Самовсасывающие насосы – это вид оборудования для подачи воды за счет создания низкого давления в рабочей камере. Предназначены для поверхностной (реже – подводной) установки. Обладают высокой силой всасывания для подъема воды на 8-9 метров. Для работы необходимо некоторое количество жидкости только в насосной части. При этом не требуется подача самотечной воды, так как за счет вакуума она поднимается с большой глубины. Оборудование имеет рабочее колесо, при вращении которого и создается такой частичный вакуум. При запуске оборудования воздух выбрасывается из камеры, что резко понижает давление и заставляет жидкость самопроизвольно подниматься.
Универсальные и функциональные самовсасывающие насосы обеспечивают подачу воды в тех условиях, при которых потребовалась бы более сложная или комплексная система. Стабильно работают и при попадании воздуха в трубопровод, что для другого оборудования бывает критичным. Они достаточно просты по конструкции, неприхотливы в использовании, обладают хорошим КПД и перекачивают разные жидкостные среды. Обладают способностью поднимать и перекачивать не только чистую воду, но и вязкие жидкости или с твердыми включениями. Используются в загородных и городских системах водоснабжения, а также для пожаротушения, орошения и откачки воды из водоемов или бассейнов. Нашли применение в сельском хозяйстве и промышленности (целлюлозно-бумажной, морской, химической).
Устройство самовсасывающих насосов
Состоит оборудование из следующих конструктивных частей. За исключением рабочего колеса, все остальные статичные.
- Корпус. Изготавливается из особопрочных и стойких к коррозии материалов (чугун, нержавеющая сталь). Обеспечивает герметичность, необходимую для создания разрежения в рабочей камере. Производители предусматривают и охлаждающие каналы или другие системы во избежание перегрева при интенсивной работе.
- Рабочая камера. Здесь формируется зона низкого давления, за счет которого жидкости самостоятельно поднимаются с глубины и перекачиваются с обеспечением стабильного напора. Конструкция камеры может отличаться, так как зависит от вида насоса – вихревого, центробежного, объемного.
- Электродвигатель. В насосах установлен электродвигатель, передающий энергию рабочему колесу. Может работать от источника постоянного или переменного тока, а также от автономных генераторов. Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность и производительность. Это одни из ключевых критериев выбора любого насосного оборудования.
- Патрубки. Соединяют насос с трубопроводом и источником воды для ее подачи. Могут изготавливаться из металла, пластика или каучука. Выбор зависит от конкретных условий работы оборудования и перекачиваемых жидкостей. Дополнительно могут комплектоваться фильтрами или фланцами.
- Эжектор. Это устройство у самовсасывающих насосов бывает как встроенным, так и внешним. Расширяет возможности использования и обеспечивает стабильную работу в открытых водоемах, колодцах и скважинах. Подробнее об этом поговорим при описании видов насосов.
- Другие элементы. Для повышения герметичности и функциональности, обеспечения стабильной и плавной работы система также включает в себя втулки и уплотнители. Первые предназначены для движущихся частей (оси, подшипники), а вторые устанавливаются на соединении деталей, чтобы предотвращать утечку жидкости. Самые простые и недорогие уплотнители – сальниковые.
Виды самовсасывающих насосов
Отличаются по своим конструктивным особенностям, возможностям применения и техническим характеристикам.
Центробежные насосы
Их отличительной чертой является улиткообразная конструкция рабочей камеры. На валу установлена крыльчатка, которая и приводит в движение жидкости. Лопасти загнуты в обратном направлении относительно вращения. При работе в центре создается зона пониженного давления, в которую и засасывается вода. За ее дальнейшее движение отвечает центробежная сила и повышенное давление у выходного патрубка. Для запуска оборудования необходимо заполнение камеры водой. Если не соблюдать это правило, то возникнет воздушная пробка и оборудование может быстро выйти из строя.
Центробежные самовсасывающие насосы широко используются для откачки воды из колодцев, скважин и подземных резервуаров. Применяются как в быту, так и в коммунальном хозяйстве и промышленности, в том числе и в химической отрасли. Имеют высокий КПД и работают с жидкостями разного объема и консистенции. В зависимости от мощности могут выкачивать их с разной глубины, вплоть до 12 метров, но обычно рассчитаны на глубину 6-7 м. Они доступны для технического обслуживания, но без ремонта способны прослужить достаточно долго (от 10-15 лет) за счет только одной подвижной части.
Вихревые насосы
В этом оборудовании установлено рабочее колесо с радиально расположенными лопастями. За счет такой конструкции жидкость отталкивается к краям корпуса, а затем возвращаться назад. Создаваемые струи воды сталкиваются друг с другом и создают вихревые потоки. Если сравнивать эти насосы с центробежными, то они обеспечивают гораздо большее давление даже при других одинаковых характеристиках. Разница может быть в разы больше. А с учетом того, что они могут работать с небольшим количеством жидкости внутри, то это их неоспоримое преимущество. К другим достоинствам относятся более компактная конструкция, легкий запуск и стабильный напор.
