Центробежные насосы активно используются как в быту, так и в промышленности. В зависимости от конструктивного исполнения их относят к многоступенчатым насосам или одноступенчатым. Насосное оборудование, принадлежащее к каждой из этих категорий, не только имеет особенное внутреннее устройство, но и отличается специфическими техническими характеристиками и, соответственно, сферами применения.
Центробежные насосы могут быть частью технологических систем повышения давления или подачи воды на предприятиях и в частных домах
Устройство и эксплуатационные особенности
Характерной особенностью вертикальных насосов является вертикально расположенный рабочий вал, благодаря которому такое оборудования и получило свое название. Подобная компоновка достаточно сложна в исполнении, однако она позволяет насосу выполнять узкоспециализированные задачи, в которых он существенно превосходит аналоги горизонтального типа.
Множество разновидностей насосов — дренажные, шламовые, водяные, консольные, могут выполняться как в вертикальной, так и в горизонтальной конфигурации. Использование вертикальных агрегатов рационально в случае ограниченного рабочего пространства, так как их цилиндрический корпус занимает минимум места. Компактность делает вертикальные насосы широко распространенными в кораблестроении и машиностроении, поскольку они могут без проблем поместиться внутри корпусов больших конструкций.
Второй основной сферой эксплуатации такого оборудования является откачка жидкости из водоемов и резервуаров. Так, практически все водяные насосы — погружные, полупогружные и дренажные, выполняются в вертикальной конфигруации. Полупогружные насосы в цилиндрическом корпусе нередко имеют максимальный из возможных класс герметичности, так как их привод может располагаться над поверхностью воды, а рабочий орган — ниже ее уровня.
Установленный на трубопровод насос
Преимуществом агрегатов вертикального типа является возможность врезки внутрь трубопроводов. Примером такой рационализации является тепловой циркуляционный насос, установка которого выполняется посредством фланцев напрямую в уже существующий трубопровод, без необходимости монтажа дополнительных соединений и труб.
Однако вертикальное расположение рабочего вала имеет и ряд недостатков, основным из которых является усложнение конструкции с целью компенсации возросших осевых нагрузок. Для этого используются более мощные радиально-упорные подшипники, которые, в свою очередь, требуют изменения стандартной системы смазки. В целом же, общая эффективность вертикальных агрегатов полностью окупает вышеуказанные минусы.
Сфера применения и классификация
Вертикальные насосы повсеместно применяются в канализационных и водопроводных системах для перекачки жидкостей любой загрязненности. Основными сферами эксплуатации такого оборудование является:
- системы дренажа;
- отопление и водоснабжение;
- машиностроение, станкостроение;
- системы орошения, мелиорации и фильтрации;
- канализация и очистные комплексы;
- химическая промышленность.
Классификация агрегатов вертикального типа выполняется по множеству факторов, рассмотрим основные из них:
- Мощность подачи жидкости — низконапорные, средне и высоконапорные.
- Частота оборотов рабочего вала — тихо, нормально и быстроходные.
- Количество перекачиваемых потоков — одноступенчатые, многоступенчатые.
- Тип рабочей среды — для воды, загрязненных жидкостей, химических агрессивных веществ, канализационных отходов.
- Способ установки — наземные, погружные и полупогружные.
- Тип привода — центробежные, поршневые, винтовые.
Инлайн насос
Наиболее распространенные агрегаты центробежного типа в большинстве случаев представлены циркуляционным «инлайн» оборудованием. Монтаж вертикальных насосов выполняется напрямую в трубопроводную магистраль через фланцевое соединение. Также с такими приводами производятся полупогружные агрегаты для емкостей и резервуаров.
Центробежный рабочий механизм состоит из лопастного колеса, закрепленного на рабочем валу. Такое колесо представляет собой два параллельно расположенных диска, соединенных пластинчатыми перемычками. В процессе работы лопасти заполняются водой, которая при вращении выталкивается наружу.
В зависимости от количества лопастных колос циркуляционные насосы бывают одноступенчатые и многоступенчатые. Агрегаты многоступенчатого типа способны развивать гораздо больший напор подачи, так как вода в них последовательно проходит ячейки каждого из колес.
Устройство центробежного насоса
Цикл работы поршневых насосов состоит из чередующихся этапов всасывания и нагнетания, производимых движением цилиндропоршневой группы. В процессе поступательного перемещения поршня в освободившейся полости цилиндра создаются пониженное давление и в нее засасывается вода из подводящего патрубка. Далее клапан на всасывающем патрубке закрывается, а на патрубке подачи — открывается, и совершающий обратное движение цилиндр вытакливает воду из поршня.
Ключевым недостатком вертикальных поршневых насосов является неравномерная, пульсирующая подача, и меньшая чем у центробежных агрегатов мощность. Однако стоит поршневое оборудование значительно дешевле центробежного, ввиду чего такие водяные и дренажные насосы широко распространены в бытовой эксплуатации.
Как устроен вертикальный шламовый насос? (видео)
Это интересно: Консольные насосы: особенности устройства, правила выбора и обслуживания
Вертикальные насосы
Необходимость вертикального исполнения насосного оборудования чаще всего обусловлено требованиями. Это может быть как ограниченная доступная площадь для размещения, так и условия эксплуатации и требования для корректного выполнения поставленной задачи.
Ниже будут рассмотрены основные типы насосного оборудования и конкретные виды насосов, имеющих вертикальное исполнение.
