Принцип работы водяного насоса

1. Малый запас мощности.
2. Применение вентилятора в качестве инструмента для охлаждения, тогда как погружные справляются с перегревом при помощи окружающей их воды.
3. Ограниченная функциональность.

Обычно жители многоквартирных домов не думают о покупке водяных насосов, потому что в них нет необходимости. Стабильная подача воды исключает вариант слабого напора. Но для обитателей частных секторов этот вопрос приобретает другой смысл. Если в многоквартирных домах устройство насоса имеет свои особенности, и вода поступает по общему каналу водоснабжения, в частных домах с этой целью используются колодцы и вертикальные скважины.

Возможные варианты исполнения вихревых самовсасывающих водяных насосов, выпускаемых производителями для бытового использования владельцами частных домов и загородных коттеджей

Чем отличаются вихревые и центробежные конструкции?

Центробежный агрегат по габаритам более массивен, чем самовсасывающий вихревой водяной насос, отличающийся компактными размерами. Зато центробежные насосы издают мало шума, что важно при эксплуатации в быту. Вихревые модели реализуются по меньшей цене, что также немаловажно для потребителя. При этом напор воды, создаваемый вихревыми помпами, до семи раз может превосходить возможности центробежных моделей.

При выборе самовсасывающего насоса не стоит руководствоваться лишь ценами, так как дешевое оборудование может не обеспечить нормальную работу водоснабжающих систем. Отталкиваться желательно от назначения насоса и его технических характеристик. При грамотном выборе модели насоса и соблюдении рекомендаций производителя по способу ее эксплуатации можно рассчитывать на длительное функционирование приобретенного оборудования.

Если вы выбираете насос для центробежного водоснабжения глубиной скважины до 40 м, то вам подойдет погружной вибрационный или погружной центробежный. Но стоит учесть, что вибрационные механизмы способны поднять на большую высоту, но подача у них слабая, центробежные и вихревые – наоборот. Считается, что самыми ходовыми есть центробежный (лопастный) как в городах, так и индивидуальном использовании.

Технология ремонта водяного насоса

Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.

Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:

• Отгибаем стопорную шайбу;
• Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
• Снимаем крыльчатку с сальника;
• Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
• Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
• Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
• Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
• И последние совлекаем все уплотнение.

Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.

Примечание: После замены детали, все уплотнения ставятся новые!

1. Чувствительность к перепадам напряжения.
2. Разрушительное воздействие вибрации на стенки скважины.

Классификация насосов

Организация подачи воды из автономного источника невозможно без использования в системе водоснабжения гидравлического механизма. Чтобы направить поток воды в нужном направлении агрегат придает жидкости кинетическую энергию. По особенностям конструкции рабочего элемента происходит разделение приборов на несколько видов:

• центробежные;
• вибрационные;
• вихревые.

По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:

Погружной насос

Внимание. По сфере применения насосы бывают промышленные и бытовые. Первый вариант отличается высокой производительностью и ценой. Для домашнего использования целесообразно устанавливать бытовые агрегаты.

В зависимости от того, как устроен водяной насос, его рабочим элементом являются лопасти или поршень.

Сроки эксплуатации насоса для перекачки охлаждающей жидкости зависят от типа конструкции его корпуса. По этому параметру различают:

Возможные неисправности помпы системы охлаждения

Поломка насоса охлаждающей жидкости может привести к остановке всей системы. Это может серьезно отразиться на состоянии двигателя. Наиболее частыми проблемами помпы являются:

При остановке работы системы охлаждения двигателя всего на 5-6 минут может произойти перегрев двигателя. Действие высоких температур нарушает геометрию головки блока цилиндров и ведет к повреждениям кривошипно-шатунного механизма. Не стоит игнорировать мелкие неисправности системы охлаждения, так как в дальнейшем они могут привести к серьезному ремонту.

