Данный тип классификации машин подобного рода обыкновенно используется для перекачки более вязких жидкостей. Принцип работы объемного насоса основывается на преобразовании энергии двигателя в энергию жидкости. Обыкновенно они несколько неуравновешенны и обладают высокой вибрацией, поэтому и устанавливаются на массивных фундаментах.
Существует несколько подтипов подобных устройств:
- импеллерные насосы, также использующиеся в качестве дозаторов;
- пластинчатые, которые обеспечивают довольно всасывание продукта. Работают подобные насосы за счет изменений в объеме рабочей камеры в результате ротора и статора;
- винтовые;
- поршневые, в которых может создаваться довольно высокое давление. Такие насосы не пригодны для работы с абразивными жидкостями;
- перистальтические насосы, обладающие свойствами химической инерции и невысоким давлением;
- мембранные;
- импеллерные или ламельные насосы, чаще всего используемые в пищевой промышленности.
К общим для всех этих подтипов свойствам относятся цикличность рабочего процесса, герметичность, способность самовсасывания и независимость давления.
Динамический тип насосов
Подобный тип оборудования подразделяется на три категории: лопастные (функционируют за счет лопастного колеса или мелкозаходного шнека); струйные устройства (осуществляют подачу жидкости за счет энергии, получаемой от потока вспомогательной жидкости, пара или даже газа), а также насосы-тараны, которые также называют насосами-гидротаранами (принцип их действия основывается на гидравлическом ударе, который провоцирует нагнетание жидкости).
В свою очередь, первый тип насосов – лопастных – делится еще на два различных, основанных на принципе действия, подтипа: центробежные устройства, преобразовывающие механическую энергию приводы в потенциальную энергию потока жидкости, и вихревые, представляющие собой отдельный и мало распространенный тип устройства, работающие за счет вихреобразования в рабочем канале машины.
Более подробно подразделяется и подтип центробежных насосов. На:
- центробежно-шнековые насосы, в которых подвод жидкости к рабочему органу происходит в виде мелкозаходного шнека с дисками большого диаметра;
- консольные, основанные на принципе одностороннего подвода жидкости к рабочему колесу;
- осевые (второй название - пропеллерный), в которых подача жидкости происходит за счет лопастного колеса пропеллерного типа;
- полуосевые насосы, которые также называют диагональными и турбинными;
- радиальные устройства с радиальными же рабочими колесами.
К числу нагнетателей, получивших распространение в водоснабжении и водоотведении, относятся::
1. лопастные насосы: центробежные, диагональные, осевые, вихревые;
2. поршневые насосы
3. роторные нагнетатели (винтовые, шестеренчатые)
4. воздушные водоподъемники
5. струйные насосы (нагнетатели)
6. компрессоры.
Наибольшее распространение получили – центробежные насосы.
Принцип действия насоса легко уяснить по рис.1.
Центробежный насос – не герметичная машина.
Для обеспечения герметичности насоса – его заливают водой. (способы заливки различные: из водопровода, вакуум насосом, из напорного резервуара).
При вращении рабочего колеса жидкость, заполняющая рабочее колесо, также начинает вращаться, приобретая при этом центробежную силу. Под действием этих сил частицы жидкости устремляются от центра к периферии по радиусу. Чем больше радиус колеса R и частота его вращения n, тем больше скорость движения жидкости, тем с большей скоростью частицы жидкости устремляются к напорному патрубку насоса. Объем заполняемый жидкостью опорожняется и в нем создается пониженное давление – вакуум. Под действием атмосферных сил вода из расходной емкости по всасывающей трубе поступает на лопасти колеса в зону пониженного давления. И цикл повторяется.
Корпус насоса имеет форму улитки и служит для преобразования кинетической энергии жидкости в потенциальную (зона расширения корпуса), а также для гашения поперечных сил (осевые силы и поперечные или радиальные силы).
Поршневой насос .
