Принцип работы водяной помпы: Водяная помпа: виды, особенности, правила выбора водяного насоса

Содержание

как работает и почему ломается

Содержание статьи

Жидкостная система охлаждения силовой установки любого авто обеспечивает поддержание оптимального температурного режима за счет жидкости. Перемещаясь по каналам рубашки охлаждения мотора, охлаждающая жидкость омывает разогреваемые элементы, забирая от них часть тепла, а затем отводит его в окружающую среду посредством теплообменных процессов в радиаторе.

Что такое помпа в автомобиле и её назначение

Жидкость по системе охлаждения самостоятельно передвигаться не может, поэтому в конструкцию жидкостной системы входит водяной насос, он же – помпа. Основная задача его – обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости по системе, что и обеспечивает забор тепла и отвод его.

Больше помпа ничего не выполняет, но от ее работы зависит нормальное функционирование мотора. Без нее силовая установка очень быстро будет перегреваться, поскольку не будет обеспечиваться отведение тепла.

Видео: Для чего в автомобиле нужна водяная помпа

На автомобилях на данный момент используется водяной насос центробежного типа. Широкое распространение этот тип помпы получил благодаря простоте конструкции, при этом он вполне справляется с поставленной задачей. Для привода его используется усилие, получаемое от коленчатого вала, которое передается за счет ременной передачи.

Циркуляция жидкости по системе обеспечивается за счет крыльчатки. Чтобы она обеспечивала движение жидкости в рубашке охлаждения, насос входит в конструкцию силового агрегата. Причем основная его часть располагается с внешней его стороны, и только крыльчатка располагается внутри рубашки.

Конструкция водяного насоса

Внешний вид водяных насосов может быть разный (сказываются конструктивные особенности силовых установок разных производителей), но все они конструктивно одинаковы и состоят из:

  • корпус;
  • ось;
  • шкив или зубчатое колесо;
  • крыльчатка;
  • сальник;
  • подшипники.

Корпус

Корпус является несущим элементом и в нем располагаются все перечисленные составные части, кроме крыльчатки и шкива, которые располагаются с внешних сторон. Корпус изготавливается чаще всего из алюминия. Также посредством его производится крепление помпы к блоку цилиндров. Чтобы обеспечить герметичность в месте прилегания корпуса к мотору, между ними устанавливается прокладка.

Чтобы антифриз и влага не скапливались в зоне расположения подшипников, в корпусе проделано дренажное отверстие.

Читайте также: Тосол или антифриз, какую охлаждающую жидкость выбрать для автомобиля?

Ось, подшипники, сальник

Внутри корпуса располагается стальная ось, посаженная на два подшипника, что обеспечивает ей легкость вращения. Ось обычно изготавливается из стали, что обеспечивает высокую прочность.

Подшипники являются закрытыми, то есть доступа к ним нет. Смазывание их делается за счет заложенной смазки, которой должно хватать на весь ресурс насоса. Но на некоторых старых грузовых авто, в корпусе имелась пресс-масленка, поэтому подшипники у них можно было смазывать.

Видео: Выбор Помпы. Помпа LUZAR.

Для предотвращения контакта рабочей жидкости с подшипниками, со стороны крыльчатки установлен герметизирующий резинотехнический элемент – сальник. Без него антифриз попадал бы в зону работы подшипников, что приводило бы в быстрому их износу.

Шкив, крыльчатка

Шкив или зубчатое колесо являются элементами, которые принимают усилие от коленчатого вала. Шкив используется на авто, у которых привод газораспределительного механизма осуществляется посредством цепной передачи. Из-за такого конструктивного решения организовать передачу усилия на помпу цепью не удалось. Поэтому для обеспечения вращения насоса используется отдельный ременной привод, который дополнительно может обеспечивать и работу другого навесного оборудования мотора – насоса ГУР, компрессора и т. д.

В автомобилях, у которых привод ГРМ обеспечивается зубчатым ремнем, он применяется и для обеспечения работы помпы. То есть одним ремнем задействуется в работу и ГРМ, и насос. А чтобы при передаче усилия не было потерь из-за проскальзывания, в качестве приводного элемента на помпе используется зубчатое колесо.

Шкив или зубчатое колесо имеют жесткое соединение с осью. Для этого используется либо шпоночное соединение, либо болтовое.

С другой стороны на ось посажена крыльчатка – специальный диск с нанесенными на него особым образом крыльями. Изготавливается она чаще из алюминия, хотя встречаются и крыльчатки, изготовленные из пластика. Посадка ее на ось – тоже жесткая.

Принцип работы автомобильной помпы

Принцип работы водяного насоса очень прост: помпа получает вращение от коленчатого вала посредством ременного привода. Это вращение получает шкив или зубчатое колесо, жестко посаженное на ось. А поскольку с другой стороны на ней установлена крыльчатка, то она тоже вращается.

Поскольку крыльчатка помещена в рубашку охлаждения, то она находится в среде охлаждающей жидкости. При вращении, крылья крыльчатки создают центробежную силу, которая выталкивает антифриз и заставляет его двигаться по каналам рубашки охлаждения.

Признаки неисправности помпы

Простота конструкции водяного насоса обеспечивает ему отличные показатели по надежности и длительности срока эксплуатации. Но неисправности с этим узлом все же бывают, поскольку в конструкции используются элементы, которые являются «слабым» местом насоса. Ими являются подшипники и сальник. При эксплуатации нередко подшипники изнашиваются, что приводит к появлению люфтов. Это сразу же сказывается на герметичности сальника. Но и сам резинотехнический элемент в процессе эксплуатации может получить повреждения.

Видео: Признаки неисправности помпы. Выбор помпы ВАЗ. Устройство помпы Ваз НИВА

Основными признаками износа помпы:

  1. Подтекание охлаждающей жидкости со стороны водяного насоса.
  2. Появление сторонних шумов при работе мотора.
  3. Визуально заметный люфт при работающей установке.

Все эти признаки и дают изношенные подшипники и поврежденный сальник. Бывают и другие неисправности, которые встречаются гораздо реже. Среди них – повреждение крыльчатки в результате химических процессов, происходящих в результате постоянного контакта с антифризом, появление трещин на корпусе, чрезмерный износ рабочих поверхностей шкива или зубчатого колеса.

Читайте также: Чем опасен перегрев двигателя

Отметим, что водяная помпа – один из узлов силовой установки, который ремонту не подвергается. Все составные элементы садятся в корпус путем запрессовки, поэтому узел является неразборным, и в случае появления признаков износа, помпа просто заменяется. При этом обязательной замене подлежит также и прокладка. Единственное, можно поменять только шкив, и то, если он крепится к оси при помощи болтового соединения.

Что такое помпа в автомобиле и принцип ее работы

Автоликбез6 декабря 2017

В составе системы охлаждения двигателя любого автомобиля есть собственный насос (на жаргоне – помпа). Элемент довольно надежен в эксплуатации, но требует присмотра, поскольку играет важную роль в работе силового агрегата. В случае поломки детали машина не сможет продолжать путь. Отсюда цель данной публикации – разъяснить неопытным автолюбителям, что такое помпа и как она функционирует.

Назначение и расположение элемента

Охлаждающая жидкость неспособна циркулировать через радиатор и водяную рубашку двигателя самостоятельно. Чтобы побудить ее к движению, в системе задействовано перекачивающее устройство – помпа, чье рабочее колесо (крыльчатка) вращается ременным приводом от коленчатого вала. В зависимости от конструкции автомобиля насос располагается в таких местах:

  1. В переднеприводных авто элемент находится на правом торце двигателя (если смотреть по ходу движения). Поскольку помпа входит в состав ременного привода ГРМ, защищенного крышкой, увидеть ее снаружи нельзя.
  2. На машинах, оснащенных задним приводом, насос находится на передней части силового агрегата и приводится в действие ремнем газораспределительного механизма или привода генератора.

Помпа, встроенная в конструкцию двигателя, нужна для эффективного охлаждения блока и головки цилиндров за счет создания принудительной циркуляции. Благодаря ей поток антифриза проходит через 2 радиатора – основной и салонный, где отдает львиную долю теплоты.

Конструкция и принцип действия насоса

Не помешает рассмотреть, из чего состоит и как работает автомобильная помпа. Элемент представляет собой корпус в виде крепежного фланца с отверстиями, изготовленный из алюминиевого сплава. К нему крепятся остальные детали:

  • основной вал с подшипником запрессован в центральном отверстии корпуса;
  • крыльчатка из пластика или металла насажена на внутренний конец вала;
  • ведомый шкив (бывает зубчатый либо ручьевой) установлен на внешнем конце вала;
  • чтобы тосол не вытекал наружу по оси, узел прохода вала сквозь корпус уплотнен специальным сальником.

Фланец водяного насоса прикручивается к блоку цилиндров или переходнику таким образом, что крыльчатка оказывается в потоке охлаждающей жидкости, а ведомый шкив располагается на одной оси с ведущим шкивом коленвала. Для уплотнения соединения под фланец ставится прокладка.

Принцип работы помпы чрезвычайно прост: коленчатый вал двигателя вращает крыльчатку насоса посредством приводного ремня. Чем выше обороты двигателя, тем интенсивнее антифриз перекачивается по системе. Срок службы элемента составляет от 40 до 140 тыс. км пробега в зависимости от марки и модификации автомобиля. На дорогих импортных машинах перекачивающее устройство работает дольше, на отечественных авто – меньше.

В некоторых автомобилях установлена помпа, действующая от собственного электрического привода. Такая новация не нашла широкого применения по причине удорожания конструкции и снижения надежности.

Последствия поломки

Пришедший в негодность насос способен наделать много бед. Величина ущерба зависит от того, как задействована помпа в автомобиле – от ремня ГРМ или привода генератора. Аварийные ситуации выглядят следующим образом:

  1. Начинает протекать прохудившийся сальник либо прокладка. Уровень антифриза в системе уменьшается, что чревато перегревом мотора, если не заметить неполадку вовремя.
  2. Из-за разбитого подшипника заклинивает вал насоса. От рывка приводной ремень слетает или рвется.
  3. Когда подтекает сальник помпы, вращающиеся шкивы разбрасывают жидкость во все стороны. Намокшие ремни проскальзывают и быстрее изнашиваются.

Примечание. Первопричиной утечки антифриза нередко становится изношенный подшипник, а не сальник. Вал со шкивом и крыльчаткой начинает болтаться и перекашивается под давлением приводного ремня. В подобных условиях сальник не способен удержать тосол, отчего водяной насос пропускает жидкость наружу.

Наихудший вариант – разрыв ременного привода ГРМ вследствие заклинивания подшипника. Для многих автомобилей это ведет к дорогостоящему ремонту силового агрегата, поскольку днища поршней ударяют по тарелкам открытых клапанов и загибают их толкатели. В лучшем случае придется снять ГБЦ и поменять клапанную группу, в худшем – выбросить пробитые поршни и треснувшую от удара головку цилиндров.

Слетевший ремень привода генератора не нанесет ущерба, разве что исчезнет подача электроэнергии в бортовую сеть и начнет разряжаться аккумулятор. Но параллельно возникнет перегрев мотора, ведущий к ускоренному износу цилиндропоршневой группы.

Признаки неисправности помпы

В процессе эксплуатации авто водяной насос изнашивается естественным образом. Наибольшую нагрузку испытывают 2 детали – подшипник и сальник, они чаще всего и выходят из строя. Крыльчатка и шкив ломается значительно реже. Неполадки проявляются так:

  1. На месте постоянной дислокации автомобиля возникают пятна антифриза.
  2. Охлаждающей жидкостью забрызгана торцевая стенка мотора и близлежащие агрегаты. Если механизм защищен кожухом, становятся заметны потеки тосола в нижней части.
  3. На работающем двигателе слышен гул или треск со стороны помпы.
  4. Силовой агрегат глохнет на ходу, температура охлаждающей жидкости подскакивает до максимума.

