Вихревой насос: назначение, принцип действия и выбор

Особенности применения вихревых насосов

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Насосы используются для самых разных задач: в бытовой сфере для организации полива или водоснабжения на участке, в промышленности для откачивания воды из скважин, для перекачки газообразных и летучих веществ, в коммунальных хозяйствах в качестве насосов в небольших котельных. Все насосное оборудование можно поделить на несколько видов, которые отличаются устройством, назначением и характеристиками. Ниже будут рассмотрены особенности вихревых насосов, получивших довольно широкое распространение.

Разновидности вихревых насосов

Такое насосное гидрооборудование может быть:

1. Открыто-вихревым. Здесь устанавливается рабочее колесо удлиненной формы. Оно имеет уменьшенный размер диаметра.
2. Закрыто-вихревым. Здесь устанавливаются короткие лопатки рабочего колеса. Они расположены под разными углами. Величина диаметра внутренней камеры и имеющегося рабочего колеса одинаковы.

Насосы различаются по тому, как они расположены относительно перекачиваемой жидкости. По данному критерию выделяют вихревое оборудование:

1. Погружного типа. Оно постоянно находится в воде. Применяется в различных целях. Способно перекачивать не очень вязкие жидкости.
2. Поверхностного типа. Должны быть расположены недалеко от источника и защищены от попадания влаги. Это оборудование в основном используется для бытовых целей.

На сегодняшний день производители выпускают совмещенное гидрооборудование.

• Насосное гидрооборудование свободно-вихревого типа. Этот гидронасос может перекачивать очень загрязненные жидкости. Также используется для обслуживания очистных сооружений и для бурения скважин.
• Насосное гидрооборудование центробежно-вихревого типа. Такой гидронасос перекачивает жидкость, имеющую высокую температуру. В конструкции есть 2 специальных колеса. Имеет высокую производительность.
• Насосное гидрооборудование вакуумного типа. Может откачивать газ. Оно отличается простотой использования и проведения технического обслуживания. Могут использоваться как тепловой аппарат. Им сушат стеклотару. Применяют для аэрации различных водоемов.

К недостаткам относятся следующие параметры:

Вихревой всасывающий насос

Такой вид подходит только для чистой воды

Важно! Нельзя устанавливать его, если в жидкости могут находиться твердые частицы или вязкие среды. Это приведет к скорой поломке

По строению вихревая модель мало чем отличается. Также работа осуществляется за счет колеса с лопастями, которые вращаются около канала. Вода по винтовой траектории поступает по специальной трубке при вращении колеса. Возникают давление и энергия, которые поднимают жидкость на определенный уровень. После удаления воздуха дальнейшее перемещение воды проводится по центробежному механизму, описанному выше.

Вихревой всасывающий насос следует проверить на работоспособность перед покупкой

Достоинства таких моделей:

• Небольшой размер;
• Сильный напор;
• Простая установка и легкий монтаж.

Но эти преимущества не делают вихревой насос популярным из-за его существенных минусов.

Достоинства таких моделей:

Лучшие погружные аппараты

В отличие от поверхностных, погружные насосы опускаются непосредственно в резервуар с водой, будь то обычный колодец или скважина. Козырем погружных насосов является их бесшумность, а минусом — трудность обслуживания и более высокая цена за водонепроницаемость.

Особенности открыто вихревой конструкции заключаются в следующем:

Преимущества и недостатки использования

Вихревой насос –это отличный способ водоснабжении дома. Такое изделие позволяет постоянно и без перебоев поставлять жидкость в водопровод. И, как и у всех приборов, у него есть свои достоинства и недостатки.

При выборе очень важно произвести расчет жидкости, которую он должен перекачивать за один час. Для этого просто нужно рассчитать, какое количество воды семья потребляет за этот срок

Достоинства вихревых насосных систем:

1. Они способны создавать очень большие напоры. При одинаковых параметрах вращения центробежных и вихревых агрегатов последние создают напор в 7 раз больше.
2. Практически все вихревые устройства относятся к самовсасывающим.
3. Центробежные устройства не могут работать с воздухом внутри. Поэтому иногда у их владельцев случаются перебои в водоснабжении из-за образования воздушных пробок. С вихревыми приборами такие проблемы на возникают. Ведь они могут работать не только с жидкими, но и с газообразными веществами.
4. Такие устройства можно использовать для глубоких скважин. Они способны поднимать воду с расстояния свыше 15 метров. Поверхностные центробежные изделия могут работать на глубине до 7 метров. Усилить этот показатель можно с помощью эжектора.
5. Среди вихревых изделий есть такие, которые могут создавать очень сильный напор жидкости. Поэтому их нередко применяют в промышленных целях.

