Погружные многоступенчатые насосы типа на. Одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы

Использование поверхностных насосов связано с расширением индивидуальной застройки. Вопрос водоснабжения надежнее решать с применением поверхностных станций для воды.

Как выбрать поверхностный насос

• Глубина подъема жидкости. Этот показатель определяет принципиальную возможность использования устройства. Замеряется расстояние от поверхности зеркала воды до всасывающего патрубка.
• Развиваемый напор. Показатель указывает допустимую дальность передачи жидкости. Требуется учитывать протяженность труб системы орошения или водоснабжения.
• Мощность двигателя. Косвенно влияет на два названных показателя.

  С увеличением мощности возрастает глубина подъема и напор. Не всегда стоит доверять моделям, которые при скромных значениях мотора в кВт обещают отличную работоспособность.

Не забывайте также и про расход электроэнергии.

• Материал изготовления. Качественные составные части (лопасти, подшипники) позволят сэкономить при эксплуатации и выдержат напряженные условия работы.
• Шумность при работе. Этот показатель не учитывается только при возможной изоляции рабочей конструкции.
• Безопасность. К группе относятся такие конструктивные особенности, как герметичность, легкость проведения монтажных работ, качество сборки.
• Сервисное обслуживание. Отсутствие сервисного центра в регионе создает определенные сложности с приобретением запасных частей и гарантийным ремонтом. Не всегда возможно купить детали у продавца.

При выборе модели большого влияния не окажут такие факторы:

• Именитость бренда. Не обязательно переплачивать за известное имя. В сегменте выделяется несколько известных брендов, но и новые компании зарекомендовали себя хорошо.

Наряду с известной моделью Pedrollo активно продаются модели Ombigena, отечественные насосы.

• Цена. Выбор агрегата производите по сбалансированности характеристик.
• Автоматические помощники. При возможности периодического контроля работы устройства необходимость переплачивать не всегда оправдана.

Плюсы и минусы

Поверхностный агрегат предназначен для подъема воды из открытого источника. Дополнительным направлением использования считают откачку воды из подвалов и котлованов при ведении строительных работ.

Среди характеристик поверхностного насоса выделяют высоту подъема воды. Этот показатель находится на уровне 7-8 метров в зависимости от конструктивного исполнения.

Высота подъема определяется с учетом пропорции «горизонталь-вертикаль». Оптимальным соотношением является пропорция, когда на метр подъема вода отводится на расстояние до 4 метров.

При покупке насоса обращают внимание на создаваемый напор. Этот показатель зависит от конструктивного исполнения, КПД и установленной мощности.

• простота конструкции;
• легкость монтажных работ;
• высокий создаваемый напор;
• небольшие габаритные размеры;
• высокая надежность в сочетании с долговечностью;
• электрическая безопасность;
• работы с небольшим водяным пластом.

• чувствительность к прокачке загрязненной воды;
• небольшая глубина погружения;
• высокий уровень шума.

Насосы отдельных конструкций для начала работы требуют заполнения всасывающей магистрали водой.

1. Универсальная модель Pedrollo CKm 50 сочетает 35-метровый напор и 9-метровую глубину подъема. При этом помпа работает со слегка загрязненными жидкостями.
2. Производительная модель НЦС 12-10 способна перекачивать до 12 м 3 /час, и начинает работу без жидкости в корпусе.
3. Модель Wilo PB-201 EA сочетает показатели по позициям: напор 35 м, объем перекачки – 2 м 3 /час, доступная цена.

Лучшие автоматические поверхностные насосы

1. Надежная модель Speroni KPM 50 отличается использованием прочных долговечных деталей, бесшумна в работе.
2. Производительный агрегат RSM 5GA одноименной компании. Насос предназначен для регулирования внутреннего давления, производительный.
3. Модель Marina KPM 50 очень экономична.

Автоматический полив требуется при автономной подаче воды и снабжении систем орошения. Исправная работа машины и программ управления обеспечивает хороший конечный результат.

Особенностью работы является взаимодействие с автоматическими устройствами. Такие комплекты содержат:

• блоки управления;
• клапаны;
• разветвленные трубопроводы;
• поливальное оборудование.

Задача насоса – бесперебойное подведение воды при автономном включении устройства и пополнение запасов до нужного уровня.

При выборе вида агрегата учитываются характеристики:

1. Объем перекачиваемой воды. Рассчитывается с учетом числа потребителей. Например, для автономного полива потребуется меньше воды, чем при дополнительной подаче в систему водоснабжения дома.
2. Качество перекачиваемой жидкости. Эта характеристика зависит от типа источника воды, степени загрязнения.
3. Высота подъема. Этот показатель варьируется от 5 до 10 метров.
4. Развиваемый напор. Эта характеристика обеспечивает дальность доставки воды, влияет на тонкость распыления жидкости.

На практике применяют конструкции устройств двух видов – поршневых и центробежных.

• обеспечивают высокое давление при постоянном расходе;
• одинаково эффективны при длительной работе.