Поршневой насос – герметичная машина, поэтому не требует заливки. Он может нагнетать как жидкости, так и газы (Объемные насосы вытеснения).
Основные конструкционные элементы насоса:
К роторным нагнетателям относятся такие насосы, которые, как и поршневые, перемещают жидкость за счет ее вытеснения. Только у поршневого наоса рабочий орган имеет возвратно-поступательное движение, а у роторных – рабочие органы вращаются по окружности и этих органов больше, чем количество поршней.
Примером роторного нагнетателя может служить шестеренчатый насос:
За счет герметичного защемления зубьев шестерен друг с другом рабочая камера насоса делится на две части: всасывающую и напорную. Во всасывающей камере зубья попеременно вытесняют находящуюся там среду (масла, жидкости). Создавая тем самым вакуум, а в напорной части создают избыточное давление за счет поступления вытесняемой среды.
Примерно по этому же принципу работают винтовые насосы (один ведущий и два ведомых винта), пластинчатый насос.
Вихревой насос.
Принцип действия вихревых наосов основан также на передаче энергии от лопасти к потоку жидкости.
1 –рабочее колесо с радиальными лопастями. 2 – кольцевой канал
6ºА – окно в боковой части корпуса.
Жидкость поступает на лопасти рабочего колеса, через окно А. Рабочее колесо представляет собой своеобразное центробежное колесо с радиальными лопастями. Вокруг периферии колеса в корпусе насоса выполнен кольцевой канал, заканчивающийся напорным патрубком. Область входных каналов отделяется от напорного патрубка участком, плотно прилегающим к колесу (радиальный зазор) не более 0,2 мм и служащим уплотнением.
Жидкость, вошедшая через входное отверстие в насос, попадает межлопастные пространства, в которых ей сообщается механическая энергия. Центробежные силы выбрасывают ее из колеса. В кольцевом канале жидкость движется по винтовым траекториям и через некоторое расстояние вновь поступает в межлопастное пространство, где снова получает приращение механической энергии.
Таким образом, в корпусе работающего насоса образуется своеобразное кольцевое вихревое движение, от которого насос и получил название вихревого. Многократность приращения энергии частиц жидкости приводит к тому, что вихревой насос при прочих равных условиях создает значительно больший напор, чем центробежный. Наличие уплотняющего участка позволяет насосу перекачивать газы.
Недостаток – низкий КПД – 40-50-%
Воздушные водоподъемники бывают двух типов:
Вытеснители (монтжю, пульсометры, джаты, нагнетатели Кремера)
Эрлифты.
Вытеснители применяются для перемещения загрязненных или агрессивных жидкостей. Состоят: из приемника – куда подводится жидкость, компрессора, нагнетательной трубы, которая присоединяется к верхней части приемника.
Под действием сжатого воздуха жидкость по напорной трубе вытесняется на желаемую высоту.
Эрлифты – применятся для извлечения воды из глубоких трубчатых колодцев.
Рис. 2. Воздушный подъемник
а-схема устройства; - б-напорная характеристика; /-приемный бак; 2-воздушная труба от компрессора; 3-водоподъемная труба; 4-обсадная труба скважины; 5-форсунка
Водоподъемная труба (3) спущена под уровень воды в колодец. Воздушная труба (2) подводит сжатый воздух от компрессора в нижнюю часть водоподъемной трубы с помощью дырчатого распределителя воздуха (5). Сжатый воздух, растворяясь в воде, насыщает воду. Благодаря чему удельный вес водовоздушной смеси внутри водоподъемной трубы оказывается меньше, чем удельный вес воды в колодце. Регулируя количество подаваемого воздуха, можно добиться того, что водовоздушная смесь начнет подниматься по трубе и выливаться в емкость.
Недостаток – низкий КПД – 20-30%
Струйные водоподъемники работают по принципу использования энергии рабочей среды для перемещения жидкости.