Конструкция корпуса
Водяные насосы могут быть открытыми или закрытыми. У открытых насосов на двигателе есть торцевая поверхность, на которой насос крепится и герметизируется уплотнительным кольцом или плоским уплотнением. Сопряженная деталь корпуса насоса является составной частью двигателя. Закрытые насосы, наоборот, представляют собой комплектную конструктивную группу: сопряженная деталь, пластина или крышка закрывают корпус насоса и герметизируют его.

• Прочитано: 8179
• Дата: 28-04-2012, 11:55
• Печатать

Предлагаем вашему вниманию техническое пособие от компании KOLBENSMIDT PIERBURG AG, посвященное работе водяных насосов.

Контур системы охлаждения
Система охлаждения представляет собой закрытый цикл. Задачей этой системы является обеспечение термического равновесия двигателя, поскольку только при оптимальных температурах двигатель имеет оптимальные условия эксплуатации: тогда коэффициент полезного действия высокий и сгорание будет полным, что опять же снижает нагрузку на окружающую среду.

Водяной насос, приводимый в действие ремнем, нагнетает охлаждающее средство и после открытия термостата гарантирует равномерную и быструю подачу охлаждающего средства от двигателя к радиатору, в котором нагретая охлаждающая жидкость охлаждается — либо за счет встречного потока воздуха, либо его вентилятор дополнительно всасывает воздух.

На подающей стороне подшипниковый вал принимает лопастное колесо, а на стороне привода укреплены фланец или шкив. Корпус насоса из алюминиевой или железной отливки. На нем в зависимости от типа насоса крепятся такие различные навесные элементы, как, например, стягивающие хомуты для шлангов, термостаты, пробки и т. д. Кроме того, у корпуса насоса есть отверстие для утечки, служащее для контроля.

Уплотнение вала, служащее для уплотнения между корпусом и валом подшипника: от его функциональности существенно зависит срок службы водяного насоса.

Типы
Водяные насосы очень различны по типу и, естественно, внешне. Вид привода и конструкция корпуса являются двумя отличительными признаками, бросающимися в глаза.

Вид привода
Водяной насос приводится в действие с помощью ремня. Это происходит либо при использовании зубчатого приводного ремня распределительного вала или при использовании клиновидного или поликлинового ремня от коленчатого вала. Если ременный шкив еще не является составной частью насоса, то тогда он должен быть привинчен кфланцу приводного вала.

Конструкция корпуса
Водяные насосы могут быть открытыми или закрытыми. У открытых насосов на двигателе есть торцевая поверхность, на которой насос крепится и герметизируется уплотнительным кольцом или плоским уплотнением. Сопряженная деталь корпуса насоса является составной частью двигателя. Закрытые насосы, наоборот, представляют собой комплектную конструктивную группу: сопряженная деталь, пластина или крышка закрывают корпус насоса и герметизируют его.

Технический обзор
Различные помехи могут возникнуть в связи с системой охлаждения. В таблице 1 дается перечень значительных проблем и причин их возникновения, а также меры по устранению соответствующих неполадок.

Монтаж водяных насосов
Для правильной установки нового водяного насоса марки KS в подходящее транспортное средство следуйте, пожалуйста, при монтаже общим указаниям и инструкции по монтажу, прилагаемой к упаковке.

Все виды водяных насосов, выпускаемых компанией «ДЖИЛЕКС», представлены в каталоге на страницах данного сайта. Устройство каждой модели схоже, но не одинаково, и зависит от мощности, производительности, области применения. В общем случае основными элементами насосного оборудования являются:

Принцип работы оборудования

Все виды водяных насосов, выпускаемых компанией «ДЖИЛЕКС», представлены в каталоге на страницах данного сайта. Устройство каждой модели схоже, но не одинаково, и зависит от мощности, производительности, области применения. В общем случае основными элементами насосного оборудования являются:

• корпус насоса;
• электрический привод;
• система направляющих каналов и рабочих колес;
• водоподъемный трубопровод.

При работе водяного насоса вода из источника за счет разряжения во всасывающей зоне непрерывно поступает к вращающимся рабочим колесам и получает энергию для дальнейшего движения к точкам водоразбора. Для удобства эксплуатации в комплекте используются гидроаккумуляторы, автоматика для управления работой водопроводной системы.

