
3. для откачки воды из затопленных подвалов;
4. для полива водой, откачиваемой из водоемов.

Минус этих механизмов пребывает в том, что забор воды они смогут осуществлять с глубины не более 8 метров. Соответственно, использовать их для глубоких скважин с питьевой водой не окажется.

Для забора воды из скважин подходит насосное оборудование погружного типа, которое способно качать воду со большой глубины. Погружные агрегаты различают по механизму качания воды.

Они бывают трех типов:

1. вихревыми, в которых перекачивание воды является следствием образования вихревого потока, они имеют рабочее колесо в виде плоского диска с маленькими лопастями;
2. центробежными, перекачка идет за счет центробежной силы, которую создают вал с расположенными на нем гребными лопастями;
3. вибрационными, в которых перекачивание является следствием разности образующегося давления по различные стороны мембраны, которая и есть главной конструктивной подробностью.

Выбор нужного типа агрегата осуществляется исходя из следующих параметров:

1. неспециализированной уровня и глубины скважины воды в ней;
2. неспециализированной потребности в потреблении воды;
3. фактических показателей расчетного напора воды в створе;
4. диаметра столба створа.

Наиболее распространены сейчас центробежные модели насосов погружного типа для подъема воды из скважин. Они снабжают достаточную производительность и смогут работать кроме того с водой, в которой находятся примеси песка.

Конструкция насоса: разновидность назначения и применения

Бывает инжекторный и эжекторный виды насосов. Эти два вида насосов отличаются высокой производительностью. Разница между ними в том, что инжекционный тип насоса может выкачивать воду с глубины до 25 метров, а эжекторный до 45 метров.

В настоящее время существует множество видов насосов для применения их в разных сферах производства, и в быту.

При сооружении подземных коммуникаций, а также бурении скважин, для откачивания воды, используют водооткачивающие насосы. Самовсасывающий центробежный насос, а также диафрагмовый подойдут для этих целей как нельзя лучше.

Преимущества самовсасывающих насосов:

• Простота в использовании и установке;
• Малое потребление электроэнергии;
• Небольшой уровень шума;
• Высокое давление и бесперебойная подача воды;
• Компактность и прочность корпуса;
• Длительный срок использования.

Сильфонный насос применяют для выкачивания активных химических жидкостей из бочек, канистр и других сосудов. Устроен такой насос очень просто. Низкая стоимость его даёт возможность использовать как одноразовый при перекачке ядовитого и опасного жидкостного фильтрата. Санинасос применяют если санузел нужно установить ниже уровня канализации. Он позволяет перекачивать сточные воды если они не могут идти самотёком. Если нет возможности использовать электродвигатель, то используют паровой насос, который приводится в действие с помощью пара.

Применение центробежных насосов в промышленности

Все насосы, перекачивающие жидкости, делятся на две основные группы — динамические и объемные. Центробежный насос для воды относится к первой группе и является его главным представителем. Начали они применяться в 19-м веке и, развиваясь с каждым годом, к нашему времени достигли совершенства. В таком типе устройств перемещение жидкости происходит благодаря центробежной силе. Конструкция центробежного насоса включает в себя корпус, внутри которого за счет энергии двигателя приходит в движение рабочее колесо.

Центробежный насос для воды является частью системы для передачи жидкостей на большие расстояния. Существует много типов насосов, среди них — консольные, артезианские, химические, горизонтальные и многие другие. Также данные устройства подразделяются на бытовые и промышленные. Бытовые насосы могут служить хозяевам частных домов для независимого водоснабжения.

Применение центробежных насосов в промышленности — достаточно распространенное явление. Такие устройства работают в химической и угольной промышленности, а также подают растворы и реагенты во время некоторых способов производства. Нашли свое применение центробежные насосы для воды промышленные в пищевой и химической сфере, например насос модели Aspir.

В промышленности также применяются горизонтальные химические центробежные насосы. Основные преимущества такого типа насосов — это высокое качество эксплуатации, возможность выдержать жесткие условия работы, быстрая и легкая установка, а также простота использования. К таким устройствам относятся горизонтальные центробежные химические насосы серии MB.

Эти насосы могут использоваться для работы с чистой или слегка загрязненной жидкостью, с вязкой жидкостью и даже с жидкостью, содержащей твердые частицы. В сфере сельского хозяйства, чтобы обеспечить ферму водой, используют скважинный центробежный насос для воды.

В пищевой промышленности центробежные насосы применяются для приготовления сырья для продуктов или для самих продуктов. Например, в молочной промышленности хорошо зарекомендовал себя насос PUMA+

.

Помогают насосы центробежные промышленные в производстве бумажных изделий, где они транспортируют клей, окислители и другие компоненты. Также применяются насосы в химической промышленности, с их помощью есть возможность перегонять спирт, щелочь, кислоту и другие реагенты.

Широкое использование насосы получили и в нефтяной промышленности, где они должны работать в особых условиях. Перекачиваемая насосами жидкость имеет большую вязкость или может содержать различные примеси. На насосы, используемые в нефтяной сфере, может оказываться большое воздействие высоким давлением и температурой.