В качестве рабочей среды могут выступать: вода, пар, газ.
Если газ – то эжектор. Вода – гидроэлеватор
Рис. 3. Водоструйный насос
а -схема устройства: /-всасывающий трубопровод; 2 -труба; 3 -сопло; 4 -подводящая камера; 5 -камера смешения; 6 -диффузор; 7-напорный трубопровод; б-теоретическая расходно-напорная характеристика
В водоструйных – гидроэлеваторах – рабочая жидкость (вода) под высоким напором h по трубе 2 поступает в насадку, а из нее в сужающую часть трубы – 4, где скорость движения жидкости возрастает за счет энергии рабочей жидкости. При увеличении скорости в сечении 1-1 падает давление и в это место устремляется поток жидкости из резервуара под действие атмосферного давления.
Недостаток низкий КПД.
Гидравлическое устройство, которое используется для всасывания воды, её напорного перемещения или нагнетания, называется насосом. Как правило, любое перемещение жидкости подобными агрегатами происходит за счёт передачи ей потенциальной или кинетической энергии. В зависимости от технических параметров и назначения бывают разные виды насосов. При этом они отличаются коэффициентом полезного действия, мощностью, объемами перекачиваемой за единицу времени жидкости, максимальным напором и создаваемым давлением.
Выбор типа насосного оборудования в зависимости от цели использования можно сделать на основании следующей классификации:
- Все погружные насосы можно разделить на три группы:
- агрегаты скважинного типа подходят для установки в скважинах;
- дренажное оборудование делится, в свою очередь, на два типа: насосы, которые работают с чистой водой, и приборы, которые могут использоваться для перекачки грязной воды;
- колодезные агрегаты устанавливаются в шахтных колодцах.
- Все поверхностные насосы можно разделить на следующие типы:
- фонтанные;
- канализационные установки, которые делятся на агрегаты наружного и внутреннего использования;
- насосные станции.
Стоит знать: агрегатов для перекачки воды насчитывается около 3 тысяч видов. Их принцип устройства, область применения и особенности питания могут существенно отличаться. Чтобы правильно сделать выбор, необходимо учитывать назначение прибора и условия эксплуатации.
Классификация
При выборе насосного оборудования очень важно учитывать тип питания, поскольку в некоторых условиях может потребоваться независимая от электросети работа агрегата. Такая работа свойственна только агрегатам, укомплектованным двигателем внутреннего сгорания.
Так, по типу энергопитания все насосы можно разделить на такие виды:
- Электрические приборы для работы мотора используют переменный ток. Это делает их зависимыми от электросети. Однако это позволяет не заботиться о пополнении запасов топлива. Выбор такого насоса стоит делать в том случае, если в месте его использования есть работающая электросеть. Важно учитывать напряжение в сети, а так же то, на какое количество фаз рассчитан прибор.
- Жидкотопливные насосы
, называемые мотопомпа, работают на ДВС. Они делятся на такие разновидности:
- Бензиновые. Эти агрегаты используют бензиново-масляную смесь, приготовленную в определённой пропорции. Они более тихие в работе и менее дорогостоящие, чем дизельные агрегаты.
- Дизельные насосы работают на солярке. Эти приборы отличаются высокой экономичностью и повышенным шумом при работе.
Главным преимуществом мотопомп является их мобильность и простота использования. Они подходят для мест, где есть перебои с подачей электропитания или полностью отсутствуют электрические сети.
Также есть классификация водяных насосов в зависимости от чистоты перекачиваемой жидкости. По этому критерию насосные агрегаты делятся на следующие типы:
- для чистой воды с содержанием твёрдых примесей, не превышающим 150 г/м³. Сюда относятся скважинные, колодезные и все модификации поверхностных насосов;
- для воды средней степени загрязнения , в которой содержание примесей не превышает 200 г/м³. К этой категории относятся дренажные насосы, самовсасывающие и циркуляционные агрегаты, некоторые виды насосных станций и фонтанные насосы;
- для сильно загрязнённой воды с концентрацией твёрдых примесей больше 200 г на кубометр. В эту категорию входят некоторые типы дренажных насосов, а также поверхностные канализационные устройства.
