Ручной насос для воды из скважины: обзор моделей и цена по которой можно купить ручной насос. Центробежные насосы для скважин: история изобретения и принципы работы современных агрегатов Погружной насос для скважины принцип работы

Как правильно подобрать оборудование для организации автономного водоснабжения? Наряду с обустройством источника водозабора (колодца, скважины) необходимо особое внимание уделить способу поднятия жидкости из них на поверхность. Для решения этой задачи чаще всего устанавливают погружные центробежные насосы.

Предназначение

Автономное водоснабжение состоит из нескольких элементов: источника питьевой воды, системы трубопроводов и механизмов создания давления для транспортировки жидкости. Их правильное проектирование и взаимодействие друг с другом являются залогом оптимальной работы.

Насосное оборудование является основной частью, которая должна решать следующие задачи:

Подъем питьевой воды из подземного источника до системы ее распределения.
Обеспечение требуемого показателя напора и объема.
Бесперебойная работа (в соответствии с условиями эксплуатации).
Максимальная простота управления и автоматизация процесса.

Одним из оптимальных решений, удовлетворяющих вышеописанным условиям, будет установка центробежных насосов. Наряду с простой и надежной конструкцией они обладают хорошими эксплуатационными свойствами. Их основная область применения - поднятие воды из скважин и колодцев. В зависимости от глубины устанавливают погружные различной мощности. Для артезианских скважин этот показатель может достигать 50 м. Колодцы же в большинстве случаев имеют глубину до 7 м.

Принцип действия

Основой для правильного выбора и эксплуатации является схема работы, которая отличает погружные центробежные насосы от других устройств подобного назначения. Их конструкция соответствует условиям эксплуатации - находясь в жидкой среде, корпус не должен подвергаться коррозии. Так как в качестве силового агрегата используют электродвигатель, обязательным является его полная гидроизоляция во избежание поломок и сбоев в работе. Рассмотрим устройство погружного центробежного насоса. Типовой насос состоит из следующих элементов:

Электродвигатель - герметичная часть насоса, в которой установлен силовой агрегат. С помощью вала энергия вращения предается в следующий узел.
Лопастной отсек - располагается в нижней части устройства. Предназначен для создания давления, вследствие которого вода поднимается вверх.
Трубопровод - транспортный узел для перемещения жидкости к потребительской точке - системы водоснабжения дома или полива.

Насос изготавливается из материалов, не подверженных коррозии - полимеров высокого качества или нержавеющей стали. В нижней части корпуса располагаются приемные отверстия, которые выполняют функцию фильтра. Большие частицы мусора не попадают в насос. Во время вращения лопастей под действием центробежной силы происходит перемещение водных масс по приемной камере устройства. Одновременно с этим они выполняют роль охладителя двигателя, предотвращая его перегрев. Для своевременного запуска (остановки) к блоку управления насоса подключают воды. Помимо них, к системе могут подключаться внешние управляющие элементы - сигнализатор давления в водопроводе дома или прямое включение (выключение).

Виды

В зависимости от технических характеристик, погружные центробежные насосы могут незначительно отличаться конструкцией. При выборе оптимальной модели следует учитывать состав и степень загрязнения воды, а также глубину ее залегания. Последний фактор будет напрямую влиять на мощность насоса.

Конструкция бытовых моделей относительно проста: двигатель вместе с крыльчаткой при работе формирует достаточный напор воды. Они отличаются простотой, надежностью, обладают небольшими габаритными размерами. Но если горизонт залегания питьевой воды находится достаточно глубоко - следует устанавливать сложные типы конструкции.

Для увеличения этого параметра центробежные погружные насосы для воды оснащаются более мощным двигателем, либо вертикальным шкивом с несколькими крыльчаткам. Благодаря этому они создают усиленный напор воды для поднятия ее на поверхность.

Подобные конструкции также используют для перекачки нефти. Они обладают хорошими эксплуатационными качествами, а главное - надежны.