Возникающие под машиной пятна всегда должны настораживать водителя. Если в подкапотном пространстве сухо, а на асфальте заметна протечка, снимите защитную крышку газораспределительного механизма. Обнаружив в районе помпы сырость, выполните простую диагностику: ослабьте приводной ремень и покачайте рукой шкив перекачивающего устройства. Заметный люфт вала – явный признак, что пора менять насос системы охлаждения двигателя.

Если вам удалось уловить шум, издаваемый разбитым подшипником помпы, немедленно диагностируйте его на предмет люфта. Способ проверки идентичен: следует добраться до шкива, ослабить натяжение ременной передачи и покачать его рукой.

Когда мотор заглох в процессе движения, а датчик показывает температуру более 120 °С, значит, худшее уже случилось. Вал насоса заклинил, а ремень ГРМ порвался либо соскочил. Остается надеяться, что клапаны двигателя не встретились с поршнями и не загнулись.

При обрыве ремня привода генератора мотор не заглохнет, но включится индикатор зарядки аккумуляторной батареи, а температура неизбежно подскочит (ведь насос перестал качать жидкость). Сразу выключайте двигатель и принимайте меры по эвакуации автомобиля в гараж или на автосервис.

Можно ли отремонтировать деталь?

На подавляющем большинстве машин устанавливается неремонтируемая помпа охлаждения двигателя. При желании автолюбитель сможет ее снять и разобрать, но поменять сальник и подшипник вряд ли получится, поскольку данных запчастей нет в продаже. Исключение – классические модели «Жигулей» и ряд других моделей авто, для которых производятся ремонтные комплекты.

Справка. Запчасти ремкомплектов не относятся к оригинальным и не блещут качеством. Ресурс помпы после ремонта сократится вдвое против заводской запчасти.

Водяные насосы принято менять в сборе. Причем сама замена не составляет большой сложности – очистили посадочное место от старой прокладки, нанесли герметик и прикрутили новый насос. Наиболее трудоемкая часть процедуры – это разборка узла ГРМ с выставлением меток, снятием шкивов и заливкой / опорожнением системы охлаждения. Если у вас недостаточно опыта в ремонте автомобилей, лучше доверить работу мастерам станции техобслуживания.

Всё про водяной насос (помпу) системы охлаждения


Система охлаждения предназначена для создания двигателю комфортных условий работы: охлаждения до оптимальной температуры, при которой не наступает термического повреждения тонко подогнанных деталей. Чтобы нормально работал мотор, должны нормально работать и все сопутствующие узлы, в том числе и охлаждение.

 

Назначение, принцип работы

Автомобильный водяной насос, он же помпа, предназначен для обеспечения принудительной циркуляции антифриза в системе охлаждения – от двигателя к радиатору и обратно. Для адекватного охлаждения мотора используется не только искусственная конвекция, но и дополнительный обдув радиатора с помощью вентилятора. Остановка водяного насоса замедлит движение антифриза до такой степени, что двигатель перегреется в считаные минуты (особенно если поломка произошла в жару).

Принцип действия водяного насоса – перекачка жидкости за счет использования центробежной силы: в рабочую камеру поступает антифриз и вращающаяся крыльчатка перекачивает его в отводящий патрубок.

Система охлаждения двигателя

Если рассматривать схему движения охлаждающей жидкости, то водяной насос располагается после радиатора перед двигателем. Такое решение позволяет не подвергать механизм насоса высоким температурам: антифриз в него поступает уже охлажденным.

 

Устройство водяного насоса

Насос системы охлаждения имеет достаточно простую конструкцию с минимумом деталей: на валу, закрепленном на двух подшипниках, расположена металлическая или пластиковая крыльчатка, перекачивающая антифриз по кругу. Для герметизации соединения вала и рабочей камеры используется сальник, а для уплотнения стыков патрубков – прокладки из специальной резины. Вся конструкция заключена в прочный металлический корпус из алюминия или чугуна, устойчивый к вибрации и перепадам температур.

Вал насоса приводится в действие от коленвала двигателя через шкив, то есть механическим способом. Таким образом, водяная помпа начинает работать одновременно с двигателем, и чем выше скорость автомобиля (больше обороты вала), тем активней идет движение антифриза в системе.

Устанавливается насос на корпусе двигателя на специальную прокладку, гасящую вибрацию при работе механизмов.

Слабыми местами водяной помпы можно считать детали, подверженные трению и нагрузкам: сальник и подшипники. Как правило, поломка насоса связана именно с ними.

Чаще всего выходит из строя сальник: из-за его износа охлаждающая жидкость попадает на подшипники и смывает с них смазку, после чего они приходят в негодность.

Принципиальная схема торцевого сальника:
1. Вращающееся кольцо. 2. Стационарное кольцо.
3. Уплотнительная манжета. 4. Прижимная пружина.

Пружина в сальнике выполняет функцию подстройки: благодаря ей трущиеся кольца плотно прижаты друг к другу, независимо от степени износа.

Ресурс водяной помпы составляет от 60 до 160 тыс. км (а в некоторых случаях и больше), а выход из строя обусловлен механическим износом.

Регламента замены помпы нет, но чаще всего ее меняют одновременно с каждой второй заменой ремня ГРМ, и тогда же делают профилактическую проверку ремней генератора.

Как правило, водяной насос не ремонтируют: подгонка деталей настолько точная, что разборка и сборка технически нецелесообразны. Поэтому при поломке легче и быстрей поставить новый насос, чем делать трудоемкий и ненадежный ремонт.

 

Признаки неисправности

  • Протечки антифриза. При нарушении герметичности любого из участков системы охлаждения антифриз, находящийся в ней под давлением, начинает подтекать. Это можно обнаружить при осмотре автомобиля или после стоянки по пятнам на асфальте;

Дренажное отверстие, из которого подтекает антифриз
при износе или протечке сальника

  • Понижение уровня антифриза – прямое следствие протечки;
  • Помпа начинает шумно работать – признак износа подшипников;
  • В салоне запах охлаждающей жидкости;
  • При прогретом моторе не работает печка – дует холодный воздух;
  • Перегревается двигатель, о чем сигнализируют датчики и индикаторы. Перегрев двигателя – одна из самых серьезных проблем, способная за считаные минуты привести его в негодность;
  • При осмотре вал насоса имеет люфт: его можно пошатать с заметной амплитудой. Такой люфт – однозначный признак износа подшипников, даже если помпа еще работает.

В крайних случаях износ сальника и подшипников приводит к тому, что вал от нагрузки и перегрева изнашивается, после чего ломается и заклинивает механизм.

 

Причины неисправности водяного насоса

Основной причиной неисправности водяного насоса является механический износ трущихся частей: сальника, подшипников, вала, шкива. При протечке сальника антифриз попадает на подшипники и за короткое время смывает с них смазку, после чего они ломаются и вал насоса заклинивает.

Ускоряют износ насоса грязь и примеси, попадающие в антифриз. Они могут вывести из строя не только трущиеся пары, но и крыльчатку.

Некачественный антифриз без антикоррозийных присадок вызывает окисление металлических поверхностей и портит резиновые прокладки и уплотнители.

Использование воды вместо антифриза вызывает образование накипи, которая откладывается на частях системы охлаждения, в том числе на водяной помпе. Современные автомобили не рассчитаны на применение воды!

Быстрый износ подшипников может быть вызван неправильным натяжением шкива – слишком сильным (больше нагрузка на одну сторону подшипника) или слишком слабым.

Кавитационная эрозия – следствие образования пузырьков в охлаждающей жидкости (низкое качество, выработка антивспенивающих присадок, низкий уровень ОЖ в системе). Лопающиеся мелкие пузырьки со временем портят металлические поверхности, проделывая в них круглые выемки.

Кавитационный износ крыльчатки

В корпусе могут образоваться трещины от перепадов температур, вибрации, нагрузки (охлаждающая жидкость в системе находится под давлением, что повышает температуру ее кипения). Да и просто некачественный насос может не выдержать условий эксплуатации.

И, наконец, починка водяного насоса не гарантирует его долгой и качественной работы. Плохо отремонтированный механизм отказывает в самый неподходящий момент.

 

Профилактика неисправностей

Всем хочется, чтобы любая деталь автомобиля работала как можно дольше. Что влияет на срок службы топливного насоса?

  • Качество антифриза, своевременная его замена и контроль уровня. Это, пожалуй, один из главных факторов нормальной работы всей системы охлаждения: от рубашки двигателя до радиатора;
  • Чистота в системе охлаждения. Отсутствие твердых частиц и примесей замедлит износ помпы;
  • Своевременная замена уплотнительных прокладок патрубков, которые портятся («дубеют» и трескаются) под воздействием охлаждающей жидкости и высоких температур.

Одним из самых тяжелых последствий неисправности водяного насоса – закипание охлаждающей жидкости и перегрев двигателя, особенно на жаре в пробках. Стоя летом в городских заторах, нужно отслеживать температуру мотора и не допускать критического нагрева. А в дальних поездках всегда иметь запас антифриза для долива.

 

 

О том, как выбрать новый водяной насос и каким брендам отдать предпочтение – наш «Гид покупателя».

 

Как работает водяной насос?

Помпа, или же устройство водяной помпы двигателя внутреннего сгорания автомобиля являет собою насос, который создает принудительную циркуляцию жидкости охлаждения (антифриза) во всей системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Данное устройство предназначается для того, чтобы организовать круговорот антифриза или иной охладительной жидкости в системе охлаждения. Если же данное устройство приходит в неисправность, то возникает серьезное нарушение внутреннего теплового режима двигателя, вследствие чего он будет очень быстро закипать и портиться, а срок его службы будет уменьшаться в разы.

Из-за того, что устройство автомобильной помпы является достаточно простым механизмом, ее поломка происходит довольно редко. Тем более проблем не будет возникать, если автомобилист тщательно следит за состоянием двигателя внутреннего сгорания. Тем не менее, важно заметить, что даже самая надежная помпа иногда может выходить из строя. Так, существует несколько причин, по которым данное устройство приходит в неисправность:

— непрофессионально выполненный ремонт;

— износ узлов устройства и старение сальника;

— низкокачественная помпа, которая устанавливалась сначала.

В тех случаях, когда система остается герметической, но все же помпа не может инициировать циркуляцию жидкости по ней, будет возникать увеличение температуры двигателя, о чем будут попросту «кричать» все показания на датчике приборной панели. Даже непродолжительная и кратковременная езда и эксплуатация транспортного средства в такого рода режиме сможет привести к закипанию устройства радиатора или заклиниванию двигателя внутреннего сгорания. Иным признаком поломки помпы может служить течь антифриза, которая возникает в зоне ее установки.

Если же протечка не является очень сильной, то это не будет такой страшной проблемой, так как все равно циркулирующая жидкость в системе будет нормально исполнять все возложенные на нее функции, просто ее нужно будет регулярно подливать. Тем не менее, если такая незначительная неисправность возникла, то следует пресечь потенциальную проблему сразу же, так как все течи имеют свойство стремительно увеличиваться в двигателях, которые интенсивно эксплуатируются.

1. Конструкция помпы.

Устройство помпы в большем количестве автомобилей является идентичным. В своем большинстве это будет касаться непосредственно автомобилей отечественного производства. Местоположение помпы не нужно будет долго искать, так как она приводится в действие посредством ремня ГРМ и располагается непосредственно возле устройства радиатора.

По конструкции помпа выглядит таким образом: вал прикрепляется в крышке. На него насаживается крыльчатка, посредством движения которого инициируется перемещение в системе жидкости. С другой стороны вала монтируется шкив приводной, а в некоторых моделях автомобилей еще и вентилятором. Через ремень ГРМ и шкив приводной на вал будет передаваться энергия вращения двигателя внутреннего сгорания, а сам вал будет приводить в действие устройство крыльчатки, вследствие чего вся система будет работать.

Непосредственно между крыльчаткой и корпусом будет монтироваться сальник, из-за износа которого и возникает множество проблем с помпами. Если такого рода является плохим, то тосол или антифриз будет постепенно просачиваться в полость к подшипникам, вследствие чего будет происходить вымывание их смазки. Именно из-за этого подшипники будут работать намного громче, а их изнашивание будет происходить на порядок быстрее, что будет вести к заклиниванию устройства помпы.

