Как устроен насос. Центробежный насос: устройство, принцип работы и характеристики

Как устроен центробежный насос. Из каких основных элементов состоит конструкция. Какой принцип работы центробежного насоса. Каковы основные характеристики и параметры центробежных насосов. Где применяются центробежные насосы.

Конструкция и устройство центробежного насоса

Центробежный насос имеет следующую конструкцию и основные элементы:

• Корпус в форме улитки
• Электродвигатель, соединенный с корпусом через муфту
• Рабочее колесо (крыльчатка) с лопастями
• Вал
• Сальники
• Подшипники
• Уплотнительные кольца

Дополнительно насос может комплектоваться напорным и всасывающим шлангами, обратным клапаном, фильтром грубой очистки и другими элементами.

Принцип работы центробежного насоса

Как работает центробежный насос? Принцип действия основан на создании центробежной силы при вращении рабочего колеса:

1. При вращении колеса жидкость захватывается лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к периферии.
2. В центре рабочего колеса создается разрежение, благодаря которому происходит всасывание новых порций жидкости.
3. На выходе из колеса жидкость попадает в спиральный отвод корпуса, где ее скорость уменьшается, а давление возрастает.
4. Из спирального отвода жидкость под напором поступает в напорный патрубок.

Таким образом обеспечивается непрерывная подача жидкости под давлением.

Основные характеристики центробежных насосов

К ключевым параметрам центробежных насосов относятся:

• Подача (производительность) — объем жидкости, перекачиваемый в единицу времени
• Напор — энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости
• Мощность — потребляемая энергия при работе насоса
• КПД — отношение полезной мощности к потребляемой
• Частота вращения рабочего колеса
• Допустимый кавитационный запас

Эти характеристики определяют область применения и эффективность работы центробежного насоса.

Где применяются центробежные насосы?

Благодаря своим преимуществам, центробежные насосы нашли широкое применение в различных отраслях:

• Водоснабжение и канализация
• Системы отопления и кондиционирования
• Промышленность (перекачка различных жидкостей)
• Сельское хозяйство (орошение, животноводство)
• Пищевая промышленность
• Нефтегазовая отрасль
• Энергетика
• Судостроение

Центробежные насосы используются везде, где требуется перекачивать большие объемы жидкостей при относительно небольших напорах.

Преимущества и недостатки центробежных насосов

К достоинствам центробежных насосов можно отнести:

• Высокую производительность
• Простоту конструкции
• Компактность
• Низкую стоимость
• Возможность перекачки загрязненных жидкостей
• Плавную характеристику

Основные недостатки:

• Необходимость заполнения жидкостью перед пуском
• Зависимость напора от подачи
• Возможность кавитации при низком давлении на входе
• Ограниченная высота всасывания

Однако преимущества центробежных насосов во многих случаях перевешивают их недостатки, что обуславливает их широкое применение.

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы классифицируют по нескольким признакам:

По количеству рабочих колес:

• Одноступенчатые
• Многоступенчатые

По расположению вала:

• Горизонтальные
• Вертикальные

По способу соединения с двигателем:

• Моноблочные
• Со свободным концом вала

По конструкции корпуса:

• Спиральные
• Секционные

Выбор типа насоса зависит от конкретных условий применения и требуемых характеристик.

Как правильно подобрать центробежный насос?

При выборе центробежного насоса необходимо учитывать следующие факторы:

1. Требуемую производительность (подачу)
2. Необходимый напор
3. Свойства перекачиваемой жидкости (плотность, вязкость, наличие примесей)
4. Температуру жидкости
5. Условия всасывания
6. Режим работы (постоянный или периодический)
7. Условия эксплуатации (помещение, открытый воздух)
8. Требования к материалам конструкции

Правильный подбор насоса обеспечит его эффективную и надежную работу в течение длительного времени.

Техническое обслуживание центробежных насосов

Для обеспечения длительной и бесперебойной работы центробежного насоса необходимо выполнять следующие мероприятия:

• Регулярно проверять состояние подшипников и смазывать их
• Контролировать состояние сальниковых уплотнений
• Следить за отсутствием протечек
• Проверять центровку насоса и двигателя
• Очищать фильтры на всасывающей линии
• Контролировать параметры работы (подачу, напор, потребляемую мощность)
• Своевременно заменять изношенные детали

Соблюдение правил технического обслуживания позволит избежать преждевременного выхода насоса из строя и обеспечит его эффективную эксплуатацию.

устройство и конструкция центробежного насоса

У многих дачных участков нет подвода воды. Поэтому для полива хозяева приобретают и устанавливают водяные насосы. Насосы представляют собой приборы, с помощью которых перекачиваются определенные объемы жидких веществ или газа. Первые из них появились в первом веке нашей эры.

Простейший и самый древний насос имел поршневое устройство. Он состоит из цилиндра, поршня, входной, выходной трубы и двух клапанов. Когда поршень движется вверх, в нижней части цилиндра давление уменьшается, а в верхней увеличивается. Клапан на входной трубе открывается, и жидкость всасывается в цилиндр. Клапан поршня при этом закрыт, и жидкость в верхней части цилиндра вытесняется через верхнюю трубу.

Затем поршень движется вниз, уменьшая давление в верхней части цилиндра, и увеличивая в нижней. За счет этого открывается клапан поршня, и закрывается клапан входной трубы. Перекачивания жидкости в это время не происходит. Цилиндр с поршнем может располагаться и перпендикулярно потоку воды. В этом случае клапаны располагаются на входной и выходной трубе.

Появилось лучшее мобильное приложение для опытных БИгроков и можно абсолютно бесплатно скачать 1xBet на Андроид телефон со всеми последними обновлениями и по новой открыть для себя ставки на спорт.

Содержание

Виды насосов

Лучшие условия, коэффициенты в линиях на спортивные мероприятия и это в приложении от 1xBet, скачать 1хБет на Андроид телефон можно по ссылке бесплатно и получить бонус по промокоду MyAndroid.

Насос для подкачки каждый дачник может подобрать индивидуально, все зависит от того, какой напор ему требуется для полива огорода и сада. В данной статье мы рассмотрим самые популярные и практичные агрегаты для использования на приусадебном участке.

Мембранный насос , как и поршневой, не может работать без клапана. Жидкость перекачивается за счет периодического уменьшения и увеличения рабочего объема в результате смещения мембраны. Клапаны обеспечивают ее протекание в нужном направлении. Такие агрегаты обладают очень хорошей герметичностью, поэтому могут использоваться для перекачивания даже горючих жидкостей.

Корпус шестереночного насоса выполнен так, что шестеренки прилегают к корпусу плотно со всех сторон. Жидкость не может пройти в том месте, где шестеренки зацепляются за зубья. Но этими же зубьями она проталкивается вдоль их внешних поверхностей. Шестереночные агрегаты обычно используются в механизмах для подачи машинного масла.

Центробежный насос получил свое название из-за того, что в основе его работы заложен принцип центробежной силы. Ее создает вращающееся колесо с лопатками. Жидкость или газ подводятся в направлении центра оси вращения колеса, и выталкиваются через выход трубы. Такие агрегаты используются в вентиляции для откачивания загрязненного воздуха.

Струйный насос отличается от других тем, что в нем нет движущихся частей. В него под давлением подается вода. Вылетая с большой скоростью, она за счет создаваемого разрежения увлекает за собой перекачиваемую жидкость. Такие агрегаты используются в распылителях.

Рекомендуем к прочтению:

Есть еще перистальтические конструкции, в которых перекачиваемая вода не соприкасается с его механизмом. Вращающиеся ролики просто продавливают жидкость через гибкий шланг. Такие агрегаты используются там, где важную роль играет чистота перекачиваемых веществ, например, в медицине.

Центробежные насосы

Как показала практика, наибольшей популярностью и практичностью пользуются агрегаты с центробежным устройством конструкции. Принцип действия у насосов достаточно прост.

Устройство и механизм насоса внешне похожи на улитку, состоит он из металлического корпуса, внутри которого находится рабочий вал в окружении рабочего колеса. Вращается он при помощи шпонки. Само колесо состоит из дисков в количестве двух штук и прикрепленных к центру изогнутых лопаток. Корпус делают металлическим (чаще всего его изготавливают из чугуна или стали), колеса выполняют из полимерных материалов. Вал колеса бывает двух видов: двухопорный или консольный.

Прежде чем запуститься, полость насоса и втягивающий влагу трубопровод заполняется водой, которую необходимо прокачать. Когда рабочее колесо начинает вращаться с большой скоростью, то на него оказывается давление направленной центробежной силы, и жидкость начинает движение между лопастями лопаток, от центра к спиральной камере и мощным потоком выбрасывается в нее. Лопатки перекачивают жидкость, передавая энергию от электрического двигателя.

Вращающиеся поверхности лопаток передают жидкости энергию, получаемую насосом от электродвигателя. Скорость вращения жидкости увеличивается, соответственно, напор выталкиваемой воды также увеличивается. Вода на рабочее колесо поступает в направлении оси с двух сторон, в каналах между лопастями потоки жидкости соединяются.

В спиральном отделе с увеличенным сечением, кинетическая энергия сильной струи воды превращается в потенциальную, давление становится еще более сильным. Жидкость втягивается в трубопровод, в патрубке происходит разрежение, в результате вода постоянно прибывает по направлению оси рабочего колеса и непрерывно выводится под давлением в напорный трубопровод.

Раньше популярностью пользовались модели с сальниковой набивкой, сейчас предпочтение отдают конструкциям с торцевым уплотнителем вала, которое обеспечивает полную герметичность корпуса насоса, даже в том случае, когда при вибрациях вал рабочего колеса смещается.

Классификация центробежных насосов

Центробежные агрегаты могут быть одноступенчатыми с двухсторонним подводом воды и многоступенчатыми. На многоступенчатых насосах установлено несколько вращающихся колёс. Принцип действия во всех конструкциях идентичен: поступающая жидкость под воздействием центробежной силы движется к выходу вращающимися рабочими колёсами. Рабочее колесо – это втулка, к которой прикрепляется определенное количество лопастей в форме крыльев. Такая форма лопастей позволяет рабочему колесу закручивать потоки, подаваемой в насос воды.

В последнее время популярными становятся агрегаты с диагональным направлением потока жидкости. Принцип сохраняется тот же, как и в центробежных конструкциях, только угол напора потока составляет 45о. Вал в таких насосах расположен вертикально.

Маркировка насосов

Центробежные насосы маркируются согласно классификации. Количество ступеней, с помощью которых жидкость подводится к рабочему колесу, ставится первой. Например, односторонний подвод обозначается буквой «О», а двухсторонний – буквой «Д». Первые цифры обозначают производительность в м3/ч, например, 32 куба. Следующие цифры обозначают напор, который исчисляется в метрах водяного столба.

Рекомендуем к прочтению:

Само название насоса обычно содержит информацию о силе, под давлением которой работает устройство. К примеру, насос с названием «Гидросила» трудится под давлением воды. После наименования указан восьмизначный номер, первые цифры которого обозначают порядковый номер изготовленного насоса. Последние четыре цифры указывают на дату его производства: две последние цифры года и порядковый номер месяца изготовления. Буквы обозначают принцип действия насоса, цифры объём перекачиваемой жидкости за определенный промежуток времени.

Консольные насосы

Консольное расположение вала позволяет собирать наиболее простые, удобные конструкции, при которых вода поступает через входящее отверстие с корпуса на колесо, и откуда потоком она выгоняется в спиралеобразный кожух и далее в напорный трубопровод. Опоры в таких конструкциях ставятся двух видов: Шариковая; Скользящего трения.