Модели поршневого типа габаритны в сравнении с лопастными конструкциями и требовательны к качеству перекачиваемой жидкости. При работе требуются перерывы при сравнительно небольших временных интервалах.

Работоспособность такого типа зависит от функционирования системы «старта-остановки».

Лучшие бытовые поверхностные насосы

1. Модель Aquario ARM-100 , которая при минимальных характеристиках отличается экономичностью и долговечностью.
2. Производительный агрегат Джилекс Джамбо с индексом 60/35 H-K, который при потреблении 600 Вт обеспечивает напор до 35 метров.
3. Немецкая модель Wilo PB-088ЕА потребляет за один час 140 Вт, но обеспечивает напор 9 метров.

Особенностью устройств является экономичность в сравнении с подъемными станциями промышленного назначения.

Применяются модели двух типов:

• центробежные модели одноступенчатого типа;
• центробежные насосы с несколькими ступенями.

Конструктивное исполнение выбирают с учетом области применения и рабочих характеристик.

1. Компактный привод. Такой принцип обеспечивает компактность и низкий уровень шума конструкции.
2. Расход воды. Для бытовых насосов максимальное значение – 70 л/мин.
3. Максимальное давление жидкости – 1,7 атмосфер (или 17 метров).
4. Минимальный расход энергии – от 500 Вт.

• длительная работа без перерыва;
• легкость монтажных работ;
• доступное ценовое предложение;
• маленькие габаритные размеры.

• высота всасывания колеблется в пределах 7-9 метров;
• дальность перекачки – от 17 до 42 метров.

Лучшие поверхностные насосы для грязной воды

1. Мощная модель Pedrollo D20 . Производительность 20 м 3 /час. Высота напора 27 м.
2. Универсальная модель Grunfos Unilift СС 9 А1 . Справляется с объемом 14 м 3 /час. Высота напора 9 м.
3. Бюджетная модель Grunfos Unilift СС 5 А1 . Производительность 6 м 3 /час. Высота напора 5 м.

Наиболее часто насосы используются в случаях:

• осушение подвальных помещений и котлованов;
• откачка мутной воды из погребов, канализационных подвалов во время паводка и стихийных бедствий;
• осушение фонтанов, искусственных водоемов и каналов;
• перекачка жидкости из дренажного колодца или отстойника для обработки садовых насаждений.

1. Все модели являются самовсасывающими.
2. Размер частиц, загрязняющих жидкость, ограничивается путем установки фильтра, и находится в диапазоне 10-15 мм.
3. Широкий диапазон рабочих температур – от -10˚С до +90˚С.

При выборе модели учитывают условия предстоящей эксплуатации.

Преимущества перекачивающего устройства связаны с конструкцией:

1. Винтовые насосы справляются с иловыми массами независимо от их плотности.
2. Мембранные модели работают с крупными включениями (до 50 мм) при концентрации таких частиц не более 50%.

В зависимости от исполнения привод устройств выполняется электрическим или бензиновым.

• шумность при работе;
• необходимость грамотного размещения всасывающих шлангов;
• ограниченность высоты подъема.

Лучшие поверхностные фекальные насосы

1. Универсальный представитель – Grundfos Liftaway B пропускает до 100 л/мин, диапазон температур от 50 до 70°С.
2. Мощный представитель Wilo DrainLift Box имеет пропускную способность 300 л/мин и мощность не более 600 Вт.
3. Производительный насос для холодных стоков DAB Fecalift 200 способен откачивать до 70 л/мин, мощность мотора до 65 Вт.

Разновидностью группы устройств для перекачки грязной воды являются фекальные станции. Они отличаются от более простых моделей:

• мощный двигатель;
• наличие измельчающего устройства или фильтрующего элемента;
• оснащение поплавковыми выключателями.

Модели имеют ограничения в использовании по ряду показателей:

• низкая высота всасывания – от 1 м;
• неэффективная работа помпы при малой мощности;
• частые поломки из-за высокой нагрузки.

При выборе модели учитываются:

• наличие функции настройки давления старта и остановки работы помпы;
• соответствие возможностей подачи и напора устанавливаемому оборудованию.

Удобные комплекты станций с подобранными парами «насос-емкость» представлены под маркой Джамбо-60/35 с полипропиленовой, чугунной и стальной емкостью.

Частый отбор воды приводит к регулярному включению подкачивающего устройства. Такая работа оказывает влияние на техническое состояние и долговечную работу всего оборудования.

Работа в системе водоснабжения связана с некоторыми особенностями:

1. Поддержание давления в трубопроводе на постоянном уровне.
2. Резкое изменение давления в сети при подкачке, что связано с гидравлическими ударами.
3. Частое включение насоса в работу.

С целью предотвращения резких колебаний в замкнутом контуре поверхностный насос оборудуют гидравлическим аккумулятором.

Гидроаккумулятор представляет собой резервуар, предназначенный для работы в контурах трех видов:

• холодном;
• горячего водоснабжения;
• отопительном.