2. Принцип работы помпы.

Помпа (водяной насос автомобиля) – это один из ключевых элементов жидкостной системы охлаждения любого современного транспортного средства. Основное предназначение данного устройства заключается в циркуляции охлаждающей жидкости во всей охладительной системе. Как итог, после прохождения по одному такому кругу жидкостная температура будет снижаться, что восстановит ее способность к охлаждению других деталей.

При заведенном двигателе внутреннего сгорания антифриз, который является охлажденным в радиаторе, будет поступать к насосу – к центру крыльчатки. Как итог, пространство, которое находится между лопастями последней будет полностью заполнено антифризом. Из-за того, что существует воздействие центробежной силы крыльчатка будет отбрасывать антифриз в сторон.

Через специальное отверстие он будет уходить в рубашку охлаждения силового агрегата. Именно таким образом будет обеспечиваться циркуляция в системе охлаждения мотора охладительной жидкости. Важно также заметить, что для того, чтобы максимально исключить всевозможные подтекания антифриза между блоком цилиндров мотора и корпусом помпы, нужно установить специальную картонную прокладку. Важно также отметить, что вентилятор, который в большинстве случаев находится непосредственно на шкиве помпы и вместе с ней начинает свою работу, изготавливают из листовой стали или пластика. Для максимального снижения шумности его работы лопасти располагаются Х-образно и под определенными углами.

Для того, чтобы снизить мощность, которая нужна для того, чтобы в движение приводить вентилятор, используются узлы с электромагнитной муфтой. Именно данное устройство может отключать привод вентилятора, когда температура охладительной жидкости будет снижаться до определенной температуры. Именно таким образом муфта будет оптимизировать работу системы охлаждения, при этом снижая шумность работы всего агрегата.

3. Замена помпы.

Для того, чтобы убедиться в неисправности устройства помпы, следует произвести несколько легких тестов. Первым вариантом является прогревание мотора до температуры рабочей, после чего нужно сжать верхний шланг радиатора. Если при этом будет чувствоваться, что жидкость продолжает циркулировать в системе, то можно сделать точный вывод, что устройство помпы работает нормально. Во втором варианте следует просто прислушаться к работе помпы. Если при этом слышится гул, то скорее всего деталь подшипника приходит в неисправность. При этом не стоит дожидаться полной его неработоспособности, следует незамедлительно произвести замену помпы для того, чтобы избежать больших неприятностей.

Теперь следует приступить непосредственно к рассмотрению алгоритма снятия и замены неисправной помпы. Для начала следует снять адсорбер для того, чтобы обеспечить себе максимальные удобства при проведении работы, при этом не отключаются шланги и провода. После этого следует произвести снятие пластикового защитного кожуха с двигателя внутреннего сгорания и кожуха ремня ГРМ. После следует взять домкрат и поддомкратить правую сторону транспортного средства для того, чтобы переднее правое колесо было вывешенным. Сделать это необходимо для того, чтобы все можно было выставить по меткам. Чтобы было еще более удобно, можно сделать одну пометку посредством белой краски. К сожалению, придется снять и колесо, так как нужно достичь нижний болт крепления пластикового кожуха.

Если ремень ГРМ находится в хорошем состоянии, то смысла его заменять нет. Помимо этого, следует произвести снятие помпы не снимая ремень привода генератора, так как это позволит автомобилисту сэкономить много времени. Тем не менее, шкивы с роликами распределительного вала и сам пластиковый кожух, все же, придется снять. Для этого нужно ослабить все натяжные ролики, после чего произвести снятие с них ремня ГРМ.

После нужно застопорить чем-то плоским шестерни распредвалов. Делается это для того, чтобы их открутить. Но нужно быть очень аккуратным в проведении данной операции, так как их зубья являются достаточно мягкими. Вслед за демонстрированием шкивов можно откручивать и сам пластиковый кожух. После этого можно с уверенностью утверждать, что мы добрались до помпы.

В зависимости от количества крепежных болтов, нужно произвести количество их откручиваний, после чего постукивая слегка ее по корпусу можно пробовать ее вытащить. Важно также подставить емкость для слития охладительной жидкости. Теперь следует устанавливать новую помпу, при этом убедившись, что она имеет в наличии достаточное количество необходимой смазки. Помимо этого, если прокладка бумажная, следует нанести небольшой слой герметика и дат ему высохнуть. Сборку, как впрочем и всегда, нужно производить с точностью в обратном порядке.

Сначала устанавливаем на свое место помпу и закрепляем пластиковый кожух. Далее нужно закрепить все шкивы распредвалов по своим местам и одеть ремень ГРМ. По меткам, которые были нанесены ранее, нужно совместить и одеть ремень ГРМ. Колесом нужно провернуть двигатель и откорректировать необходимую натяжку и положение ремня. После того, как все было установлено, следует долить антифриз или охладительную жидкость. Вот и все, что следует знать автомобилисту для того, чтобы самостоятельно произвести замену неисправной водяной помпы в автомобиле.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Помпа. Принцип работы.

Рассмотрим принцып работы водяной помпы в современных автомобилях.

 Насос или помпа используется почти во всех выпускаемых сегодня автомобилях. Насос относится к системе охлаждения мотора и служит только для создания движения антифриза, чаще центробежной конструкции. Расположена она на блоке цилиндров и совершает работу от шкива коленвала. Тем самым достигается постоянная циркуляция охлажденного антифриза от основного радиатора до блока цилиндров.

Через блок цилиндров охлаждающая жидкость проходит благодаря полостям, специальным каналам. Непосредственно в тех местах, где это больше требуется конструкцией двигателя. Обычно всю систему называют рубашкой, рубашкой охлаждения или водяной рубашкой.

Конструкция водяной помпы.

Механическая помпа, состоит она из вала, на котором с одной стороны располагается крыльчатка. С другой же крепится шестерня или шкив. Для создания герметичности подвижной части используется сальник, а корпус помпы крепко притягивается с использованием резинового кольца или же обычных прокладок самых причудливых форм.
Крыльчатка, часто изготовлена из сплавов алюминия или магния, в некоторых случаях производители автомобилей используют пластик.

В дорогих премиальных автомобилях порой устанавливаться дополнительная помпа, для улучшения характеристик охлаждения. Это может быть, как и реальной необходимостью для мощных моторов, так и блажью производителя.

К чему приводит неисправность помпы?

Конечно к перегреву мотора, вследствие отсутствия движения в системе, нарушается правильный тепловой режим двигателя. Старайтесь избегать таких ситуаций, а для этого периодически производите осмотр:

  • Сальники и уплотнители со временем изнашиваются и высыхают, теряя при этом эластичность, это часто приводит к течи антифриза.
  • Появление постороннего шума может в дальнейшем проявиться заклинившим подшипником помпы и снова перегрев.
  • Как упоминалось ранее, при изготовлении помпы некоторые фирмы используют пластиковую крыльчатку, что иной раз негативно сказывается на продолжительности ее работы. Иногда крыльчатка может разрушиться и уйти дальше по системе. Но не стоит бояться покупать пластик, такие случаи довольно редки и случаются по причине неправильной эксплуатации или отсутствия своевременного технического обслуживания.

 

Видеоинструкция по диагностики водяной помпы:

Видео по замене водяной помпы на Рено Логан:

Помпа системы охлаждения двигателя: описание, устройство, принцип работы

Водяной насос — это неотъемлемая часть системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, любого транспортного средства. Устройство этого узла достаточно простое, а предназначение понятно с самого названия.

Описание и устройство помпы

Помпа охлаждения двигателя или водяной насос — это часть системы, которая охлаждает нагретый мотор. Без работоспособности системы или выхода со строя компонентов, моторы перегреваются и приносят много бед своим владельцам.

Водяной насос или помпа системы охлаждения двигателя обеспечивает циркуляцию жидкости через силовой агрегат к охладительным элементам, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру внутри конструкции.

Прежде чем приступить непосредственно к разбору основных элементов водяного насоса, стоит понимать общую систему охлаждения движка. Для этого стоит рассмотреть, какие элементы в нее входят, и как проходит процесс циркуляции охлаждающей жидкости:

  • Радиатор.
  • Расширительный бачок.
  • Водяной насос.
  • Термостат.
  • Водяная рубашка внутри двигателя.
  • Комплект патрубков.
  • Сливные краны и заглушки.

К расширенному кругу деталей системы охлаждения двигателя стоит отнести также: радиатор печки и патрубки печки.

Помпа системы охлаждения двигателя проводит циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Таким образом, стоит понимать, что и как любой насос, она состоит из деталей, а именно:

  • Корпус.
  • Крыльчатка.
  • Приводной вал.
  • Подшипник.
  • Уплотнительное кольцо.
  • Пружинка зажимная (на старых моделях отечественных автомобилей).
  • Шкив (на большинстве моделей съемная часть помпы).

Как работает изделие? При помощи приводного ремня, который зацеплен за шкив система приводится в работу. Движение со шкива передается на вал, а затем и на крыльчатку, которая уже и проводит циркуляцию охлаждающей жидкости.

Стоит отметить, что больше обороты коленчатого вала, тем больше греется двигатель, поэтому шкив коленвала спарен при помощи ремня со шкивом водяного насоса.

Таким образом, чем быстрее крутится главный вал силового агрегата, тем большие обороты помпы, а поэтому циркуляция охлаждающей жидкости проводится быстрее. Проще говоря, чем быстрее крутится коленчатый вал, тем быстрее нужно проводить охлаждение, поэтому и спаривают обороты к/вала и помпы.

Основные неисправности

Неисправный водяной насос может принести немало бед для владельца своего автомобиля, поскольку нарушается система циркуляции охлаждающей жидкости, что ведет к перегреву мотора. Таким образом, нужно знать и понимать, как определить неисправность помпы, а также вовремя заменить деталь.

Стоит отметить, что большинство современных автомобилей оснащены неразборными помпами. Поскольку стоимость детали низкая, и нет смысла проводить переборку элемента. В таких странах, как США и Германия, такой элемент, как водяной насос системы охлаждения считается расходным материалом.

Итак, как распознать неисправность водяного насоса:

  • При запуске двигателя на холодную слышен глухой звук с подкапотного пространства. Стоит отметить, что это может быть связано с другими неисправностями, такими как генератор или приводной ремень.
  • Из-под шкива помпы видны подтеки охлаждающей жидкости. Это означает, что появился люфт между валом и корпусом, или износился резиновый уплотнитель.
  • При проведении диагностики слышен люфт подшипника водяного насоса, но не видно подтеков охлаждающей жидкости. В данном случае, если помпа разборная достаточно заменить подшипник, если нет — придется менять весь элемент.

Методы устранения неисправностей

Устранение поломки водяного насоса зависит от конструктивных особенностей автомобиля. Так, если водяной насос разборной (для старых моделей автомобилей), есть возможность его перебрать, а вот для неразборных придется менять элемент в сборе.

Ремонт разборной помпы

Ремонт разборного водяного насоса стоит доверить профессионалам, поскольку они знают допустимые зазоры между валом и корпусом, а также могут определить ремонтнопригодность элемента. Так, если было решено, что насос пригодный для ремонта, необходимо провести следующие действия:

  1. Снимаем ремень со шкива насоса.
  2. Демонтируем сам шкив (обычно закреплен на 3 или 4 болтах).
  3. Откручиваем корпус и снимаем помпу в сборе.
  4. С внутренней части демонтируем крыльчатку и стопорные кольца вала.
  5. Проводим выпрессовку приводного вала.
  6. Выпрессуем подшипник, который наверняка остался в корпусе.
  7. Теперь необходимо заменить детали, которые были изношены.
  8. Сборка проводится в обратном порядке.

Конечно, для каждой модели автомобиля этот процесс будет проводиться по-разному, все зависит от конструктивных особенностей транспортного средства и силового агрегата.