Характеристики

Стандартный погружной выбирается, исходя из его технических характеристик. При этом следует обращать внимание на показатель мощности. Она является определяющим фактором при выборе определенной модели устройства. Помимо этого необходимо знать такие параметры устройства:

Объем перекачиваемой жидкости - л/мин.
Высота водяного столба. Определяет максимальную глубину скважины (колодца) и горизонтальную протяженность трубопровода.
Дополнительная комплектация - датчики уровня воды и аварийное отключение.

Корпус большинства устройств изготавливается из нержавеющей стали. В маломощных моделях, рассчитанных на небольшую высоту подачи воды, он может изготавливаться из полимерных материалов.

Условия эксплуатации

Современные погружные центробежные насосы должны работать в условиях, которые четко оговорены в инструкции. От этого будет зависеть не только качество работы устройства, но и его долговечность. К основным эксплуатационным характеристикам относятся состав и температура воды, степень ее загрязнения. Также следует особое внимание уделить стабилизации подаваемого напряжения.

Нередко погружные центробежные устанавливают на приусадебных участках, где скачки тока - обычное явление. Электродвигатель не имеет эффективной защиты от подобных перепадов. Поэтому рекомендуется подключать устройство через блок стабилизации.

Установка

Основные правила монтажа подробно описаны в инструкции по эксплуатации. Если необходимо установить центробежный то следует продумать систему его фиксации. На корпусе насоса находится специальный крепежный элемент. Он необходим для установки погружного троса.

Материал его изготовления должен соответствовать таким требования:

Не подвергаться коррозии.
Нагрузка на разрыв должна превышать вес устройства минимум в 5 раз.

Запрещается опускать устройство только с помощью силового кабеля. Основная нагрузка должна ложиться на монтажный трос. Он крепится на поверхности: либо к поперечной балке на горловине скважины, либо на наружных защитных стенках колодца.

Обслуживание

В инструкции также указывается ориентировочный срок проведения профилактических работ. В основном они заключаются в проверке герметичности корпуса, замене резиновых уплотнителей на штоке двигателя и чистке контактов подключения. В случае непредвиденной поломки следует обращаться к представителям компании-производителя, либо в специализированную ремонтную мастерскую.

Также необходимо учитывать, что погружные центробежные насосы могут дополнительно комплектоваться фильтрами для предварительной очистки воды. Они устанавливаются на входном патрубке устройства и заменяются по мере загрязнения.

Перед приобретением необходимо четко знать условия эксплуатации, при которых центробежный погружной насос для колодца будет работать оптимально. Для этого рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

Потребление воды. Скорость подачи воды должна соответствовать расчетным нормам.
Высота водяного столба. При его подсчете учитывается не только глубина колодца (скважины), но и горизонтальные участки. Для них применяется уменьшающий коэффициент 0,1. Если глубина скважины составляет 7 м, а горизонтальный трубопровод имеет протяженность 12 м, то минимальная высота водяного столба насоса должна составлять: 7 + 12 х 0,1 = 8,2 м.
Наличие датчиков уровня воды в комплекте.
Гарантия на оборудование, удаленность сервисного центра производителя оборудования.

Учитывая эти показатели, можно подобрать оптимальную модель насосной станции, которая обеспечит должный объем воды. Помимо этого, они могут выполнять функции осушения затопленных погребов и подвалов. Главное - учитывать состав жидкости и допустимые нормы ее загрязнения для конкретной модели насоса.

Благодаря этому они создают усиленный напор воды для поднятия ее на поверхность.

В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.

С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.

Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.

Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.

Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.

Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.

Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении

Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.

Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.

Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.

Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.

Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).

Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.

Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.

Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.

Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.

На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.

Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.

Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).

Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.

Принцип работы:

На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.

Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.

Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).

Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.

Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.

Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.

Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.

Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.

Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.

Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.

Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.

Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.

При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.

Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.

В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.

Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.

Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.

Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны

Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.

Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)

Центробежный насос

Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.

Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.

Многосекционный насос

Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.

Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.

По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).

Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.

Трехвинтовой насос

Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.

Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.

Струйный насос

Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.

Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.

Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.

Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.

Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.

Спиральный вакуумный насос

Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.

Ламинарный (дисковый) насос

Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.

*Информация взята из открытых источников.

Центробежные насосы для скважин, бурение которых практикуется не только на частных участках, но и при возведении многоэтажных зданий, пользуются все большей популярностью. В гражданском, промышленном и энергетическом строительстве они применяются для обеспечения различных объектов чистой или технической водой.

Сегодня для оборудования скважины предлагается большой выбор специализированного насосного оборудования от простых моделей до полноценных для реализации задач любой сложности.

1 Устройство и назначение

Скважинный насос центробежного типа неслучайным образом вызывает наибольший пользовательский интерес среди оборудования для обеспечения выкачки воды из скважин и колодцев. В отличие от аналогов (вибрационных или ручных моделей) он обладает лучшим соотношением производительности долговечности, качества выкачки, простоты обслуживания и стоимости.

Главный конструкционный элемент центробежного насоса –электрический двигатель с лопастным ротором, по мере которого камера агрегата постепенно заполняется водой. По мере поступления генерируемой двигателем энергии непосредственно к потоку формируется напорный столб с определенной мощностью. При усилении нагнетательного момента вода поднимается по трубопроводу и под давлением подается в систему водоснабжения.

Мощность и, соответственно, производительность насоса зависит от количества клапанов, которые входят в его комплектацию. Чем больше потребность в выкачке воды, тем большим количеством клапаном должна обладать выбранная модель.

Центробежные насосы для скважин лидируют в сегменте загородного, коттеджного и дачного строительства ввиду доступной цены и способности удовлетворить потребности в водоснабжении небольшого участка или загородного дома.

2 Разновидности

На современном рынке скважинный центробежный насос представлен тремя основными модификациями:

погружной;
полупогружной;
поверхностной.

2.1 Погружные модели

Погружной центробежный насос внешне напоминает наполненный газом баллон или цилиндр небольшого диаметра – размер некоторых современных моделей в разрезе не превышает 100 мм. Установка такого оборудования осуществляется непосредственно в скважине.

В цилиндрическом корпусе агрегата расположены мотор с подвижным ротором сухого типа. Для запуска оборудования не требуются дополнительные действия со стороны мастера или хозяина участка, а также заполнение корпуса насоса водой.

Погружной насос идеален для скважин глубиной от 10 м – фактически, в этом случае у него нет аналога или альтернативы. Кроме того, центробежные погружные агрегаты универсальны – они могут использоваться для обустройства песчаных или артезианских скважин, а также для выкачки и транспортировки маслянистых и неагрессивных кислотных жидкостей.

Рассматривая возможность покупки такого оборудования, как погружные насосы для скважин, следует помнить, что их установка и обслуживание сопряжены с необходимостью отключения системы и извлечения оборудования из скважины. Для диагностики и устройств этого типа рекомендуется привлекать специалистов.

2.2 Полупогружные агрегаты

Полупогружные центробежные работают по тому же принципу, что и классический глубинный насос (или центробежный погружной агрегат). Тем не менее, в конструкции и конфигурации оборудования этого типа есть существенные отличия. Рабочий узел агрегата или двигатель, полностью защищён от влаги, в то время как рабочая камера непосредственно с ней контактирует. Для обеспечения корректной работы полупогружной модели она оснащается стабилизаторами-плавниками. Они удерживают часть корпуса, в которой находится двигатель, на поверхности воды, рабочая часть установки все время находится в воде.

В сравнении с погружными аналогами полупогружные обладают меньшей мощностью и большим габаритом , что не мешает им удерживать свои рыночные позиции в соответствующем сегменте.