Некоторые модели водяных насосов, в частности — «ВОДОМЕТ», для улучшения эксплуатационных характеристик имеют:

• торцевые уплотнители и компенсирующие мембраны;
• термореле или термопротектор;
• поплавок для автоматического отключения при аварийном или случайном падении уровня воды (для моделей с маркировкой «А»);
• «плавающий» механизм рабочих колес.

Все узлы водяных насосов рассчитаны на длительную и эффективную работу в условиях повышенной влажности, при прямом контакте с водой. Электрический двигатель надежно изолирован от влаги прочным герметичным корпусом. Материалы изготовления соприкасающихся с водой деталей абсолютно безопасны для человека и допускают использование оборудования для питьевого водоснабжения.

Более полная информация об устройстве и принципе действия водяных насосов изложена в инструкции по эксплуатации, прилагаемой производителем к каждому изделию.

1.могут работать при температурном режиме до 350 градусов выше ноля.

Общие сведения

Разновидности насосов

Перекачку воды из источников с водой осуществляют с помощью водяного насоса. Для направления жидкости в необходимую сторону устройство передает воде энергию кинетического типа. Конструкция рабочего механизма делит насосы на разные виды:

3.вихревый тип. По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:

На разновидность насосов влияют условия применения. Оборудование бывает двух видов:

1.насосы поверхностного типа. Устройства находятся снаружи скважины, подача воды осуществляется с помощью подводящего трубопровода. Данный тип подходит, чтобы поливать огород из емкости. На зиму оборудование демонтируют и хранят в помещении.

2.насосы погружного типа. Устройства во время работы погружаются в скважину. Их можно применять в источниках, имеющих глубину от десяти метров. Существуют модели для источников в восемьдесят метров. Оборудование имеет защиту от работы в сухом режиме. Данный тип устройства применяют в домах с постоянным проживанием.

Внимание! Ручные насосы для перекачки воды из источников относятся к поверхностным моделям.

Ручные насосы изобрели сто пятьдесят лет назад, затем стали изобретать современные модели поверхностного типа. Некоторые компании выпускают ручные насосы. Их применяют в домах, если невозможно обустроить полноценный колодец, либо отсутствует электричество. Стоят такие насосы меньше, чем электрические.

Внимание! Насосы бывают промышленного типа или бытового типа, это зависит от области применения. Промышленные стоят дорого, имеют высокую производительность, в домах стоит применять бытовые насосы.

Насосы различаются по типу рабочего элемента. Им может быть поршень, либо лопасти. Насосы бывают:

1.Лопастными. Внутри насоса находится вращающееся колесо с лопастями. Работая, колесо способствует перекачке воды. Вращение придает вал в двигателе электрического типа. Данный принцип работы у вихревых и центробежных насосов.

2.Вибрационными. Устройства не имеют вращающиеся элементы. В основе лежит поршень, который двигается возвратно-поступательно, что заставляет перемещаться жидкость. Механизм устроен по принципу электромагнитного поля.

Особенности работы водяных насосов

Насосное оборудование предназначено, чтобы доставлять жидкость до водоразборного участка. Особенности конструкции не влияют на принцип работы насоса для воды. Когда запускается двигатель внутри камеры возникает вакуум. При низком давлении вода всасывается внутрь, затем направляется в трубе выхода. Сила напора при выходе из системы достаточно велика, чтобы преодолевать гидравлическое сопротивление в трубопроводе. На эксплуатацию влияют разновидность устройства, рабочий механизм внутри.

Принцип действия центробежного насоса

Насосы центробежного вида имеют высокую производительность и напор. Устройства наделены качеством оптимальным для применения, что влияет на их популярность. В конструкцию оборудования входят такие элементы, как:

1.высокопрочный корпус из стали, бронзы, чугуна, латуни.

2.электродвигатель с ротором.

3.крыльчатка в виде колеса, имеющего лопасти.