Замена неразборного водяного насоса

Процесс замены неразборного водяного насоса достаточно типичный для всех автомобилей. Так, нет необходимости снимать шкив, поскольку он идет в сборе. Итак, рассмотрим, последовательность действий направленные на замену помпы:

  1. Снимаем приводной ремень со шкива водяного насоса.
  2. Откручиваем болты крепления корпуса от блока цилиндров.
  3. Вынимаем водяной насос.
  4. Сборку проводим в обратном порядке.

Стоит отметить, что большинство автомобилистов не знают, что между водяным насосом и корпусом двигателя есть прокладка, которая в комплекте с новой деталью зачастую не идет и ее необходимо покупать отдельно.

Последствия несвоевременной замены водяного насоса

После того, как были рассмотрены основные вопросы, которые касаются устройства, работы и неисправностей водяного насоса стоит рассмотреть вопрос последствий несвоевременной замены изделия.

Многие автомобилисты после появления свиста или подтекания помпы продолжают ездить в таком неисправном техническом состоянии, при этом, не задумываясь, чем это ожжет грозить. Таким образом, появляются косвенные признаки того, что ситуация подошла к критической отметке.

Например, постоянно работающий вентилятор охлаждения может не только указывать на неработоспособный термостат, а и о недостатке «охлаждайки» в системе, из-за того, что она вытекает из-под шкива.

Итак, рассмотрим, к каким последствиям стоит готовиться автомобилисту при несвоевременном ремонте узла:

  • Постоянные подтекания жидкости снижают уровень охлаждающей жидкости в системе, что приводит сначала к постоянной работе термостата и доливке жидкости, а затем к перегреву.
  • В свою очередь, перегрев чреват серьезными последствиями, такими, как повреждением внутренних элементов головки блока цилиндров. Самым страшным вариантом становится прогиб и деформация плоскости ГБЦ, что тянет за собой другие страшные последствия.
  • Также, постоянные перегревы способствуют тому, что в корпусе головки блока и блока цилиндров появляются трещины, которые достаточно тяжело устранить.
  • Самым страшным последствием является то, что после деформации ГБЦ охлаждающая жидкость может пойти вовнутрь камер сгорания, а это гидроудар, последствием которого становится полный и бесповоротный капитальный ремонт силового агрегата или замена движка вовсе. Это может серьезно ударить по карману владельца.

На основании выше изложенного, ремонт водяного насоса системы охлаждения стоит проводить вовремя, при обнаружении первых признаков неисправности. Если это не сделать последствия могут стать плачевными для двигателя и владельца транспортного средства.

Вывод

Насос системы охлаждения двигателя — неотъемлемая часть системы охлаждения силового агрегата. Неисправность данного элемента может привести к тому, что двигатель начнется перегреваться, а это в свою очередь может привести к негативным последствиям. Первыми признаками выхода со строя помпы является глухой свист после запуска на холодную и подтеки со шкива.

Что такое помпа в автомобиле и зачем она нужна, возможные поломки и как их избежать

Содержание статьи:

Добрый день, дорогие друзья. Помпа – водяной насос, установленный в автомобили, предназначенный для циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя. Она качает тосол или антифриз из радиатора (большой круг) и печки салонного отопителя, и закачивает его в рубашку охлаждения мотора. Таким образом, происходит циркуляция жидкости в системе.

Благодаря помпе жидкость «забирает» тепло от двигателя и отдает его сотам радиатора, охлаждаясь и возвращаясь вновь в ДВС, чтобы забрать очередную порцию тепла. Кроме этого, помпа прокачивает тосол через радиатор салонного отопителя, что дает Вам возможность прогревать салон автомобиля.

Где находится помпа

Ее местоположение не сложно определить. К ней подключены шланги системы охлаждения, вращение приводится с помощью ремня ГРМ или навесного оборудования. На разных моделях авто ее месторасположение может отличаться. Например, на ВАЗ 2101-07 она расположена в передней части моторного отсека, в районе термостата. Привод осуществляет ремнем от коленвала двигателя.

Принцип работы помпы автомобиля

Как говорилось выше – это водяной насос, центробежного действия. Он перекачивает рабочую жидкость из теплообменников (радиаторов) в камеру двигателя (рубашку охлаждения). Эта камера устроена так, что огибает все цилиндры, часть ее проходит через головку блока мотора. Жидкость, проходя по ней, отбирает часть тепла из камер сгорания, нагревается и за счет давления, создаваемого помпой, направляется в радиаторы.

Хочется заметить, что именно в такой последовательности циркулирует жидкость. Насос берет охлажденную жидкость и качает ее в двигатель, а не наоборот. Это обусловлено критериями надежности и долговечности. Если горячий тосол будет попадать в помпу, а затем качаться в теплообменники, то срок службы насоса будет минимален. Потому что в его конструкции есть сальники, подшипники, не рассчитанные на такие температуры. Об этом поговорим ниже.

Устройство водяного насоса автомобиля

Его конструкция максимально упрощена. Все простое – гениально и меньше ломается. Он состоит из вала, который держится в корпусе двумя подшипниками. На валу, внутри насоса, закреплена крыльчатка, которая заставляет циркулировать антифриз в системе. Она бывает из металла или пластика. Первая надежнее, вторая – дешевле.

Между рабочей камерой и подшипниками расположен сальник. Он предотвращает попадание ОЖ в подшипники и вытекания ее наружу под капот автомобиля. Корпус вылит из алюминия или чугуна, способного выдерживать перепады температур и вибрацию. Он состоит из двух частей. Между ними установлена резиновая прокладка. Благодаря такой конструкции можно осуществлять замену помпы без ее демонтажа из корпуса двигателя.

На противоположной стороне вала, снаружи, находится приводной шкив. Который прочно закреплен на валу и приводится во вращение ремнями навесного оборудования или ГРМ (все зависит от модели автомобиля). Например, на ВАЗ 2107 – ремень генератора, Опель Кадет – ГРМ. Поэтому, скорость циркуляции жидкости зависит от скорости вращения коленвала двигателя, чем выше обороты, тем быстрее движется ОЖ по системе.

Слабым звеном в конструкции являются сальник и подшипник. Первый начинает пропускать тосол, который, попадая в рабочую полость подшипников, вымывает смазку из них. Как следствие – повышенный шум, а потом заклинивание помпы. Бывают случаи, когда подшипники начинают «выть» раньше, чем изнашивается сальник. Это невысокое качество деталей дает о себе знать. Ресурс механизма от 60 до 100 тыс. км. В некоторых случая он требует замены и на 30 тыс., а некоторые экземпляры выхаживали 160 тыс. км.

Признаки поломки помпы

  1. Лужа антифриза под машиной в районе насоса. Это связано с механическим износом сальника и протечкой охлаждающей жидкости через дренажное отверстие в корпусе насоса.
  2. Повышенный шум, гул при работе двигателя, исходящий от помпы – износ подшипников.
  3. Двигатель перегревается или печка салона дует холодным воздухом. Есть две причины – воздушная пробка в системе, как от нее избавится, я рассказывал в статье про смену охлаждающей жидкости или поломка крыльчатки помпы. Она может рассыпаться от старости или грязи в системе охлаждения.
  4. Повышенный люфт шкива. Его можно ощутить руками, если пошатать за него в разные стороны. В исправной помпе его не должно быть. Люфтить начинает из-за поломки подшипников, когда его обойма ломается и шарики высыпаются в полость подшипника. Как следствие – скорое заклинивание помпы.

Причины выхода из строя автомобильной помпы

Главная причина – механический износ деталей. Часто «вырабатывается» сальник вала. Антифриз из рабочей полости просачивается в места нахождения подшипников. Со временем смазка из них вымывается, они начинают «гудеть» и заклинивать.

Примеси, грязь в системе охлаждения приводят к разрушению и заклиниванию крыльчатки. Поэтому нужно следить за качеством охлаждающей жидкости и вовремя промывать систему охлаждения.

Использование воды в качестве хладагента или некачественного тосола приводит к образованию коррозии в системе. Это тоже прямой путь к клину насоса. По поводу качества жидкости. Она тоже имеет свой срок службы. Со временем ее состав меняется, вымываются специальные присадки. Вследствие чего в ней могут образовываться пузырьки воздуха, который лопаются, и образовывать в металлических частях помпы круглые отверстия.

Кроме негерметичного сальника подшипники могут прийти в негодность из-за повышенного натяга ремня привода шкива. Если его перетянуть, то подшипники разрушаться, появится значительный люфт. Как следствие – заклинивание водяного насоса авто.

Качество литья корпуса помпы или его элементов. В результате могут образовываться трещины, сальник течет через 5-10 тыс. км, подшипник может «загудеть» еще раньше. Ремонт помпы не даст гарантии ее долгой и надежной работы. Рекомендуется не заниматься ее ремонтом, а покупать качественную деталь проверенных производителей.

Принцип работы, виды и их применение

Если мы живем в городе или поселке, мы почти не задумываемся, как вода подается нашим жителям каждый день. В небольших деревнях также часто есть трубы для перекачки воды в каждый дом в регионе. Все, что нам нужно знать, — это как открыть вентиль на раковине. Потому что внутренние работы не видны, и подача воды не зависит от соседей по дороге. В каждом доме есть колодец и электромеханическая система для забора воды из колодца и подачи в дом.В этой статье обсуждается обзор водяного насоса и его работы, типов и областей применения.


Что такое водяной насос?

Водяной насос можно определить как насос, который использует как механические, так и гидравлические принципы в системе трубопроводов и создает достаточную силу для своего будущего использования. Они были примерно в одной структуре, иначе в другой из-за ранней цивилизации. В настоящее время эти насосы используются в широком диапазоне применений в жилищном, сельском хозяйстве, муниципальном и производственном секторе.

Принцип работы водяного насоса

Принцип работы водяного насоса в основном зависит от принципа прямого вытеснения, а также от кинетической энергии толкания воды. Эти насосы используют мощность переменного тока или мощность постоянного тока для питания двигателя водяного насоса, в то время как другие могут получать питание от других типов драйверов, таких как бензиновые двигатели, иначе дизельные.

Водяной насос является портативным устройством и может применяться в нескольких домашних условиях. Эти насосы используются для перекачивания огромного количества воды из одного места в другое.Основное назначение водяного насоса — универсальное. Качественный насос, который можно тщательно выбрать, может быть идеальным для слива воды из мало затопляемой области, наполнения бассейна и ванны, циркуляции пестицидов или удобрений.

Набор водяных насосов очень большой, поэтому, выбирая прочный и стабильный, следует учитывать требования.

Типы водяных насосов

Водяные насосы подразделяются на два типа: поршневые и центробежные.Эти насосы в основном предназначены для постоянной подачи воды из одного места в другое.

Типы насосов

Центробежный водяной насос

Центробежные насосы

имеют вращающееся рабочее колесо, которое может использоваться для подачи воды в насос и увеличения нагнетаемого потока. Эти насосы бывают нескольких типов, включая мусорные, погружные и стандартные. С помощью этих насосов можно перекачивать все типы жидкостей с низкой вязкостью. Кроме того, эти насосы отлично работают с жидкими жидкостями и обеспечивают высокий расход.

Рекомендации

Эти насосы применимы в нескольких областях, например, в строительстве, а также в водопроводной системе. Эти насосы используются для подачи воды в здания и хорошо сочетаются с пневматическими системами, где не требуется высота всасывания. Основное назначение этих водяных насосов — перекачивать воду из колодцев в домах и увеличивать давление воды в водозаборных линиях. Центробежные насосы обеспечивают бесперебойную подачу давления для систем противопожарной защиты, и они могут подавать как водоотливные насосы в горизонтальной или вертикальной конфигурации.

Центробежные насосы горизонтальны для решения многих общих проблем. Для этого может потребоваться циркуляция жидкости, чтобы остановить перегрев, вызванный низким расходом. Эти типы насосов должны быть подготовлены к правильной работе. Поскольку напор в системе принудительного всасывания при выборе насоса очень мал, это может привести к кавитации, ситуации, когда пузырьки воздуха образуются рядом с рабочим колесом, а затем приводят к возникновению сигналов удара в водяном насосе. Наконец, износ рабочего колеса насоса может быть вызван задержкой твердых частиц в жидкости.