2.3 Поверхностное оборудование

Поверхностный электронасос актуален в том случае, когда глубина скважины или колодца не превышает 10 м. Как понятно из названия, поверхностный агрегат устанавливается непосредственно над скважиной, в качестве контактного элемента используется погружной шланг. Конструкции этого типа просты в установке и обслуживании, шланг также легко вынимается из трубопровода скважины для замены или чистки.

При выраженных преимуществах поверхностного насосного оборудования у него есть также и минусы:

камера насоса старой модификации, не оснащенного обратным клапаном, нуждается в своевременном заполнении жидкостью (производится вручную), в противном случае установка не сможет выкачивать достаточное количество воды;
мощность установки уступает погружным и полупогружным аналогам.

2.4 Параметры выбора

3 Особенности монтажа

При выборе модели нужно учитывать и тот факт, что подключение поверхностного насоса несколько отличается от установки насоса в скважину.

3.1 Монтаж поверхностного насоса

Простота в использовании поверхностных моделей заключается не только в легкости фиксации агрегата и его подключения, но и в том, что для этого не следует специально подбирать место, так как в его качестве выступает любой удобный участок земли непосредственно около скважины.

Этапы монтажа:

определите место размещения оборудования, разровняйте площадку;
установите насос в соответствующем рекомендациям производителя положении и зафиксируйте его с помощью крепежных элементов;
присоедините шланг и обратные клапаны;
перед тем, как опустить шланг в трубопровод, осуществите и проверьте подключение ко всем коммуникациям;
заполните камеру насоса водой;
проверьте работоспособность системы и настройте параметры ее работы.

3.2 Установка погружного и полупогружного насоса

Несмотря на то, что тип размещения погружного и полупогружного насоса отличаются, схема их установки едина. Единственным отличием является необходимость разместить при монтаже полупогружной модели вспомогательные поддерживающие направляющие и при размещении самого насоса предотвратить контакт верхней части корпуса (с двигателем) с водой.

Этапы размещения;

обследуйте на предмет механических повреждений сам насос, контакты и скважину;
установите обратный клапан;
подключите аппарат ко всем необходимым коммуникациям;
присоедините к агрегату страховочный трос;
выполните погружение или установку в соответствии с рекомендациями производителя;
осуществите пробный запуску и настройте рабочие параметры установки.

3.3 Выбор, обвязка и установка насоса в скважину своими руками (видео)

Для того чтобы эффективно решать такие задачи, как откачка с большой глубины и подача в систему автономного водоснабжения воды, необходимо разбираться в устройстве погружного насоса для скважины. Использование таких насосов позволяет откачивать воду из скважин, глубина которых достигает 80 метров. В данной статье рассмотрим, как работает погружной насос, на какие категории делится и как правильно выбирать такое устройство.

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Основным назначением глубинных насосов является откачивание жидкой среды из подземного источника и ее дальнейшая транспортировка по трубопроводной системе под определенным напором. Гидромашинами данного типа оснащаются различные системы, к которым, в частности, относятся системы автономного водоснабжения и водоотведения, системы орошения и др.

В зависимости от сферы применения глубинные насосы могут относиться к:

устройствам промышленного назначения, которые за счет высокой мощности способны поднимать перекачиваемую ими жидкость с глубины, доходящей до 1000 метров (такое оборудование отличается значительными размерами и используется в различных отраслях промышленности);
погружным насосам бытового назначения, применяемым для обеспечения эффективной работы систем автономного водоснабжения загородных домов и дач, а также для функционирования оросительных систем (погружные насосы этого типа отличаются компактными размерами и достаточно высокой мощностью).

По схеме установки в скважине выделяют штанговый и бесштанговый погружные насосы. К устройствам второго типа, в частности, относятся насосные установки с электрическими центробежными насосами (УЭЦН).