4.трубы для входа и выхода из оборудования. В корпусе возникает центробежная сила, которая образуется благодаря вращению лопастей в рабочем колесе. Вода засасывается в корпус, прижимаясь к стенке, далее давление способствует выталкиванию жидкости в водопровод. Центробежные насосы относятся к универсальным, имеют много модификаций. Выделяют различные устройства в зависимости от классификации:

1.в зависимости от способа установки бывают погружными, полупогружными, поверхностными.

2.в зависимости от направления вала бывают горизонтальными, вертикальными.

3.в зависимости от количества ступеней бывают одноступенчатыми, многоступенчатыми.

Внимание! Водяной насос работает без прерывно, поэтому требуют для изготовления материалы высокого качества, отличающиеся надежностью.

Агрегаты имеют положительные характеристики. К ним относят:

1.могут работать при температурном режиме до 350 градусов выше ноля.

2.высокий показатель коэффициента полезного действия.

3.обладает прочностью, длительной эксплуатацией.

Чтобы организовать водоснабжение и полив огорода советуют покупать консольные насосы. Устройства справляются с перекачиванием воды, в которой много примесей. Агрегаты считаются многоступенчатыми, что обеспечивает высокий уровень производительности и их бесперебойную деятельность. Насосы консольного вида надо защищать от внешних факторов, их нужно устанавливать в помещениях.

Принцип действия вихревого насоса

Особенности конструкции способствуют созданию мощного уровня напора. Колесо с лопастями вращается, образуя вихрь из воды, которая перекачивается, что обеспечивает хороший напор в установке с небольшими размерами. Данные модели подходят для полива сада с огородом. Агрегаты переносят попадание в воду воздушных пузырьков, однако не способны перекачивать жидкость с механическими примесями.

Вихревые установки имеют плюсы и минусы. К плюсам относят:

1.небольшой размер устройства.

2.высокий уровень напора, который больше, чем у центробежных в три-пять раз.

3.имеет простую конструкцию, поэтому их легко ремонтировать и обслуживать.

4.агрегаты могут самовсасывать воду.

К минусам относят низкий показатель коэффициента полезного действия, также высокий уровень чувствительности к механическим элементам, которые есть в воде.

Принцип действия вибрационного насоса

Вибрационные устройства имеют свои положительные качества. К ним относят:

1.нечувствительность к грязной воде.

3.нет взаимодействующих деталей, которые трутся и изнашиваются, что повышает срок применения.

К недостаткам относят:

1.не может работать при передах напряжения.

2.вибрация разрушает стенки шахты.

Внимание! Чтобы исключить перепады напряжения в доме, надо поставить стабилизатор, что защити насос от поломки.

Точный расчет производительности и давления для данного насоса в рамках конкретного применения требует кропотливых расчетов и сопровождается большим количеством проб и ошибок.

Принцип работы

Атмосферное давление

Разность давлений

В природе движение воздушных и водяных масс осуществляется от места с более высоким давлением к месту с низким давлением. Метеостанции отслеживают, как высокие давления движутся к низким давлениям. Такой принцип движения частиц используется в насосах. Жидкость из зоны высокого давления, всегда будет перемещаться в зону низкого давления.

Центробежная сила

Центробежный насос работает по принципу всасывания через соломинку. При запуске двигателя крыльчатка (рабочее колесо) вращается и создает центробежную силу, под действием которой начинает прижиматься к стенкам улиты (корпуса насоса), обтекая ее попадает в выпускной патрубок и выталкивается наружу. Уменьшение количества воды в корпусе насоса создает пониженное давление, под действием которого образуется движение воды из впускного патрубка.

Герметичность насосной части

Т.к. для работы насоса используется принцип создания частичного вакуума, то конструкция корпуса насоса должна обеспечивать выполнения 3 условий:

Типы насосов HONDA

Тип водяного насоса определяется конструкцией насосной части, которая пропускает через себя поток определенной жидкости. Поэтому в зависимости от диаметра рабочей полости улиты и диаметра крыльчатки зависит — производительность насоса, от количества и формы лопаток крыльчатки — высота подъема, а от материала изготовления — тип перекачиваемой жидкости.