С другой стороны, вихревые насосы имеют довольно низкий КПД. Соответственно, потребуется высокий расход электроэнергии, чтобы добиться эффективной перекачки. По этой причине данное оборудование стараются не устанавливать для постоянного водоснабжения дома. Однако для периодического использование такие насосы вполне подойдут. Например, при сезонном проживании на даче, когда нужна вода для полива или иных нужд. Рекомендуется использовать их для относительно чистых жидкостей без выраженной вязкости и наличия твердых частиц.
Эжекторные насосы
Если говорить про встроенные эжекторы, то у такого оборудования имеются один выход из камеры и два входа. Первый используется для забора воды, а второй сужается и увеличивает скорость течения жидкости. Соответственно, при этом падает и давление в струе. При подсоединении входного патрубка к трубке, опущенной в водоем или колодец, создается перепад между атмосферным давлением и создаваемым разрежением. Часть откаченной воды поступает к потребителю, а часть возвращается обратно. Существуют и модификации с внешним эжектором, размещаемым в самой скважине или колодце. Они работают на меньшей глубине, чем со встроенным устройством.
Главным достоинством эжекторных самовсасывающих насосов является увеличенная глубина всасывания. Может доходить до 20-30 метров, что в 3-4 раза больше возможностей других насосов. Это расширяет сферу их применения, однако не всегда их установка целесообразна. Несмотря на свои плюсы, это оборудование не самое популярное. Во-первых, высокий уровень шума может стать проблемой на дачных участках. Во-вторых, насосы не отличаются высокой производительностью, поэтому затрачивается большое количество электроэнергии. В-третьих, необходима установка двух трубопроводов. Один нужен для выкачивания, а второй – для возвращения части воды обратно. Все это в совокупности повышает эксплуатационные расходы и осложняет организацию водозабора. Плюс ко всему, само насосное оборудование с эжектором стоит дороже.
Объемные насосы
Объединяют в себе модификации, способные менять объем внутренней рабочей камеры во время работы. На этапе всасывания она увеличивается, а на этапе отдачи – уменьшается. Заполнение жидкостью до запуска не требуется. Однако нужно обеспечивать хотя бы минимальное наличие воды, чтобы двигатель не работал всухую, не перегрелся и не сгорел. В быту оборудование практически не используется, но его можно встретить, например, на судах.
К категории объемных относятся поршневые самовсасывающие насосы. Довольно требовательны к регулярной очистке клапанов и техобслуживанию. К тому же работают на небольшой глубине. Еще один вид – это водокольцевые, которые используют для мазута и дизельного топлива. У них теряется часть рабочей жидкости, когда выходит вместе с перекачиваемой.
Что учесть при подборе оборудования?
- Способ установки. Самовсасывающие насосы могут размещаться под водой или над водой. Первый способ обеспечивает постоянное заполнение насоса жидкостью без образования воздушных пробок. Второй способ предполагает откачку воздуха до слива воды
- Глубина. Максимальная глубина работы большинства насосов этого класса ограничена 9 метрами. В большинстве случаев этого вполне достаточно для подъема воды из колодца (скважины) или из отстойника. При откачке с глубины от 4-5 м специалисты рекомендуют увеличивать диаметр всасывающей линии.
- Длина магистрали. Расстояние до точек потребления воды определяет производительность и мощность оборудования. Если магистраль протяженная, что эти показатели должны быть выше. Аналогичное можно сказать и про обеспечение сразу нескольких точек потребления воды. Для оптимальной работы магистраль должна быть до 20 м и без сложных изгибов.
- Перекачиваемые среды. Для откачки жидкостей с твердыми включениями или вязкостью следует выбирать насосы с полуоткрытым рабочим колесом. Это позволяет пропускать твердые частицы, не повреждая механизмы насосной части.
Преимущества и недостатки самовсасывающих насосов
- Универсальность и широкая сфера применения. Оборудование подходит для перекачки разного вида жидкостей, включая загрязненные и содержащие нефтепродукты.
- Несложная конструкция и легкость обслуживания. Несмотря на конструктивные отличия, насосы работают по достаточно простому принципу и полностью ремонтопригодны.
- Разные виды и способы установки. В зависимости от условий использования можно выбрать наиболее подходящий вид оборудования и установить его на земле или в скважине.
- Приемлемая цена. Насосы самовсасывающие отличаются по своей стоимости в зависимости от типа и технических характеристик. Но в целом это доступное оборудование.
Из минусов можно выделить несколько. Если говорить про бытовые модификации, то это ограниченная эффективность и вероятность перерасхода электроэнергии во время эксплуатации. Работают шумно и не могут переносить жидкости на большие расстояния. Но если правильно подойти к их выбору, то многие недостатки могут оказаться не такими уж существенными, чтобы отказываться от самовсасывающего насоса в пользу другого.