Внимание: неправильный выбор насоса по критерию чистоты перекачиваемой жидкости может привести к быстрому износу механических деталей и выходу из строя. Самостоятельно оценить степень чистоты воды можно только по количеству осадка и плавающим твёрдым частицам.
По месту расположения относительно водного зеркала все насосные агрегаты делятся на следующие типы:
- Поверхностные насосы устанавливаются на некотором расстоянии от источника и сообщаются с ним посредством трубопровода или шланга. Мощность агрегата зависит от расстояния, на котором оно находится от источника. Чем оно больше, тем выше должна быть мощность.
- Погружные агрегаты монтируются в гидротехническом сооружении. При этом корпус прибора должен быть полностью либо частично погружён в воду.
Агрегаты поверхностного типа
Насосы поверхностного типа чаще всего используются в быту для дач, загородных домов и коттеджей. Они подходят для оросительной системы, полива огорода и подъёма давления в системе водоснабжения.
Такие насосы для воды отличаются небольшими размерами, простотой эксплуатации и высокой экономичностью. Если их укомплектовать дополнительной автоматикой, то приборы будут работать, как автономные насосные станции. А при комплектации выносным эжектором агрегат сможет поднимать воду со значительной глубины.
По способу транспортировки воды и устройству такие приборы делятся на следующие типы:
- Вихревые – это агрегаты с особой формой лопастей рабочего колеса, способствующей характерному вращению воды в пространстве между лопастями. Благодаря концентрации завихрений в один канал удаётся добиться мощного вращательного движения потока. В итоге напор такого агрегат в 5 раз выше, чем у его центробежного собрата. Это компактные приборы с приемлемой ценой. Однако они могут работать только с чистой водной средой.
- Центробежные насосы имеют лопасти, которые разбрасывают воду по стенкам рабочей камеры. Это более массивные агрегаты с бесшумной работой.
Самовсасывающие приборы
Такие типы насосов очень ценятся за их простоту, неприхотливость в обслуживании и удобство эксплуатации. В зависимости от наличия эжекторного устройства агрегаты бывают:
- безэжекторные . В них жидкость втягивается за счёт особой гидравлической конструкции насосного оборудования;
- эжекторные . В этом приборе поднятие воды осуществляется за счёт нагнетания вакуума в эжекторе.
Такое оборудование можно использовать для:
- полива огорода и сада;
- обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения загородного дома;
- для подъёма жидкости из чистых или слабо загрязнённых поверхностных водоёмов, колодцев или скважин.
Главный недостаток безэжекторных агрегатов – небольшая высота подъёма, не превышающая 9 м. Однако агрегаты с эжектором легко справятся с этой проблемой. Самовсасывающие насосы сложно эксплуатировать в холодное время года, поскольку все водоподающие механизмы находятся на поверхности и нуждаются в защите от замерзания.
Насосы фонтанного типа
Фонтанный тип насосного оборудования нашёл широкое применение в ландшафтном дизайне. С помощью таких агрегатов обустраивают мини пруды, декоративные водоёмы, ручьи, фонтаны и каскадные водопады. Отдельные модели такого оборудования дополнены функцией фильтрации жидкости, поэтому могут работать с морской водой.
Благодаря использованию специальных насадок можно формировать красивые фонтанные струи. Помимо этого такое насосное оборудование может использоваться для орошения отдельных близкорасположенных территорий.
Фонтанные насосы делятся на два вида:
- приборы, устанавливаемые на дно водоёма (на поверхности видна только насадка);
- агрегаты, монтируемые вне источника воды.
Кроме этого есть сверхмощные агрегаты для создания масштабных водных композиций и обслуживания объектов значительного размера, а также оборудование небольшой мощности для маленьких водоёмов и фонтанных ансамблей.