Штанговый насос – это гидромашина, приводной двигатель которой располагается на поверхности земли, вне скважины, при этом в перекачиваемую жидкую среду погружается только его заборная часть. Штанги, присутствующие в конструкции такого устройства, предназначены для того, чтобы передать тягу, создаваемую приводным электродвигателем, к заборной части.

Приводной электродвигатель бесштанговых насосов располагается в одном корпусе с заборным механизмом и погружается в перекачиваемую жидкую среду вместе с ним. Такие погружные устройства получили наибольшее распространение, так как они являются более удобными и в монтаже, и в эксплуатации.

На различные типы погружное насосное оборудование разделяется также по конструктивному исполнению и принципу действия. Так, в зависимости от данных параметров различают глубинные насосы центробежного и вихревого, или вибрационного, типа.

Погружной центробежный насос – это устройство, основным рабочим органом которого является колесо с лопатками, закрепленное на валу, вращающемся при помощи электродвигателя. При вращении такого колеса (крыльчатки) перекачиваемая жидкость, находящаяся во внутренней камере, под действием оказываемой на нее центробежной силы отбрасывается к стенкам камеры, что и способствует выталкиванию жидкой среды в напорный патрубок. В то же время в центральной части камеры создается разрежение воздуха, за счет чего новая порция перекачиваемой жидкости всасывается из находящейся в скважине трубы.

Скважинный погружной насос «Джилекс»

Для того чтобы не допустить попадания во внутреннюю часть центробежного погружного насоса твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости, использовать такие устройства следует в комплекте с фильтрами грубой очистки, устанавливаемыми на подающей трубе. Наиболее значимым недостатком центробежных насосов, которые могут эксплуатироваться в круглогодичном режиме, является их достаточно высокая стоимость, если сравнивать ее с ценой на оборудование вихревого типа.

Вихревые (или вибрационные) глубинные насосы используются в тех случаях, когда откачать воду требуется из скважины небольшой глубины. Принцип работы устройств данного типа заключается в том, что в их внутренней части создаются высокочастотные колебания, которые приводят в движение механический поршень. Последний и обеспечивает всасывание перекачиваемой среды из подающей трубы.

К наиболее значимым достоинствам рассматриваемых насосов следует отнести:

компактные размеры;
невысокую стоимость (по сравнению с ценой на центробежные насосы);
минимальное потребление электроэнергии.

Среди минусов погружных насосов вихревого типа обычно выделяют:

разрушение стенок скважины от вибраций (минимизировать вибрационное воздействие вихревого насоса на стенки скважины можно, если надеть на его корпус резиновые кольца);
невысокую мощность;
достаточно низкую производительность перекачивания жидкой среды.

Вибрационный насос для скважины «Малыш»

Конструктивные особенности глубинных насосов

Устройство глубинного насоса и его конструктивные особенности во многом определяются принципом действия и типом приводного электродвигателя этой гидромашины. Забор перекачиваемой жидкой среды при использовании таких насосов осуществляется по специальной трубе, помещаемой в шахту обслуживаемой скважины или в колодец. За электропитание приводного электродвигателя, располагаемого на определенной глубине, отвечает электрический кабель, помещенный в защитную оболочку.

В устройстве скважинного насоса центробежного типа можно выделить две основные части:

приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
непосредственно саму насосную часть оборудования.

Если приводной двигатель насоса является встроенным, его, как правило, размещают в нижней части устройства. Забор воды при использовании насосов данного типа может осуществляться как через верхнюю, так и через нижнюю часть их корпуса. Предпочтение в данном случае отдают забору перекачиваемой жидкости через нижнюю часть корпуса, так как это позволяет прочистить глубинную часть скважины от скапливающихся в ней ила и песка. Погружные насосные устройства, что очень удобно, охлаждаются жидкой средой, в которую они помещены. Это позволяет защитить такие устройства от перегрева, способного быстро привести их в негодность. Глубинные насосы центробежного типа, хотя и являются более сложными по конструкции, чем вибрационные устройства, отличаются более высокой надежностью, производительностью и более длительным эксплуатационным сроком.