Стандартный тип насосов HONDA (серии WX, WB). Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды.

Многофункциональный тип насосов HONDA (серия WMP20X). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного пластика не восприимчивая к воздействию кислот и щелочей. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и соленой (морской) воды, а также агрессивных жидкостей: сельхоз удобрений, промышленных и сельскохозяйственных химикатов.

Высокого давления тип насосов HONDA (серия WH).Крыльчатка насоса имеет большой диаметр с большим количеством лопаток для создания большого давления. Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды, но с очень большой высотой напора (подъема).

Грязевой тип насосов HONDA для перекачки песчано-гравийной водяной смеси (серия WT). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного чугуна не восприимчивая к воздействию абразивного материала, такого как песок и гравий. Крыльчатка имеет специальную конструкцию редкого расположения лопаток, но имеющими большие размеры. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и для перекачки песчано-гравийной водяной смеси.

Производительность насоса

Рабочие характеристики, указанные в руководстве по эксплуатации, отражают показатели, полученные в ходе стандартных (типовых) испытаниях. Производители насосов, результаты в таких испытаниях получают с помощью манометра и расходомера, подключенного к выходному патрубку. Далее такие показания сводятся в таблицу, по которой можно определить пропускную способность (производительность) насоса для любого расчетного общего (суммарного) напора.

Рабочие характеристики насоса можно найти на странице каждой модели.

Особенности расчета производительности насоса

При выборе конкретного водяного насоса следует рассчитать необходимые для вашего случая применения рабочие характеристики.

Определите, с какой глубины будет происходить забор воды насосом (глубина всасывания).

Определите, насколько высоко будет находится выпускной шланг (высота напора).

Определите, на какое расстояние будет перекачиваться жидкость от места забора до места подачи (высота напора).

Определите, какой должна быть производительность (л/мин) насоса. Учитывая общую (совокупную) высоту подъема (глубина всасывания + напор), пропускную способность можно определить по диаграмме производительности.

Имейте в виду, что фактическая производительность такой системы, как насос и шланги, может быть значительно меньше, чем рассчитанная при испытаниях, из-за наличия потерь производительности на трение при прохождении жидкости в шлангах.

Особые примечания

При выборе насоса часто учитывается только общая высота напора. Однако, если не учитывать потери на трение этот метод часто может привести к серьезной ошибке, и во многих случаях производительность насоса не оправдает ожиданий. Процесс выбора становится еще более сложным, когда используется насадки, сопла, или спринклеры.

Для того чтобы точно рассчитать производительность центробежного насоса в рамках конкретного применения, следует учитывать потери общего напора. Эти потери включают, кроме прочего: общий статический напор, потери из-за размера, длины и материала труб, а также потери вследствие использования насадок, сопел, или спринклеров.

Точный расчет производительности и давления для данного насоса в рамках конкретного применения требует кропотливых расчетов и сопровождается большим количеством проб и ошибок.

Материалы водовыпуска и производительность (потери на трение)

Другим физическим свойством является то, что жидкость, движущаяся через шланг, создает тепло из-за трения двух поверхностей (вода и шланг). В стальной трубе трение будет больше, чем в гладкой трубе из ПВХ или винила. Потери на трение возрастают при увеличении длины трубы, шланга или уменьшения диаметра шланга, что и снижает пропускную способность (л/мин).

Атмосферное давление

Глубина всасывания и производительность

Напор выпуска и производительность

Рабочие характеристики показывают соотношение между пропускной способностью и общим (совокупным) напором.

Длина выпускной магистрали и производительность

По мере увеличения длины выпускного шланга вода контактирует с большей площадью поверхности шланга. Как рассказывалось ранее, внутренняя стенка выпускного шланга (при контакте с быстрым потоком воды) создаст трение. Увеличение силы трения замедляет движение воды и уменьшит производительность насоса.