Модели консольного типа используются для перекачки чистой прохладной воды и всегда имеют горизонтальный вид, вход для жидкости расположен только с одной стороны, напор возможен до 90 м, принцип работы конструкции такой же, как и у остальных центробежных насосов.

Устройство консольного насоса составлено таким образом, что все действующие механизмы находятся в положении горизонтально. Вода из рабочего колеса выталкивается через спиральный канал корпуса в напорный трубопровод, расположенный под углом 90о, и может быть развернут на 90, 180 или даже 270о. Это зависит от того, под каким углом было установлено крепление корпуса по отношению к опорной стойке.

Для уменьшения осевого давления конструкцию оснащают уплотнителем и дополнительными разгрузочными отверстиями, которые расположены на втулке колеса. Если разгрузочные отверстия не нужны, дополнительное уплотнение заменяется подшипниками или сальниками.

Консольные центробежные агрегаты могут иметь вертикальную конструкцию. В этом случае принцип действия сохраняется, за исключением того, что устройство имеет вертикальное расположение. Такие агрегаты используются для орошения земли или в промышленной энергетике.

Консольные насосы бывают моноблочными и устанавливаемыми на стойку. Моноблочные конструкции более удобны в использовании, поскольку их можно установить прямо на трубопровод, в то время как насосы на стойке укрепляются прямо на фундамент и заливаются цементом. Демонтаж консольных насосов на стойке представляет определенные сложности, поэтому отдавайте предпочтение конструкциям, которые будут более эффективными для вашего дачного участка. Съёмные конструкции могут быть демонтированы без вашего участия сторонними лицами, поэтому если вы хотите обезопасить свой насос от воров, лучше установить на участке устройство консольного типа на стойке.

Многоступенчатые насосы

Многоступенчатые насосы устанавливают в тех случаях, когда необходимо развить сильный водяной напор. В них расположены рабочие колёса в определенном количестве, которые прикреплены к единому валу. Принцип действия отличается тем, что каждое из них имеет собственную рабочую камеру, образующую отдельную ступень. Корпус изготовлен таким образом, что вода перемещается из одной ступени в другую поочередно, вплоть до момента выхода из патрубка. Напор подачи воды увеличивается кратно.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

9 апреля 2018

Насосы центробежного типа – один из наиболее популярных типов насосного оборудования. Современные производители предлагают множество моделей для бытового и промышленного применения. Устройства используются в технологических процессах, для забора жидких сред из скважин с последующей транспортировкой по горизонтали или подъемом на требуемую высоту, осушения подвалов. С помощью центробежных моделей организуют полив, водоснабжение животноводческих хозяйств, создают автономные системы водоснабжения.

Особенности конструкции и принцип действия центробежного насоса

Независимо от модели, центробежные агрегаты включают:

• Корпус с входным и выходным патрубками. Обычно имеет конфигурацию, напоминающую улитку.
• Электродвигатель. Для обеспечения бесперебойной работы двигатель располагают в герметичном пространстве, защищенном от попадания рабочих сред.
• Вал. Передает крутящий момент от двигателя к рабочему колесу, на внешней поверхности которого расположены лопатки. Они предназначены для перемещения рабочей среды по внутренней камере.
• Подшипниковые узлы. Облегчают вращение вала.
• Уплотнения. Защищают внутренние компоненты агрегата от контакта с рабочими средами.

Дополнительно в устройство центробежного насоса входят конструктивные элементы, повышающие функциональность, безопасность и эффективность его использования:

• Шланги различного назначения.
• Обратный клапан, предохраняющий аппарат от возврата рабочей среды.
• Фильтр грубой очистки, устанавливаемый перед агрегатом. Предохраняет внутренние узлы устройства от повреждения крупными механическими включениями.
• Измерительные устройства – вакуумметры, манометры.
• Запорно-регулирующая трубопроводная арматура.

Принцип работы насосного оборудования этого типа:

• При включении электродвигателя начинает вращаться рабочее колесо, расположенное в наполненном водой корпусе.
• Под воздействием центробежной силы происходит вытеснение воды к наружным участкам камеры, а затем под действием созданного избыточного давления – в напорный трубопровод.
• Благодаря созданию избыточного давления у наружных стенок камеры, в центре рабочего колеса давление снижается. В агрегат поступает жидкость из всасывающего трубопровода, что обеспечивает непрерывную работу устройства.

Классификация центробежных насосов

По конструктивному исполнению различают следующие виды насосного оборудования:

• В зависимости от количества рабочих колес, центробежные агрегаты называют одно- или многоступенчатыми. Многоступенчатые модели обеспечивают высокий напор. Колеса могут иметь два диска – задний и передний или только задний. Модели первого типа используются в трубопроводах низкого давления или для перекачки густых жидких сред.
• По ориентации корпуса в пространстве – горизонтальные и вертикальные. На корпусе могут быть расположены один или два всасывающих патрубка.
• По создаваемому давлению различают модели низкого (до 0,2 МПа), среднего (0,2-0,6 МПа), высокого (более 0,6 МПа) давления.
• По скорости вращения производители предлагают агрегаты – высокоскоростные, нормального и тихого хода.
• По назначению – центробежные насосы для перекачки воды, фекальные, дренажные, скважинные.

При выборе подходящей модели учитывают характеристики рабочего колеса:

• Материал изготовления. Сталь, чугун, медные сплавы – применяются для моделей, предназначенных для работы с неагрессивными средами. Для эксплуатации в контакте с химически активными средами востребованы колеса из современных керамических материалов.
• Технология производства. Литье и штамповка применяются для изготовления изделий, используемых в мощных агрегатах, клепка – для аппаратов низкой мощности.
• По конфигурации лопастей – прямых, загнутых в сторону вращения колеса или в противоположную сторону.

Поверхностные и погружные насосы: устройство, характеристики и области применения

Один из основных классификационных признаков – расположение установки во время работы.

Поверхностные агрегаты

Такие аппараты располагают на поверхности грунта, а в резервуар, емкость, водоем, колодец, отстойник опускают заборный шланг. Эти модели просты в монтаже, обслуживании и ремонте. Но есть и минусы, ограничивающие их область применения. К ним относятся:

• невысокая мощность, возможность забора жидкости с глубины не более 8-10 м;
• высокий риск поломки при работе на сухом ходу;
• меньшая, по сравнению с погружной помпой, производительность.

Погружные центробежные насосы

Агрегаты располагают в самой рабочей среде, фиксируя их с помощью троса на крепежном элементе, расположенном на поверхности грунта. К этим аппаратам предъявляются высокие требования по герметичности корпуса.

Преимущество погружных моделей – способность создавать высокий напор даже при небольших габаритах. К минусам относят сложность периодического обслуживания и проведения ремонтных работ.

При выборе подходящей модели центробежного насоса учитывают глубину, с которой будет производиться откачка жидкости и/или расстояние транспортировки по горизонтали, требуемую производительность, величину напора, характеристики рабочей среды, гидравлические показатели трубопроводной системы, энергоэффективность аппарата.

Как работают насосы (Богданов К.Ю.)

Как работают насосы?

Насосы необходимы для перекачивания жидкостей или газов.

С помощью ручного (слева) или ножного (справа) насоса можно накачать колесо автомобиля или велосипеда.

На схеме внизу показано, как работает такой насос

Когда поршень движется справа налево, давление воздуха справа от него уменьшается. В результате, правый клапан закрывается, а верхний клапан открывается. Поэтому в цилиндр начинает поступать голубой воздух через верхний клапан. Когда голубой воздух заполняет весь цилиндр, поршень начинает двигаться в обратную сторону (слева направо) и давление справа от поршня возрастает. Это приводит к тому, что верхний клапан закрывается, а правый открывается, и воздух под давлением выходит через правый клапан. Так с помощью насоса можно перекачивать воздух или откачивать его из какого-нибудь сосуда.

За пределами больших городов воду иногда качают с большой глубины с помощью специальных насосов так, как это изображено на фото внизу.

Этот насос работает так, как это показано на анимации внизу.

Основную роль в поднимании голубой воды играет красный поршень с чёрным клапаном. Когда поршень идёт вниз, клапан открывается, и вода заполняет полость внутри поршня. Когда поршень движется вверх, клапан закрывается, и вода в нём поднимается вместе с поршнем. Уровень воды в цилиндре становится всё выше и выше, и наконец она начинает выливаться из крана.

Работа многих насосов напоминает работу вентиляторов, так как внутри них постоянно вращаются лопасти или шестерёнки, которые передвигают порции жидкости или газа. В таких насосах нет никаких клапанов. Это роторные (от rotate – вращаться) насосы.

         

Наверно самым старым насосом является «винт Архимеда». С помощью него поднимали воду тысячи лет тому назад.

Видно, как красный шарик медленно поднимается вверх по лопастям этого винта.

 

 

 

как устроен, работает в системе, принцип работы, где должен работать, конструкция

Решить проблему замедленного прогрева и уменьшить сечение магистралей просто — достаточно поставить циркуляционный насос.

Это такое устройство, поддерживающее постоянное упорядоченное перемещение теплоносителя внутри труб и компенсирующее сопротивление потоку самой системы.

В результате котёл работает с меньшей нагрузкой, скорость прогрева увеличивается, магистрали становятся более компактными и незаметными. И эффективно обогреть уже можно больший объем. Плюс КПД вырастает минимум на треть.

Конструкция циркуляционных насосов в доме: как они устроены?

Конструкция циркуляционного насоса ничего сложного не представляет. Автомобильная помпа или дренажная система работают по тому же принципу.

Есть электродвигатель, использующийся в качестве привода, и турбина.

Точнее, центробежное крыльчатое колесо. Крыльчатка заключена в корпус-улитку от которого отходят два патрубка.

У одного из патрубков во время работы создаётся разрежение, у другого — компрессия.

Справка! Помимо этого, у каждого устройства есть ещё электрическая часть, отвечающая за коммутацию и изменение режимов работы.

Два основных вида устройства для системы отопления

Циркуляционные насосы различают по условиям работы. Если ротор соприкасается с рабочей средой, то он называется мокрым. Если ротор изолирован от перекачиваемой жидкости, то он называется сухим.

Принцип работы сухого ротора

• КПД выше;
• способен работать с загрязнённой жидкостью;
• подходит для перекачки больших объёмов;
• менее чувствителен к перепадам температуры.

Ротор устроен без активного возбуждения (постоянный магнит) и соприкасается с перекачиваемой жидкостью — так называемый мокрый. Находится в отдельном стакане, изолированном от электрического статора.

Внимание! Роль смазки и охлаждения играет транспортируемая среда.

Из плюсов:

• простота устройства;
• сравнительно низкая цена;
• долгий срок службы;
• бесшумность работы;
• компактность.

Фото 1. Циркуляционный насос с сухим ротором Wilo Crono Bloc-BL 50/220-3/4 с высоким уровнем КПД.

Из минусов:

• низкий КПД;
• необходимость точного соблюдения правил монтажа — ротор располагается строго горизонтально;
• чувствительность к чистоте — абразивные примеси в теплоносители резко сокращают срок службы;
• повышенная шумность;
• необходимость регулярного техобслуживания и меньший срок службы.

В каком режиме работает мокрый ротор?

Чаще в частном доме устанавливают циркуляционные насосы с мокрым ротором. При этом их низкая эффективность не играет особой роли, поскольку итоговая затрачиваемая мощность невелика. Куда важнее бесшумный режим, долговечность, нетребовательность к ТО и компактность.