Насосная станция
Агрегат состоит из следующих частей:
- насоса;
- гидроаккумулятора;
- обратного клапана;
- датчиков управления.
Принцип действия оборудования основан на строении гидробака, внутри которого есть резиновая груша, куда закачивается вода из источника. Эта груша помещена в стальной корпус, в который закачан воздух, создающий определённое давление в системе. Реле давления реагирует на изменение давления воздуха, которое зависит от степени наполнения груши водой. В итоге реле запускает или останавливает насосное оборудование для закачки воды в бак.
Важно: чтобы продлить срок службы насоса, обязательно используйте фильтрующее приспособление на всасывающем патрубке.
Агрегаты погружного типа
Эти приборы устанавливаются в месте забора воды. При этом в водную среду погружается либо весь агрегат с мотором, либо электродвигатель располагается над поверхностью воды. Такое насосное оборудование может перекачивать жидкость со значительной глубины. Оно отличается большой производительностью и эффективным охлаждением двигателя.
В зависимости от внутреннего строения прибор делится на такие виды:
- вибрационные насосы – это приборы, которые всасывают жидкость за счёт электромагнитного поля и вибрационного механизма. Такая работа прибора диктует особые правила его установки – на определённом расстоянии от дна водозабора, поскольку агрегат способен поднимать со дна ил, песок и другой осадок;
- центробежные агрегаты работают за счёт кручения лопастей. Когда на них попадает вода, она отбрасывается на стенки рабочей камеры и под давлением транспортируется наружу.
Скважинные насосы
Данные агрегаты подходят для поднятия воды со дна скважин. Эти приборы имеют вытянутую цилиндрическую конфигурацию и небольшие размеры, позволяющие опускать их в обсадную колонну. Такое оборудование может работать на значительной глубине в артезианских скважинах. Мощность прибора довольно внушительная. Для перекачки подходит только слабозагрязнённая или чистая водная среда.
Совет: при выборе диаметра насоса следите, чтобы его размер был на 1-1,5 см меньше сечения обсадной трубы, поскольку для свободного извлечения прибора используется трос, закреплённый на петле корпуса.
Дренажное оборудование
Это оборудование подходит для перекачивания загрязнённой воды из водоёмов, подтопленных подвалов, котлованов, траншей и т.п. Однако есть и модификации, которые рассчитаны на работу в слабозагрязнённой среде.
Дренажный насос легко справляется с водой, в которой содержится большое количество песка, травы, глины, ила или другого мелкого мусора. А некоторые модели укомплектованы измельчительными ножами, наподобие фекальных насосов. Перекачиваемую воду можно использовать для орошения, полива огорода и технических нужд.
Колодезные агрегаты
Такие насосы подходят для перекачивания воды из шахтных колодцев. Водная среда может содержать небольшое количество мелких примесей в виде песка, глины и ила. Главное их отличие от агрегатов скважинного типа состоит в глубине погружения, она сравнительно небольшая. Подобное оборудование подходит для перекачки чистой воды для нужд питьевого водоснабжения.
Мощность, максимальный напор и производительность такого оборудования довольно внушительные, но и габариты прибора не отличаются компактными размерами. Агрегаты колодезного типа могут похвастаться бесшумной работой и малой вибрацией.
Насосы циркуляционного типа
Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.
В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:
- Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
- Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.
Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.
Канализационные насосные устройства
Такое оборудование используется для отвода сточных вод. В зависимости от места установки насосы могут быть двух видов:
- Погружные дренажные агрегаты канализационного типа монтируются в месте сбора сточных вод, а именно в септике, отстойнике, сточной канаве, выгребной яме и т.п. Подача стоков в эти накопители осуществляется самотёком за счёт наклона труб. Обычно такое оборудование используется на дачных участках.