Центробежные насосы
Центробежные насосы вертикального исполнения обычно представлены различными узкоспециализированными гидравлическими машинами. Вертикальная компоновка агрегата связана с рядом трудностей, таких как необходимость размещения двигателя над насосом, что не всегда предусматривает возможность крепления электродвигателя к поверхности.
Широко распространены вертикальные центробежные инлайн насосы. Их отличительной особенностью является то, что оси входного и выходного патрубков у него совпадают, что позволяет встраивать насос напрямую в магистраль через фланцевое соединение, не прибегая к использованию дополнительных элементов трубопровода. Стоит заметить, что использование инлайн насоса в горизонтальном исполнении потребовала бы дополнительной базы, на которую необходимо было установить привод, в противном случае его вес, как и вес насоса, создали бы значительное усилие вращения, что привело бы к чрезмерной нагрузке на фланцы.
Другим часто встречающимся видом вертикальных центробежных насосов является полупогружные центробежные насосы. Конструктивно они выполнены так, что привод насоса, контакт которого с жидкостью недопустим, находится выше уровня откачиваемой жидкости, тогда как входной патрубок и рабочее колесо, установленное на длинный вал, расположены непосредственно в самой жидкости. Такие насосы в основном устанавливают стационарно на различных емкостях, и с их помощью осуществляется откачка содержимого этих емкостей. Расположение полупогружного насоса обуславливает то, что его рабочая часть всегда находится под заливом, пока в емкости остается жидкость.
Существуют также варианты погружных насосов, в них при работе под водой находится как сам насос, так и привод. Другой вариацией полупогружных насосов могут быть многоступенчатые полупогружные насосы, в которых на одном валу (как и в случае горизонтальных многоступенчатых насосов) расположено несколько колес, за счет чего возможно создание большего напора.
Поршневые насосы
Большинство насосов данного типа выпускаются как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении. Одной из их отличительной особенности является то, что клапаны могут располагаться не только на рабочей камере насоса, но и на самом поршне. В наше время ручные поршневые насосы часто используются в хозяйстве или в качестве дешевого заменителя бочковых насосов с электрическим приводом.
Винтовые насосы
Винтовые насосы в вертикальном исполнении широко распространены, так как охватывают те случаи откачки жидкостей, для работы с которыми не применимы полупогружные центробежные насосы. Основная причина заключается в невозможности или нерациональности откачивания вязких сред центробежными насосами, так как это может повлечь за собой как чрезмерные затраты энергии, так и вызвать поломку оборудования. Кроме того, часто возникает необходимость откачки среды без повреждения находящихся в ней твердых включений, и полупогружные винтовые насосы в состоянии справится с такой задачей.
Конструктивно полупогружные винтовые насосы схожи с аналогичным подтипом центробежных насосов. Привод располагается над уровнем откачиваемой жидкости, тогда как рабочий орган (ротор) располагается внутри опускной трубы, которая в рабочем положении находится ниже уровня жидкости. Такая конструкция позволяет откачивать не только вязкие среды, но и различного рода осадки. Часто такие насосы применяются в качестве бочковых из-за своей компактности и простоты установки. Они особо актуальны для косметических производств, где многие компоненты имеют вязкую консистенцию.
Свойства вертикальных насосов:
Доступность Надежность Легкая регулировка рабочего колеса Длительный срок эксплуатации
Технические характеристики вертикальных насосов:
Производительность от 11 до 3240 м³/ч Напор от 10 м до 1000 м
Область применения вертикальных насосов:
Нефтегазодобывающая, горнодобывающая промышленность Ирригация Возобновление природных ресурсов Водоснабжение Глубокие скважины Откачка воды API-610
Как классифицируются центробежные насосы
Центробежные вертикальные насосы и все центробежные изделия классифицируются по:
- Количеству колес они бывают:
- одноступенчатые с одним колесом, которые могут быть консольными;
- многоступенчатые, с большим числом колес.
- Напору различают:
- с низким напором до 2 кгс/см2;
- со средним напором от 2 до 6 кгс/см2;
- с высоким напором, который больше 6 кгс/см2.
- Методу подачи воды к рабочему колесу. Подвод воды на рабочее колесо может быть:
- с односторонним входом жидкости;
- двойного всасывания, когда вода подводится с двух сторон.
- Расположению вала. Центробежные насосы бывают:
- горизонтальные;
- вертикальные.
- Разъему корпуса. Разъем корпуса бывает:
- горизонтальный;
- вертикальный.
- Способу отвода из рабочего колеса жидкости в спиральный канал корпуса насоса:
- спиральные центробежные насосы, в которых жидкость отводится сразу в спиральный канал;
- турбинные. Здесь, перед попаданием в спиральный канал, жидкость должна пройти через специальное устройство, которым является направляющий аппарат, состоящий из неподвижного колеса с лопатками.
- Степени скорости вращения рабочего колеса:
- тихоходные;
- с нормальной скоростью вращения;
- быстроходные устройства.
- Роду жидкости перекачиваемой насосом:
- водопроводные;
- канализационные;
- щелочные и кислотные;
- землесосные;
- нефтяные и прочие.
- Способу соединения с мотором:
- приводные, со шкивом или редуктором;
- соединение через муфту.
В комплект с центробежными насосами должны входить:
- Приемный обратный клапан с сеткой, который необходим, чтобы удерживать во всасывающем патрубке насоса и корпусе воду, при заливке его перед пуском, а сетка должна задерживать крупные взвеси, плавающие в воде.