Фото 2. Циркуляционный насос с мокрым ротором Making Oasis Everywhere CN-22/2, компактный и долговечный.

Особенности подключения

При подключении прибора желательно учитывать ряд рекомендаций. Соблюдение несложных правил увеличит срок службы системы, она должна работать более эффективно.

Лучше, когда поток, создаваемый насосом, ориентирован горизонтально. При вертикальной направленности эффективность падает на 30%.

Как уже говорилось, ротор мотора располагается горизонтально.

В противном случае возможен перегрев и преждевременный выход из строя. Соблюдение этого условия обязательно!

Устройство лучше ставить на обратной магистрали — для снижения тепловой напряжённости.

Кроме того, перед ним стоит установить грязевой фильтр — ротор чувствителен к наличию примесей окалины, песка, накипи.

Важно! При монтаже предусматривают обводную магистраль — байпас с обязательным перекрывающим шаровым краном или автоматическим клапаном. Это позволит менять оборудование, не нарушая работы системы.

На входе и выходе устройства также ставят отсекающие шаровые краны на случай ремонта или профилактики. Их можно заменить на один кран или автоматический шаровой клапан.

Питающую магистраль лучше подключать до насоса — его место между нею и котлом.

Полезное видео

Видеообзор популярных циркуляционных насосов, их характеристика, и принцип работы.

Какая должна быть эффективность?

Расход электроэнергии таким устройством невелик, но за год накапливается солидный дебет. Поэтому большинство моделей оборудованы трехступенчатым регулятором, позволяющим оптимально настроить работу системы отопления.

Кроме того, в современных конструкциях предусмотрена электронная регулировка мощности, меняющая скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры теплоносителя. Это делает работу отопления более эффективной.

Как устроен центробежный насос — основные характеристики. Жми!

Построив свой загородный дом, каждый человек, прежде всего, задумывается о том, чтобы оптимальным способом подвести магистрали электричества и водоснабжения.

Но часто возникает ситуация, когда коттедж расположен весьма далеко от всех инженерных коммуникаций. В таких случаях владельцы задумываются об альтернативных источниках электроэнергии и водоснабжения.

Одним из альтернативных источников водоснабжения является забор воды из скважины или водоема. И вот здесь как раз не обойтись без насосного оборудования, оптимальным вариантом которого являются центробежные насосы.

Поэтому целью нашей статьи будет исчерпывающая информация о том, что собой представляют центробежные насосы, какие они имеют характеристики, а также расскажем, как изготовить своими руками этот вид насосных агрегатов.

Назначение

Ни для кого, наверное, не секрет, что насосные агрегаты, в первую очередь, предназначены для перемещения водной массы под давлением от источника непосредственно к потребителю.

Иначе говоря, центробежный насос являются основным элементом автономной системы водоснабжения.

Благодаря уникальной конструкции и эффективному функционированию, насосное оборудование этого типа нашло свое применение в следующих сферах жизнедеятельности:

• центробежные насосы для воды являются оптимальным вариантом организации технического водоснабжения на предприятиях;
• в промышленности агрегаты эффективно используют для перемещения всевозможных жидкостей и растворов между объектами производства;
• в сельском хозяйстве насосы этого вида широко применяются для подачи воды на животноводческие фермы, а также их используют для организации полива растений;
• коммунальное водоснабжение городов исключительно функционирует благодаря центробежным агрегатам;
• в частном секторе насосное оборудование этого вида является незаменимым элементом организации водоснабжения дачного участка.

Зная широкую сферу применения центробежных насосов, любопытный читатель вполне резонно может задать логичный вопрос: а как же работают агрегаты этого вида? В чем заключается уникальность их эксплуатации?

Чтобы ответить на эти вопросы и понять принцип действия центробежных агрегатов, прежде всего, необходимо знать, из каких конструктивных элементов они состоят.

Как устроены

Конструкция насосного агрегата этого вида состоит из следующих основных элементов:

• корпус, который, как правило, выполнен в форме улитки;
• Устройство центробежного насоса. (для увеличения нажмите)электродвигатель, который является приводом, и соединяется с корпусом насоса посредством муфты;
• рабочее колесо представлено в виде крыльчатки, иначе говоря, это диск с лопастями;
• вал агрегата;
• сальники;
• подшипники;
• уплотняющие кольца.

Помимо этого, центробежный насос может быть укомплектован дополнительными узлами, к перечню которых можно отнести:

• напорный шланг;
• всасывающий шланг;
• обратный клапан, в котором размещена сетка для фильтрации поступающего потока воды;
• вакуумметр, который предназначен для контроля разряженности воздуха в системе насоса;
• манометр, который контролирует мощность создаваемого водного потока;
• запорная арматура, позволяющая контролировать поступление и вывод воды из насоса.

Зная теперь основные узлы центробежного насоса, можно смело поговорить о том, как работает этот агрегат.

Принцип работы

Название агрегата этого вида образованно из двух слов: «центр» и «бег».

Поэтому принцип действия центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

• корпус агрегата наполняется водой посредством использования всасывающего шланга;
• от поступления воды приходит в движение рабочая крыльчатка;
• при движении рабочего колеса возникает центробежная сила, которая отталкивает воду от центра по бокам;
• в результате возникает высокое давление, выталкивающее воду из корпуса насоса в напорный трубопровод;
• когда создается повышенное напор воды в подающем шланге, в это время в центре рабочего колеса давление заметно снижается, что в свою очередь, способствует подаче новой порции жидкости.

Циклические действия по вышеуказанному способу, по сути, и представляют собой принцип действия центробежного насоса.

Рабочие свойства

Немаловажным является тот факт, что при выборе центробежного насоса, в первую очередь, стоит обращать внимание на ряд технических характеристик агрегата, которые заключаются в следующих важных моментах:

• коэффициент полезного действия, который характеризирует эффективность центробежного насоса;
• высота забора воды представляет собой численное значение расстояния между корпусом агрегата и нижним уровнем, с которого происходит подача жидкости;
• показатель подачи воды указывает на объем жидкости, которую подает агрегат за определенную единицу времени;
• напор насоса представляет собой не что иное, как разницу давления поступающей в агрегат воды и, соответственно, выходящей из нее;
• гидравлический показатель представляет собой характеристику снижения напора при подаче воды по магистралям;
• мощность, которая передается на центральный вал центробежного насоса;
• максимальное давление агрегата представляет собой наибольший показатель, при котором оборудование бесперебойно может работать;
• показатель энергеэффективности характеризирует количество энергии, которая затрачена на перекачку определенного объема воды.

Как сделать своими руками

Сразу стоит оговориться, что выполнить производственный вариант центробежного насоса практически невозможно, так как его конструктивные детали достаточно оригинальны.

Но не стоит отчаиваться потому, что существует множество альтернативных способов изготовления центробежного насоса, которые основаны на принципе центробежной подачи воды. В качестве примера приведем одну из многих технологий изготовления центробежного насоса своими руками.

Для этого вам потребуется:

• корпус цилиндрического вида;
• вал, на котором расположено рабочее колесо с лопастями.

Порядок же выполнения работ заключается в следующем:

• указанный вал необходимо расположить внутри корпуса устройства;
• необходимо придумать способ подачи воды к агрегату.

Таким образом, поступающая жидкость заставит крутить рабочее колесо, что, в свою очередь, способствует возникновению центробежной силы, которая и создаст необходимый напор воды.

Плюсы и минусы

К числу преимуществ использования центробежного насоса можно отнести следующие важные моменты:

• высокий уровень производительности;
• с помощью центробежного агрегата можно осуществить равномерную подачу воды;
• небольшие габаритные размеры, иначе говоря, компактность изделия;
• простота в обслуживании;
• достаточно длительный период эксплуатации оборудования этого вида.

Среди недостатков можно отметить следующие моменты:

• центробежный насос не всасывает сначала сам воду, для его запуска необходимо провести заливку жидкости в корпус агрегата;
• как правило, насосы этого вида выдают не очень сильный напор, а чтобы повысить этот показатель необходимо использования многоступенчатых агрегатов этого вида.

Как видим, недостатки центробежных насосов вполне можно снивелировать, главное, внимательно подходить к обслуживанию оборудования этого вида.

Таким образом, в этой статье мы максимально подробно дали пояснение того, что собой представляет центробежный насос. Надеемся, что изложенная информация станет для вас достаточно полезным информативным материалом.

Смотрите интересное видео, в котором пользователь на примере изготовления центробежного насоса своими руками наглядно показывает его устройство и принцип действия:

☰ Принцип работы насоса гидроусилителя рулевой системы

Насос ГУР — устройство, которое преобразует механическую энергию в давление жидкости и нагнетает масло в рулевой механизм под давлением.

В системе гидроусилителя руля подавляющего большинства автомобилей используются центробежные пластинчатые (шиберные) насосы преимущественно двукратного действия, где всасывание и нагнетание происходит два раза за один оборот вала.

Устройство насоса гидроусилителя и принцип действия

Насосы ГУР устроены примерно одинаково:

• Корпус с крышками — верхней и нижней.
• Шкив — для агрегатов с механическим приводом (ременной передачей) от двигателя автомобиля или электромотор — для насосов с электроприводом.
• Вал с подшипниками или втулкой, на котором закреплен шкив, рабочая пара.
• Торцевые распределительные диски с окошками всасывания и нагнетания масла, расположенными диаметрально противоположно друг другу.
• Статор — неподвижная часть рабочей пары, в которой вращается ротор. Круглый в насосах однократного действия, эллиптический — в двукратных агрегатах.
• Ротор с подвижными пластинами, закреплен на валу через шлицевые соединения.
• Уплотнительные элементы: прокладки, сальники, уплотнительные кольца.

Устройство насоса гидроусилителя подразумевает также датчик давления, который контролирует работу насоса: если агрегат не работает, устройство направляет поток масла в обход.

Устройство насоса ГУР

Особенности устройства и работа насоса гидроусилителя

Пластинчатые насосы отличаются высоким коэффициентом полезного действия и практически не ломаются, если вовремя менять масло.

Устройство насоса гидроусилителя руля обуславливает его надежность.

Работа насоса ГУР основана на простом физическом принципе увеличения-уменьшения объема и разницы давления. Ротор вращается внутри статора эллиптической формы. Во время вращения ротора подвижные пластины под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и упираются в стенки статора, а затем возвращаются в пазы. В серповидной полости статора выдвинувшиеся пластинки образуют область низкого давления, где через впускное окно засасывается масло из бачка. Проходя через сужающуюся часть серповидной полости, пластины задвигаются, давление повышается, полость с маслом подходит к нагнетательному окну, и масло “выдавливается” в нагнетательный патрубок.

В современных лопастных насосах полостей высокого и низкого давления по две — за один оборот вала всасывание и нагнетание происходит дважды.

Ротор и статор насоса ГУР

Насос гидроусилителя с эллиптическим статором выбран автопроизводителями не случайно: за счет формы статора ротор агрегата разгружен от действия сил давления, а значит медленнее изнашивается и служит гораздо дольше.

Сам по себе насос ГУР не требует специального ухода или систематического ТО. В насосах “солидного возраста” или в неухоженных агрегатах могут износиться внутренние детали: вал, пластины, статор, подшипники. Поэтому важно периодически осматривать агрегат, регулировать натяжение приводного ремня, менять уплотнительные элементы и обязательно своевременно менять масло. А также следить за работой всей системы гидроусилителя.