Основными элементами конструкции вихревых погружных насосов являются корпус, специальный стакан, приводной электродвигатель и вибратор. Вибратор в данных устройствах является самым сложным конструктивным элементом, состоящим из якоря, резинового амортизатора и регулирующих шайб. Необходимые условия для забора жидкости из скважины, осуществляемого вибрационным насосом, создает его резиновый амортизатор, который в процессе работы такого устройства сжимается и разжимается.

Обязательным элементом оснащения погружного насосного оборудования является фильтр грубой очистки, защищающий внутреннюю часть таких устройств от попадания в нее твердых включений, содержащихся в перекачиваемой среде. Для обеспечения более эффективной работы погружного насосного оборудования и обеспечения его защиты от негативных факторов используются различные датчики, автоматически останавливающие насос при возникновении внештатных ситуаций (слишком высоком содержании в составе перекачиваемой жидкости ила и песка, снижении уровня воды в скважине и др.).

Среди различных видов насосного оборудования, используемого для откачивания воды из скважины или колодца, наибольшей популярностью пользуются именно погружные устройства. Объясняется такая популярность целым рядом достоинств погружных насосов, к числу которых следует отнести:

отсутствие шума при работе;
возможность обеспечения бесперебойной подачи воды из обслуживаемой скважины;
легкость монтажа;
возможность обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины;
компактные габариты;
отсутствие необходимости в дополнительном охлаждении приводного двигателя;
антикоррозионные свойства материалов, из которых изготавливается корпус.

Без глубинного насоса практически не обойтись в том случае, если глубина скважины, из которой предстоит откачивать жидкую среду, превышает 10 метров.

Выбирая такое устройство, следует обращать внимание на такие параметры, как:

суммарная потребность точек водозабора в воде, которую должен обеспечить подбираемый насос;
характеристики скважины, из которой предстоит откачивать воду (диаметр и глубина);
геологические данные участка, на котором выполнено бурение скважины (глубина, на которой располагаются подземные воды, тип почвы и др.);
наличие на участке, на котором планируется установить насосное оборудование, источника электропитания.

Погружной насос – незаменимый помощник в любом загородном доме. Устройство требуется для подъема воды из скважины, колодца или водоема, расположенного рядом с приусадебным участком. Чтобы читатели смогли корректно подобрать изделие для определенного источника забора воды, для каждого типа оборудования в статье приведена схема погружного насоса, описаны устройство и принцип его работы.

Классификация погружных насосов

Погружные насосы для бытовых нужд можно разделить:

по назначению оборудования;
по принципу работы устройства.

Разделение устройств по назначению

Применение погружных насосов достаточно обширно. В зависимости от области использования выделяют следующие виды насосов:

скважинные или глубинные. Оборудование способно поднимать воду с большой глубины. Единственное условие – вода не должна содержать различных примесей, способных повредить внутренний механизм;

колодезные. Оборудование отличается меньшей производительностью и напором. Может работать в воде, содержащей мелкие частицы песка, ила или извести;

. Предназначены для работы в загрязненной воде. Могут использоваться для колодца, водоема или откачки жидкости из подвала. Устройство погружного насоса дренажного типа позволяет пропускать через себя частицы, диаметр которых от 10 до 70 мм;

фекальные. Применяются для откачки отходов, скапливающихся в сборных колодцах и иных емкостях, в которых собирается отработанная вода. Оборудование оснащается измельчителем, способным перерабатывать туалетную бумагу и иные средства гигиены.

Все виды насосов изготовлены из высокопрочных материалов, способных длительный период времени работать в воде.

Разделение насосов по принципу работы

Согласно принципу насосы существует разделение устройств на следующие виды:

вибрационные;
центробежные;
вихревые;
шнековые.