Достоинств у таких насосов достаточно много. Благодаря им можно организовать не только беспрерывное водоснабжение дома, но и полноценный полив растений в саду. Поэтому такие изделия используются очень часто.

Главное преимущество вихревого насоса в том, что он может создавать большой напор

При внушительном списке достоинств у вихревых агрегатов есть и некоторые недостатки, поэтому перед покупкой с ними нужно ознакомиться:

1. Не очень высокий КПД. Если нужно изделие высокой мощности, то этот вариант не подойдет, так как его использование будет невыгодным.
2. Насос не может транспортировать жидкости с большой вязкостью.
3. Высокая чувствительность к загрязненной воде. Приборы быстро сломаются при перекачивании жидкости с высоким содержанием примесей, поэтому их использование возможно лишь в чистых артезианских скважинах.

Таким образом, нельзя однозначно сказать, что лучше: вихревые или центробежные насосы. Актуальность использования того или иного прибора определяется конкретным случаем.

Принцип работы

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

Подобное оборудование состоит из следующих составных деталей и узлов:

• корпус, внутри которого установлено нагнетательное устройство;
• электродвигатель, который соединяется с корпусом агрегата при помощи фланцевой муфты;
• нагнетательное устройство центробежного или вихревого типа, принцип действия которого основан на создании крутящего момента на валу двигателя;
• напорный и всасывающий шланг;
• эжектор;
• соединительная арматура для фиксации шлангов на штуцерах.

Принцип действия самовсасывающего насосного оборудования выглядит следующим образом:

1. Электродвигатель способствует тому, что на валу генерируется крутящий момент.
2. Этот вал заходит в корпус через специальное отверстие, которое надёжно защищено от попадания воды особым уплотнителем.
3. В торцевой части вала установлено нагнетательное устройство – импеллер или крыльчатка. Вращение этого устройства способствует возникновению усилий, которые способствуют всасыванию и выталкиванию жидкости. Это происходит благодаря формированию внутри улиткообразного корпуса областей с пониженным и повышенным давлением. При этом корпус имеет два отверстия. Одно из них (входное) находится в месте возникновения пониженного давления, а второе (выпускное) – в районе образования высокого давления.
4. Эжектор устанавливается или у самого корпуса, или в глубине скважины под водой на конце всасывающего трубопровода (шланга). Этот механизм нужен для усиления всасывающего действия.

Принцип работы вихревых насосов

« Назад Вихревой насос-это насос динамического действия, в котором среда перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса. Такой насос позволяет перекачивать среду без пульсаций.

К преимуществам насосов данного типа относят большую производительность, стабильную работу, долговечность и экологичность. Из-за особенности конструкции, вихревой насос не может создавать высокое давление (разряжение), но производительность может быть от 40 до 2200 м3/ч. Стабильная и долговечная работа обеспечена простотой конструкции.

Рабочее колесо насоса установлено непосредственно на валу электродвигателя, такое решение позволило избавиться от муфт и редукторов, что существенно увеличило срок службы и снизило стоимость. В конструкции насоса нет трущихся деталей, что позволило избавиться от вакуумного масла в рабочей камере насоса, которое могло бы загрязнять откачиваемую среду.

Некоторые вихревые вакуумные насосы с высоким уровнем герметичности используются при перекачке паров и агрессивных газов. По специальному заказу изготавливаются модели, способные перекачивать природный газ и биогаз. Для работы с коррозионно-активными смесями используются агрегаты, которые имеют дополнительное защитное покрытие.

Принцип действия вихревых насосов схож с принципом действия центробежных насосов. Вихревые насосы работают благодаря повышению давления входящего газа путем формирования в кольцевом канале вихревого движения под действием центробежного усилия, создаваемого ротором с лопастями (импеллера). Вращение лопастей проталкивает газ вперед, одновременно закручивая его. В результате газ движется винтообразно, все более сжимаясь под действием центробежной силы. При этом давление в кольцевом канале линейно возрастает.