Водяной насос прямого вытеснения

Насосы прямого вытеснения обеспечивают заданное количество потока во время механического сжатия и развития эластичной диафрагмы. Эти насосы применимы в нескольких отраслях промышленности, которые контролируют высоковязкие жидкости везде, где могут присутствовать чувствительные твердые частицы. Они рекомендуются для применений, где требуется сочетание высокого давления и низкого расхода.

Рекомендации

Иногда эти насосы также называют ротационными насосами, и они очень конкурентоспособны, потому что они удаляют воздух из трубопроводов и, следовательно, устраняют утечку воздуха.Они также эффективны при работе с жидкостями с высокой вязкостью. Основным недостатком этих насосов является то, что для них необходим очень маленький зазор между вращающимся насосом и внешним краем агрегата. Следовательно, революция должна происходить очень медленно. Когда водяной насос работает на высоких скоростях, жидкость может в конечном итоге снизить эффективность насоса.

Как выбрать насос?

При выборе насоса необходимо учитывать следующие факторы.

Материал: Материал насоса должен быть устойчивым к атмосферным воздействиям для использования на открытом воздухе.

Мощность: Мощность насоса в основном включает в себя мощность в лошадиных силах и расход.

Тип топлива и двигателя: Двигатель и топливо насоса должны быть электродвигательными, газовыми, гидравлическими, дизельными или ручными.

Напор: Полный напор, в противном случае максимальная мощность насоса, соответствующая предлагаемому применению

Применение водяных насосов

Водяные насосы используются для обезвоживания, сокращая время простоя из-за сильных дождей.Обычно эти насосы применяются в зданиях, колодцах, в системах наддува, в циркуляции горячей воды, в отстойниках, в защите пожарных систем и т. Д.

Таким образом, речь идет о водяных насосах, которые часто используются в строительстве для удаления излишков воды, а также для обезвоживания. Из-за проливных дождей поток воды может увеличиться, а водяные насосы позволяют быстро подавать воду, сокращая время простоя. Эти насосы подходят для таких применений, как электрические, гидравлические, газовые и другие ручные.

Эти насосы — огромное дополнение к нашей жизни, потому что они позволяют решать огромное количество промышленных, сельскохозяйственных и бытовых задач. Но разнообразие водяных насосов на рынке настолько универсально и доступно, что выбор правильного насоса, соответствующего вашим требованиям, является сложной задачей.

Основная теория и принципы работы насоса

Примечание автора: в колонке за май 2021 г. была опубликована ошибка.Вот исправленный текст из раздела «Зачем вам насос с регулируемой скоростью?»: «Самая распространенная причина использования VSD заключается в том, что размер насоса не соответствует некоторым или всем системным требованиям. Таким образом, в некоторых случаях производительность насоса каким-либо образом обходится, чтобы рабочая точка насоса находилась подальше от левого конца кривой, что чревато высокой радиальной осью и другими проблемами, связанными с рециркуляцией. В других случаях верно обратное условие, и насосу требуется какое-то дросселирующее устройство, чтобы удерживать его вдали от правой стороны кривой, где кавитация и радиальная тяга являются проблемой.Дросселирование или перепуск потока из насоса неэффективны и проявляются в виде потери энергии ».

В этом месяце я подхожу к теме базовой теории насоса и принципов работы с точки зрения неопытного человека. Основываясь на моем 50-летнем опыте работы с насосами, я подумал, что это может быть хорошим способом объяснить выбоины на дороге, чтобы повысить надежность насоса. Если вы читали какую-либо из моих колонок, многие из этих комментариев будут вам знакомы.

ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Взаимосвязь между напором и давлением (Изображения любезно предоставлены автором) ИЗОБРАЖЕНИЕ 2: Взаимосвязь между напором и давлением

Система на первом месте; Насос второй

Я советую сначала спроектировать систему, отвечающую потребностям процесса, а затем выбрать насос, который лучше всего подходит для системы.Это система, которая сообщает насосу, что делать, а не наоборот. Вы не можете купить насос для некоторого расхода X и напора / давления Y, а затем ожидать, что насос будет работать с этими параметрами (см. Мою колонку за август 2019 года, где я объясняю, что «Wishin and Hopin» не заставит насос работают правильно). Этот столбец не содержит инструкций по проектированию системы. Я скажу, что почти все проблемы с насосом возникают на всасывающей стороне насоса (я оцениваю 80%). В основном это происходит из-за распространенного заблуждения, что насосы «всасывают» жидкость в насос, а они этого не делают.Всасывающая часть системы должна подавать необходимую энергию для перемещения жидкости к насосу; обычно это достигается за счет силы тяжести или атмосферного давления.

Если вы устраняете неисправность существующего насоса, который продолжает представлять проблемы, вероятно, насос установлен неправильно. Легче обвинить производителя помпы, но это не решит проблему. Ознакомьтесь с проектными характеристиками системы и изучите возможности насоса. Насос «плохого исполнителя» может иметь неподходящий размер для данного приложения.

Первые дела в первую очередь

Прежде чем мы перейдем к фактической перекачиваемой жидкости, давайте обсудим, почему большинство насосов измеряются в единицах напора (футы или метры), а не давления (фунты на квадратный дюйм [psi], килопаскаль [кПа] или бар изб. — единица измерения давление). Самый простой способ объяснить это — это то, что производительность центробежного насоса предсказуема, измерима и стабильна при номинальном напоре независимо от жидкости, плотности и связанной с ней температуры (при условии, что ньютоновские невязкие жидкости).Если вы перекачиваете чистую воду при температуре 65 F (18 C), это не будет проблемой. Но когда меняется температура воды, меняется и плотность, и производительность (давление).

В качестве примера: насос перемещает воду с температурой окружающей среды под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм, поэтому соответствующий напор будет 115 футов. Если бы жидкость была углеводородом, подобным дизельному топливу (удельный вес [SG] = 0,70), соответствующее давление было бы 35 фунтов на квадратный дюйм. Если жидкость представляла собой щелочной раствор, например гидроксид натрия, с удельной массой 1.2, давление будет 60 фунтов на квадратный дюйм. Независимо от трех разных жидкостей и разного давления, создаваемого одним и тем же насосом, напор остается неизменным на высоте 115 футов.

Напор и давление могут использоваться как взаимозаменяемые, если они выражены в соответствующих единицах измерения. Это соотношение показано в уравнении 1 и на изображениях 1 и 2.

Перекачиваемая жидкость

Ликвидность

Многие проблемы с насосами возникают из-за того, что кто-то в процессе выбора подумал, что все жидкости перекачиваются одинаково.В процессе решения проблем я всегда спрашиваю пользователей, что такое жидкость и ее физические свойства. Если все, что вы собираетесь делать, это качать чистую воду при температуре окружающей среды, тогда жизнь хороша. В противном случае имейте в виду, что для перекачивания любой жидкости, отличной от чистой воды, с температурой от 65 до 70 F (от 18 до 21 C) может потребоваться модифицированный насос, другой насос или даже другой тип системы. Например:

Твердые вещества

Если в потоке жидкости присутствуют твердые частицы, стандартный насос с закрытым рабочим колесом может не работать.Рабочее колесо (и связанный с ним насос) должно быть выбрано, которое может пропускать твердые частицы, не забивая лопатки, и оно должно иметь геометрическую конструкцию и конструкционные материалы, которые уменьшают экспоненциальный износ, который будет происходить с увлеченными твердыми частицами. Если присутствуют твердые частицы, выберите более прочную или открытую конструкцию рабочего колеса, насос с утопленным рабочим колесом или шламовый насос. Я сохраняю эту колонку в мире центробежных насосов, но, в качестве исключения, вы можете также рассмотреть винтовой насос с прогрессивным двигателем или какой-либо другой тип поршневого насоса прямого вытеснения.

Если насос будет работать с взвешенными твердыми частицами, будьте осторожны при выборе материала. Реология суспензий может быть ошеломляющей, и я предлагаю вам исследовать более твердые материалы, такие как железо с высоким содержанием хрома, или материалы, которые твердеют, такие как CD4MCu. В зависимости от типа и размера твердых частиц в шламе вы также можете рассмотреть насосы с резиновым покрытием.

Уровни pH

Если жидкость представляет собой кислый раствор с низким уровнем pH, то стандартные материалы насоса, вероятно, не выдержат.Коррозия — всегда ваш враг, но кислотные растворы, особенно в сочетании с более высокими температурами, усугубят и ускорят деструктивные процессы. Проконсультируйтесь с производителем или специалистом по материалам, чтобы подобрать материалы по свойствам жидкости.

Кислотные растворы обычно требуют более высокого содержания благородных металлов, и чем агрессивнее применение, тем выше уровень благородных свойств (и стоимость), который вам понадобится. Аустенитная нержавеющая сталь серии 300 — хорошее начало, но проверьте совместимость, потому что для применения может потребоваться сплав 20, хастеллой, монель или титан.

Кроме того, для жидкости может потребоваться неметаллический насос. Раствор может быть фторопластом, таким как насос с неметаллическим покрытием и / или с магнитным приводом, футерованный перфторалкокси / политетрафторэтиленом (PFA / PTFE). Иногда насос с неметаллическим или магнитным приводом может быть дешевле, чем насос из высоколегированного металла с соответствующим механическим уплотнением и опорной системой.

Плотность и удельный вес

Плотность — это масса жидкости в указанной единице объема, например фунты на кубический фут.Удельный вес (SG) — это отношение плотности жидкости к плотности воды. SG может не быть проблемой для насоса как такового, но соответствующий приводной двигатель это заметит. Обратитесь к уравнению тормозной мощности (BHP) для насосов (уравнение 2), и вы увидите, что удельный вес жидкости будет иметь прямое влияние на требуемую мощность.

В качестве примера рассчитайте забойное давление, необходимое для насоса с КПД 75% при перемещении 500 галлонов в минуту (галлонов в минуту) на высоте 160 футов.Сначала рассчитайте забойное давление жидкости для жидкости с удельным весом 1,0, а затем измените удельный вес на 1,3. Разница в SG изменит BHP с 27 до 35. Если бы у вас был двигатель мощностью 30 лошадиных сил (л.с.) для привода насоса, он работал бы с коэффициентом обслуживания, при перегрузке или отключении прерывателя.

Криптонит для насосов: иначе, вязкость

Вязкость — это криптонит центробежных насосов. В диапазонах более низкой вязкости от 1 до 100 сантипуаз (сП) есть некоторые заметные и отрицательные эффекты на производительность насоса, но при более высокой вязкости производительность насоса заметно ухудшится.Кривые производительности насоса основаны на воде, и если перекачиваемая жидкость более вязкая, чем вода, производительность необходимо скорректировать. Проконсультируйтесь с производителем, чтобы получить эту информацию. Основным отрицательным эффектом повышенной вязкости является эффективность насоса, но также незначительны расход и напор. При температуре от 30 до 40 сП или выше требуется корректировка вязкости, иначе вы рискуете отрицательно повлиять на производительность. В области от 5 до 10 сП вы должны осознавать хотя бы незначительные эффекты.

Уменьшение эффективности насоса и поправки на вязкость, необходимые для достижения точки состояния на водной основе для желаемого напора и расхода, в совокупности требуют большей мощности.Следовательно, драйвер (мотор) должен быть больше. Однако силовая рама насоса может не справиться с дополнительными требованиями к мощности и крутящему моменту. Все насосы имеют ограничение забойного давления вала и подшипниковой рамы, которое обычно выражается в формате максимального забойного давления на 100 оборотов в минуту (об / мин).

Если вязкость жидкости для вашего приложения приближается к 2000 сП, а вы все еще рассматриваете вариант центробежного насоса, подумайте еще раз и обратите внимание на поршневой насос прямого вытеснения.

Поищите в моей колонке в августовском номере дополнительные советы по центробежным насосам.