Электрические водяные насосы. Виды и работа. Как выбрать

Электрические водяные насосы являются главным элементом систем водяного снабжения, полива, откачки и циркуляции воды. От функциональности водяного насоса зависит работоспособность всей системы. Если насос подобран неправильно, с недостаточной мощностью, неподходящей конструкцией для выполнения определенных функций, то неизбежны сбои в работе. При этом потребуется приобретать дополнительное оборудование, либо другую модель электрического насоса.

Чтобы сделать правильный выбор электронасоса для дачи, дома или для других задач, необходимо учитывать особенности конструкции, принцип действия, технические параметры и назначение водяных насосов с электроприводом.

Принцип действия

Общий принцип работы водяных насосов один и тот же, хотя каждый вид насоса имеет свои особенности устройства. При запуске электрического двигателя внутри корпуса образуется состояние вакуума, благодаря чему вода всасывается в эту камеру низкого давления. Далее она перемещается к патрубку выхода и под большим давлением выталкивается по нему в трубопровод или шланг.

Давление в насосе определяет силу выталкивания из него воды (напора), и должно быть достаточным для преодоления сопротивления воды.

Каие бывают электрические водяные насосы

Устройства насосов могут значительно отличаться, и зависят от способа образования вакуума в корпусе.

По способу создания вакуума электрические водяные насосы делятся:

• Центробежные насосы.
• Вибрационные (электромагнитные).
• Вихревые.

По расположению корпуса насоса относительно водоема или емкости с водой насосы делятся:

• Поверхностные насосы.
• Погружные помпы.

По устройству и количеству выполняемых функций насосы разделяют на:

• Дренажные.
• Скважинные.
• Колодезные.
• Мотонасосы.

Центробежные электрические водяные насосы

Устройства такого вида на практике применяются в различных областях: как бытовых, так и промышленных. Принцип их действия заключается в образовании в корпусе центробежной силы. С помощью нее создается напор, и вода движется. Колеса и лопасти вращаются и засасывают воду, а на выходе выталкивают ее наружу.

В зависимости от устройства и назначения насосы делятся на несколько групп:

• • Погружные.
  • Поверхностные.

• Вертикальные.
• Горизонтальные.
• Консольные.
• Многоступенчатые.
• Моноблочные.

Все детали устройства насоса выполнены из материалов, обладающих высокой прочностью, и не изнашиваются, кроме уплотнений и подшипников. При проектировании электрических насосов расчет производят с учетом их непрерывной работы. Поэтому они сконструированы так, чтобы их техобслуживание было оперативным и простым. Насосы способны функционировать при повышенных температурах и в агрессивных химических средах. Их параметры зависят от особенностей устройства каждой модели. Существуют такие конструкции, которые могут работать при 350 градусах.

Преимущества

• Прочная конструкция.
• Длительная эксплуатация.
• Невысокая стоимость.
• Повышенный КПД.
• Возможность монтажа дополнительных автоматических систем.

Недостатки

• Скачки напряжения в электрической сети отрицательно влияют на функционирование насосов.
• Воздушная пробка, образовавшаяся в отверстии входа, способна остановить функционирование насоса.
• Необходимо заполнять водой корпус насоса, так как незначительная центробежная сила в корпусе не дает возможности всасывания воды.

Консольные насосы широко используются для перекачки жидкостей с примесями и небольшими твердыми частицами.

Одноступенчатые насосы горизонтального вида применяются для снабжения водой дома.

Многоступенчатые исполнения насосов могут создать мощный напор воды путем установки нескольких одноступенчатых насосов, соединенных последовательно.

Бытовые электрические водяные насосы для полива чаще всего покупают центробежного вида, так как их в дальнейшем можно вмонтировать в систему отопления, действующую от скважины.

Центробежные насосы погружного и полупогружного типа имеют преимущество в том, что погружные модели легко устанавливать, а полупогружные легко обслуживать. Для монтажа погружного насоса, для него требуется наличие некоторых условий. Установка довольно трудная, но многие жители домов выбирают погружные насосы. К недостатку таких можно отнести их чувствительность к разным загрязнениям, например, песка.

Вибрационные электрические водяные насосы

Могут применяться для сада или дома. Их принцип действия основан на электромагнитном поле, образующемся катушкой, которая втягивает металлический сердечник. При этом создается пониженное давление, и вода засасывается в гидросистему. При возрастании давления включается клапан и вода выталкивается через выходной патрубок. Для непрерывной подачи воды в насосе установлена диафрагма.

Вибрационные насосы обычно монтируют в автономные водоснабжающие системы, а также применяются для орошения.

Преимуществом

Вибрационных  является возможность перекачки грязной воды, что очень удобно для очистки колодца или скважины в целях профилактики. При этом не потребуется устанавливать другой вид насоса. При перекачке загрязненной воды производительность насоса значительно снижается. Стоимость вибрационных насосов невысокая, устройство долговечное и надежное, так как нет трущихся деталей.

Недостатком

Вибрационных  являются перебои в работе из-за перепадов напряжения. Поэтому совместно с насосом целесообразно приобретать стабилизатор напряжения. Вибрационные насосы не рекомендуется применять в маленьких скважинах.

Особенности работы вихревых насосов

Вакуум в корпусе насоса создается с помощью вихревого колеса, который выполнен в виде металлического лопастного диска, который закручивает воду в корпусе насоса по спирали, подобной вихрю. Основным преимуществом вихревых насосов является мощный напор. При одинаковых габаритных размерах, массе и скорости вращения с центробежной моделью, вихревой насос создает более мощный напор. Поэтому диаметр корпуса вихревого насоса значительно меньше центробежного.

Вихревые насосы стали популярными при поливе огородов и садов, так как они способны создать высокое давление воды. Также их используют для создания циркуляции воды в системах водоснабжения домов и загородных дач, если требуется повышение давления в трубопроводах. От центробежных насосов они выгодно отличаются тем, что не чувствительны к проникновению воздуха во входной трубопровод. Небольшие габаритные размеры расширяют их сферу использования.

К недостаткам вихревых помп можно отнести чувствительность к проникновению абразивных элементов в воду. При их значительном содержании в воде в работе насоса возникнут перебои, которые быстро выведут его из строя.

Погружные насосы

Водяные погружные помпы применяются для домов и садовых участков, для длительного пользования. Такие насосы подходят для установки системы водоснабжения из скважины большой глубины. Вся линейка моделей погружных насосов снабжена автоматической защитой от отсутствия воды в насосе.

Электрические водяные насосы устанавливают так, чтобы они не касались дна, но уровень воды должен быть выше насоса на 1 метр. Такая установка необходима для:

• Предотвращения попадания в корпус насоса абразивных частиц.
• Поддержания запаса уровня воды в водоеме. При смене сезона уровень может понизиться.
• Обеспечения эффективности охлаждения электродвигателя.

Поверхностные электрические водяные насосы

Для выполнения полива огородных посадок оптимальным вариантом являются поверхностные насосы. Они применимы при наличии какого-либо водоема, например, колодца. Такие насосы еще называют колодезными. Они легко снимаются, их можно быстро перенести на другое место, или снять на хранение. Поверхностные помпы также способны работать в скважинах, имеющих глубину не больше 8 метров. Диаметр насоса при этом не имеет значения, так как в скважину вставляют не насос, а шланг.

Для правильного использования поверхностных насосов, необходима предварительная подготовка помещения для его установки. В помещение не должна проникать влага, попадающая на электродвигатель. Все устройство можно размещать на сухом грунте.

Кроме рассмотренных видов электрических насосов существуют такие, как: фонтанные, для орошения из реки, фекальные, бочковые, для подачи воды из бочки, а также канализационные насосы.

Дренажные насосы

Такие электрические водяные насосы не требуют специального технического обслуживания, и способны функционировать продолжительное время. Компактные габаритные размеры дают возможность легко перемещать его в нужное место. Чаще всего дренажные насосы оснащают поплавковым устройством, способным отключить насос, если вода закончилась.

Фекальные насосы

Такие помпы применяются для откачки грязной воды с различными примесями. Насос снабжен режущим механизмом, измельчающим волокнистые элементы, находящиеся в воде.

Советы по выбору

На рынке представлены электрические водяные насосы разных марок с различными параметрами.

При выборе параметров насоса следует обратить внимание на эксплуатационную характеристику – производительность. Это параметр определяющий количество перекачиваемой воды за одну минуту. При оценке расхода воды следует определить число людей, проживающих в доме, наличие сантехники, стиральных машин и других потребителей воды.

Насос должен обеспечить необходимое давление в водопроводной системе. При недостаточном давлении устройства, требующие для работы наличие воды, не смогут полноценно работать, так как воды будет не хватать. В то же время, избыток давления также станет проблемой, и может привести к аварии.

Похожие темы:

Как работают насосы и воздушные компрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 30 июля 2021 г.

Некоторые изобретения гламурно — микрочипы и оптоволоконные кабели приходит на ум. Другие тише и скромнее, но не менее важный. Насосы и компрессоры, безусловно, попадают в эту категорию. Попробуйте представить себе жизнь без них, и далеко не уедешь. Брать насосы, и вам нечем будет протолкнуть горячую воду через трубы центрального отопления дома, и никак убрать огонь с холодильника.Можно также начать ходьба тоже, потому что вы не сможете взорвать шины на своем велосипеде или залить бензин в машину. От отбойных молотков до кондиционеров, всевозможных машин используйте насосы и компрессоры для перемещения жидкостей и газов с места на место. Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Насосы — незамеченные инженерные герои, перемещающие жидкости и газы с места на место. Этот роторный насос с дизельным двигателем используется для бурения водяных скважин в Южной Америке. Фото Бритни Каннади любезно предоставлено ВМС США.

Как перемещать твердые тела, жидкости и газы

Предположим, вы хотите переместить твердый металлический блок. Мало выбор в том, как это сделать: вы должны поднять его и нести. Но если вы хотите переместить жидкости или газы, это очень много. Полегче. Это потому, что они двигаются с небольшим немного помощи от нас. Мы называем жидкости и газы жидкости потому что они текут по каналам и трубам из одного места в другое. Они Однако не двигайтесь без посторонней помощи.Требуется энергия перемещать вещи, и обычно мы сами должны это обеспечивать. Иногда жидкости и газы имеют запасенную потенциальную энергию, которую они могут использовать передвигаться (например, речки текут спускаться от истока к морю, используя силу тяжести), но часто мы хотят переместить их в места, куда они обычно не попадают — и для что нам нужны насосы и компрессоры. (Вы можете узнать больше о твердых телах, жидкостях и газах в нашей статье о состояния вещества.)

Artwork: Как люди перемещали жидкости до изобретения насосов? Один из вариантов заключался в использовании водоподъемного крана со встроенным противовесом, известного как шадуф, который датируется примерно 2000 годом до нашей эры.Другим методом был винтовой насос, изобретенный Архимедом в Древней Греции около 250 г. до н.э., в котором спиральная резьба медленно вращающегося винта использовалась для перекачивания воды с низкого уровня на высокий. Рисунок современного винтового насоса типа «Архимед» из патента США 4239449: «Конструкция винтового насоса». Уильям Дж. Бауэр, 16 декабря 1980 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда используются слова «насос» и «компрессор». взаимозаменяемо, но есть разница:

• Насос — это машина, которая перемещает жидкость (жидкость или газ) из одно место в другое.
• Компрессор — это машина сжимает газ в меньший объем и (часто) одновременно закачивает его в другое место.