Поверхностные установки работают совместно с накопителями горизонтального типа, что делает их компактными. Размер емкости подбирают из числа стандартных размеров, с учетом индивидуальных потребностей.

1. Автономная подача при отсутствии электрической энергии.
2. Возможность выбора места установки.
3. Низкие эксплуатационные расходы.

Не стоит забывать, что создание постоянного давления при отсутствии скважины возможно только при использовании емкости, частично заполненной газом.

При установке резервуара-накопителя небольшого размера функциональное назначение конструкции позволяет только защитить от гидроудара. Еще одним недостатком называют более сложную и дорогую конструкцию.

Лучшие поверхностные насосы для горячей воды

1. Линейка ЦНС (Г) относится к оборудованию многоступенчатого типа. Температура жидкости лежит в диапазоне от 45°С (ЦНС) до 105°С (ЦНСГ). Показатель напора лежат в диапазоне 44-220 м, а подача составляет 38 м 3 /ч.
2. Бытовой агрегат WILO Yonos имеет «мокрый» ротор, обеспечивает высоту подачи до 7 м и независимую регулировку уровня мощности.
3. Устройство с «сухим» ротором WILO VeroTwin с индексом DR-E работает с жидкостями температурой до 120°С при высоком давлении (до 16 бар).

Для перекачки горячей воды используют так называемые циркуляционные насосы. Замкнутый контур потребуется для системы горячего водоснабжения и отопления.

Основное требование к деталям устройства – стойкость к температурным колебаниям. Поэтому многие сборочные единицы изготовлены из чугуна, а элементы изоляции – из керамики или специальных упругих материалов.

Для перекачки жидкости используют сочетание: мощный мотор – крыльчатый ротор.

Установки с «мокрым» ротором отличаются способом охлаждения составных деталей. Здесь охладителем выступает сама движущаяся жидкость.

Прогрессивная схема с «сухим» ротором отличается изолированной силовой частью от подвижного напорного механизма. Такая конструкция является более дорогой.

В зависимости от условий работы в качестве рабочих машин выступают насосные станции разных типов:

• модели центробежного типа;
• центробежно-вихревые агрегаты;
• установки многоступенчатого типа.

1. Для установок с «мокрым» ротором характерно плавное регулирование напора, меньшая шумность, надежность в работе.
2. Агрегаты с «сухим» ротором имеют высокую производительность и КПД до 80%.

1. Недорогие модели имеют КПД не более 50%.
2. Дорогие устройства требуют периодического технического обслуживания.

Лучшие поверхностные многоступенчатые насосы

1. Lowara HM предназначен для работы с жидкостью без загрязнений. Имеет напор 60 м, подачу – до 7,2 м 3/ час.
2. Metabo P 6000 имеет 5 рабочих ступеней. Обеспечивает подачу до 55 метров при давлении 5,5 bar. Высота всасывания до 8 метров.
3. Wilo WJ 20 EM – 2-ступенчатая станция. Обеспечивает подачу на 38 метров с давлением до 6 bar.

Применение многоступенчатого насоса оправдано, если расстояние до зеркала водоносного слоя не превышает 8-9 метров. За счет применения нескольких ступеней в конструкции напор воды значительно увеличен при сравнении со стандартными насосами.

Многоступенчатые устройства создаются на базе центробежных мини-станций. Это позволяет создавать хороший напор, при этом низким остается уровень шума и потребление энергии.

1. Подача – до 7,5 м 3 /час.
2. Напор – до 60 метров.
3. Развиваемое давление до 6 bar.
4. Рабочая температура перекачиваемой жидкости – до 40°С.

Преимущества:

Многоступенчатые станции относятся к надежным устройствам, которые не требуют регулярного технического обслуживания. Выделяются и другие преимущества:

• плавная подача, без резких перепадов давления;
• простота конструкции в сочетании с невысокой ценой;
• работа с жидкостями с незначительными загрязнениями.

Многоступенчатым насосам свойственны определенные недостатки, которые ограничивают их сферу применения:

• невысокий КПД;
• ограничение по самостоятельному всасыванию воды;
• быстрый перегрев при слабой подаче жидкости.

Лучшие мощные поверхностные насосы

1. Джилекс Джамбо 70/50 П-50 . Модель имеет глубину забора 9 м, а подачу проводит на 50 м.
2. Grundfos IPBasic 3 PT . Машина имеет глубину забора 8 м, а подачу – 47 м.
3. Gardena 500/5 «Comfort» . Модель с глубиной забора до 8 м, подачей – 45 м.

Мощность моторов моделей благодаря эффективной конструкции находится в диапазоне от 1,1 до 1,3 кВт.

Мощность определяют исходя из значений характеристик поверхностных насосов:

1. Установленная мощность, Вт. Этот диапазон для бытовых устройств колеблется от 0,14 до 2 кВт. Мощность мотора влияет на производительность, создаваемое давление и работу в сложных условиях.
2. Коэффициент полезного действия. Диапазон КПД для разных агрегатов лежит в диапазоне от 45% до 80%.
3. Производительность. Выкачиваемый объем бытовых устройств достигает 10 м 3 /час.
4. Высота подъема и заборная глубина зависят от места расположения источника и объекта снабжения. Поверхностные насосы имеют заборную глубину до 10 метров, они способны подавать воду на расстояние до 60 метров.