Физический принцип водяного насоса

Гидравлическое оборудование, в котором используется силовое оборудование и передаточные устройства или используется природная энергия для повышения уровня воды от низкого до высокого. Он широко используется в ирригации сельскохозяйственных угодий, дренаже, сельском хозяйстве и животноводстве, промышленных и горнодобывающих предприятиях, городском водоснабжении, канализации и т.д. является одним из основных компонентов ирригационной и дренажной техники сельскохозяйственных угодий.

По разным принципам работы его можно разделить на объемные насосы и пластинчатые насосы.

Объемные насосы прямого вытеснения используют изменения объема своих рабочих камер для передачи энергии и в основном включают поршневые насосы, плунжерные насосы, шестеренчатые насосы, диафрагменные насосы и винтовые насосы.

Пластинчатые насосы используют взаимодействие между вращающимися лопастями и водой для передачи энергии. Существуют центробежные насосы, насосы с осевым потоком и насосы смешанного потока. Корпус погружного электронасоса — пластинчатый.

К другим типам водяных насосов относятся струйные насосы, насосы гидроудара, водяные насосы внутреннего сгорания и т. Д., Которые работают на принципах гидроударов и дефлаграции топлива соответственно. Водяной турбинный насос представляет собой комбинацию водяной турбины и лопастного насоса.

Среди вышеперечисленных типов насосов наиболее представительными являются следующие типы.

Центробежный насос — это насос, в котором центробежная сила увеличивает давление воды и заставляет ее течь.Он состоит из корпуса насоса, рабочего колеса, вращающегося вала и т. Д. Силовая машина приводит в движение вращающийся вал, а вращающийся вал приводит рабочее колесо в движение с высокой скоростью в корпусе насоса. Вода в насосе вынуждена вращаться вместе с крыльчаткой для создания центробежной силы. Центробежная сила заставляет жидкость выбрасываться с периферии рабочего колеса, и вода с высокой скоростью и высоким давлением вытекает из насоса через корпус насоса, а в центре рабочего колеса образуется низкое давление, тем самым всасывая новый поток воды и создавая непрерывный транспортный поток воды.Рабочее колесо имеет лопатки, которые изогнуты в противоположном направлении вращения, а его типы конструкции бывают закрытыми, полузакрытыми и открытыми. Большинство сельскохозяйственных — это закрытые рабочие колеса, а обе стороны лопастей закрыты дисками. Корпус насоса постепенно расширяется и приобретает улитку в направлении выпускной трубы. Вода, забираемая с одной стороны крыльчатки, называется центробежным насосом одностороннего всасывания, а забираемая с обеих сторон крыльчатки — центробежным насосом двойного всасывания.Для увеличения напора на одном валу можно установить несколько рабочих колес, чтобы получился многоступенчатый центробежный насос. Вода, выпущенная из предыдущей крыльчатки, поступает во впускное отверстие для воды следующей крыльчатки, а затем выходит из следующей крыльчатки после повышения давления. Следовательно, чем больше рабочих колес, тем выше давление. Некоторые центробежные насосы оснащены устройством, которое может автоматически удалять воздух из всасывающей трубы и корпуса насоса. Перед запуском заливать насос в корпус не требуется.Его называют самовсасывающим центробежным насосом, но его эффективность часто ниже, чем у обычных центробежных насосов.

Центробежные насосы наиболее широко используются для орошения и дренажа сельскохозяйственных угодий и водоснабжения в сельском хозяйстве и животноводстве. Он в основном используется в случаях с высоким подъемом и небольшим потоком. Напор одноступенчатого центробежного насоса составляет от 5 до 125 метров, а нагнетаемый поток является равномерным, обычно от 6,3 до 400 метров в час, а эффективность может достигать от 86 до 94%.

Водяные насосы | Найдите информацию и получите расценки на PumpScout

Что такое водяной насос?

Любой насос, в котором используются различные механические и гидравлические принципы для перемещения воды по системе трубопроводов и создания давления, необходимого для использования по назначению. В той или иной форме они существовали со времен ранних цивилизаций. Сегодня водяные насосы используются в широком спектре бытовых, сельскохозяйственных, муниципальных и промышленных применений.

Как они работают?

Насос основан на принципах прямого вытеснения и кинетической энергии для перемещения и повышения давления воды.Большинству из них требуется электрическое питание переменного или постоянного тока для питания двигателя насоса, в то время как другие могут работать от других типов драйверов, таких как дизельные или бензиновые двигатели. Вот несколько наиболее распространенных типов водяных насосов:

— Объемные насосы прямого вытеснения используют вращательное или возвратно-поступательное движение для создания вакуума для втягивания воды в водозабор и последующего приложения прямой силы к воде, чтобы протолкнуть ее через нагнетательный патрубок и при необходимости создать дополнительное давление. В оригинальных насосах, которые использовались в древнегреческих системах водоснабжения, для этого использовались вращающиеся винты прямого вытеснения.Ранние ручные насосы, которые до сих пор использовались во всем мире, основывались на возвратно-поступательном движении прямого вытеснения, создаваемом перемещением рукоятки насоса вверх и вниз для достижения перекачивающего действия. В моделях с возвратно-поступательным движением поршневого типа обычно есть один или несколько наборов обратных клапанов на входе и выходе насосной камеры, чтобы жидкость двигалась в одном направлении к выпускному отверстию насоса.

— Центробежные насосы — это тип скоростных насосов, в которых используется вращающееся рабочее колесо для создания высокой скорости (кинетической энергии).Затем вода проходит через спиральный корпус насоса, где высокая скорость снижается, поскольку энергия скорости преобразуется в высокое давление.

Как они используются?

Водяные насосы используются в частных домах, городских системах водоснабжения, орошении сельскохозяйственных угодий и в промышленности. Они варьируются от небольших насосов для прудов и многоступенчатых насосов, используемых в колодцах, до огромных насосов, используемых в муниципальных и промышленных предприятиях.

Вот несколько производителей водяных насосов, на которые стоит обратить внимание.

Другие связанные типы насосов включают: погружные водяные насосы, насосы для сточных вод, ирригационные насосы.

Нравится то, что вы читаете?

Принципы центробежного насоса

Во многих гидравлических системах используются центробежные насосы для перемещения жидкости через систему трубопроводов. Все эти насосы полагаются на центробежную силу как на фундаментальный принцип их работы. Центробежная сила воздействует на объект или материал, движущийся по круговой схеме, заставляя его отталкиваться от центральной оси или центральной точки пути, по которому он движется.Эту силу можно использовать для регулирования давления и движения внутри насосного агрегата, и, когда она применяется в сочетании с рядом других принципов центробежной откачки, она образует неотъемлемую часть гидравлических механизмов.

Обычно центробежный насос основан на корпусе, заполненном жидкостью, обычно водой. Специальный блок внутри корпуса совершает быстрое вращательное движение, которое заставляет воду вращаться, создавая центробежную силу, которая направляет ее через выпускное отверстие. Вытекающая вода создает вакуум при атмосферном давлении, чтобы вытеснить больше воды из корпуса.Это непрерывный процесс, в основном зависящий от непрерывного вращательного движения и постоянной подачи воды. Большинство центробежных насосов полагаются на вращающиеся рабочие колеса или лопатки для обеспечения вращательного движения, хотя конструкция и реализация этих систем могут варьироваться в зависимости от мощности и требований проекта.

Основные концепции центробежных насосов

Чтобы лучше проиллюстрировать основные принципы центробежной перекачки, может быть полезно рассмотреть упрощенную версию промышленного перекачивающего механизма.Цилиндрическая банка с парой поворотных лопаток вдоль ее внутренней части может быть прикреплена к валу. На этом валу есть шкив, отвечающий за перемешивание банки с вращательными движениями. Как только банка наполняется водой, шкив начинает вращать вал с высокой скоростью, заставляя банку вращаться. Когда вода в банке вращается, центробежная сила выталкивает ее к стенкам банки, где она прижимается к краям емкости.

Поскольку вода не может продолжать движение наружу через стенки банки, она начинает подниматься вверх, в конечном итоге переливаясь через край, в то время как вода в центральной точке тянется вниз.Переливающаяся вода движется с той же скоростью, что и у края, а это означает, что кинетическая энергия, которую она производит, может поддерживаться, если вода улавливается и в насос подается больше воды. Поэтому для улавливания пролитой воды обычно используется приемный контейнер, а к валу прикрепляется резервуар для излишков воды, чтобы поддерживать непрерывную подачу жидкости. Тот же эффект центробежной силы может быть достигнут без механизма шкива, вращая только лопасти или рабочие колеса внутри банки.

Функции лопастей и крыльчатки

Радиальные лопасти в водяном кожухе заставляют воду вращаться при вращении кожуха или при вращении самих лопастей, что делает их важными компонентами в большинстве центробежных насосных систем.Точно так же рабочее колесо представляет собой единый насосный агрегат, поскольку оно обеспечивает вращающую силу, которая перемещает лопатки. Распространенные типы конструкций лопастей и крыльчаток включают:

  • Прямая лопасть: В этой базовой конфигурации вода поступает в корпус через вход на крыльчатке. Крыльчатка вращает свои лопасти, заставляя воду вращаться и создавая центробежную силу, которая создает давление по внешнему диаметру крыльчатки. Когда приложено достаточное усилие, вода выталкивается наружу из рабочего колеса и движется через выпускной канал на одном конце корпуса.
  • Изогнутая лопатка: Эта конструкция включает в себя как изогнутые лопатки, так и изогнутый корпус. Впускная труба направляет воду к центру или «проушине» крыльчатки, где изогнутые лопатки начинают подталкивать ее к краю кожуха по спирали. Поскольку вращающая сила продолжает оказывать давление, вода направляется в выпускной канал.
  • Улитка: Улитка представляет собой спиралевидную кривую в одной плоскости, отходящую от центральной точки. Он спроектирован так, чтобы соответствовать форме корпуса, окружающего рабочее колесо центробежного насоса, и образует проход для сбрасываемой воды.Улитка расширяется через определенные промежутки времени, становясь шире по мере продвижения по течению воды.

Насосы прочие артикулы

Больше от Насосы, клапаны и аксессуары

Что такое водяной насос? На каком принципе это основано?

Ручное устройство, которое используется для отбора подземных вод, называется водяным насосом. В его основе лежит принцип атмосферного давления.

Атмосферное давление — это давление атмосферного воздуха на единицу площади на поверхности земли.Атмосферное давление, также известное как барометрическое давление (после барометра), — это давление в пределах атмосферы Земли. Стандартная атмосфера (символ: атм) представляет собой единицу давления , определяемую как 101325 Па (1013,25 гПа; 1013,25 мбар), что эквивалентно 760 мм рт. Ст., 29,9212 дюймов рт.

Стандартное или почти среднее атмосферное давление на уровне моря на Земле составляет 1013,25 миллибар, или около 14,7 фунта на квадратный дюйм.Манометрическое давление в автомобильных шинах чуть более чем вдвое превышает это значение. Это давление называется атмосферным давлением или давлением воздуха. Это сила, действующая на поверхность со стороны воздуха над ней, когда гравитация притягивает ее к Земле. Атмосферное давление обычно измеряется барометром. … Метеорологи описывают атмосферное давление по тому, насколько высоко поднимается ртуть.

Давление воздуха создается за счет веса молекул воздуха выше. … Это давление заставляет молекулы воздуха на поверхности Земли быть более плотно упакованными, чем те, которые находятся высоко в атмосфере.При нажатии на баллон воздух, находящийся в трубке и баллоне, выходит в виде пузырьков. Однако на поверхности жидкости есть атмосферное давление. Когда мы отпускаем лампочку, вода перемещается внутри трубки.

Причина, по которой мы не чувствуем этого, заключается в том, что воздух внутри нашего тела (например, в наших легких и желудке) оказывает одинаковое давление наружу, поэтому нет разницы в давлении и нам не нужно прилагать никаких усилий. всасывается из соломинки для питья, давление воздуха внутри уменьшается, а атмосферное давление снаружи заставляет жидкость проходить внутрь соломинки…. Лыжи имеют большую площадь, чтобы уменьшить давление на снег. Как жидкость, воздух обтекает вас и пытается раздавить вас. К счастью, внутри вашего тела обычно такое же давление, как и давление воздуха. снаружи вашего тела, толкая внутрь. Обычно они нейтрализуются, а это означает, что на вас не действует общая сила и вас не раздавят.