Препятствия и производительность

Препятствия похожи на плотины для потока воды. Когда вода ударяется в препятствие, обойти его может только часть потока воды. Общие рекомендации следующие: выпускной шланг следует располагать как можно более прямо, и, по возможности, избегать уменьшения размера шланга. Препятствия приводят к увеличению трения и снижению пропускной способности на выходе выпускного шлага.

Колена (труб) и производительность

Установка колен по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих колен, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Соединители и клапаны

Установка соединителей и клапанов по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих соединений, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Высота над уровнем моря и производительность (атмосферные потери)

Мощность двигателя снижается с увеличением высоты. Чем выше высота над уровнем моря, тем меньше воздуха для нормальной работы двигателя. Максимальная мощность двигателя снижается примерно на 3,5% с каждыми 300 м над уровнем моря.

Меньше воздуха также оказывает меньшее давление на воду, которую мы пытаемся втянуть в насос. Поскольку давления воздуха для подачи воды в насос меньше, максимально доступный напор подачи снижен. Снижение мощности двигателя также может привести к снижению пропускной способности и производительности насоса.

Принцип работы центробежного насоса заключается в преобразовании за счёт центробежной силы, электрической энергии потребляемой двигателем в статическую энергию потока (повышается давление).

Принцип работы центробежного насоса заключается в преобразовании за счёт центробежной силы, электрической энергии потребляемой двигателем в статическую энергию потока (повышается давление).

Поток воды попадая в центр вращающегося рабочего колеса с радиально изогнутыми лопатками, под действием центробежной силы меняет направление своего движения с осевого на радиальное, и перемещаясь вдоль лопаток собирается в канале корпуса находящемся за периферией рабочего колеса.

В спиралевидном канале по форме напоминающем конфузор, кинетическая энергия потока частично преобразуется в статическую энергию и поток с более высоким давлением выходит из нагнетающего патрубка.

Таким образом, электрическая энергия потреблённая электродвигателем расходуется на повышение давления воды, при этом коэффициент полезного действия насоса с воздушным охлаждением электродвигателя (сухим ротором) может достигать 70-80%.

Рабочие параметры центробежных насосов находятся в жёсткой зависимости с частотой вращения рабочего колеса, так например: двукратное увеличение частоты вращения, приводит к увеличению подачи в два раза, росту напора в четыре раза и увеличению потребления энергии в восемь раз.

Под водяным насосом понимают устройство, предназначенное для перекачки жидкости под высоким давлением. Без такого оборудования сегодня не обходится ни одно частное домохозяйство. С помощью данного агрегата производится подача воды из скважин или колодцев, обеспечивается бесперебойная работа системы водоснабжения, осуществляется полив приусадебного участка, наполнение резервуаров и пр.

Классификация водяных насосов по типу конструкции

Существуют такие разновидности погружных насосов для воды: скважинные и колодезные, фекальные дренажные.

Скважинные или глубинные модели обеспечивают подъем воды из артезианских скважин. Их отличает способность создавать большой напор, форма и размер корпуса. Диаметр цилиндра не превышает 10 см. Для обеспечения необходимого напора и производительности применяется многоступенчатая система всасывания.

Колодезные устройства используются для подъема воды из колодцев и неглубоких скважин. Менее жесткие требования к габаритам агрегата позволяют более широко использовать возможности двигателя. Как правило, данное оборудование имеет поплавковый выключатель, предупреждающий работу «сухую». Для обеспечения эффективной работы агрегата необходимо, что под ним было глубина не менее 1 метра, иначе произойдет всасывание со дна ила или песка, что неминуемо приведет к поломке.

— насосные станции. Данный комплекс включает в себя агрегаты поверхностного типа, гидроаккумулятор объемом не менее 20 л и реле давления.

Гидроаккумулятор – емкость, которая не только обеспечивает стратегический запас воды в доме, но и способствует поддержанию оптимального давления в системе водоснабжения, исключает риск гидроударов, минимизирует включения/отключения насоса, тем самым продлевая срок его службы. Насосные станции – лучший выбор для систем водоснабжения дома.