• высокая производительность;
• возможность обеспечить водой большой дом или участок;
• наличие устройств защиты и контроля работы.

Мощные изделия отличаются высоким энергопотреблением и требуют более точного размещения, выдерживания требований по креплению, техническому обслуживанию.

1. Calpeda NGXM 3 закачивает жидкость с глубины до 9,5 м.
2. Машина с выносным эжектором – Pedrolo JDWm 2/30 создает напор до 81 м, а высота подъема составляет 45 м.
3. Агрегат Unipump DP 750 имеет высоту подъема до 20 м, а напор – до 40 м.

Для установок, работающих на поверхности, характерна невысокая глубина водозабора. Этот показатель редко превышает 8-9 метров. С целью подъема воды с больших глубин применяют эжектор. Это устройства бывают двух видов:

• интегрированное устройство;
• внешний эжектор.

Работа эжектора основана на рециркуляции жидкости. Часть воды при подъеме возвращается обратно через узкое сопло.

При попадании в смеситель образуется полость с разряжением, что и заставляет воду из источника с низким давлением подниматься из всасывающей камеры в питающий патрубок.

Использование встроенного эжекторного устройства позволяет увеличить глубину всасывания до значения 3-5 метров, а выносной элемент помогает поднять воду с глубины на 30-50 метров. Во втором случае конструкция несколько усложняется.

• работают с частично загрязненными жидкостями;
• не реагируют на присутствие воздуха в засасываемой воде.

Дополнительным достоинством внешнего эжектора называют низкий уровень шума при работе.

Общим недостатком конструкций любого вида является невысокий КПД, поскольку часть энергии тратится на вспомогательную работу.

Устройства со встроенной конструкцией возврата жидкости создают дополнительный шум при включении и требуют обособленного помещения.

Лучшие самовсасывающие поверхностные насосы

1. Модель Grundfus JP . Высота подъема – до 8 м, а напор – до 48.
2. Машина Wili PB-201 EA . Поднимает воду с 8 м, а дальность подачи – 35 м.
3. Модель Pedrollo CKM 50 от предыдущей машины отличается большим объемом перекачиваемой воды – до 2,4 м 3 /час.

Все подъемные устройства начинают подъем жидкости после предварительного заполнения всасывающего трубопровода. Эффект самостоятельного всасывания достигается в процессе дальнейшей работы.

По конструктивному исполнению агрегаты разделяются на два вида:

• центробежные устройства: одно- или многоступенчатые без эжектора;
• эжекторные центробежные насосы.

Область применения включает в себя такие направления:

• обеспечение дома и других строений водой;
• полив участка, обеспечение оросительных систем;
• наполнение ;
• откачка жидкости.

Насосы без эжектора имеют максимальную высоту забора жидкости 10 м.

Напорная дальность зависит от мощности мотора. Агрегаты с эжекторами имеют большую заборную глубину: при встроенной конструкции – на 3-5 м, а при выносном ассистенте увеличивается на 45-50 метров.

• простота и надежность конструкции;
• низкий уровень шума;
• не зависят от природы жидкости;
• минимальные затраты на обслуживание.

Слабым местом представителей группы называют низкую подъемную высоту. Проблема решается при помощи использования внешнего эжектора или при замене насосного агрегата на погружную модель.

Вертикальные многоступенчатые насосы получили своё название благодаря большому количеству ступеней нагнетания давления, а также вертикальному расположению корпуса. Они применяются там, где необходимо получить высокое давление на выходе. В частности, за рубежом они используются для водоснабжения небоскребов и прочих высотных сооружений. Они также используются для оборудования бустерных станций и крупных ирригационных систем. Могут применяться для наполнения водонапорных хранилищ, находящихся на значительной высоте.

Рис. 1 – Различные варианты реализации вертикальные многоступенчатых насосов

Эти насосы характеризуются очень высоким напором и давлением. Они очень надежны, и могут работать беспрерывно в течение длительного периода времени. Обычно ограничение температуры перекачиваемой среды составляет обычно 90-120 °С. Напор, обычно, составляет от 30 до 50 метров, а производительность от 1 до 250 кубометров в час. Корпуса изготавливаются из толстостенной нержавеющей стали, потому что необходимо выдерживать высокое давление на верхних ступенях. Этот тип насосов выгодно отличается компактными размерами и массой, что делает существенно проще транспортировку и монтаж. Вертикальное расположение корпуса позволяет устанавливать их в специально подготовленных нишах, либо в шахтах, в которых установлены трубы.