- Принудительные канализационные насосы наружного типа – это комбинация насосного оборудования и накопительной ёмкости. Это устройство устанавливается в многоэтажных домах, офисных зданиях, производственных помещениях, где нет возможности осуществлять удаление сточных вод самотёком. Они монтируются в подходящей нижней точке системы и осуществляют сбор стоков в специальный бак, откуда под действием насоса они поставляются к месту самостоятельного стока в канализационную систему.
Как правило, многие канализационные фекальные насосы укомплектовываются специальными измельчительными ножами. Это позволяет им транспортировать стоки с высокой степенью загрязнения. За счёт ножей осуществляется измельчение крупных составляющих стоков, что препятствует засорению насосного оборудования.
Насосом называется машина для создания потока жидкой среды. Под жидкой средой понимается капельная жидкость, которая может содержать твердую или газовую фазу. Назначение насоса можно определить следующим образом: сообщить капельной жидкости механическую энергию, чтобы обеспечить ее перемещение по трубопроводам (каналам) или передать энергию через жидкость для привода различных устройств и механизмов.
Насосы являются одним из наиболее распространенных типов гидравлических машин. Они отличаются разнообразным конструктивным исполнением, что иногда затрудняет их классификацию. Поток жидкой среды в насосе создается в результате силового воздействия на жидкость в проточной камере или в рабочей камере насоса. По виду рабочей камеры и сообщения ее со входом и выходом насоса различают насосы динамические и объемные .
Классификация насосов может быть выполнена по различным классификационным признакам:
для динамических насосов:
по виду сил, действующих на жидкость;
по направлению движения жидкой среды;
по виду отвода;
по конструкции рабочего колеса и др.
для объемных насосов:
по характеру движения рабочих органов;
по характеру движения ведущего звена насоса;
по направлению перемещения жидкости;
по виду рабочих органов;
по виду передачи движения к рабочим органам и др.
Динамическим насосом называется насос, в котором жидкая среда перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса.
К динамическим насосам относятся:
1) лопастные - центробежные и осевые;
2) электромагнитные - кондукционные и индукционные;
3) трения - вихревые, струйные, шнековые, вибрационные и др.
На рисунке показана схема центробежного насоса . Поток жидкой среды поступает во всасывающий патрубок 1 в осевом направлении, меняет направление движения в каналах рабочего колеса 2 на радиальное. Под силовым воздействием лопаток поток жидкости увеличивает скорость движения жидкости и давление в рабочем колесе. После прохождения рабочего колеса жидкость поступает в отвод 3. Вход и выход насоса постоянно сообщаются между собой.
Рис. Схема центробежного насоса: 1 - подвод; 2 - рабочее колесо; 3 - отвод; 4 - корпус
Объемным насосом называется насос, в котором жидкая среда перемещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры,
попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.
К объемным насосам относятся:
1) возвратно-поступательные - поршневые, плунжерные, диафрагменные;
2) крыльчатые;
3) роторные - роторно-вращательные, роторно-поступательные, роторно-поворотные и др.
На рисунке показана одна из типовых схем объемного насоса - шестеренного насоса . Насос представляет собой две шестерни, находящиеся в зацеплении. Шестерни находятся в корпусе насоса с малыми зазорами. Одна из шестерен - ведущая, другая - ведомая. При вращении шестерен объем жидкости попадает между зубьями шестерен, изолируется от всасывающей и напорной магистралей, а затем вытесняется зубьями в напорную магистраль.