Вихревые насосы подходят, как ничто лучше, в тех случаях, когда нужно обеспечить большой расход газа при относительно маленьком уровне давления. Насосы данного типа различают по давлению, производительности и количеству ступеней. Вихревые насосы выпускают в разных модификациях, с горизонтальным и вертикальным монтажом. Многоступенчатые установки могут выполняться в виде трех последовательных либо двух параллельных блоков.

Применение:

• предприятия химической, фармацевтической,
• пищевой промышленности;
• очистные станции и установки водоподготовки;
• пневматические конвейеры;
• стоматологические установки;
• ванны для гальваники;
• установки для упаковки товаров, подачи воздуха и т.д.

Преимущества:

• изнашиваемыми являются только подшипники;
• низкий уровень шума;
• компактные размеры;
• отсутствует риск загрязнения перекачиваемого потока;
• легкость монтажа и простота технического обслуживания.

Оборудование позволяет решить ряд задач:

• нагнетание воздуха (подача газов на хим. производстве, аэрация воды);
• перемещение на промышленных объектах сыпучих веществ (системы пневмотранспорта);
• вакуумирование (при упаковке продукции);
• сдувание мусора с производственных станков и / или агрегатов (к примеру, когда необходимо устранять пыль, крошки, металлическую стружку и опилки);
• перемещение в промышленности газов;
• формирование воздушной подушки (к примеру, для предотвращения склеивания слоев бумаги при перемотке), а также другие.

« Назад

Принцип работы агрегата вихревого типа

Вихревые насосы имеют достаточно простую конструкцию. Поэтому многие умельцы умудряются их собрать своими руками. Причем буквально из подручных материалов.

На самом деле, и вихревые, и центробежные насосы работают на основе закона центробежной силы, поэтому их принцип действия очень похож

Однако у вихревого агрегата есть одно важное отличие – он может работать не только в водной, но и в водно-воздушной среде

Принцип работы насоса для воды:

1. При вращении колеса-моторчика некоторый объем воды попадает внутрь корпуса насоса. Жидкость поступает через всасывающий вход и проникает прямо в пазы основного колеса с лопатками.
2. Из-за такого взаимодействия жидкость начинает двигаться от периферии к центру. Это, кстати, отличает вихревые приборы от центробежных.
3. Далее вода вновь начинает двигаться от центра в стороны. Это происходит под воздействием центробежной силы.
4. Благодаря такому движению поток воды ускоряется. Он вылетает через выходное отверстие в трубопровод.
5. После этого энергия скорости воды превращается в энергию давления.

Принцип работы вихревого насоса можно посмотреть на представленной иллюстрации Этот цикл повторяется снова и снова. Такие насосы могут перекачивать достаточно большие объемы воды в короткие сроки.

Как выбрать вихревой насос?

При покупке оборудования для перекачивания чистой воды нужно изучить его технические характеристики. К самым важным из них относятся:

производительность – чем выше этот показатель, тем больше жидкости сможет выкачивать агрегат. Средняя производительность вихревых моделей равна 10 л/с;
напор – зависит от мощности. Бытовые модели способны подавать воду на высоту до 20-30 м при мощности в 2-3 кВт;
размеры и вес – вихревые насосы изначально выделяются довольно скромными габаритами, что позволяет поместить их практически в любую скважину или трубу

При этом важно запомнить: чем меньше прибор, тем ниже его производительность;
уровень шума – так как вихревые агрегаты относятся к оборудованию с трущимися механизмами, при работе они будут создавать посторонний звук. Если прибор должен располагаться в доме или вблизи него, то лучше купить прибор, работающий максимально тихо.

При покупке оборудования для откачки воды нужно обратить внимание на его устройство. Лучше выбрать модель, укомплектованную металлическим рабочим колесом

Она будет более надежной и долговечной. Агрегаты с пластиковой крыльчаткой прослужат в 2-3 раза меньше.