Принцип работы и устройство

Многоступенчатые вертикальные насосы приводятся в работу при помощи электрического двигателя. Как и во всех динамических лопастных насосах, энергия вращения вала передается рабочим колесам, а затем и перекачиваемой среде, которая проходит через несколько рабочих колёс, размещенных на одном валу. Корпус при этом имеет секционную конструкцию. По сути, можно сказать, что в одном корпусе работает сразу несколько насосов. Напор, создаваемый многоступенчатым насосом равен сумме напоров, создаваемых каждым рабочим колесом в отдельности. На многоступенчатые вертикальные насосы распространяется специальный отечественный стандарт - ГОСТ 10407-83. Согласно ему температура рабочей среды должна быть от 60 до 105 градусов, а также сортамент разделяется на две большие подгруппы: стандартные и высокооборотные модели. Сортамент от зарубежных производителей часто выходит за рамки этого стандарта, благодаря тому, что каждый производитель использует авторские запатентованные решения для улучшения характеристик.

Корпуса насосов этого типа состоят из определенного количества дискретных секций. Их должно быть ровно на 1 меньше, чем количество ступеней насоса, что обусловлено расположением первого колеса прямо в передней крышке. Это конструктивное решение позволяет уменьшить геометрические размеры насоса. Количество секций может быть регулируемым, и тогда напор будет уменьшаться, но при этом подаваемый объём будет неизменным. Обычно крышки насоса делают литыми, и они сопряжены с всасывающим и выпускающим патрубками соответственно. Во всасывающей секции обязательно устанавливается сальник, который снабжается гидрозатвором. Вода к нему подводится по специальной трубке, которая может быть расположена по-разному, в зависимости от модели и модификации.

Рис. 2 – Принципиальная схема устройства вертикального многоступенчатого насоса

1 – корпус двигателя , 2 – вал , 3 – корпус насоса , 4 - силовое уплотнение , 5 – импеллер , 6 – стенка камеры , 7 – внешний защитный кожух , 8 – подшипник , 9 – кольцевое уплотнение , 10 – подшипник , 11 – опоры насоса , 12 – кольцевая резиновая прокладка , 13 – нижний опорный подшипник , 14 – опорная утяжеляющая плита

Обычно количество колёс в вертикальных многоступенчатых насосах может колебаться от 2 до 10 штук. Перекачиваемая среда постепенно проходит от одного рабочего колеса к другому по специальному каналу, после чего она проходит лопасти следующей ступени. Направляющие каналы образуют так называемый направляющий аппарат. Уплотнение этой части и рабочих колёс выполняется посредством специальных колец из материала PPTE.

Основной проблемой всех многосекционных насосов считается прирост гидравлического усилия на оси. Оно возникает при так называемой приосевой подаче рабочей среды. Для того, чтобы снизить эффект от этого явления, на оси устанавливаются специальные устройства для разгрузки. Они выглядят как толстый диск, принимающий на свою плоскость часть давления. Он усилен так называемой гидравлической пятой. Для некоторых конструкций насосов, особенно для тех, что выпускаются с парой рабочих колес, характерно разнонаправленное вращение, поэтому усилие, возникающее на оси, взаимно компенсируется. Также для подавления эффекта от этого явления поверхность корпуса покрывают специальными спиральными рассеивающими каналами, существенно повышающими площадь поверхности. Обычно их изготавливают при помощи литья, а не методом нарезки.

Вертикальные многоступенчатые насосы с нормальной скоростью вращения обычно изготавливаются в секционном исполнении, а рабочие колеса находятся у осевых входов. Они могут обеспечить подачу объёма от 8 до 860 кубометров в час, а напор регулируется от 40 до 1500 метров. При этом у данного типа насосов есть определенные ограничения по высоте всасывания – не более 7 метров, и то не для всех моделей. Обычно этот показатель находится на уровне 4 метров. Насосы характеризуются высоким КПД, вплоть до 80%.

Высокооборотные модели имеют повышенную подачу, от 40 до 1000 кубометров в час, а также напор от 136 до 1980 метров. Для насосов такого типа обязательно наличие подпора на 3-6 м, и их КПД также доходит до 80%.

Рис. 3 - Нагнетающая часть вертикального многоступенчатого насоса может состоять из большого количества крыльчаток.

Особо мощный напор этих насосов позволяет использовать их там, где другие насосы не справятся. Например, для откачки воды из шахт горнорудной промышленности. Они до такой степени надежные, что бывают шахты, находящиеся в постоянном затоплении, но насосы не дают заполнить подземелье. Именно такими насосами оснащают пожарную технику, применяемую для тушения башен и прочих очень высоких зданий. Также они нашли и бытовое применение.

Основным конструктивным преимуществом многоступенчатых вертикальных насосов можно считать то, что секции можно убирать или добавлять. С одной секцией это будет обычный центробежный насос. При этом стоит отметить, что КПД таких насосов невелик, но такой подачей при таких малых габаритах не обладает ни один из типов. Разборка их также достаточно сложная.

Сфера использования

Откачивание жидкости из колодцев и шахт в горнорудной промышленности.

Могут использоваться в качестве погружного насоса для очень глубоких скважин.

Подача питьевой и технической воды на значительную высоту, в жилых домах, производственных помещениях и сооружениях. Например, при помощи такого насоса удобно заполнять водонапорную башню.