Устройство и принцип работы погружных насосов

Вибрационные насосы

Основными элементами погружного вибрационного насоса являются:

силовой агрегат, внутри которого располагается электрический магнит;
вибратор или вторая часть электромагнита, приводящего в действие ходовой поршень;
камера для набора воды, соединенная с выводящим патрубком;
всасывающая камера. Отсек, куда в первую очередь попадает вода из источника;
амортизатор, необходимый для обеспечения плавного хода рабочего поршня;

В продаже есть устройства, не оснащенные амортизаторами. Однако они быстро выходят из строя, так как резкие движения поршня приводят к механическим повреждениям.

шайбы, влияющие на производительность погружного устройства. За счет увеличения или уменьшения количества шайб можно самостоятельно изменять мощность насоса;
шток или основа для движения поршня;
обратный клапан. Устройство устанавливается для того, чтобы предотвращать обратный отток жидкости из насоса. За счет обратного клапана можно увеличить номинальную производительность оборудования;
гайка, необходимая для фиксации поршня на штоке;
поршень, являющийся основным рабочим элементом насоса;
каналы, предназначенные для перевода воды из сборной камеры в водопроводную систему.

Работа погружного насоса вибрационного типа происходит за счет движения поршня. При подаче электрического питания создается электромагнитное поле в силовом агрегате, и вибратор притягивается, придавая поршню движение. В это время в наборной и всасывающей камерах создается разряженное давление, и свободное пространство заполняется водой через обратные клапаны. Аналогичным образом жидкость проходит через каналы и попадает в трубопровод.

За секунду происходит несколько движений поршня, что обуславливает напор воды в трубопроводе.

Центробежные насосы

Центробежный погружной насос состоит из следующих элементов:

рабочее колесо – основной элемент оборудования;
лопасти рабочего колеса, создающие центробежную силу для всасывания воды;
корпус, защищающий рабочее колесо от механических повреждений;
всасывающая область, через которую нагнетается жидкость;
напорный трубопровод, передающий воду от насоса к системе водопровода;
обратный клапан, предотвращающий выход воды из насоса в источник;
защитная сетка, необходимая для предохранения рабочей части насоса от примесей, негативно влияющих на работу устройства.

Эксплуатация погружных насосов центробежного типа, оснащенных защитной сеткой, возможна и в слегка загрязненной воде.

Принцип работы погружного насоса с такой конструкцией достаточно прост. За счет подачи электроэнергии рабочее колесо начинает вращаться. По периметру лопастей создается центробежная сила, которая заставляет воду перемещаться от всасывающего трубопровода к напорному, соединенному с системой водоснабжения дома.

Подробнее о конструкции и принципе работы центробежного насоса можно узнать из видео ролика.

Вихревые насосы

Теперь рассмотрим, как работает погружной насос вихревого типа. Устройство и принцип работы оборудования аналогичен центробежному насосу. Различия заключаются в следующих аспектах:

рабочее колесо вихревого насоса является цельным, а центробежная сила, создающая вихревой поток, образуется в результате движения ребер жесткости;
вода, поступающая через обратный клапан, накапливается в ячейках и именно из них переводится в напорный трубопровод.

Вихревые насосы в силу своей конструкции способны выдавать больший напор жидкости при небольших энергетических затратах.

Шнековые насосы

Шнековые насосы (их еще называют винтовыми) работают за счет вращения рабочего винта, расположенного внутри неподвижного корпуса.

От скорости вращения шнека прямопропорционально зависит производительность насоса.

Управление погружным насосом любого типа может производиться вручную или с помощью автоматической системы, которая устанавливается дополнительно. Любой насос можно оснастить поплавком, предотвращающим работу в «сухом» режиме, недопустимую при использовании погружных устройств.

Для исключения перепадов напряжения электрической сети, способной вывести оборудование из строя, используются стабилизаторы. Чтобы усовершенствовать конструкцию погружного насоса и максимально продлить срок его службы, в систему водоснабжения дома встраивается гидроаккумулятор.