Изменения атмосферного давления, сопровождающие штормы и изменения погодных условий, действительно влияют на наш организм, и многие люди более чувствительны к этим эффектам, чем другие.

Различные типы давления различаются только эталонным давлением.

  • Абсолютное давление. Самым четким эталонным давлением является нулевое давление, которое существует в безвоздушном пространстве Вселенной. …
  • Атмосферное давление. …
  • Дифференциальное давление. …
  • Избыточное давление (избыточное давление) …
  • Свяжитесь с нами.

Читать все

Типы водяных насосов и их принципы

На рынке доступны различные типы водяных насосов для различных применений.Насос — это машина для перекачки текучих сред (газов или жидкостей) или суспензий за счет механического воздействия, которое обычно преобразуется из электрической энергии в гидравлическую.

Что такое водяной насос?

Водяной насос — это устройство, используемое для увеличения давления воды для передачи ее из одного положения в другое. Современные водяные насосы используются во всем мире для подачи воды в сельское, муниципальное, промышленное и жилое сектора. Водяные насосы также используются для перекачки сточных вод на очистных сооружениях.Современные водяные насосы чаще всего работают от электричества, но используются и другие источники энергии, например, бензиновые или дизельные двигатели. В некоторых отдаленных регионах, таких как пустынные районы, солнечные батареи могут использоваться для подачи электричества в небольшие насосы.

В распределительных системах используются насосы многих типов. Насосы, которые поднимают поверхностную воду и перекачивают ее на ближайший перерабатывающий завод, называются низкоподъемными насосами. Эти насосы перемещают большие объемы воды при относительно низком давлении нагнетания.Насосы, сбрасывающие воду в артериальные каналы, называются высокоподъемными. Они работают при более высоких давлениях. Насосы, которые повышают давление в распределительной системе или поднимают воду в высокий резервуар, называются подкачивающими насосами. Колодезные насосы поднимают воду из-под земли и направляют ее прямо в распределительную систему.

Центробежный электрический водяной насос (Ссылка: Amazon.com)

Динамический насос

Ротодинамические насосы (динамические насосы) представляют собой разновидность скоростных насосов, в которых кинетическая энергия добавляется к жидкости за счет увеличения скорости потока.Это увеличение энергии преобразуется в выигрыш в потенциальной энергии (давлении), когда скорость уменьшается до или по мере того, как поток выходит в линию нагнетания. Это изменение кинетической энергии к давлению определяется Первым законом термодинамики , или, точнее, принципом Бернулли .

Динамические насосы можно подразделить в зависимости от того, как достигается прирост скорости.

Эти типы насосов имеют некоторые характеристики:

  1. Преобразование добавленной энергии в увеличение кинетической энергии (увеличение скорости)
  2. Непрерывная энергия
  3. Преобразование увеличенной скорости (кинетической энергии) для увеличения напора.

Функциональная разница между поршневыми и динамическими насосами заключается в том, как они работают при закрытых состояниях клапана. Насосы прямого вытеснения физически перемещают жидкость, поэтому закрытие клапана после поршневого насоса обеспечивает постоянное повышение давления, которое может привести к механическому повреждению трубопровода или насоса. Динамические насосы отличаются тем, что они могут безопасно работать в условиях закрытого клапана (в течение коротких периодов времени).

Эти насосы подразделяются на различные типы:

  • Центробежный насос
  • Горизонтальный центробежный насос
  • Вертикальный центробежный насос
  • Системы пожарных гидрантов
  • Погружной насос

Поршневые насосы A

перемещает жидкость, захватывая определенное количество и вытесняя (вытесняя) этот захваченный объем в линию нагнетания.

Многие поршневые насосы прямого вытеснения используют расширяющуюся полость на всасывающей головке и уменьшающуюся полость на нагнетательной головке. Жидкость попадает в насос по мере расширения полости на всасывающей головке, а жидкость выходит со стороны нагнетания по мере сжатия полости. Объем фиксируется в каждом цикле работы.

Поведение и безопасность поршневого насоса

В отличие от центробежных, поршневые насосы теоретически могут обеспечивать одинаковый поток на своей скорости (об / мин) независимо от давления нагнетания.Итак, поршневые насосы — это аппаратов постоянного расхода . Однако небольшое увеличение внутренней утечки по мере роста давления ограничивает точно постоянный расход.

Насос прямого вытеснения не должен работать при закрытом клапане на нагнетательной головке насоса, так как у него нет запорной головки, как у центробежных насосов. Объемный насос в закрытом нагнетательном клапане продолжает создавать поток, и давление в трубопроводе увеличивается до тех пор, пока не разорвутся трубы, не произойдет серьезное повреждение насоса или и то, и другое.

Необходим предохранительный или предохранительный клапан на нагнетательной головке поршневого насоса. Производитель насоса обычно предоставляет внутренние предохранительные или предохранительные клапаны. Внутренний клапан обычно используется только в качестве меры предосторожности, в то время как внешний предохранительный клапан в напорном трубопроводе имеет обратную линию в положение всасывания или в питающий резервуар и обеспечивает повышенную безопасность для человека и машины.

Винтовой поршневой насос с высокой вязкостью (Ссылка: Alibaba.com)
Типы поршневого насоса

Насосы прямого вытеснения можно разделить на категории в соответствии с механизмом перемещения жидкости:

  • Поворотный тип положительный рабочий объем: шестеренчатый насос с внешним или внутренним зацеплением, челночный блок, винтовой насос, кулачковый насос, кольцевой поршень, гибкое рабочее колесо, гибкая лопасть или скользящая лопасть, закрученные винтовые корни (например.г. насос Wendelkolben) или жидкостно-кольцевые насосы
  • Линейный тип с принудительным вытеснением: цепные насосы и канатные насосы
  • Поршневой тип с принудительным вытеснением: поршневые насосы, диафрагменные насосы и плунжерные насосы

Роторно-положительные- Поршневые насосы

Роторные поршневые насосы бывают пяти основных типов:

  • Шестеренчатые насосы — простой вид роторного насоса, в котором жидкость выталкивается парой шестерен.
  • Винтовые насосы — геометрия внутренней части этого насоса представляет собой два винта, вращающихся друг против друга для перекачивания жидкости.
  • Пластинчато-роторные насосы
  • Насосы с полыми дисками (также называемые эксцентриковыми дисками или полыми дисковыми насосами). Как и спиральные компрессоры, они имеют цилиндрический ротор, заключенный в кольцевой корпус. Когда ротор до некоторой степени вращается, он захватывает жидкость между корпусом и ротором, втягивая жидкость в насос.
  • Вибрационные насосы или вибрационные насосы сопоставимы с линейными компрессорами и имеют тот же принцип работы. Они работают с помощью подпружиненного поршня с электромагнитом, подключенным к переменному току с помощью диода.

Ротационные насосы очень эффективны, поскольку они могут перекачивать высоковязкие жидкости с более высокими расходами по мере увеличения вязкости. По своей природе насос требует очень малых зазоров между вращающимся насосом и внешними краями, что обеспечивает медленную, постоянную скорость вращения. Если роторные насосы работают на высоких скоростях, жидкости вызывают эрозию, что в конечном итоге приводит к увеличению зазоров, через которые может проходить жидкость, что снижает эффективность.

Поршневые насосы прямого вытеснения

Поршневые насосы перекачивают жидкость с помощью одного или нескольких колеблющихся плунжеров, поршней или мембран (диафрагм), в то время как клапаны ограничивают прохождение жидкости в желаемом направлении.Насос должен сначала потянуть плунжер наружу, чтобы снизить давление в камере для всасывания. Когда плунжер движется назад, он поднимает напорную камеру, и внутреннее давление плунжера выпускает жидкость в нагнетательную линию с высокой скоростью, открывая выпускной клапан.

Обычные поршневые насосы:

  • Плунжерные насосы : поршневой поршень нагнетает жидкость с помощью одного или двух открытых клапанов, блокируемых всасыванием на обратном пути.
  • Мембранные насосы : такие же, как плунжерные насосы, а плунжер создает давление гидравлического масла, которое используется для вибрации диафрагмы внутри насосного цилиндра. Мембранные клапаны предназначены для перекачивания токсичных и опасных жидкостей.
  • Поршневые насосы или поршневые насосы : это простые инструменты для перекачивания небольших объемов жидкости или геля вручную.
  • Радиально-поршневые насосы — это форма гидравлического насоса, в котором поршни установлены в радиальном направлении.

Центробежные насосы

Обычный центробежный насос состоит из одной или нескольких рабочих колес, соединенных с валом роторного насоса. Эта конструкция производит энергию, необходимую для подачи жидкости в работу насоса и связанных трубопроводов.

Рабочие колеса, вращающиеся синхронно с валом насоса, преобразуют динамическую механическую энергию двигателя в мощность движущихся жидкостей. Поскольку большая часть энергии, производимой двигателем, будет преобразована в кинетическую энергию перекачиваемых жидкостей, часть будет направлена ​​как потенциальная энергия в давлении жидкости, измеренном против силы тяжести.

Процесс центробежного насоса

Рабочий цикл начинается с того, что насос направляет жидкость во всасывающую часть и направляет ее дальше в канал своих рабочих колес. Затем вращающиеся рабочие колеса перемещают перекачиваемые жидкости по своим вращающимся лопастям, одновременно повышая скорость жидкости.

Заряженная жидкость затем выходит из лопаток рабочего колеса и транспортируется в спиральную камеру насоса или корпус диффузора, где высокая скорость жидкости, создаваемая лопатками рабочего колеса, изменяется на высокое давление жидкости.

В конце концов, жидкость под давлением направляется в выпускное отверстие или направляется на следующую ступень многоступенчатого насоса.

Основные различия центробежных насосов:

Осевые и радиальные центробежные насосы

Основное различие между радиальными и осевыми центробежными насосами заключается в их ориентации. Радиальный центробежный насос позволяет перемещать канал жидкости в нем наружу. Перекачиваемый поток находится под давлением и выходит через расположенный ниже по потоку трубопровод.

Напротив, осевые насосы обеспечивают движение жидкости за счет подъемной силы лопастей рабочего колеса.

Одноступенчатые, двухступенчатые или многоступенчатые

Классификация центробежных насосов по ступеням основана на количестве рабочих колес, имеющихся в их установке.

Одноступенчатый

В этой модели насоса внутри корпуса находится только одно рабочее колесо, что упрощает обслуживание. Одноступенчатый центробежный насос лучше всего подходит для работы с низким давлением, где поддерживается значительный расход.

Двухступенчатый

Двухступенчатый центробежный насос имеет двойные рабочие колеса, работающие вместе для перекачивания технологических жидкостей. Это подходящее устройство для работы со средним напором.

Многоступенчатый

Этот центробежный насос требует нескольких рабочих колес (более двух) для достижения максимальной эффективности. Многоступенчатые насосы наиболее желательны для приложений с высоким напором.

Многоступенчатый центробежный насос (Ссылка: pinterest.com)

Общие промышленные применения центробежных насосов

Центробежные насосы используются на различных коммерческих, бытовых и промышленных рынках.Вот некоторые примеры использования центробежных насосов:

  • Водоснабжение жилых районов
  • Очистка сточных вод и навозной жижи
  • Противопожарные системы
  • Производство продуктов питания и напитков
  • Нефтегазовая промышленность
  • Химическая промышленность

Что такое шестеренчатый насос?

Шестеренчатый насос — это разновидность поршневых насосов прямого вытеснения. Он перемещает жидкость, часто заключая фиксированное количество с помощью сцепленных зубьев или шестерен, передавая ее механически за счет циклического перекачивания.В результате он обеспечивает стабильный безимпульсный поток, пропорциональный скорости вращения шестерен.