В пожарных системах для тушения пожаров на большой высоте.

Могут использоваться на станциях водоснабжения для повышения давления в трубопроводе.

Рис.4 – Вертикальный многоступенчатый насос с закрытыми крыльчатками в разрезе.

Используются в сельском хозяйстве для быстрого наполнения больших емкостей, а также для нагнетания давления. Эти насосы могут использоваться для бесперебойного водоснабжения фермы или птичника.

В промышленных системах водоснабжения на различных технологических линиях.

В установках для мойки, а также в очистных сооружениях и на станциях аэрации

В системах питания водогрейных котлов и различных отопительных систем.

Мощные системы фильтрации воды, включая обратноосмотические технологии.

Сами производители часто позиционируют свои насосы как многоцелевые.

Преимущества

Вертикальные многоступенчатые насосы имеют достаточно простую конструкцию, которая позволяет использовать широкий ассортимент материалов для улучшения качества передачи перекачиваемой среды.

Они занимают очень малую площадь, поэтому могут быть размещены в специальных обслуживаемых нишах в общей шахте вместе с трубами, что даёт дополнительную звуковую изоляцию.

Центробежные насосы могут работать едва ли не на любой скорости вращения, поэтому двигатель можно присоединять посредством прямого привода, что существенно упрощает конструкцию, а также делает насосы более компактными.

Вертикальные многоступенчатые насосы обеспечивают равномерность потока перекачиваемой среды, а также демонстрируют отличную стабильность показателей в любой момент работы.

Они могут работать практически месяцами, не выключаясь и без каких-либо последствий.

Затраты на техническое обслуживание этого типа насосов намного меньше, чем для любого другого насоса, обеспечивающего мощную подачу.

Рис.5 – Пример подключения вертикального многоступенчатого насоса для водоснабжения высотного здания.

Для этих насосов допустимо короткое время работы на холостом ходу. Обычно за это время успевают сработать аварийные системы отключения питания, либо производится ручное отключение. Насос за это время не повреждается.

Если сравнить в одном размере вертикальные многоступенчатые насосы и любой другой тип, то первые будут намного меньше в размерах при одинаковой производительности.

Недостатки

В одноступенчатом исполнении такой насос не представляет никакого интереса, потому что он развивает крайне низкое давление, а его КПД очень мал, и может не доходить до 30%.

Многоступенчатые насосы очень сложны в производстве, поэтому стоят они недешево.

Для уменьшения количества ступеней необходимо вращение на более высоких скоростях, что, в свою очередь, предъявляет высокие требования к материалам насоса.

Рис. 6 – Разрушение крыльчатки на одной из верхних ступеней из-за сухого хода

Обычно эти насосы не обладают самовсасыванием, что существенно затрудняет процесс запуска при определенных условиях.

Существует жесткое ограничение по вязкости перекачиваемой среды, так как осевые силы существенно возрастают.

Центробежные многоступенчатые насосы являются достаточно распространенными разновидностями динамических гидравлических машин. Они достаточно широко используются в системах водоснабжения и водоотведения, в химической и атомной промышленности, в теплоэнергетике, в авиационной и ракетной технике.
Какие особенности устройств, их преимущества, как монтировать агрегаты своими руками описывает эта статья.

Типы центробежных насосов

Классифицировать агрегаты можно по таким отличительным особенностям:

• По числу ступеней:

1. одноступенчатые агрегаты;
2. двухступенчатые;
3. многоступенчатые.

• Какое количество потоков жидкости:

1. однопоточные;
2. с двумя потоками;
3. многопоточные.

• По какому принципу подводится к рабочему колесу жидкость:

1. со спиральному отводу;
2. по кольцевому отводу, с направляющим аппаратом;

• Какая конструкция рабочего колеса:

1. закрытое ;
2. открытое рабочее колесо.

• Как выполнен привод:

1. с использованием соединительной муфты;
2. через редуктор.

• По расположению вала:

1. вертикальные;
2. горизонтальные.

• Насос с мокрым ротором. В этом случае ротор двигателя совершает движение непосредственно жидкости. Статор двигателя, постоянно находящийся под напряжением, от ротора отделяется специальной гильзой, толщиной от 0,1 до 0,3 миллиметров, выполненной из нержавеющей стали.
  Подшипники ротора смазываются жидкой средой, она же выполняет и функцию охлаждения ротора. Вал насоса, в основном, располагается горизонтально.
• Насос с сухим ротором. Здесь ротор мотора не соприкасается с жидкой средой, которая перекачивается. У них, как правило, большая подача жидкости.