Чем отличается центробежный насос от вихревого (с фото)

Также состоит из корпуса, колеса и вала. Для того чтобы колесо могло вращаться, устанавливается специальная шпонка. Особый интерес представляет само колесо, состоящее из двух дисков и закреплённых между ними лопаток. В качестве движущей силы чаще всего выступает дизельный двигатель. В передней части корпуса имеется отверстие, через которое вода и поступает в насос. Для того чтобы вся эта система заработала, необходимо запустить двигатель. Сразу после этого начнёт вращение вал с закреплённым на нём колесом. Лопатки, двигаясь сами, заставляют двигаться и содержащуюся в камере жидкость. Под воздействием всё той же центробежной силы транспортируемое вещество вытесняется от центра к периферии, а затем по магистрали отводится дальше по системе труб.

Центробежный насос

Насосы этого типа могут иметь несколько ступеней, тогда их относят к классу многоступенчатых. Одна ступень считается базовой, классической. Но иногда возникают ситуации, когда в системе необходимо создать большой напор жидкости. Тогда одного рабочего колеса становится недостаточно. На один общий вал устанавливают несколько рабочих колёс. Каждое такое колесо имеет свою рабочую камеру. Весь смысл в работе такой объединённой системы заключается в следующем: жидкость переходит из одной камеры в другую, пока не достигает выходной трубы. Напор воды или любой другой жидкости будет суммироваться, то есть состоять из напоров каждой камеры.

Схема центробежного насоса

Насосы, относящиеся к данной группе, могут иметь разное направление оси вращения. Чаще всего встречаются конструкции с горизонтальным расположением вала. Эти агрегаты легко обслуживать, благодаря удобному расположению деталей.

Если расположить вал вертикально, удаётся значительно сэкономить место занимаемое устройством. В этом случае, двигатель размещают сверху. Такая схема расположения очень неудобна. Для того чтобы провести ремонт насоса приходится снимать двигатель. На это идут для экономии места. Например, в узких скважинах. При необходимости систему труб объединяют с насосом с возможностью погружения.

По способу установки насосные системы разделяют на:

1. Поверхностные — самые дешёвые и легкодоступные в плане ремонта. Но для их нормального функционирования приходится соблюдать определённые правила. Между уровнем расположения насоса и уровнем источника должна быть разница в восемь метров. Такие условия невозможно соблюсти при работе с глубокими колодцами или скважинами.
2. Полупогруженные — имеют вертикально расположенный вал. Корпус в этом случае погружают в жидкость, правда, лишь наполовину.
3. Погруженные — полностью опускаются в жидкую среду. Для обеспечения нормальной работы и обслуживания, подвешиваются на тросе или цепи. Такие насосы устанавливают в том случае, если такая система единственная возможность откачать жидкость. Из-за повышенных требований — одни из самых дорогих.

В отличие от вихревых насосов, производительность центробежных полностью зависит от величины напора. На использование вихревых насосов также есть ограничения. Они могут работать, если при напоре до 55 вод. ст. Увеличить напор станет возможным, если увеличить диаметр колеса.Так же придётся увеличивать размер корпуса, что совсем нерентабельно. Вихревые насосы имеют небольшой кпд, что является существенным недостатком и знрчительно сужает сферу применения этих агрегатов.Насосы построенные по принципу вихревых имеют одно уязвимое место. Они при попадании твёрдых частиц вместе с водой, быстро выходят из строя.

Поделитесь ссылкой и ваши друзья придут к вам за советом! Спасибо ツ

Строение и принцип действия

По способу действия самовсасывающий насос может быть вихревым и центробежным. В обоих ключевым звеном является крыльчатка только имеет она разное строение и установлена в корпусе разной форы. От этого меняется принцип работы.

Центробежные

Центробежные самовсасывающие насосы имеют интересное строение рабочей камеры — в виде улитки. В центре корпуса закреплены рабочие колеса. Колесо может быть одно, тогда помпа называется одноступенчатой, может быть несколько — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые всегда работают на одной мощности, многоступенчатые могут в зависимости от условий изменять производительность, соответственно, являются более экономичными (меньше расходую электроэнергии).

Устройство самовсасываюшего центробежного насоса

Основной рабочий элемент в данной конструкции — колесо с лопастями. Лопасти загнуты в обратном направлении по отношению к движению колеса. При движении они как-бы расталкивают воду, отжимая ее к стенкам корпуса. Такое явление называется центробежной силой, а зону между лопастями и стенкой называют «дифузор». Итак, рабочее колесо движется, создавая на периферии область повышенного давления и подталкивая воду в сторону выходного патрубка.

Схема движения воды в центробежном насосе

С принципом действия центробежных насосов связан их недостаток: создавать центробежную силу из воздуха крыльчатка не может, потому перед работой корпус заполняют водой. Так как часто работают помпы в прерывистом режиме, чтобы вода не вытекала из корпуса при останове, на всасывающем патрубке ставят обратный клапан. Вот такие особенности работы центробежных самовсасывающих насосов. Если обратный клапан (он должен быть обязательно) на подающем трубопроводе стоит внизу, заполнять приходится и весь трубопровод, а для этого понадобится не один литр.

Вихревые

Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.

Строение вихревого насоса

Корпус сделан так, что он довольно плотно охватывает «плоскую» часть рабочего колеса, а в районе перегородок остается значительный боковой зазор. При вращении импеллера вода увлекается перемычками. За счет действия центробежной силы она отжимается к стенкам, но через какое-то расстояние снова попадает в зону действия перегородок, получая дополнительную порцию энергии. Таким образом в зазорах она еще и закручивается в вихри. Получается сдвоенный вихревой поток, что и дало название оборудованию.

Благодаря особенностям работы вихревые насосы могут создавать давление в 3-7 раз больше, чем центробежные (при одинаковых размерах колес и скорости вращения). Они идеальны, когда необходим малый расход и высокое давление. Еще один плюс — они могут качать смесь воды и воздуха, иногда даже создают разрежение если заполнены только воздухом. Это делает проще его запуск в работу — не надо заполнять камеру водой или достаточно ее небольшого количества. Недостаток вихревых насосов — низкий КПД. Он не может быть выше 45-50%.

Какой насос лучше – вихревой или центробежный

Чтобы ответить на вопрос, что лучше, вихревой или центробежный насос, следует внимательно посмотреть на характеристики вихревых насосов:

• небольшой размер и меньшая цена в сравнении с центробежными;
• способность создать высокое давление;
• работа с чистыми веществами;
• достаточно высокий уровень шума.

Исходя из характеристик вихревых моделей, можно сделать вывод, что они более пригодны в промышленности, так как способны перекачивать не только жидкости. По причине высокого шума они не подходят для работы в жилых помещениях или расположенных в непосредственной близости рядом с домом. Благодаря цене и компактным размером их целесообразно применять на небольших насосных станциях, ведь они могут работать с малой подачей, но большим напором. Они подходят для фермерских хозяйств в качестве снабжения системы орошения водой. Такие насосы отлично подходят для вспомогательных котельных станций, а также в качестве компрессора для обеспечения циркуляции воды. Еще одним плюсом является простота конструкции и ремонта.

Совет! Купить такие насосы лучше всего для небольших хозяйств или химической промышленности. В любой другой сфере они окажутся менее эффективными, нежели центробежные варианты.

Основные разновидности

Вихревые насосы по своему конструктивному исполнению делятся на две категории:

1. открыто-вихревые;
2. закрыто-вихревые.

Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.

• Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
• Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
• Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.

Схема вихревого насоса с открытым каналом

Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.

• Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
• Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
• Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.

Схема вихревого насоса с закрытым каналом

Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.

1. Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
2. Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
3. Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.

Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.

Многоступенчатый вихревой насос открытого типа

Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
• насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).

Поверхностный вихревой насос бытового применения, предназначенный для подачи чистой воды из скважин или колодцев

Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.

• Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
• Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
• Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.

Правила эксплуатации

Описываемый агрегат устанавливается на твердую поверхность строго по горизонтали и, по возможности, ближе к источнику водозабора. На случай вибраций желательно также закрепить конструкцию металлическим каркасом или рамами на болтах. К сети насос подключается через блок предохранителя УЗО. Заземление можно обеспечить стальным проводом толщиной порядка 6 мм. При этом один его конец крепится к корпусу, а другой — к заземлителю в виде металлической трубы от колодца или любого сооружения, ведущего в грунт.

Далее можно приступать к непосредственной эксплуатации вихревого насоса, проверив его герметичность и корректность произведенных подключений. Сначала жидкостью заполняется всасывающий патрубок и насосная часть. Для этого можно использовать воронку и заливной выход в конструкции. Когда будет полностью заполнена насосная часть, можно запускать оборудование в работу.