- Задвижка.
- Вакуумметр, служащий для измерения величины разрежения на всасывающей стороне. Устройство ставится на водопроводной трубе между задвижкой и:
- корпусом устройства;
- краном, через который выпускается воздух при заливке, ставится в верхней части корпуса;
- на напорном трубопроводе обратным клапаном, предотвращающим попадание воды через насос, при параллельной работе еще одного насоса, в обратном направлении.
- Задвижкой на напорный трубопровод, которая необходима для пуска в работу, остановки и регулировки напора и производительности центробежного насоса.
- Манометром для измерения напора на напорном патрубке, который развивается насосом.
- Предохранительным клапаном, располагаемым за задвижкой на напорном клапане, служит для защиты напорного патрубка, трубопровода и самого насоса от действия гидравлических ударов.
- Устройством для заливки водой насоса.
Совет: Приобретая центробежный насос, необходимо убедиться о наличии всех комплектующих, согласно прилагаемой инструкции по эксплуатации, проверить исправность устройства.
Принцип работы многоступенчатых насосов
Центробежный многоступенчатый насос является секционным устройством и работает в определенном порядке. Сначала жидкость через всасывающий патрубок поступает в первую секцию, в которой расположено рабочее колесо. После создания необходимого напора вода сквозь нагнетательный патрубок проходит внутрь второй секции, где на нее снова воздействует центробежная сила, образованная вторым рабочим колесом. После этого жидкость под давление поступает из насоса в выходной шланг.
Другим словами, с прохождением каждой секции насоса, на жидкость воздействует больший напор, который создают рабочие колеса. Из этого можно сделать вывод, что давление в многоступенчатом насосе равно сумме всех показателей напоров, создаваемых в каждой отдельной секции.
Стоит отметить, что с увеличением диаметра рабочего колеса и скорости его вращения внутри агрегата напор выходящей из насоса жидкости также будет увеличиваться.
Классификация
Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы разделяются на разные подгруппы, зависимо от следующих факторов:
- метод подключения к электрическому приводу (редукторные, прямоприводные, шкивовые);
- количество ступеней (валов с лопастями) расположенных на одном рабочем колесе;
- скорость работы (тихоходные, нормальные, быстроходные);
- расположение в отношении перекачиваемого материала (поверхностные, полупогружные, погружные);
- один два входа, через которые всасывается жидкость;
- тип жидкости, которая перекачивается насосом (водяные, дренажные, химические, фекальные и т.д.);
- производительность – разные насосы перекачивают разные объемы материала за единицу времени;
- напор – определяет высоту, на которую насос может поднять жидкую среду. Наиболее мощные могут доставлять воду на высоту до 330 метров.
Немного истории
Простейшие насосы известны еще до нашей эры. А вот идея использования центробежной силы в процессе перекачивания воды появилась у Леонардо да Винчи на рубеже 15-16 веков, но лишь в набросках. Когда именно был разработан полноценный центробежный насос – доподлинно неизвестно, поэтому одного единственного изобретателя назвать не сможет никто.
В начале 17 века француз Бланкано соорудил максимально простую установку, которая могла подавать воду при помощи вращающегося рабочего колеса. Центробежный насос с четырехлопастным колесом, расположенным в спиральном корпусе, впервые предложил француз Дени Папен в конце 17 века. Первая же вертикальная насосная конструкция центробежного типа была опробована и внедрена инженером Ле Демуром в первой половине 18 века, а классическая форма колеса появилась лишь в начале 19 века. Широкое применение центробежные насосы получили после того, как их начали укомплектовывать электродвигателем.
Над созданием полноценных агрегатов независимо друг от друга трудились русские и зарубежные изобретатели на протяжении десятилетий.
Конструкция вертикального насоса с несколькими ступенями появилась на рубеже 19-20 столетия благодаря нашему соотечественнику – русскому инженеру Пушечникову. Его насосная установка могла выкачивать воду из скважин, имеющих глубину до 250 метров.
Лучшие центробежные насосы
Один из основных вопросов при выборе насосного оборудования – какому производителю отдать предпочтение? Эксперты и бывалые пользователи советуют выбирать известные бренды. Такая продукция хорошо зарекомендовала себя на рынке, а также к ней легко подобрать комплектующие в случае поломки.
В топ лучших производителей центробежных насосов вошли такие бренды:
PEDROLLO F 65/250B
Данная марка насоса представляет собой консольно-моноблочную конструкцию с трубками. Устройство предназначено для перекачивания любой жидкости: как чистой, так и грязной. Применяется для орошения, циркуляции. Популярен в промышленной сфере, сельском хозяйстве и спасательной деятельности. Прибор выпущен в Италии, что гарантирует качество и долговечность. При покупке предоставляется гарантия на срок до 24 месяцев.
Характеристика | Значение |
Вес | 201,3 кг |
Мощность | 37 Вт |
Производительность | 24-150 м3/час |
Напор | 62-87 м.в.ст. |
Плюсы:
- высокая производительность;
- плавный пуск двигателя;
- защита от перегрева;
- экономное потребление энергии;
- обслуживание нескольких точек водозабора.
Минусы:
- одноступенчатая система всасывания;
- на электрокабеле нет вилки.
Отзыв: “Могу сказать, что это лучший центробежный насос. Купили устройство на дачу, качество воды очень хорошее. Работает бесшумно, четко, как часы. Выбором довольны”.
CNP CDL 65-60-1 F1SWPC
Вертикальный центробежный насос проходит строгий контроль качества, подлежит обязательной сертификации и имеет заводскую гарантию. Данная марка прибора выполнена из чугуна и предназначена для перекачивания неагрессивной жидкости. Используется в бытовых и промышленных условиях. Благодаря надежному двигателю насос экономично расходует энергоресурсы. Высокое качество сборки и производительность являются неоспоримыми плюсами данного устройства.
Характеристика | Значение |
Вес | 45 кг |
Мощность | 315 Вт |
Производительность | 240 м3/час |
Напор | до 300 м.в.ст. |
Плюсы:
- высокая мощность;
- многоступенчатая система всасывания;
- допуск на перекачку воды с примесями;
- стабилизатор напряжения;
- износостойкий.
Минусы:
- нет обратного клапана;
- напор зависит от напряжения в сети.
Отзыв: “Купили насос для полива дачного участка. Напора хватает для орошения территории в 5 га. Перебоев с сетью не было, поэтому все работает на высшем уровне. Единственно, что пришлось докупить, так это дополнительные шланги для перекачки, в комплекте слишком короткие”.
SAER ELETTROPOMPE Ir40-160nc/a
Моноблочный насос данной марки применяется в различных сферах: для системы отопления, кондиционирования, для полива. Устройство может использоваться для перекачивания слегка загрязненной жидкости, даже с химическими примесями. Устанавливаться прибор может как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, при этом двигатель должен находиться в верхней части. Для изготовления насоса используют нержавеющую сталь, которая устойчива к агрессивным жидкостям.
Характеристика | Значение |
Вес | 55 кг |
Мощность | 1,5 Вт |
Производительность | 275 м3/час |
Напор | 36,6 м.в.ст. |
Плюсы:
- приемлемая стоимость;
- выносливая конденсаторная коробка;
- энергоэффективность;
- тихий ход водяного насоса;
- плавный запуск.
Минусы:
- часто забивается песком;
- небольшой напор.
Отзыв: “Купили насос на дачу. Используем для перегона воды с песком на полив. Могу сказать, что это лучший насос, из всех, что у нас были. Простой, не слишком габаритный, его легко перевозить”.
P.I.T PSP015027-550/23
Насос позволяет решить проблему с водоснабжением на загородном участке, в частном доме или даче. Используется в скважинах с допустимым диаметром 110 миллиметров и колодцах. Прибор работает спокойно, не создавая лишнего шума. Насос зарекомендовал себя как качественное и долговечное устройство, созданное из нержавеющего материала, устойчивого перед коррозией. Имеет большой функционал действий.
Характеристика | Значение |
Вес | 9,20 кг |
Мощность | 550 Вт |
Производительность | 42 м3/час |
Напор | 23 м.в.ст. |
Плюсы:
- термопредохранитель;
- простота эксплуатации;
- устойчивое основание;
- длинный кабель;
- предусмотрено пусковое устройство.
Минусы:
- нарекание на качество страховочного канала;
- большое потребление электроэнергии.
Отзыв: “Устройство хорошее, мощное, подходит по всем параметрам. Для использования в домашних условиях отличный вариант. Имеет небольшой вес, легко транспортировать на дачный участок”.
JABSCO50840
Устройство отвоевало репутацию надежного и неприхотливого агрегата. Из нержавеющей стали сделаны корпус и крыльчатки. Насос монтируют в неглубокие скважины, но при этом приток воды должен быть не менее 10 л/мин. Особенность агрегата в том, что он может работать в песочных скважинах. Если напряжение нестабильно, стоит задуматься о покупке стабилизатора. Это отличный вариант для частного дома.
Характеристика | Значение |
Вес | 3,5 кг |
Мощность | 500 Вт |
Производительность | 100 м3/час |
Напор | 35 м.в.ст. |
Плюсы:
- низкая чувствительность к загрязнениям;
- возможность работы при неполном погружении;
- защита от перегрева;
- встроенный конденсатор;
- тихая работа.
Минусы:
- нет защиты от сухого хода;
- одноступенчатая система всасывания.
Отзыв: “Взяли у знакомых устройство для дачного участка. Хороший напор для полива, не забивается, не прерывается в работе. Работает тихо, что является большим плюсом – поливать можно рано утром, не создавая лишнего шума соседям”.
Калибр НБЦ-1050Ч
Бытовой центробежный насос выполнен из качественных противокоррозионных материалов. Он отвечает всем международным стандартам перекачивания жидкости. Прибор работает от однофазной сети с кабелем длиною в 20 метров. Производитель советует в течение часа делать не более 20-ти запусков. Прибор можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально. Может использоваться для перекачки грязной воды.
Характеристика | Значение |
Вес | 10 кг |
Мощность | 1050 Вт |
Производительность | 60 м3/час |
Напор | 25 м.в.ст. |
Плюсы:
- двигатель с конденсатором и тепловой защитой;
- одноступенчатая система всасывания;
- экономный расход электричества;
- высокая пропускная способность;
- удобный монтаж.
Минусы:
- сложно найти запчасти;
- слабая ручка.
Отзыв: “Установили насос в колодец. Очень хорошо показал себя в работе. Избавились от мула и песка. Получаем чистую, питьевую воду. Долгий срок эксплуатации, устройству уже больше 7-ми лет”.
Wilo Economy MHI203
Поверхностный аппарат, который обладает устойчивым электродвигателем и насосом с мокрым ротором. Корпус изготовлен из чугуна, вал – из нержавеющих материалов. Монтаж устройства проводится легко благодаря пружинным клеммам. Чтобы насос не вышел из строя, требуется проводить плановую чистку фильтра от песка. Для улучшения защиты можно установить датчик от сухого холода, которого нет в комплекте.
Характеристика | Значение |
Вес | 11,3 кг |
Мощность | 0,048 Вт |
Производительность | 115 м3/час |
Напор | 32 м.в.ст. |
Плюсы:
- долгий срок эксплуатации;
- защита от перепадов напряжения;
- износостойкий;
- коррозийная стойкость;
- простота монтажа.
Минусы:
- со временем появляется шум;
- в состоянии удаления воздуха насос может заклинить.
Отзыв: “Нареканий касаемо использования устройства нет. Мощности вполне достаточно для выполнения обыденных задач. Установили на даче. Водичка всегда чистая, без мула. Раз в год отдаем на чистку от грязи и песка”.
Unipump JET 100LA
Поверхностный насос со встроенным инжектором. Применяется для подачи чистой воды из скважины, а также используется для автоматических систем снабжения. В комплекте к устройству прилагаются детали для самостоятельной установки. Функционирует довольно тихо, негабаритный, что позволяет без труда транспортировать насос в другое место. Производитель предоставляет гарантию на срок до 5-ти лет.
Характеристика | Значение |
Вес | 12,5 кг |
Мощность | 600 Вт |
Производительность | 150 м3/час |
Напор | 45 м.в.ст. |
Плюсы:
- есть обратный клапан;
- тихий;
- комплектация;
- выносливый пусковой блок;
- не перегревается.
Минусы:
- высокий;
- чувствительность к качеству перекачиваемой воды.
Отзыв: “Насос поставили в селе в колодце. Быстро установили, сначала очень шумел, наверное, очищал от примесей и песка, потом стал тихонько работать. Тянет немного электроэнергии, довольно практичный. Используем год, минусов не обнаружили”.
Speroni CX-32-160/1.1
Одноступенчатый насос используется для перекачивания жидкости средних и больших объемов. Широко распространен в бытовых и сельскохозяйственных системах. Все комплектующие выполнены из нержавеющей стали с антикоррозийным покрытием. Процентное соотношение твердых частиц не должно превышать 2%. Если перекачивается вязкая жидкость, необходимо учесть мощность электродвигателя.
Характеристика | Значение |
Вес | 9,3 кг |
Мощность | 1100 Вт |
Производительность | 110 м3/час |
Напор | 34 м.в.ст. |
Плюсы:
- хороший напор;
- есть обратный клапан;
- гарантия 24 месяца;
- стабильная работа при перепадах напряжения;
- защита от работы вхолостую.
Минусы:
- нет защиты от сухого хода;
- значительное потребление электроэнергии.
Отзыв: “На ферме используем насос для очистки воды от постоянного мула и грязи. Животные получают чистую воду, к тому же ежедневно осуществляется перекачка воды между двумя постройками. Хорошо работает даже при высокой нагрузке на сеть”.
Правильная эксплуатация – залог долгой службы
Безаварийность центробежных насосов можно обеспечить организацией требуемых условий работы оборудования и установкой контролирующих приборов. Защитить рабочие колеса от попадания инородных тел поможет задвижка и соответствующий фильтр. Обратный клапан с манометром, определяющим давление на входном патрубке, позволит избежать появления кавитационных процессов.
Манометр, фиксирующий давление внутри насоса, поможет предотвратить гидроудар.
При выборе вертикальных центробежных агрегатов следует ориентироваться на их характеристики. Наиболее важными параметрами считаются:
- потребляемая мощность;
- производительность;
- напор водной струи на выходе;
- внешние габариты;
- материал изготовления проточной части и рабочих деталей, входящих в контакт с перекачиваемой жидкостью.
Продолжительность эксплуатации насосного оборудования во многом зависит от правильного его использования. Вертикальные насосы не следует устанавливать в наклонном, а тем более в горизонтальном положении. Их категорически не допускается применять для перекачивания сред, не предусмотренных в инструкции. Водный насос не вынесет действия агрессивной или вязкой жидкости, его недопустимо ставить в дренажные системы, где возможно присутствие твердых частиц. А дорогостоящие химические насосы не имеет смысла приобретать для полива огорода.
В случае использования насосного оборудования в зимнее время, потребуется его утепление или установка в отапливаемом помещении. В противном случае корпус может разгерметизироваться и даже лопнуть.
Соблюдение правил эксплуатации поможет продлить полноценную эксплуатацию любых центробежных насосов, в том числе и вертикальных.
Это интересно: Центробежные насосы: устройство, принцип действия, преимущества и недостатки
Что это дает?
Тот, кто знаком с работой компрессорных установок, поймет сразу. По сути, принцип функционирования многоступенчатых насосов практически ничем не отличается. Перекачиваемая жидкость последовательно перемещается по секциям, в каждой из которых повышается ее давление. Напор воды на выходе прибора определяется суммарным создаваемым его значением на каждом этапе.
Такое техническое решение дает определенные преимущества насосам многоступенчатым перед традиционными аналогами.
- Один прибор, без дополнительных элементов, включаемых в систему, создает в трубе повышенный напор (до 400 м). Если учесть, что в большинстве частных строений сложная схема водоснабжения, с несколькими «точками» разбора жидкости и значительной удаленности источника (колодца, скважины) от дома, плюс более чем весомый.
- Относительная бесшумность. О полном отсутствии звуков работающего двигателя говорить не приходится, но их уровень настолько незначительный, что в расчет это не принимается. Это объясняется просто – для создания должного напора не имеет смысла использовать в насосе габаритный двигатель. В моделях многоступенчатых давление повышается за счет синхронной работы нескольких колес. Следовательно, они характеризуются отличным сочетанием таких показателей, как мощность и создаваемый напор. Это уже третий плюс приборов данной группы.
А есть ли у многоступенчатых насосов недостатки? С точки зрения практического применения всего один – они пригодны лишь для работы с чистыми жидкостями. Подразумевается, что в воде допускается присутствие только мельчайших фракций (загрязненность до 100 г/м3), иначе эффективность функционирования прибора резко падает, а ресурс сокращается.
Многие ставят насосам многоступенчатым в минус их высокую цену. Да, они стоят дороже традиционных аналогов примерно в 2,5 раза. Но анализ всех аспектов их практического использования показывает, что монтаж именно этого устройства иногда целесообразнее. Дело в том, что для создания такого же напора, если приобретать модель с одним рабочим колесом, потребуется изделие с большей мощностью. А данная характеристика напрямую влияет на его цену. К тому же нельзя сбрасывать со счетов и повышенное энергопотребление. Поэтому экономия выходит практически нулевая, а в плане удобства монтажа (по причине компактности) многоступенчатые насосы предпочтительнее. Да и эксплуатация их обходится дешевле.
Как классифицируются приборы этой группы? Они отличаются пространственной ориентацией вала, на котором располагаются рабочие колеса. Вертикальные насосы – это модели погружные, а горизонтальные – главным образом поверхностные. Для обеспечения частных строений водой из автономного источника приборы последней разновидности в основном и приобретаются. Дело в том, что они более универсальны, и могут использоваться в других целях. Например, для подъема давления на трассе. С одним из представителей моделей этого типа – МН 500С – его характеристиками и стоимостью можно познакомиться, перейдя по ссылке.
Назначение и сфера применения вертикальных насосов
Учитывая их популярность, важно знать в каких случаях и для чего нужно применять центробежные насосы. Вертикальный центробежный насос можно использовать не только в самостоятельном исполнении, а и как часть большой взаимосвязанной системы водоснабжения или водоотведения.
Такого рода помповые устройства, как правило, используются в водопроводных и канализационных системах, для перекачивания как чистой, засоренной, и даже агрессивной среды с низкой степенью тягучести. Пользователи всегда отмечают их компактность, простоту в содержании, высокоэффективность и что самое приятное –имеют низкие шумовые данные, чем иные погружные станции.
Учитывая все вышеперечисленные достоинства, центробежный одноступенчатый, а по надобности и многоступенчатый насос массово применяется в различных целях, основными из которых являются:
- подача или отведение воды;
- обогрев помещений;
- дренаж;
- фильтрация или же мелиорация;
- очистка и многое другое.
Вертикальный насос на промышленном трубопроводе
Но всё же чаще всего их эксплуатируют как насосы для воды.
В США на большинстве сооружаемых химических предприятиях устанавливают именно центробежные одноступенчатые высокоскоростные помпы, которые производит известная фирма Sundstrand Corporation, основана ещё 1926 году.
Насосы вертикальные с легкостью совмещают в себе два важных критерия: элементарность обслуживания и затраты на установку. Важно отметить тот факт, что данные агрегаты отлично работают при сильных и слабых подачах напора и безупречно гарантируют более 46 тыс. часов непрерывной и безошибочной службы.
Классификация вертикальных насосов
Центробежные помпы можно упорядочить по множеству критерий. К примеру, если учитывать силу напора, то они бывают с низким, средним или высоким уровнем. Если же брать во внимание степень давления, то оно может быть низким (до 0,2 МПа), средним (от 0,2 до 0,6 МПа) или высоким (более 0,6 МПа). В зависимости от расположения оси колёс в пространстве есть горизонтальные и вертикальные.
Также отличительным признаком является вариант соединения с электродвигателем, а именно с прямоприводным, редукторным креплением или со шкивом. Способ отвода жидкости из рабочего колеса в канал корпуса в диафрагме может быть спиральный и лопаточный. Но чаще всего их различают по способу погружения: наземные, полупогружные или погружные.
На сегодняшний день невероятно популярен вертикальный шламовый насос. Данная помпа имеет широкий диапазон особенностей его конструкции, так как консольный вал с корпусом подшипника и приводом, который размещён на верхней части резервуара, крутит рабочее колесо изнутри корпуса самой диафрагмы. Насосы всех размеров могут быть сконфигурированы с диапазоном длин колонн и конструкций крыльчатки. Идеально подходят для агрессивных и грубых частиц высоких концентраций шлака целлюлозы и широко используются в металлургической, горнодобывающей и угольной промышленности.
Как утверждает Klint Bawden, менеджер по развитию компании по производству насосов в Швеции ITT Water & Wastewater, существует тенденция рынка от вертикальных шпиндельных диафрагм в направлении погружных шламовых помп. “Это потому, что эти насосы более удобны, требуют меньше инфраструктуры, тихие в работе и более эффективны по сравнению с диафрагмами вертикального шпинделя.”
Вертикальный центробежный насос Wilo HELIX VE 1012-2/25/V/KS
Он указывает на то, что, поскольку погружные помпы работают непосредственно в суспензии, это не требует опорной конструкции и занимает меньше места. Кроме того, двигатель и спирали корпуса представляют собой интегрированный блок, что делает его компактным и легким в установке. Еще одно важное преимущество заключается в том, что, работая под водой, автоматически снижает уровень шума и, в некоторых случаях, бесшумная работа гарантирована.
Как говорит Klint: “Добавьте к этому, фланец Victaulic и муфтуна насосы серии Flygt 5100/5150, что позволит быстро и легко подключаться ко всем моделям общедоступных фитингов и получите универсальный ВШН.”
Назначение многоступенчатых насосов
Главная задача, с которой должен справляться многоступенчатый насос, заключается в создании максимально возможного давления в системе водоснабжения. Другими словами, агрегаты этого типа предназначены для перекачивания воды и других неагрессивных жидкостей, температура которых может достигать 100 °C.
Среди других областей эксплуатации оборудования можно выделить:
- Полив и орошение сельскохозяйственных угодий;
- Поддержка бесперебойного снабжения водой в коммунальных предприятиях;
- Обеспечение работы систем пожаротушения в автоматическом режиме;
- Поддержка работы водоотлива в шахтах;
- Охлаждение паровых котлов на котельных предприятиях;
- Забор и перекачивание неагрессивных веществ и соединений в химической промышленности.
Из перечисленных сфер использования можно сделать вывод о том, что насосы данного типа применяются преимущественно для воды. При работе с этой жидкостью скважинный агрегат может создать наиболее сильный напор и стабильно выполнять свои функции на протяжении длительного времени.
Параметры и разновидности
Насосы с вертикальной компоновкой вала и рабочего колеса, относящиеся к устройствам центробежного типа, классифицируются по таким характеристикам, как:
- напор (в зависимости от значения данного параметра вертикальные насосы могут быть с низким, средним или высоким уровнем напора);
- скорость функционирования (по данному признаку выделяют нормальные, тихо- или быстроходные гидромашины);
- объем рабочей среды, перекачиваемый в единицу времени (производительность устройства);
- количество ступеней, в качестве которых могут выступать секции или кольца оборудования;
- количество магистралей, через которые в устройство поступает перекачиваемая среда (одно- или двусторонние устройства);
- тип жидкой среды, для перекачивания которой предназначен насос (дренажные, фекальные, химические, водяные и др. электронасосы);
- расположение устройства относительно перекачиваемой им среды (наземные модели, погружные и вертикальные полупогружные насосы);
- способ соединения с приводным электродвигателем (прямоприводные, редукторные и шкивные гидромашины).
Вертикальные центробежные насосы с нормальным всасыванием для монтажа на плите-основании
Вертикальные насосы успешно используются для перекачивания чистых, загрязненных и химически агрессивных жидких сред, характеризующихся невысокой степенью вязкости. К наиболее значимым достоинствам гидромашин данного типа следует отнести:
- компактность;
- простоту в использовании и обслуживании;
- высокую эффективность;
- невысокий уровень шума, создаваемого при работе.
Благодаря вышеперечисленным достоинствам вертикальные многоступенчатые центробежные насосы (как и одноступенчатые) активно используются для оснащения следующих систем:
- автономного водоснабжения;
- отопления;
- дренажа и очистки жидких сред;
- конденсации;
- фильтрации, орошения и мелиорации.
Вертикальные насосы на водозаборной станции
Вертикальный центробежный насос, который обеспечивает поднятие перекачиваемой им жидкости на более высокий уровень за счет увеличения давления ее потока, может относиться к одной из следующих категорий:
- гидромашина поверхностного или наземного типа;
- полупогружной насос;
- устройство погружного типа.
Как поверхностные модели, так и насосы полупогружные и погружные комплектуются электродвигателем, который обеспечивает вращение рабочих колес таких устройств.
Поверхностные насосы вертикального типа, как понятно из их названия, устанавливаются на поверхности земли, в непосредственной близости от резервуара, из которого необходимо откачивать жидкость. Местом для установки такого оборудования может служить приямок или специально подготовленная площадка, которые не соприкасаются с поверхностью перекачиваемой жидкой среды. Насос полупогружной вертикальный, что также следует из его названия, опускается в перекачиваемую жидкую среду лишь частично, при этом приводной электродвигатель остается над поверхностью жидкости.
Насос вертикальный химический полупогружного типа
Корпус насосов погружного типа в процессе их работы полностью находится в толще перекачиваемой жидкой среды. Если вертикальный полупогружной насос не может быть установлен в скважинах, шахта которых характеризуется искривленной формой, то устройство погружного типа такой возможностью обладает.
Следует иметь в виду, что электронасосы вертикального типа нельзя запускать, пока внутренняя часть их корпуса не заполнится жидкостью. Если пренебречь этим требованием, то насос будет работать на холостом ходу, что может привести к его перегреву и, соответственно, преждевременному выходу из строя.
Более высокой мощностью отличаются многоступенчатые центробежные насосы вертикального типа, которые в состоянии намного увеличивать давление потока перекачиваемой жидкой среды, чего нельзя сказать об одноступенчатых моделях. При этом мощность и КПД многоступенчатых насосов вертикального типа тем выше, чем больше секций имеется в конструкции таких устройств. Каждая из секций, соединенных друг с другом последовательно, способствует приросту кинетической энергии потока перекачиваемой жидкой среды.
Как выбрать центробежный насос?
Насос центробежный для воды производится нескольких видов:
- Погружной насос для скважины напоминает вытянутый цилиндр и работает при полном погружении в воду. Благодаря особенностям конструкции, специалистам удалось создать мощное устройство, которое не сравнится с предшественниками.
- Для установки над уровнем жидкости или поверхностный – наиболее популярная из представленных моделей. Он размещается на поверхности и перекачивает жидкость при помощи шланга. Такое устройство отличается легкостью в установке, а при необходимости его можно транспортировать на другие объекты.
- Полупогружной – частично располагается в водной среде. Мотор удерживается сверху за счет поплавка. По мощности они ниже, чем поверхностные, поэтому применяются крайне редко.
На выбор насоса влияют 2 критерия: напор и подача воды. Прежде, чем купить устройство, эксперты рекомендуют:
- обратить внимание на уровень шума;
- узнать соотношение глубины скважины и глубину, при которой может работать устройство;
- рассчитать напор и расход воды;
- учесть процентное соотношение примесей и песка в жидкости.
Покупая агрегат, необходимо обратить внимание на 3 ценовых параметра: цена самого насоса, стоимость эксплуатации и установки. Разные сегменты имеют отличительный срок эксплуатации, поэтому если потребитель решил купить качественный и долговечный прибор, стоит рассматривать товары из премиум-сегмента.
Установки с вертикальным валом
Выпускаются две марки одноступенчатых устройств для чистой воды: 20 НВ и 28 НВ. Они предназначены для установки в заглубленных станциях. В этой установке пята электродвигателя воспринимает осевые усилия. На сальнике насоса предусмотрен гидравлический затвор с мягкой набивкой. Установки типа НВ напрямую соединяются с электродвигателями или посредством твердых фальцевых муфт через промежуточный вал. Насос вертикальный центробежный одноступенчатый имеет производительность от 3240 до 10 800 кубических метров в час и напор от 29 до 40 метров.
Какой центробежный насос лучше
В нашем обзоре представлены 10 лучших центробежных насосов, поверхностной и скважинной установки. Учитывались лучшие соотношения цены и качества изделия. Предпочтение отдавалось изделиям с лучшими параметрами производительности, напора, а также моделям, получившим самые хорошие отзывы покупателей.
- Hammer NAP 600/39S. Насос центробежный для воды, скважинный, трехдюймовый, с напором 39м и производительностью 53 л/мин. Идеальный вариант для полива и водоснабжения небольшого загородного дома.
- Калибр НПЦС-2,8/60-370. Трехдюймовый, центробежный, для установки в скважину. Создает очень хороший напор. Производительность 46 л/мин, также выше среднего уровня. Хорош для полива и снабжения водой дома или дачи.
- Wilo Jet WJ 204 1. очень мощный немецкий насос, поверхностный, горизонтальный. За час подаст 5 тонн влаги на высоту 48 метров. Этого вполне достаточно для полива и водоснабжения двухэтажного коттеджа. Надежный агрегат в корпусе из нержавеющей стали.
- Denzel GP1000X. Садовый насос от немецкого производителя. Стальной нержавеющий корпус укрывает механизм, производительностью 3,5 т/час и напором 44 м. Для полива сада и обеспечения водой небольшого дома этого вполне достаточно.
Выбор центробежного насоса не так уж и сложен для специалиста. Неопытному пользователю эта задача может оказаться не под силу. Редакция сайта «Vyborexperta.ru» надеется, что представленный обзор поможет домовладельцам и дачникам купить насос поверхностный центробежный и не совершить ошибки.
Насосы марок НФ, НФуВ и ФВ. Открытые и диагональные устройства
Предусмотрены такие типоразмеры установок: 2НФ, 4НФ, 6НФ, 8НФ. Их производительность колеблется от 36 до 864 кубических литров в час при напоре от 6,5 до 50 метров. Аналогично таким установкам могут применяться канализационные насосы с открытым рабочим колесом с двумя толстыми лопатками. В таких устройствах все волокна перерезаются острой кромкой лопатки.
Для работы со сточными водами довольно часто применяется одноступенчатый центробежный насос диагонального типа. Рабочее колесо в этих установках, а также в моделях марок ФВ и НФуВ оснащено двумя лопатками. Их производительность варьируется в пределах от 43 до 150 кубических метров в час, а напор достигает 63 м.
Землесосы
Землесосы используются во время перекачки по трубам смесей взрыхленной массы грунта и жидкости на необходимое расстояние. Сегодня на рынке производятся насосы с дальностью транспортирования до 5 км и производительностью от 40 до 1200 кубических метров в час. При помощи землесосов можно разрабатывать выемки глубиной до 15 м ниже водного горизонта. Эти установки имеют ряд особенностей, обусловленных большой концентрацией крупных частиц в перекачиваемой водной массе. По этой причине создается износоустойчивое колесо из марганцовистой твердой стали.
Насос вертикальный центробежный одноступенчатый защищается броней на внутренней части корпуса для предотвращения быстрого износа. Чтобы механизм не так быстро приходил в негодность, между колесом в левую полость и к сальнику по специальным сверлениям подается очищенная вода для вымывания из этих мест твердых фрагментов.
На наружной части рабочего и покрывающего дисков колеса установлены радиальные лопатки. Они подбираются так, чтобы осевой усилитель приходил в равновесие в процессе вращения.