Преимущества и недостатки центробежных насосов

По сравнению с другими типами центробежные насосы имеют преимущества:

• В широком значении диапазона подач Q сохраняются достаточно высокие значения КПД и напоров Н, в результате пологих характеристик Н = f(Q) и η = η (Q.
• Увеличенная частота вращения, что позволяет для насосов использовать в качестве привода электродвигатели и турбины.
• Изменения мощности N имеет плавную форму, что позволяет пуск насоса выполнить при закрытой задвижки на выходе или при закрытом обратном клапане.
• Имеют хорошую устойчивость в работе устройств и расширение технических величин Н и Q при параллельном и последовательном соединении насосов, при осуществлении работы на один трубопровод.
• Плавно протекают переходные процессы, при изменениях режимов работы гидросистем.
• Насосы располагаются выше уровня жидкости в емкости для расхода.
• За счет разных факторов меняются показатели насосов H, Q, η. Этими факторами являются:

1. обточка диаметров рабочих колес;
2. изменение частоты вращения;
3. изменение частоты электроснабжения.

• Невысокая цена насоса, что связано с использованием в составе изделия сравнительно недорогих конструкционных материалов:

1. стали;
2. чугуна;
3. полимерных материалов.

• Простота в обслуживании и эксплуатации.
• Высокая надежность во время работы.
• Большая подача жидкости Q.
• С небольшими равномерными пульсациями давления идет поток жидкости.
• Успешно работают на «загрязненных» жидкостях.

Недостатками центробежных насосов являются:

• Необходима заливка агрегата перед его пуском.
• Обладают склонностью к кавитации.
• Пониженное величина КПД, когда перекачиваются вязкие жидкости.
• Малое значение КПД, при небольшой подаче жидкости Q.
• лучше применять в области больших подач воды Q и низких и средних ее напорах Н.

Совет: Нельзя использовать такие устройства, без предварительной заливки водой.

Принцип действия многоступенчатых центробежных насосов

Инструкция на многоступенчатые насосы указывает, что они применяются для перекачивания горячей и холодной воды.
При этом могут применяться для обеспечения:

• Тепла и водоснабжения.
• Повышение давления.
• Пожаротушения.
• Для подпитки паровых котлов.
• Используется в промышленных циркуляционных, моечных, оросительных, кондиционерных и поливочных системах.

Насос центробежный многоступенчатый функционирует за счет вращения сразу нескольких колес. При этом жидкость, которая последовательно проходит через колеса, быстро движется по трубе.
В этом случае от суммы напоров, расположенных последовательно элементов, осуществляющих одну и ту же подачу, напрямую зависит давление подаваемой в водопровод воды. Каждая ступень прибавляет давление потока, которое зависит от мощности колеса, а общее давление насоса будет равно сумме давлений всех его ступеней.
По расположению поршня насосы делятся на два вида:

• Горизонтальный. Это устройство представляет собой отличный вариант увеличения напора для подачи воды в квартире или частном доме.
  Справится успешно такой агрегат с организацией автономного водоснабжения. Чаще всего горизонтальные насосы изготавливаются поверхностными, их конструкция не предполагает погружение в перекачиваемую среду. Используют устройства и для решения более конкретных задач:

1. их монтируют для устройства системы орошения участка;
2. для ускорения наполнения бассейна.

• Вертикальный(см.). При расположении колодца недалеко от дома лучшим вариантом, для обеспечения водой дома, будет устройство многоступенчатого вертикального насоса.
  С его помощью можно откачивать воду с глубины до 20 метров, что достаточно для удовлетворения требований практически всех покупателей.

Устройство центробежных насосов

Основные элементы агрегата:

Здесь позиции:

• 1 – элемент для фиксации ведущего вала.
• 2 – муфта сцепления.
• 3 – основной вал.
• 4 – уплотнительный элемент.
• 5 – ротор.
• 6 – кольца.
• 7 – втулка внутренняя.
• 8 – головка.
• 9 – чаша.
• 10 – корпус внутренний.
• 11 – вкладыш нижний.
• 12 – колонна.

Ниже представлены основные узлы устройства.

Основными узлами, из которых состоит насос многоступенчатый центробежный, являются:

• Корпус. Обеспечивает герметичность разъема изделия, жесткую фиксацию от любых смещений всех его элементов, и при этом гарантируется необходимый рабочий зазор в проточной части.
  Фиксированный контроль сжатия обеспечивает применение в радиальном разъеме специальной прокладки «металл по металлу». Любые смещения, которые могут быть вызваны термическим расширением, гарантирует опора корпуса, расположенная по осевой линии насоса. Для его изготовления берется высокосортная сталь.
• Ротор в сборе. Представляет собой основу агрегата. Большая надежность и производительность обеспечиваются за счет аккумуляции высоких технологий.
  Его конструкция обеспечивает работу устройства со специфическими жидкостями при максимальной производительности. Это, жестко закрепленные на валу импеллеры одностороннего всасывания и закрытого типа. Роторы и импеллеры динамически сбалансированы.
• Балансировочный диск. Служит для уменьшения нагрузки до оптимального значения, что увеличивает срок эксплуатации подшипников.
  Элемент находится позади последнего импеллера. При этом он на валу ротора снижает распорное усилие, которое вызвано рабочими колесами, что уменьшает на подшипники нагрузку.
• Основной вал. Обеспечивает минимальное смещение вала, для максимального повышения срока службы подшипников и уплотнений.
• Уплотнения для вала. В горизонтальной плоскости монтируются уплотнения любых типов с нормами по API 610.
• Дефлекторы и концевые уплотнения. Служат для обеспечения гарантированного объема масла в узле подшипника и сохраняют узел от посторонних механических примесей.
• Рабочие колеса или импеллеры. Новейшие компьютерные программы, с использованием гидродинамики, позволили спроектировать колеса с оптимальной их производительностью и улучшенными динамическими характеристиками.
  Чтобы вибрации вала сделать минимальными и сбалансировать его вращение, рабочие колеса фиксируются на валу по прессовой посадке, с помощью разрезных колец и ключей двойного действия.