Как работает шестеренчатый насос?

Шестеренчатые насосы управляют действием вращающихся зубьев или шестерен для перемещения жидкостей. Вращающаяся часть образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и производит всасывание на входе в насос. Жидкость попадает в насос, попадает в полости его вращающихся шестерен и передается на нагнетание. Есть две основные конструкции шестеренчатого насоса: внутренний и внешний .

Особенности и преимущества шестеренчатого насоса?

Шестеренчатые насосы компактны и просты, с ограниченным количеством движущихся частей. Они не могут соответствовать расходу центробежных насосов или давлению, создаваемому поршневыми насосами, но обеспечивают более высокое давление и производительность по сравнению с лопастными или кулачковыми насосами. Шестеренчатые насосы особенно подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масло.

Насосы с внешним зацеплением могут выдерживать более высокое давление (до 3000 фунтов на кв. Дюйм) и расход благодаря жесткой опоре вала и более ограниченным допускам.Насосы с внутренним зацеплением обладают более удовлетворительной всасывающей способностью и являются лучшим выбором для жидкостей с высокой вязкостью, хотя они имеют приемлемый рабочий диапазон от 1 сП до более 1000000 сП. Поскольку выходное давление прямо пропорционально скорости вращения, шестеренчатые насосы обычно используются для дозирования и смешивания. Шестеренчатые насосы могут быть предназначены для работы с агрессивными жидкостями. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали, чугуна, новых сплавов и композитов, которые позволяют насосам перекачивать агрессивные жидкости, такие как гипохлорит натрия, серная кислота, хлорид железа и гидроксид натрия.

Шестеренные насосы с внешним зацеплением также могут использоваться для гидроэнергетики, как правило, в подъемных механизмах, транспортных средствах и оборудовании мобильных заводов. Привод шестеренчатого насоса в обратном направлении с использованием масла, закачиваемого в системе извне (обычно с помощью сдвоенного насоса в двигателе), образует гидравлический двигатель. Это полезно для электроснабжения в регионах, где электрическое оборудование громоздко, дорого или неудобно. Например, тракторы полагаются на насосы с внешним зацеплением с приводом от двигателя для управления своими услугами.

Алюминиевые шестеренчатые насосы (Ссылка: danfoss.com)

Применения шестеренчатых насосов?

Шестеренчатые насосы обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как краски, масла, смолы или продукты питания. Они являются лучшим выбором в любом приложении, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. На работу шестеренчатого насоса давление не оказывает существенного влияния, поэтому они также предпочтительны в любых приложениях, где подача нерегулярна.

В следующей таблице приведены некоторые общие области применения шестеренчатых насосов с внутренним и внешним зацеплением:

  • Различные топливные и смазочные масла (как внутренние, так и внешние)
  • Дозирование полимеров и химическая добавка (внешняя)
  • Химическое смешивание и смешивание (внешнее)
  • Промышленное, сельскохозяйственное и мобильное гидравлическое оборудование (внешнее)
  • Кислоты и щелочь в составе композитной или нержавеющей стали (внешняя)
  • Смолы и полимеры (внутренние)
  • Спирты и растворители (как внешние, так и внутренние)
  • Асфальт, битум, и деготь (внутренний)
  • Пенополиуретан (изоцианат и полиол) (внутренний)
  • Пищевые продукты: масло какао, шоколад, кукурузный сироп, арахисовое масло, сахар, растительные масла, корма для животных, наполнители, растительные жиры (внутренние)
  • Краска, чернила и пигменты (внутренние)
  • Мыла и поверхностно-активные вещества (внутренние)
  • Гликоль (внутренние)
9000 5 Перистальтический насос

Перистальтический насос, называемый шланговым или трубочным насосом, работает по принципу прямого вытеснения.Жидкость подается в трубку с помощью вращающихся роликов, прижимающих мягкую трубку к корпусу насоса.

По мере того, как ролик проходит через трубку, он расширяется и образует вакуум, помогая проникнуть большему количеству жидкости. Во время работы по крайней мере один ролик блокирует трубку. Таким образом отпадает необходимость в клапанах. Ролики вращаются либо напрямую редуктором, либо двигателем.

Перистальтические насосы идеально подходят для работы с вязкими и агрессивными жидкостями, поскольку единственная деталь насоса, контактирующая с жидкостью, — это трубка.Использование трубок и легко заменяемой головки делает насосы относительно необслуживаемыми.

Доступны различные типы трубок в зависимости от их совместимости с протекающей средой. Они доступны в различных размерах и имеют переменный или постоянный ток (реверсивные насосы постоянного тока) и являются самовсасывающими.

Преимущества перистальтической технологии
  • Самовсасывающий
  • Сухой ход
  • Реверсивный (DC)
  • Регулировка потока
  • Отлично подходит для работы с вязкими или агрессивными средами
  • Устойчив к загрязнению частицами
Перистальтический насос (Перистальтический насос Ссылка: carlroth.com)

Мембранный насос

Мембранный насос (также называемый мембранным насосом) — это поршневой насос прямого вытеснения, в котором используется комбинация возвратно-поступательного действия диафрагмы из термопласта, резины или тефлона и соответствующих клапанов с обеих сторон диафрагма (дроссельные заслонки, обратный клапан, откидные клапаны или любой другой вид запорной арматуры) для перекачивания жидкости.

Существует три основных разновидности диафрагменных насосов:

  • Мембрана герметизирована так, чтобы одна передняя часть находилась в перекачиваемой жидкости, а другая — в воздухе или гидравлической жидкости.Мембрана гибкая, благодаря чему объем насосной камеры увеличивается и уменьшается. Набор обратных обратных клапанов блокирует обратный поток жидкости.
  • Они используют положительное объемное смещение, когда первичный двигатель мембраны является электромеханическим, работает через кривошипный или мотор-редукторный привод, или исключительно механический, например, с помощью рычага или ручки. Эта система изгибает диафрагму за счет простого механического движения, и одна головка диафрагмы открывается для воздуха.
  • Они могут использовать одну или несколько негерметичных диафрагм, накачиваемых с обеих головок.

Когда объем камеры увеличивается (диафрагма подпрыгивает), давление падает, и жидкость попадает в камеру. Когда давление в камере позже повышается за счет уменьшения объема (диафрагма прыгает вниз), ранее всасываемая жидкость вытесняется. В конечном итоге диафрагма, поднимающаяся один раз, многократно втягивает жидкость в камеру, завершая цикл. Принцип действия такой же, как у цилиндра в двигателе внутреннего сгорания. Мембранные насосы создают плотное уплотнение между приводным инструментом и камерой сжатия, что позволяет насосу сжимать, перекачивать и откачивать среду без использования смазки.

Эластомерная диафрагма может использоваться в качестве универсального динамического уплотнения, которое устраняет многие ограничения, присущие другим системам уплотнения. Они не протекают, имеют небольшое трение и могут быть собраны для обеспечения чувствительности к низкому давлению. При правильном выборе материала диафрагмы доступны для широкого диапазона температур и давлений без смазки или обслуживания.

Двухсторонний мембранный насос (Ссылка: castlepumps.com)

Погружной насос

Погружной насос (электрический погружной насос (ESP) или вспомогательный насос) — это машина, в которой двигатель с герметичным уплотнением соединен с насосом в сборе .Все тело погружается в перекачиваемую жидкость. Основное преимущество этого типа насоса заключается в том, что он ограничивает кавитацию насоса из-за связанных с этим проблем, связанных с большим перепадом высоты между насосом и поверхностью жидкости. Погружные насосы перемещают жидкость на поверхность, а не струйные насосы, создавая вакуум и полагаясь на атмосферное давление. В подводных аппаратах используется жидкость под давлением с поверхности для привода гидравлического двигателя, а не электродвигателя, и они используются для тяжелых нефтяных операций с нагретой водой в качестве движущей жидкости.

Погружные насосы можно найти во многих областях. Одноступенчатые насосы применяются для перекачивания сточных вод, дренажа, общепромышленной перекачки и перекачки шлама. Их также рекомендуется использовать с фильтрами для прудов. Многоступенчатые погружные насосы обычно опускаются в скважину и используются для забора (добычи) воды из коммерческих, жилых, муниципальных и промышленных предприятий, из водяных скважин и нефтяных скважин.

Погружные насосы также используются в очистных сооружениях, пожаротушении (поскольку это огнестойкий кабель), обработке морской воды, бурении водяных и глубоких скважин, водоотливе шахт, морских буровых установках, искусственных подъемниках и ирригационных системах.

Насосы во взрывоопасных зонах, где используются легковоспламеняющиеся жидкости или загрязненная вода, должны быть спроектированы так, чтобы не воспламенять жидкость или пары.

Погружной насос (Ссылка: amazon.com)

Что такое самонаправляющиеся регенеративные водяные насосы?

Если насос расположен ниже уровня перекачиваемой жидкости, давление и сила тяжести воздуха гарантируют, что он постоянно заполнен жидкостью, и доступ воздуха в насос или всасывающую трубу невозможен.

Насос необходимо устанавливать выше уровня жидкости во многих рабочих местах, например, при использовании подземного резервуара для хранения. При запуске во всасывающих трубопроводах будет воздух, и прежде чем насос сможет заменить жидкость, этот воздух необходимо удалить или вытеснить. Насосы предназначены для перемещения определенной жидкости, и откачка газа является очень сложной задачей.

Мы можем использовать различные методы, чтобы обойти эту дилемму. Для откачивания всасывающей трубы можно использовать вторичный насос.Также можно использовать откачивающий бак или обратный (ножной) клапан, чтобы предотвратить слив жидкости из всасывающей трубы, когда насос не работает. Однако для некоторых решений требуется дополнительное оборудование, трубопроводы и методы. В идеале для этих применений необходим насос, который может откачивать воздух из всасывающего патрубка при запуске перед запуском его стандартной формы откачки. Такой насос известен как самовсасывающий.

Являются ли поршневые насосы самовсасывающими?

Технически все поршневые насосы являются самовсасывающими.В частности, это роторные шестеренчатые насосы (внутренние и внешние), лопастные насосы, лопастные насосы и диафрагменные насосы. Общей характеристикой всех поршневых насосов прямого вытеснения являются детали с жесткими допусками, которые ограничивают возврат жидкости из выходного отверстия на сторону всасывания. Основываясь на эффективности этих уплотнений, создаваемых этими деталями с жесткими допусками, поршневой насос прямого вытеснения может выпускать воздух из своей всасывающей линии. Однако в условиях работы всухую насос может перегреться и привести к износу уплотнения и поломке насоса.

Существует также риск кавитации в поршневых насосах, когда жидкость начинает поступать в насос и имеется смесь жидкости и воздуха. В таких ситуациях на всасывающей стороне насоса появляются и растут пузырьки пара. При достижении высокого давления на нагнетательной стороне насоса пузырьки резко схлопываются, вызывая вибрацию и повреждение компонентов насоса.

Следовательно, важно обратиться в компанию перед использованием поршневого насоса, если он требует самовсасывания и должен работать всухую в течение любого периода.

Центробежные насосы самовсасывающие?

В центробежных насосах энергия накачки создается за счет передачи энергии вращения от рабочего колеса жидкости. На всасывающей и нагнетательной головках насоса нет уплотнений. Это означает, что центробежные насосы плохо работают с газами и не могут откачивать воздух из всасывающей трубы, когда уровень жидкости ниже, чем у рабочего колеса. В таких ситуациях насос связан с воздухом, и существует риск перегрева: обычно насосы полагаются на перекачиваемую жидкость для смазки и охлаждения подшипников насоса.

Однако с некоторыми изменениями в базовой конструкции центробежный насос может быть самовсасывающим. Рабочее колесо и спиральный корпус обычно окружены контейнером, так что его можно постоянно погружать в жидкость, достаточную для запуска насоса и обеспечения его охлаждения и смазки — время, необходимое для заливки насоса, не является чрезмерным.

Важно, чтобы резервуар самовсасывающего центробежного насоса был правильно заполнен жидкостью после запуска.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *