Что значит вихревой насос поверхностный

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.

Где применяют вихревой насос

Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ. Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками. Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.

Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей. Их используют в автоматических системах подачи воды, для орошения, они подходят для подачи жидкостей того или иного типа, могут выступать в качестве компрессора для повышения давления в системе водоснабжения. В частности, назначение такого насоса следующее:

• водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
• перекачка бензина и керосина на АЗС;
• питание маломощных котельных установок и др.

Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.

Устройство и принцип работы

Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками, которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.

Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально. Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке. При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.

Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.

В вихревом насосе есть специальный отливной канал, который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой. Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор. За счет такой конструкции удалось добиться не только повышение давления на выходе, но и обеспечить возможность перекачивать газожидкостные вещества.

Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.

Достоинства и недостатки вихревых насосов

Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом. С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.

Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия. Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден. На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц. Также такие устройства не подходят для вязких веществ.

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

• открытой и закрыто — вихревые;
• погружные и поверхностные;
• комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде, поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

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.

В настоящее время вихревые насосы обеспечивают производительность от 8 до 60 кубических метров в час, а напор варьируется от 25 до 250 метров.

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.

Источник

Чем отличается центробежный насос от вихревого?

Чтобы выбрать правильную модель для дачного или приусадебного участка, нужно понимать, в чем отличие вихревого насоса от центробежного.

Вихревой насос

По сути, вихревой насос — это тот же вентилятор, но для жидкостей. Своеобразный «пропеллер» раскручивается и проталкивает воду в нужном направлении. Для этих целей между корпусом и рабочими лопастями остается зазор в 0,2 мм.

Определение

К вихревому типу относят агрегаты, предназначенные для откачки воды из скважин, водоемов или резервуаров.

Основным отличием от аппаратов центробежного типа является способ передачи жидкости — по касательной к рабочему колесу. Она двигается вместе с ним и под действием центробежной силы смещается к краю лопасти. Свое название вихревые насосы получили, благодаря небольшим вихрям, которые образуются на каждой лопасти вследствие такого движения.

Плюсы и минусы

Перечень достоинств подобных аппаратов достаточно велик:

• небольшая стоимость. За счет простого устройства стоимость таких агрегатов намного ниже, чем у центробежных и вибрационных аналогов;
• прочность. Из-за малого количества подвижных частей, подобные модели практически не ломаются. Если же помпа вышла из строя, то ее ремонт достаточно прост и дешев;
• широкая сфера применения. Благодаря низкой стоимости и простоте ремонта, такие аппараты применяют не только в быту и сельском хозяйстве. Их используют даже в химической промышленности, для перекачки достаточно агрессивных и насыщенных газами жидкостей.

Недостатков у вихревых насосов не меньше:

• низкий КПД. Обычно он не превышает 45–50%. Такие слабые показатели возникают из-за больших потерь энергии, возникающих из-за трения;
• повышенные требования к составу жидкостей. Малый зазор между рабочим колесом и кожухом вносит свои коррективы. Такие агрегаты можно использовать только для жидкостей без твердых примесей. С их помощью можно полить приусадебный участок или откачать воду из бассейна, а вот для перекачки грязных, либо заиленных жидкостей — они не подходит;
• слабое давление. Мощность таких моделей велика (могут перекачать большой объем за малый промежуток времени), чего нельзя сказать о давлении, которое они создают. С их помощью невозможно выкачать воду из глубокой артезианской скважины — допустимый предел абиссинская (не более 10 м). То же самое касается и горизонтальных направлений.

Несмотря на имеющиеся недостатки, вихревые насосы пользуются большой популярностью.

Центробежный насос

Строение центробежного насоса показано на чертеже ниже. В корпусе (обычно он имеет спиральную форму) расположен вал, к которому жестко прикреплено рабочее колесо. В большинстве случаев лопасти устанавливаются между передним и задним дисками.

В этой конструкции имеет большое значение форма лопастей. Они должны быть изогнуты в сторону, противоположную вращению вала.

Всасывающий и выходной патрубки располагаются перпендикулярно друг другу (схема ниже). Из-за своего строения такие модели называют «улитками». Определение

Центробежным — называют динамический насос, в котором жидкость перемещается сплошным потоком, за счет центробежной силы. Движение рабочего тела происходит перпендикулярно оси вращения ротора.

Плюсы и минусы

«Улитки» имеют множество достоинств:

• простота монтажа и обслуживания (все детали легкодоступны);
• высокая производительность (при необходимости применяются секционные насосы с несколькими рабочими колесами);
• широкая сфера применения.

В список минусов входят:

• более высокая стоимость;
• невозможность сухого всасывания (перед работой кожух нужно полностью наполнить водой);
• запрет на работу с грязными жидкостями. Твердые частицы быстро приводят агрегат в негодность.

По большому счету, разница между этими двумя видами устройств невелика, и сферы их применения практически идентичны.

В чем разница?

Основное отличие между центробежным и вихревым насосом — максимальная глубина всасывания. Первый может откачать воду даже со скважины глубиной более 100 м, а у второго предел — 10 м.

Это же касается и горизонтального направления. Центробежным насосом жидкость можно передать на более далекие расстояния. Более точное сравнение провести сложно, все зависит от конкретных моделей и производителей.

Что лучше?

Нельзя однозначно сказать, что лучше: вихревой или центробежный насос. При выборе агрегата нужно исходить из личных нужд и конкретной ситуации.

Для обычного дачного участка в шесть соток с абиссинской скважиной вихревого насоса будет достаточно.

Обладателям обширных полей, либо глубоководных артезианских скважин лучше приобрести центробежную модель.

Сферы применения

Оба вида помп применяются во множестве сфер:

• в сельском хозяйстве — для орошения полей;
• в отопительных системах;
• в водопроводных системах;
• при выкачке воды из прудов, бассейнов и накопительных емкостей;
• для откачки воды из скважин (с учетом допустимой глубины);
• в промышленности.

Главное при выборе модели помнить, что вихревый тип не подходит для глубоководных скважин и передачи жидкостей на дальние расстояния.

Источник