Фото: Насос или компрессор? Если на нем есть манометр и давление увеличивается по мере того, как вы качаете, технически он также работает как компрессор. С помощью этого ножного насоса, накачивая автомобильные шины, вы накачиваете и сжатие одновременно. Даже в этом случае вы бы не стали называть это воздушным компрессором, потому что его работа действительно заключается в перемещении воздуха из атмосферу в ваших шинах.Компрессор обычно рассчитан на использование сжатого воздуха каким-либо образом, например, при приведении в действие отбойного молотка (пневматической дрели).

Насосы могут работать как с жидкостями, так и с газами, но компрессоры обычно работают. только по газам. Это потому, что жидкости очень трудно сжимать. Атомы и молекулы, из которых состоят жидкости made, настолько плотно упакованы, что вы не можете сжать их ближе друг к другу (важный часть науки, которая очень хорошо используется в гидравлических машинах).Мойки высокого давления, которые делают мощная струя воды для чистящие вещи, являются исключением: они работают путем отжима жидкости до более высокие давления и скорости. Кофемашины также выжимают воду под высоким давлением, чтобы напитки стали крепче и вкуснее.

Сжатые газы имеют встроенные насосы

Когда вы сжимаете газ в меньшее пространство, вы увеличиваете его давление и сохраняете энергию внутри него, который вы можете использовать спустя некоторое время. Мы называем это потенциальной энергией, потому что она имеет умение делать что-то полезное в будущем.Сжатый газ хранится в плотно закрытой контейнер снова расширится и потечет, если вы позволите ему, например, открыв клапан. Вот что происходит, когда вы надуваете воздушный шар и завязываете узел на шее: вы сжимаете воздух и сохраняете его внутри. Когда вы развязываете воздушный шар, это похоже на открытие клапана. Газ под давлением внутри выпускается и выходит под собственным давлением. Давление и запасенная потенциальная энергия сжатого газа позволяют ему течь самостоятельно без помощи насоса.Другими словами, сжатый газ чем-то похож на газ с собственным встроенным насосом.

Анимация: Когда вы надуваете воздушный шар, воздух внутри него сжимается. Когда вы отпускаете баллон, газ «выкачивает» сам себя под собственным давлением.

Как работают насосы?

На самом деле насосы бывают двух видов: поршневые насосы (которые перекачивают, перемещаясь поочередно вперед-назад) и роторные насосы (которые вращаются).

Поршневые насосы

Фото: Ножные насосы — это знакомые примеры поршневых насосов: они перемещают воздух, когда вы толкаете ногу вверх и вниз. С помощью этого насоса вы ставите ногу на черный рычаг вверху и качаете ногой вверх и вниз, заставляя красный цилиндр двигаться вперед и назад. Клапан внутри цилиндра пропускает воздух (когда вы поднимаете ногу), который затем выкачивается через черный шланг справа (когда вы опускаете ногу). Манометр в верхней части насоса (справа) показывает давление воздуха в шине в британских единицах (барах и фунтах на квадратный дюйм или фунт / кв. Дюйм).

Велосипедные насосы, пожалуй, самые известные примеры поршневых насосов. У них есть поршень который движется вперед и назад внутри цилиндра, попеременно втягивая воздух снаружи (когда вы вытаскиваете ручку) и вдавливаете в резиновая шина (когда вы нажимаете на ручку обратно снова). Один или несколько клапанов гарантируют, что воздух, который вы втягиваете в насос, не иди прямо обратно, как он пришел. Кстати, стоит отметить, что велосипедные насосы на самом деле воздушные. компрессоры , потому что они нагнетают воздух из атмосферы в замкнутое пространство резиновой шины, уменьшая его объем и увеличивая давление.

Роторные насосы

Фото: Типичный роторный насос, используемый при тушении пожаров. Крыльчатка находится внутри серебряного корпуса под черным круглым корпусом. Фото Мелроуз Афас любезно предоставлено ВМС США.

Ротационные насосы работают совершенно иначе, используя прядение. колесо для перемещения жидкости от входа к выходу. Такие устройства, как их иногда называют центробежными насосами. потому что они выбрасывают жидкость наружу, заставляя ее вращаться (немного похоже на то, как стиральная машина сушит ваши джинсы вращая их на большой скорости).Роторные насосы работают прямо противоположно турбинам. Где турбина улавливает энергию жидкости или газа, которые движутся сами по себе аккорд (например, ветер в воздухе вокруг нас или вода течет в реке), насос использует энергию (обычно электродвигатель или компактный бензиновый двигатель или дизельный двигатель) для перемещения жидкости с места на место.

Художественное произведение: роторный насос может использовать зацепляющиеся шестерни или винты для перемещения жидкости, как в гидравлическом двигателе.

Роторные насосы, как правило, внешне выглядят одинаково: есть герметичный круглый или цилиндрический корпус. с входом с одной стороны и выходом с другой.Однако внутри они могут работать в разных способами. Пластинчатые насосы используют лопасти (плоские лопасти), которые скользят внутрь и наружу при вращении, перемещая жидкость из впускного отверстия. к розетке и выбросить на скорости. Импеллерные насосы используют колесо с изогнутыми лопастями, называемое рабочим колесом, которое немного похоже на многолопастной пропеллер, плотно установленный в середине замкнутой трубы. Рабочее колесо втягивает жидкость через впускное отверстие, вращает ее со скоростью, а затем выталкивает через выпускную трубу, обычно направленную в противоположном направлении.Иногда рабочие колеса изготавливаются из жесткого металла или пластика (например, на фото ниже), хотя они также могут иметь гибкие, эластичные лопасти, длина которых изменяется при вращении (аналогично скользящим лопастям лопастного насоса), поэтому они всегда делайте плотную печать. В еще одной конструкции лопатки и крыльчатки заменены двумя или более большими винтами или шестернями, которые входят в зацепление и вращаются в противоположных направлениях, вытягивая жидкость вокруг себя по мере движения. Шнековые насосы используют один длинный шнек, который транспортирует материал при вращении, подобно шнеку, установленному внутри трубы.

Что лучше: поворотное или возвратно-поступательное?

Роторный насос намного быстрее поршневого насоса, потому что жидкость постоянно входит и выходит; в поршневом насосе он входит в половину времени и оставляет вторую половину. Также легче запитать с электродвигатель, чем поршневой насос, потому что двигатель тоже вращается; легко управлять одним вращающимся машина с другой, и несколько сложнее использовать вращающуюся машину (двигатель) для привода возвратно-поступательного движения (насос, который должен двигаться вперед и назад).Как правило, роторные насосы механически проще и надежнее поршневых, поскольку у них нет движущихся клапанов, которые постепенно изнашиваются.

Анимация: Сравнение поршневых и ротационных насосов. Слева: простой возвратно-поступательный поршневой насос работает в двухступенчатом цикле. Во время впуска поршень (темно-синий) перемещается вправо. Впускной клапан (зеленый) открывается, а клапаны поршня (красный) закрываются. Поршень втягивает жидкость через впускное отверстие и проталкивает ее через выпускное отверстие.На обратном ходе поршень перемещается влево. Теперь впускной клапан закрывается, а клапаны в поршне открываются, поэтому жидкость проходит через поршень, готовая к перекачке к выпускному отверстию при следующем такте.

Справа: роторный насос перемещает жидкость от входа к выходу, как лопастное колесо. Наблюдая за тем, что происходит с отдельным сегментом, мы видим, что в один момент он наполняется жидкостью, а затем через некоторое время выталкивается к выпускному отверстию. Это очень упрощенный пример того, что называется лопастным насосом: лопасти — это «лопасти», которые вращают колесо.Вы можете видеть, что половина камер (верхние) будут все время пустыми, что снижает эффективность насоса. По этой причине в практических насосах, как правило, колесо устанавливается не по центру, что создает большую камеру в форме полумесяца внизу, позволяя перекачивать больше жидкости за одно и то же время.

Использование насосов и компрессоров

Насосы есть внутри практически любой машины, использующей жидкости, от автомобильных двигателей (которые должны перекачивать топливо) до посудомоечных машин (где насос перекачивает горячую воду. вокруг ванны) и личных плавсредств (приводится в движение через воду струей воды под высоким давлением, толкающей назад).

Фото: Типичное рабочее колесо насоса. Фото любезно предоставлено NASA Marshall Image Gallery.

В отличие от машин на основе насосов, машины с компрессорами не работают, просто перемещая жидкость: они также используют энергию, которая была хранится внутри жидкости, когда она изначально была сжата. Требуется энергия, чтобы сжать газ, но эта энергия не исчезнет раствориться в воздухе, и он не будет потрачен впустую. Он хранится внутри газа, и вы вы можете использовать его позже, когда захотите, позволив газу двигаться в других местах (газовые пружины, используемые в офисных креслах и петли, которые держат двери багажника открытыми, — хороший тому пример).

Многие машины (например, отбойные молотки) сжатый воздух из компрессора для выполнения полезной работы — мы говорим, что они пневматический (слово, которое обычно означает Пневматическая машина ). В отбойный молоток, например, сжатый воздух отталкивает сверло назад и вперед, когда он выпущен через длинную трубу. (Ты можешь иметь заметил, что к большой воздушной компрессорной машине прикреплен отбойный молоток через большой воздушный шланг.) Сжатый воздух также используется для чистки вещей. как каменные блоки.Еще одно действительно важное применение — это питание пневматические тормоза в поездах, грузовиках и автобусах. К быстро остановить действительно большой автомобиль, нельзя полагаться на давление со стороны водителя нога, как в машине (где тормоза гидравлические). Вместо этого тормоза грузовиков и поездов приводятся в действие сжатым воздухом. отпускается, когда водитель нажимает на педаль. Возможно, вы слышали внезапный свистящий звук после внезапной остановки грузовиков. Это сжато воздух, выпущенный после того, как он прижимает тормоза к колесам, заставляет их отдыхать.

Насосы и системы для водяных скважин

Если вы живете в городе, вы, вероятно, не особо задумываетесь о том, как вода, которую вы используете каждый день, попадает в ваш дом. Даже в небольших деревнях часто имеется сеть водопроводных труб, по которым вода подается в каждый дом по соседству. Все, что вам нужно знать, — это как открыть кран у раковины.

Переместитесь на несколько миль за город, и картина изменится. В то время как внутренние механизмы все еще — к счастью — невидимы, ваше водоснабжение не зависит от соседнего по дороге.В каждом доме есть собственный колодец, из которого можно набирать воду. Более того, в каждом доме есть своя электромеханическая система для подачи воды из колодца в дом. В основе каждой системы лежит насос, и наиболее распространенными типами являются струйные и погружные насосы.

Типы скважин

Во многих районах страны найти питьевую воду так же просто, как достать лопату и выкопать яму в земле.Хорошо, может быть, слово «легкий» не совсем подходящее, но там, где уровень грунтовых вод находится всего в нескольких футах от поверхности земли, часть битвы может быть уже окончена. В такой ситуации с неглубоким колодцем поднять воду до дома будет немного проще, хотя бы потому, что расстояние, на которое вы должны ее переместить, невелико.

Если в вашем районе невысокий уровень грунтовых вод или отсутствует стабильный запас питьевой воды у поверхности, вы должны копать глубже, чтобы добиться того же результата.А поскольку глубокий колодец означает, что воду нужно поднимать дальше, стратегии его перемещения меняются.