Рис. Схема шестеренного насоса
Дальнейшая классификация по общим признакам динамических и объемных насосов может быть выполнена:
по направлению оси расположения вращения или движения рабочих органов: горизонтальный насос, вертикальный насос;
по расположению рабочих органов: консольный насос, моноблочный насос;
по конструкции опор: с выносными опорами, с внутренними опорами;
по расположению входа для жидкости в насос: с осевым входом, с боковым входом;
по числу ступеней: одноступенчатый, двухступенчатый, многоступенчатый;
по числу потоков: однопоточный, многопоточный;
по конструкции и виду разъема корпуса: секционный, с торцевым разъемом, с осевым разъемом, двухкорпусный, с защитным корпусом;
по расположению насоса: погружной, скважный, с трансмиссионным валом;
по требованиям эксплуатации: регулируемый, нерегулируемый, дозировочный ручной, реверсивный, обратимый;
по условиям всасывания: самовсасывающий, с предвклю-ченной ступенью, с предвключенным колесом;
по взаимодействию с окружающей средой: герметичный, взрывозащищенный, малошумный, маломагнитный;
по необходимости поддержания температуры среды: обогреваемый, охлаждаемый;
по месту установки: стационарный, передвижной, встроенный;
по размерам: малый, средний, крупный;
по мощности: микро, мелкий, малый, средний, крупный.
Сложившаяся практика классификации насосов отличается от приведенной выше.
Насосы называют, например, по отрасли техники, в которой они используются: насос теплоэнергетики, судовой насос, насос атомной промышленности, насос химический и т. д.;
или по роду перекачиваемой жидкости: для чистой воды, масляный, нефтяной, бензиновый;
по целевому назначению: питательный, смесительный, дозировочный и т. д.
Насос – тип гидравлической машины, который перемещает жидкость путем всасывания и нагнетания, используя кинетическую или потенциальную энергию. Насос необходим для использования в противопожарных технических средствах, для отвода жидкостей в жилых кварталах, при подаче топлива и многих других целях. По области применения, конструкции, принципу действия существует разные виды и типы насосов. При использовании насосов для различных целей необходимо знать, какие виды бывают и чем они отличаются.
Общая классификация
В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.
Виды насосов и их классификация
Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.
По техническим характеристикам:
- в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
- давление и напор;
По области применения:
- бытовые;
- промышленные.
Разделение насосов по сферам применения
Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.
Типы насосов
По целевому назначению:
- погружные насосы;
- поверхностные насосы.
По способу энергопитания:
- электрические насосы;
- жидкотопливные насосы.
В зависимости от типа воды:
- для чистой воды;
- для воды средней степени загрязненности;
- для воды высокой степени загрязненности.
Типы бытовых насосов и область их применения
По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.
Существует четыре типа бытовых насосов:
- садовые;
- насосные станции;
- дренажные;
- глубинные.
Описание и характеристики насосов
Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.
Разновидности насосов по конструкции
По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.
Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры
Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.
- Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
- Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.
Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.
Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:
- Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
- Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
- Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
- Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
- Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
- Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.
Существует также деление динамических насосов по принципу действия:
- Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
- Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
- Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.
Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.
Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:
- для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
- для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
- для систем полива.
Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.
Классификация по назначению
По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.
В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.
При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.
Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.
Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.
Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.
Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).
Выделяют виды водяных насосов по назначению:
- Водоподъемные.
- Циркуляционные.
- Дренажные.
В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.
- Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
- Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
- Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.
Классификация по виду перекачиваемой среды
В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.
Насосы используют для перекачивания:
- чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
- жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
- не сильно загазованных жидкостей;
- смесей газа и жидкости;
- агрессивных жидкостей;
- жидких металлов.
Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.
Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.
Виды промышленных насосов
В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:
- многоступенчатые;
- маслонасосы шестеренные;
- насосы химические погружные;
Промышленные насосы используются в различных областях
- в легкой промышленности;
- в химической промышленности;
- в строительстве;
- в машиностроении;
- при добыче полезных ископаемых.
Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.
К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.
Основные виды насосов по типу подводимой энергии:
- насосы, работающие за счет механической энергии;
- водоструйные насосы;
- насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.
К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.
Насосы для систем пожаротушения
Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:
- напор;
- частота вращения колеса;
- высота всасывания;
- объем перемещаемой воды.
В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.
Масляные и топливные насосы
Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.
Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.
Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.
Погружные насосы
Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.
(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)