Помимо упомянутых конструкций используются многоступенчатые центробежные насосы, которые соединяются с двигателем через мультипликатор.
Для работы в тяжелых условиях эксплуатации, которые могут быть при производстве удобрений или других процессах, с возникновением высокого давления, газоперерабатывающей промышленности, используется многоступенчатый центробежный насос. Схема его, с соединением двигателя через мультипликатор, показана на фото:

Совет: При выборе насоса любого типа нужно руководствоваться его параметрами. Помогут правильно подобрать изделие квалифицированные специалисты.

Подробно работу многоступенчатых центробежных насосов можно увидеть на видео в этой статье.

Центробежные насосы являются наиболее распространенным видом насосов среди широкого спектра насосной техники, представленной в Украине. Так, более 50% рынка насосного оборудования приходится именно на центробежные насосы. Компания «Ватерпасс» предлагает центробежные насосы известных зарубежных производителей: Salvatore Robuschi, Varisco, JEC.

Секрет популярности центробежных насосов заключается в их высокой производительности, прочности и широких возможностях применения. Применяются насосы данного вида в водоснабжении и водоотводе, металлургической, нефтяной, химической, пищевой и прочих отраслях промышленности. Касательно прочности центробежных насосов следует отметить, что они рассчитаны на постоянную перекачку и их детали практически не подвержены износу - а это говорит об отсутствии необходимости частых замен частей оборудования, что позволяет не совершать значительных трат как финансовых ресурсов предприятия, так и времени на простой производства. Кроме этого, конструктивные особенности позволяют просто и быстро осуществлять обслуживание насоса. Центробежные насосы также привлекают возможностью применения в условиях повышенных требований к гигиене, сверхвысоких температур (до + 350° С) и в условиях взаимодействия с химически агрессивными веществами. Один из самых существенных аспектов привлекательности центробежных насосов на рынке насосного оборудования - это их высокая производительность. Минимальный перекачивающий объем центробежных насосов порой равен средним показателям иных видов насосного оборудования, а их максимальная производительность достигает порядка 2.5 тыс. м 3 в час.

По монтажному признаку центробежные насосы делятся на моноблочные и консольные.

Разделение насосов по монтажному принципу.

Одноступенчатые центробежные насосы широко применяются во многих сферах деятельности и предназначены для перекачки воды, суспензий, эмульсий, химически активных жидкостей, а также устанавливаются в заглубленных насосных станциях.

Одноступенчатый насос RC.

Одноступенчатый насос RD.

Одноступенчатый насос RDL.

Одноступенчатый насос RS.

Многоступенчатые центробежные насосы отличаются способностью достигать больших напоров при относительно небольших подачах. Делятся многоступенчатые насосы на секционные и спиральные. Многоступенчатый центробежный насос секционного типа перекачивает жидкость через направляющие аппараты каждой из секций последовательно из одного колеса в другое. Подача насосов этого типа достигает 850 м 3 /ч, развивая напор до 1900 м.

Многоступенчатые насосы спирального типа обладают рядом преимуществ перед секционными. Так, они характеризуются более высоким КПД, простотой сборки и разборки, уравновешенным осевым давлением, отсутствием направляющих аппаратов, что дает возможность значительного обтачивания колеса без существенного снижения КПД аппарата.

Применяются многоступенчатые центробежные насосы в отопительных системах, системах водоснабжения и кондиционирования, ГВС, для полива и при тушении пожаров, а также могут быть использованы для перекачивания агрессивных сред.

Многоступенчатый насос TS.

Выбор того или иного насоса требует определения ряда параметров и консультации квалифицированного специалиста. Тип центробежного насоса, который будет соответствовать всем запросам клиента, поможет определить консультант компании «Ватерпасс».

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 .

• При выборе многоступенчатого насоса лучше ориентироваться на отечественные приборы. Во-первых, не будет проблем с ремонтом изделия. Те же сальники необходимо периодически менять. Во-вторых, наши инженеры учитывают российскую специфику, в первую очередь, качество воды. Следовательно, насосы made in Russia прослужат значительно дольше.
• Консультация специалиста по выбору оптимальной модели лишней также не будет. Учесть все аспекты применения насоса многоступенчатого, правильно разобраться в его характеристиках и определить требуемые значения величин, не имея достаточных профильных знаний, не получится. Следовательно, не факт, что деньги будут потрачены рационально, а результат оправдает ожидания.