Насосы для неглубоких скважин

В наши дни наиболее распространенным насосом для неглубоких скважин является струйный насос. Струйные насосы устанавливаются над колодцем дома или в колодце и забирают воду из колодца посредством всасывания (см. Схему одноструйной системы струйного насоса на следующей странице). Поскольку здесь задействовано всасывание, атмосферное давление — вот что действительно делает работу.Думайте о системе как о длинной соломинке. Когда вы всасываете соломинку, вы создаете в ней разрежение над водой. Когда создается вакуум, вес воздуха или атмосферное давление толкает воду вверх по соломе. Следовательно, высота, на которую вы можете поднять воду с помощью струйного насоса для неглубоких скважин, зависит от веса воздуха. Хотя давление воздуха меняется с высотой, обычно ограничивают глубину мелкой скважины с приводом от струйного насоса примерно до 25 футов.

Струйные насосы создают всасывание по-новому.Насос приводится в действие электродвигателем, который приводит в движение крыльчатку или центробежный насос. Рабочее колесо перемещает воду, называемую приводной водой, из колодца через узкое отверстие или струю, установленную в корпусе перед крыльчаткой. Это сужение струи приводит к увеличению скорости движущейся воды, так же, как насадка в садовом шланге. Когда вода выходит из струи, создается частичный вакуум, который всасывает дополнительную воду из колодца. Сразу за форсункой находится увеличивающаяся в диаметре трубка Вентури.Его функция — замедлить движение воды и повысить давление. Перекачиваемая вода — новая вода, которая забирается из скважины за счет всасывания струи, — затем объединяется с водопроводной водой и выводится в водопроводную систему под высоким давлением.

Поскольку струйные насосы для неглубоких скважин используют воду для забора воды, их обычно необходимо залить водой, прежде чем они начнут работать. Чтобы вода в насосе и водопроводной системе не стекала обратно в колодец, на линии подачи к насосу устанавливается односторонний обратный клапан.

Преодоление барьера глубины

К сожалению, для получения воды вам, возможно, придется пройти чуть глубже 25 футов. Удивительно, но с помощью струйного насоса это все еще можно сделать. Он просто включает в себя отделение струи от двигателя и корпуса крыльчатки и опускание узла струи в воду (см. Схему системы двойного струйного насоса). В типичной конфигурации струйного насоса для глубокой скважины одна труба, прикрепленная к корпусу крыльчатки, направляет воду вниз в корпус струи, расположенный примерно на 10-20 футов.ниже минимального уровня воды в колодце. Вторая труба соединяет выходную сторону корпуса форсунки с насосом.

У струи увеличение скорости воды создает частичный вакуум, который втягивает стоячую воду из колодца во вторую трубу, а затем обратно в насос и водопроводную систему. В струйных насосах для глубоких скважин используется как всасывание струи для подачи воды в систему, так и давление, создаваемое крыльчаткой для подъема воды.

Чтобы предотвратить перекачку скважины, установка струйного насоса для глубокой скважины может включать в себя 35-футовый насос.-длинная выхлопная труба. Он соединен с всасывающим концом корпуса форсунки и спускается в скважину. Если уровень воды опускается ниже уровня корпуса водомета, насос работает так же, как и насос для неглубоких скважин. Пока скорость потока падает, вода будет доступна до тех пор, пока уровень не упадет ниже примерно 25 футов от корпуса струи — предел для неглубокого насоса. Выхлопная труба длиной 35 футов эффективно гарантирует, что скважина никогда не будет откачана. Конечно, высота струи над уровнем воды влияет на производительность.Чем дальше он находится, тем менее эффективна перекачка.

Как и системы для мелководных скважин, струйный насос в системе для глубоких скважин необходимо заправить для работы. Обратный клапан в нижней части трубопровода колодца предотвращает слив воды из труб и насоса. Струйные насосы с двумя или более рабочими колесами называются многоступенчатыми.

Переход к источнику

Хотя струйный насос может надежно обрабатывать скважину глубиной в несколько сотен футов, более эффективное решение — переместить насос в скважину, чтобы вместо подъема воды он толкал ее вверх.Типичный погружной насос характеризуется длинной цилиндрической формой, которая помещается внутри обсадной трубы скважины. Нижняя половина состоит из герметичного электродвигателя насоса, который подключен к наземному источнику питания и управляется проводами. Фактическая половина насоса состоит из ряда установленных друг на друга рабочих колес, каждая из которых разделена диффузором, который направляет воду вверх по трубе в водопроводную систему.

В современных установках обсадная труба скважины за пределами дома соединена с водопроводной системой трубой, которая проходит под землей в подвал (см. Схему системы погружных насосов).Эта горизонтальная труба соединяется с трубой скважины с помощью соединителя, называемого безамбарным адаптером. Функция адаптера заключается в обеспечении доступа к насосу и трубопроводу скважины через верхнюю часть обсадной трубы, одновременно направляя воду из насоса в водопроводную систему.

Хотя погружные насосы более эффективны, чем струйные насосы, с точки зрения подачи большего количества воды для двигателя того же размера, проблемы с насосом или двигателем потребуют вытаскивания агрегата из обсадной трубы — эту работу лучше доверить профессионалам. Однако подводные аппараты известны своей надежностью и часто выполняют свою роль от 20 до 25 лет без обслуживания.Погружные насосы также могут использоваться в неглубоких скважинах. Однако ил, песок, водоросли и другие загрязнения могут сократить срок службы насоса.

Общие элементы

Независимо от того, какая у вас система, компоненты на выходе всех насосов одинаковы.

Насосы не предназначены для непрерывной работы, и они не запускаются каждый раз, когда вы открываете кран или спускаете воду из унитаза. Чтобы обеспечить постоянное давление воды в приспособлениях, насос сначала перемещает воду в резервуар для хранения.Внутри современного резервуара находится воздушный пузырь, который сжимается при закачке воды. Давление в резервуаре — это то, что перемещает воду через домашнюю водопроводную систему.

Когда давление достигает заданного уровня, который может составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, переключатель останавливает насос. Поскольку вода используется в доме, давление начинает снижаться до тех пор, пока после падения примерно на 20 фунтов на квадратный дюйм переключатель не включает насос, и цикл повторяется. Вы найдете манометр, установленный на резервуаре, с проводами, ведущими к переключателю, который управляет насосом.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Полезная информация по центробежным насосам

Что такое центробежный насос?

Центробежный насос — это механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками.Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по окружности через концы лопастей рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию насоса. Корпус насоса специально спроектирован так, чтобы сжимать жидкость на входе в насос, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать поток жидкости перед выпуском.

Как работает центробежный насос?

Рабочее колесо — ключевой компонент центробежного насоса.Он состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с увлеченными твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском) (Рисунок 1).

Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо, на противоположной стороне от проушины, через приводной вал соединено с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об / мин).Вращательное движение рабочего колеса ускоряет выход жидкости через лопасти рабочего колеса в корпус насоса.

Корпус насоса бывает двух основных исполнений: улитка и диффузор. Цель обеих конструкций — преобразовать поток жидкости в управляемый выпуск под давлением.

В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию насоса. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию (рис. 2).

Тот же основной принцип применяется к конструкциям диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо (Рисунок 3). Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и, следовательно, могут быть более эффективными. Корпуса со спиральным корпусом лучше подходят для применений, связанных с увлеченными твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда полезно избежать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

Каковы основные характеристики центробежного насоса?

Существует два основных семейства насосов: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные насосы обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Однако есть ряд применений, для которых предпочтительны поршневые насосы прямого вытеснения.

Каковы ограничения центробежного насоса?

Эффективная работа центробежного насоса зависит от постоянной высокой скорости вращения его рабочего колеса.При загрузке с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: увеличивается сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока. В общем, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

Суспензии, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременным выходам из строя. Поршневые насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.

Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделению эмульсий, суспензий или биологических жидкостей), также может быть повреждена из-за высокой скорости крыльчатки центробежного насоса. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.

Еще одним ограничением является то, что, в отличие от поршневого насоса прямого вытеснения, центробежный насос не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные насосы не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая.Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос производит переменный поток; Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и обеспечивает постоянную производительность. Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтительнее использовать поршневой насос прямого вытеснения.

В следующей таблице приведены различия между центробежными и поршневыми насосами прямого вытеснения.

Сравнение насосов: центробежный и поршневой

Собственность	Центробежный	Положительный рабочий объем
Диапазон эффективной вязкости	Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс.200 Cp)	Эффективность увеличивается с увеличением вязкости
Допуск давления	Расход меняется при изменении давления	Расход нечувствителен к изменению давления
	КПД снижается как при более высоком, так и при более низком давлении	КПД увеличивается с увеличением давления
Грунтовка	Обязательно	Не требуется
Расход (при постоянном давлении)	Константа	Пульсирующий
Резка (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, продуктов питания)	Высокая скорость повреждает чувствительные к сдвигу среды	Низкая внутренняя скорость.Идеально подходит для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвигу

Каковы основные области применения центробежных насосов?

Центробежные насосы обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых «жидких» жидкостей как в промышленности, так и в сельском хозяйстве и в быту. Фактически, существует конструкция центробежного насоса, подходящая практически для любого применения, связанного с жидкостями с низкой вязкостью.

Тип центробежного насоса	Заявка	Характеристики
Герметичный моторный насос	Углеводороды, химические вещества, утечка из которых недопустима	Без уплотнения; крыльчатка непосредственно прикреплена к ротору двигателя; смачиваемые части, содержащиеся в банке
Насос с магнитным приводом		Без уплотнения; рабочее колесо с приводом от тесно связанных магнитов
Насос измельчителя / измельчителя	Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств / сточные воды	Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц
Циркуляционный насос	Отопление, вентиляция и кондиционирование	Встроенная компактная конструкция
Многоступенчатый насос	Применения высокого давления	Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания
Криогенный насос	Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости	Специальные строительные материалы, выдерживающие низкие температуры
Насос для мусора	Осушение шахт, котлованов, строительных площадок	Предназначен для перекачивания воды, содержащей твердый мусор
Шламовый насос	Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы	Разработан для работы с высокоабразивными шламами и выдерживает их

Сводка

Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками.Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря своей простой конструкции центробежный насос понятен и прост в эксплуатации и обслуживании.

Конструкции центробежных насосов

предлагают простые и недорогие решения для большинства высокопроизводительных насосных систем с низким давлением, в которых используются жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, растворители, химикаты и легкие масла. Типичные области применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях.Поршневые поршневые насосы предпочтительны для применений, связанных с жидкостями с высокой вязкостью, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для сложных питательных веществ, таких как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, и когда требуется точное дозирование.

Как работают насосы: работа и производительность

Базовая работа насоса.

простая схема насоса

Рассмотрим простой велосипедный насос, изображенный выше.Он состоит из поршня, который представляет собой односторонний клапан, герметизированный внутри цилиндра, оборудованного двумя односторонними клапанами. Односторонний клапан наверху позволяет воздуху попадать в цилиндр, когда поршень опускается прикрепленным штоком. Поршень плотно прилегает к цилиндру, действуя как односторонний клапан, и давит на воздух под ним. Это движение вниз вызывает две вещи: поршень прижимается прикрепленным к нему штоком, и воздух вытесняется из нижней части насоса под давлением. В то же время воздух устремляется в верхнюю часть насоса, заполняя область более низкого давления, создаваемую увеличенным объемом.Когда это происходит, оба односторонних клапана открываются, позволяя воздуху двигаться.

Когда шток вытягивается вверх, оба односторонних клапана закрываются, эффективно изолируя цилиндр от окружающей среды. Когда поршень поднимается, часть воздуха в цилиндре над поршнем сжимается до меньшего объема и находится под давлением. В то же время часть цилиндра под поршнем увеличивается в объеме, эффективно снижая давление. Воздух нагнетается из верхней части высокого давления в нижнюю часть цилиндра ниже, мимо поршня одностороннего клапана.

ножной насос

КПД насоса

Для эффективной работы этого простого насоса необходимо полностью вытянуть поршень до верхней части цилиндра при движении вверх и полностью прижать поршень к нижней части цилиндра на ходу вверх. нисходящий ход. Несоблюдение этого правила приведет к неэффективному перемещению воздуха насосом. Если поршень не будет полностью прижат к нижней части цилиндра, некоторое количество воздуха останется в нижней части цилиндра.Во время следующего хода вверх меньшая разница давлений между верхней и нижней частью цилиндра ограничит количество воздуха, передаваемого в нижнюю часть цилиндра. Это оставит некоторое количество сжатого воздуха в верхней части цилиндра и будет втягивать меньше воздуха через верхний односторонний клапан во время следующего хода вниз. Таким образом, неполный ход вверх или вниз ограничит количество воздуха, перемещаемого насосом.

В большинстве других насосов действуют те же силы. Рассмотрим роторный насос, изображенный ниже.

роторный насос

Когда вращающийся поршень (обозначен A) вращается в показанном направлении, часть воздуха, обозначенная красным на рисунке, прижимается к разделителю (обозначенному F), который уменьшает объем и увеличивает давление, выталкивая его из отверстия ( помечены C). В то же время объем воздуха под поршнем становится больше, что снижает давление и втягивает воздух через отверстие (обозначенное B) внизу.Когда выступ вращающегося поршня проходит через разделитель F и поворачивается вниз, он изолирует новый больший объем воздуха и начинает сжимать его, повторяя процесс. Этот тип насоса работает по тем же принципам, что и первый описанный базовый насос.

Этот насос охлаждает воздух, поступающий в насос, тем самым повышая эффективность

В механических насосах, подобных описанному выше, тепло накапливается за счет внутреннего трения, которое нагревает воздух, когда он втягивается в насос.Теплый воздух увеличивается в объеме и не так легко сжимается. По мере того, как воздушный насос нагревается и начинает нагревать воздух изнутри, его перекачка становится менее эффективной. Чтобы решить проблему тепловыделения, большие промышленные насосы часто охлаждают воздух, прежде чем он попадет в компрессорные насосы. По трубкам в верхней части этого насоса циркулирует холодная вода, которая охлаждает поступающий воздух, и этот холодный воздух помогает поддерживать насос в холодном состоянии и увеличивает эффективность.

Краткое содержание урока

Изменения давления заставляют жидкости перемещаться от высокого давления к более низкому давлению.Контролируя эти изменения давления, используя односторонние клапаны и нагнетательные поршни различных типов, можно сконструировать насосы для легкого и эффективного перемещения жидкостей. В поршневых насосах неполные ходы поршня вверх или вниз уменьшают движение воздуха. Забор холодного воздуха увеличивает эффективность насоса.

Как работает водяной насос? »Residence Style

Независимо от того, живете ли вы в собственном доме, в аренде или в квартирах, для выживания у вас должен быть постоянный запас воды.Большинство людей видят, как вода течет на кухнях, в душевых и в садах, но никогда не задумывались о том, как вода попадает в их дома. В большинстве случаев водяные насосы несут ответственность за перекачку воды в места проживания людей, тем самым обеспечивая каждому доступ к чистой и безопасной воде. Так как же работает водяной насос? Многие из моих слушателей задавали мне этот вопрос, поэтому сегодня я собираюсь обратиться к нему в этой статье.

Насосы для неглубоких скважин

Здесь доступны различные типы водяных насосов.Тип водяного насоса, который будет использоваться в определенном регионе или жилом месте, зависит от ряда факторов, включая уровень грунтовых вод и постоянство подачи воды. В этой статье я собираюсь сосредоточиться на том, как работает насос для неглубоких скважин, потому что он используется во многих домах.

Водоструйные насосы обычно устанавливаются над колодцем или любым другим источником воды. Они работают, всасывая воду из колодца / источника и перекачивая ее в резервуар, который категорически предназначен для раздачи. Для этих типов насосов атмосферное давление играет огромную роль в их успехе.Если говорить более подробно, то струйный насос похож на длинную соломинку. Когда он всасывает воду, в системе создается вакуум, поэтому вода вытягивается через него с помощью атмосферного давления. Это объясняет, почему большинство средних водяных насосов работают только на глубине до 25 футов. Однако это сильно зависит от местоположения и давления воздуха в регионе.

Как работает водяной насос?

Водоструйные насосы работают от электричества. Насос оснащен электродвигателем, который приводит в действие центробежный насос или рабочее колесо.Крыльчатка предназначена для перемещения воды от источника к месту назначения. Как правило, двигатель отвечает за определение количества воды, которое можно перекачивать в конкретное время и с какой скоростью. Однако крыльчатка тоже играет свою роль. Он может соответственно сжиматься, чтобы увеличить скорость, с которой вода движется в системе. Рабочее колесо играет ту же роль, что и сопло в садовом шланге, и очень важно, поскольку определяет, как работает водяной насос.

В каждом случае, когда источник воды не такой глубокий, с этой работой должен справиться обычный струйный водяной насос.Однако перед использованием водяного насоса необходимо сначала залить его, чтобы обеспечить необходимое давление, необходимое для увеличения свободного потока воды. Насос также должен иметь односторонний обратный клапан, который предотвращает обратный ток воды после перекачивания.

Использование водяного насоса после отметки 25 футов

Как упоминалось выше, из-за фактора атмосферного давления перекачивать воду с помощью водяного насоса можно только на длину до 25 футов. Однако сможете ли вы преодолеть барьер? В некоторых регионах, особенно в засушливых, источники воды могут быть глубже, чем в среднем 25 футов.К счастью, вы можете переделать свой водяной насос, чтобы перекачивать воду из таких источников. Так как же это работает? Что ж, все, что вам нужно сделать, это разделить части водяного насоса, а затем стратегически их собрать. Начните с удаления жиклера с двигателя, а затем с корпуса крыльчатки, после чего вы можете поместить крыльчатку в источник воды. В большинстве установок труба опускается на 10-20 футов ниже минимума скважины и используется для соединения с корпусом струи и обратно к насосу. После соединения всех частей обратно вместе процесс откачки воды (описанный выше) продолжается, только на этот раз будет создан больший вакуум, и вода будет перекачиваться с более высокой скоростью для достижения тех же эффектов, что и насосы для мелководья.

Как работает каждая часть

Как вы могли заметить, крыльчатка и двигатель являются наиболее важными частями водяного насоса. Мы подробно рассмотрим каждую из частей ниже:

Крыльчатка

Крыльчатка имеет несколько изогнутых лопастей, которые очень быстро вращаются и направляют воду по правильным путям. Поскольку крыльчатка вращается очень быстро, центробежная сила действует на воду, которая ударяется о ее лопасти, поэтому она направляет ее через струю с высокой скоростью. Затем высокая скорость заставляет воду проходить через внешнюю трубу под высоким давлением.

Мотор

Двигатель предназначен в основном для питания системы водяного насоса. Маленькие водяные насосы имеют меньшие двигатели, и наоборот. Двигатель аккуратно соединен с крыльчаткой, и он отвечает за определение скорости ее вращения. При включении двигателя через ротор создается магнитное поле. Магнитное поле затем заставляет ротор вращаться в определенном направлении, таким образом приводя в движение крыльчатку. Катушки в системе водяного насоса также определяют скорость вращения ротора и крыльчатки.

Есть ли общие элементы?

Хотя верно то, что существуют разные типы водяных насосов, верно также и то, что все они имеют некоторые общие элементы. Например, компоненты на выходе всегда одни и те же. Это означает, что водяные насосы не всегда работают непрерывно, поэтому есть вероятность, что давление будет изменяться в большинстве случаев. Если вы не используете водяной насос в течение значительного времени, рекомендуется его заправить.

Заключение

Как работает водяной насос? Это вопрос, на который у меня нет однозначного ответа, потому что доступно множество моделей.однако в этой статье я попытался объяснить, как работают основные компоненты, и считаю, что информации здесь должно быть достаточно, чтобы вы продолжали. Крыльчатка и двигатель играют огромную роль в системе любого водяного насоса, и о них всегда нужно заботиться. Вам также следует заправить водяной насос после длительного простоя.

Как работает насос гидроцилиндра?

Пневматические насосы существуют уже много десятилетий и популярны по двум основным причинам:

1. Им не нужен внешний источник энергии — сила перемещения воды дает им необходимую мощность.
2. Они очень простые, всего с двумя движущимися частями.

Основная идея гидроцилиндра проста. Насос использует импульс относительно большого количества движущейся воды, чтобы перекачивать относительно небольшое количество воды вверх по склону.

Чтобы использовать поршневой насос, у вас должен быть источник воды , расположенный на над насосом . Например, у вас должен быть пруд на склоне холма, чтобы вы могли разместить насос под ним.Вы запускаете трубу от пруда к насосу. В насосе есть клапан, который позволяет воде течь по этой трубе и набирать скорость.

• Когда вода достигает максимальной скорости, этот клапан захлопывается.
• Когда он захлопывается, текущая вода создает в насосе большое давление из-за своей инерции.
• Силы давления открывают второй клапан.
• Вода под высоким давлением течет через второй клапан в нагнетательную трубу (которая обычно имеет воздушную камеру, позволяющую нагнетательной трубе захватывать как можно больше воды под высоким давлением во время импульса).
• Давление в помпе падает. Первый клапан снова открывается, позволяя воде течь и снова набирать обороты. Второй клапан закрывается.
• Цикл повторяется.

Напорная труба может подниматься на некоторое расстояние как над насосом, так и над источником воды. Например, если насос находится на 10 футов ниже пруда, нагнетательная труба может находиться на высоте до 100 футов над насосом.

Вы можете видеть, что одним большим недостатком гидроцилиндрового насоса является то, что он тратит много воды .Обычно только около 10% потребляемой воды составляет нагнетательный трубопровод. Остальное вытекает из насоса по мере того, как вода набирает обороты.

В поршневом насосе не происходит ничего волшебного. Другая конструкция, которая выполняет то же самое, может работать следующим образом:

• Вода течет вниз от пруда и приводит в движение водяное колесо.
• Гидравлическое колесо подсоединено к обычному насосу с приводом от вала (поршневой насос, центробежный насос и т. Д.).
• Насос перемещает воду в гору.

В этой конструкции больше движущихся частей, но она выполняет то же самое и имеет то преимущество, что она очень легко масштабируется до любого размера. Идея использования энергии текущей воды существует уже давно!

Основы циркуляционного насоса — Принцип работы насоса Нагревательный насос HVAC Принцип работы

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube

Изучите основы обычного циркуляционного насоса, чтобы понять, как он работает и где мы их используем.

Посетите stateupply.com, который любезно спонсировал эту статью. Здесь вы можете узнать, какие циркуляционные насосы доступны, купить запчасти или поговорить со знающими специалистами по продукции о ведущих брендах насосов, таких как Bell & Gossett и Taco. Просто нажмите здесь, чтобы узнать больше.

State Supply — это ваш источник компонентов паровых и гидравлических систем отопления, таких как конденсатоотводчики, клапаны, регуляторы и насосы (включая ведущие в отрасли бренды, такие как Bell & Gossett, Taco и другие).Посетите www.statesupply.com или позвоните нам по бесплатному телефону 877-775-7705, чтобы получить беспрецедентный выбор продуктов, опытных экспертов и отличное обслуживание клиентов.

Проверьте циркуляционные насосы ➡️ https://www.statesupply.com/pump/hydronic

Просмотреть видеоролики о ремонте и техническом обслуживании насоса ➡️ https://www.youtube.com/statesupply

Загрузите это руководство ➡️ https://www.statesupply.com/boiler-inspection-checklist

Что такое циркуляционный насос и где они используются?

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы бывают разных форм, цветов и размеров, но обычно выглядят примерно так.Эти насосы представляют собой встроенные насосы центробежного типа, что означает, что их вход и выход выровнены, а метод перемещения воды осуществляется за счет центробежных сил.

Контур горячей воды

Мы собираемся найти эти насосы, используемые для циркуляции горячей воды по контуру нагретой воды, так что, открывая кран, мы почти мгновенно получаем доступ к горячей воде. В противном случае каждый раз, когда мы открывали кран, нам приходилось ждать, пока горячая вода не потечет через всю систему.

Системы водяного отопления

В системах водяного отопления мы также найдем эти насосы, используемые для циркуляции нагретой воды между котлом и радиаторами или другими типами теплообменников.

Большие системы отопления

Мы также можем найти циркуляционные насосы, используемые в более крупных системах отопления, для подачи тепла в различные части или зоны внутри здания.

Основные части циркуляционного насоса

Детали насоса

Циркуляционный насос состоит из двух основных частей: насоса и двигателя.

Двигатель представляет собой двигатель асинхронного типа, который позволяет преобразовывать электрическую энергию в механическую. Эта механическая энергия используется для приведения в действие насоса и перемещения воды.

Вход и выход

Когда мы смотрим на корпус насоса, мы видим как вход, так и выход. Насос всасывает воду через впускное отверстие и выталкивает через выпускное отверстие. Как правило, на корпусе есть стрелка, указывающая направление потока, чтобы вы знали, где находится вход и выход.

Поскольку это встроенный насос, впускной и выпускной патрубки выровнены концентрически, это полезно, потому что мы потенциально можем вырезать часть трубы из системы горячего водоснабжения и установить циркуляционный насос в этом пространстве без необходимости изменять трубопровод, например это необходимо для стандартного центробежного насоса.

Ушка рабочего колеса

Это по-прежнему насос центробежного типа, поэтому вода должна поступать в насос через проушину крыльчатки. Для этого впускной патрубок следует по изогнутой траектории, которая входит в крыльчатку.

Корпус насоса

Эта деталь представляет собой корпус насоса. Внутри есть канал, известный как спираль. После того, как вода выйдет из крыльчатки, она будет собираться в этом канале и поступать к выпускному отверстию. Мы увидим это более подробно позже в статье.

Улитка

Затем мы находим рабочее колесо, которое находится внутри корпуса насоса и окружено спиральным каналом.Рабочее колесо вращается и передает центробежную силу на воду, которая выталкивает ее из насоса по трубам.

Рабочее колесо

За рабочим колесом находится задняя пластина. Задняя пластина действует как барьер и удерживает поток воды внутри корпуса насоса. На задней пластине также находится один из подшипников вала, обеспечивающий плавное вращение. К нему мы также найдем резиновое уплотнение для предотвращения утечек.

BackplateRubber Seal

Теперь мы собираемся найти вал и ротор.Ротор прикреплен к валу, а вал прикреплен к крыльчатке. Когда ротор вращается, вал и крыльчатка вращаются вместе с ним. Это движущая сила воды внутри насоса.

Ротор и вал

Ротор находится внутри корпуса ротора. Ротор обеспечивает физический барьер, который предотвращает попадание воды на электрическую цепь асинхронного двигателя.

Роторная банка

Вокруг ротора находится индукционный двигатель. Он состоит из нескольких витков медной проволоки, плотно упакованных в статор.Катушки и статор неподвижны и не вращаются. Электричество течет через катушки внутри статора, это создает вращающееся электромагнитное поле, которое заставляет вращаться ротор.

Статор и обмотки

Защищая статор и обмотки, мы имеем корпус двигателя. Сбоку от корпуса двигателя мы найдем электрическую клеммную коробку. На передней панели у нас есть переключатель скорости, он позволяет нам вручную изменять скорость вращения двигателя между низкой, средней и высокой, что изменяет скорость потока насоса.

Корпус двигателя

Внутри клеммной коробки находится переключатель скорости. У нас также есть клеммы заземления, нейтрали и линии, которые позволяют нам подключать насос к источнику питания. Обычно внутри этого типа насоса находится конденсатор, который жизненно важен для работы насоса, поэтому мы вскоре рассмотрим его подробно.

Клеммная коробка

Обмотки двигателя и конденсатор

Электродвигатель циркуляционного насоса представляет собой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

Однофазный асинхронный двигатель переменного тока

Электричество — это поток электронов по проводу. У нас есть постоянный или постоянный ток, который мы получаем от источников питания, таких как батареи, и в этом типе электричества электроны текут только в одном направлении от отрицательного к положительному.

Постоянный ток

Но в ваших домах и на работе будет использоваться другой тип электричества, известный как переменный ток. При переменном токе электроны меняют направление и многократно текут вперед и назад.

Переменный ток

Когда электричество течет по проводу, оно генерирует электромагнитное поле. Когда электроны меняют направление, магнитное поле непрерывно расширяется и сжимается. Сворачивая провод в катушку, мы генерируем гораздо более сильное электромагнитное поле.

Обмотка проволоки

Когда провод наматывается на катушку, мы называем это индуктором. Когда мы применяем переменный ток, магнитное поле расширяется и сжимается, каждый раз, когда оно расширяется и сжимается, северная и южная полярность катушки меняются местами.Нам нужно это расширяющееся и сжимающееся магнитное поле для создания вращения.

Переменный ток

Чтобы сформировать двигатель, мы наматываем провод на две катушки внутри статора, чтобы создать сильное электромагнитное поле. Если мы поместим ротор в центр этого магнитного поля, ротор выровняется с магнитным полем, а затем он застрянет. Чтобы вращать ротор, нам понадобится вращающееся магнитное поле. Если бы мы взяли несколько магнитов и тщательно рассчитали время их взаимодействия с ротором, мы могли бы добиться этого, но это не очень практично.

Ротор застрял, требуется вращающееся магнитное поле

В более крупных двигателях мы создаем вращающееся магнитное поле, используя большее количество фаз, потому что электроны движутся вперед и назад в разное время в двух фазах, что, таким образом, создает другое магнитное поле в разное время. Однако этот тип насоса имеет только однофазное соединение, поэтому вместо этого мы будем использовать конденсатор для создания поддельной фазы 2 ^и .

Вращающееся магнитное поле

Поэтому мы вставляем вторую катушку в статор на 90 градусов от первой катушки.Две катушки подключены параллельно, но во второй катушке есть конденсатор, подключенный последовательно с катушкой.

Конденсатор создает фальшивую вторую фазу

Электричество не проходит через конденсаторы. Цепь разорвана внутри конденсатора, образуя две стенки. Две внутренние стенки расположены очень близко друг к другу, поэтому электроны могут накапливаться на этих стенках и выходить отсюда. Поэтому конденсатор — это что-то вроде накопительного бака или диафрагмы. Когда подача электричества движется в одном направлении, конденсатор будет накапливать электроны.Когда подача электричества меняет направление, конденсатор высвобождает электроны

.

Таким образом, у нас есть электроны, протекающие через разные катушки в разное время, это создаст наше вращающееся магнитное поле. Однако для этого необходимо правильно подобрать размер конденсатора.

Мы подробно рассмотрели основы конденсаторов в предыдущей статье, проверьте это здесь.

Обмотки многоскоростного двигателя

Обычно у нас есть переключатель сбоку на клемме двигателя, который позволяет нам изменять скорость двигателя и, следовательно, скорость потока насоса, а также давление напора.

Выбор скорости

Внутри двигателя катушка хода будет иметь различные точки подключения, или даже может быть несколько разных катушек. Переключатель используется для подключения к этим различным точкам и эффективного изменения длины катушки, через которую должно проходить электричество.

Несколько точек подключения

Вам может быть интересно, почему при низком значении катушка длиннее, чем при высоком значении.

Когда мы пропускаем переменный ток через индуктивную катушку, создаваемое ею магнитное поле мешает электронам, пытающимся пройти через нее.Сила, известная как индуктивное реактивное сопротивление, препятствует изменению тока.

Индуктивное реактивное сопротивление

Когда мы увеличиваем длину катушки, индуктивное реактивное сопротивление также увеличивается, что затрудняет прохождение тока электронов. Таким образом, по мере уменьшения тока электромагнитное поле также уменьшается, что снижает скорость и крутящий момент двигателя.

Максимальное индуктивное реактивное сопротивление

По мере того, как мы переходим к минимальному значению, индуктивное реактивное сопротивление становится максимальным, ток уменьшается, и двигатель медленно вращается.

Минимальное индуктивное реактивное сопротивление

Когда мы переходим к высокому значению, индуктивное реактивное сопротивление минимально, поэтому ток высокий, а ротор вращается намного быстрее.

Мы рассмотрели многоскоростные насосы и то, как читать их диаграммы насосов, в нашей предыдущей статье. Проверьте это здесь.

Как работает циркуляционный насос?

Итак, как работает циркуляционный насос. Прежде всего, вода из системы горячего водоснабжения поступает в насос через впускное отверстие и попадает в проушину рабочего колеса, эта вода будет задерживаться между лопастями рабочего колеса внутри корпуса насоса.

Циркуляционный насос

Электричество поступает в клеммную коробку и проходит через обмотки двигателя, конденсатор помогает создавать вращающееся магнитное поле, и это магнитное поле заставляет ротор вращаться. К ротору прикреплен вал. Вал проходит от двигателя вниз в корпус насоса, где он соединяется с рабочим колесом.

Вал и крыльчатка вращаются вместе с ротором. Когда крыльчатка вращается, она передает воде кинетическую энергию или скорость, и она движется наружу.
Вода увеличивается по скорости и кинетической энергии, когда достигает края крыльчатки.

К тому времени, когда вода достигает края крыльчатки, она достигает очень высокой скорости. Эта высокоскоростная водяная муха отлетает от рабочего колеса и попадает в спиральную камеру, где ударяется о стенку корпуса насоса.

Этот удар преобразует скорость в потенциальную энергию или давление.
Корпус насоса для гидравлических ударов. Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию (давление).

Вода сталкивается с корпусом насоса

По мере того, как вода движется наружу и от крыльчатки, она создает область низкого давления в центре, которая втягивает больше воды и, таким образом, развивается поток.Спиральный канал имеет расширяющийся диаметр, поскольку он закручивается по окружности корпуса насоса. По мере увеличения скорость воды будет уменьшаться, что приведет к увеличению давления.
Сзади следует больше воды; скорость потока развивается. Увеличивается диаметр спирального канала; это вызывает уменьшение скорости воды, что увеличивает давление.

Диаметр спирального канала расширяется.

Расширяющийся канал, таким образом, позволяет большему количеству воды присоединяться и преобразовываться в давление.

Выходное отверстие нагнетания имеет более высокое давление

Таким образом, выпускное отверстие нагнетания имеет более высокое давление, чем входное отверстие всасывания. Высокое давление на выходе позволяет нам заставлять воду циркулировать по трубопроводам и отводить ее, когда и где это необходимо. Хорошо, ребята, это все для этого видео, но чтобы продолжить обучение, посмотрите одно из видео на экране, и я поймаю вас там на следующем уроке. Не забывайте подписываться на нас в Facebook, Instagram, Twitter, linkedin, а также проявлять инженерный склад ума.com

---