Самовсасывающий насос для воды – центробежный, вихревой, эжекторный, особенности, правила выбора

Организация современной автономной системы водоснабжения частного жилища немыслима без использования специального насосного оборудования. Чаще всего применяется поверхностный самовсасывающий насос для воды. Разберем, что собой представляет прибор такого типа, какие его виды бывают, в чем заключаются особенности их конструкции и применения, а также как правильно выбрать ту или иную разновидность для конкретных условий эксплуатации в своем доме.

Самовсасывающий насос центробежного типа для скважины

Самовсасывающий насос – что это такое, виды, особенности, применение

Водяные насосы самовсасывающего типа относятся к классу поверхностного оборудования. Они монтируются на уровне или чуть выше поверхности земли непосредственно рядом со скважиной. Механизм действия основан на создании электродвигателем крутящего момента, передаваемого через вал на рабочее колесо. При вращении последнего внутри рабочей камеры создается основной движущий стимул для дальнейшего поднятия воды из источника. Это разряжение воздуха или центробежные силы – в зависимости от типа установки.

Высота подъема воды с глубины в стандартном случае не превышает 7-9 метров. Только при дополнении схемы специальным эжектором величина данного параметра может достигать 20-30 м. Состоят приборы из следующих основных частей:

• Электропривода.
• Рабочей камеры.
• Крыльчатки, вращаемой мотором.
• Всасывающего и выходного патрубка.

При этом чтобы вода из нагнетаемой части не проникала в электрическую, на вал прибора устанавливается уплотнитель сальникового или торцевого типа. Первый недорогой, но и недолговечный, второй – более стойкий, но существенно повышает цену оборудования.

Схематическое устройство самовсасывающего насоса

Существуют также самовсасывающие насосы, оснащенные магнитной муфтой – без сквозных отверстий между камерами. Однако ввиду максимальной стоимости и низкого КПД из-за больших потерь крутящего момента, они достаточно редки в бытовой сфере.

Разновидности, применение

Насосное оборудование рассматриваемого типа подразделяется на следующие разновидности:

1. Центробежные. Корпус имеет форму улитки, внутри которой расположена крыльчатка. При вращении последней в рабочей камере возникает разрежение воздуха, провоцирующее забор воды.
2. Вихревые. Рабочее колесо в виде импеллера. Благодаря такому устройству при вращении на больших оборотах возникает центробежная сила, увлекающая воду.
3. Оснащенные эжектором. По сути те же самые модели, только оснащенные специальным эжектором, увеличивающим величину подъема воды – с глубины до 20-30 м.

Промышленно насосы изготавливаются как стационарного, так и мобильного типа. Это и без того существенно расширяет их универсальную сферу применения. Фактически устройство не ограничено в использовании при условии, что температура перекачиваемой среды не будет превышать +350С.

Насос самовсасывающего типа устанавливается на поверхности рядом со скважиной

В быту их чаще всего устанавливают для сезонного или круглогодичного водоснабжения дома и орошения участка из колодца, естественных водоемов и неглубоких скважин.

Особенности

В пользу применения самовсасывающего насосного оборудования в быту выступают следующие положительные особенности:

• Возможность монтажа за рамками водоисточника – на оголовке или кессоне скважины, в цоколе, подвале, техническом помещении.
• Элементарное техобслуживание – все важные узлы, как и сам прибор находятся на поверхности.
• Минимальная стоимость – ввиду использования в производстве распространенной конструкционной стали.
• Высокая мощность мотора – так как размеры прибора не ограничены условиями применения, как это наблюдается у компактных скважинных моделей.

По габаритам насос может быть намного больше обсадки скважины

Водяной всасывающий насос отличается от моделей погружного или полупогружного типа такой важной особенностью, как автоматическое удаление воздуха. Так, если скважинный экземпляр при понижении уровня воды и последующего за этим завоздушиванием сразу же отключается, а затем требует перезапуска, то данная разновидность самостоятельно удаляет воздух через клапан обратного типа, расположенный в верхней части корпуса. Кроме того, при наличии функции перезаливки с помощью встроенных задвижек отпадает необходимость постоянного контроля за работой оборудования.

На заметку! Насос самовсасывающего типа чаще всего устанавливается не как самостоятельное оборудование, а в составе комплексной системы водоснабжения дома. В такой схеме присутствует гидронакопитель, эжектор, контрольно-измерительная аппаратура и запорная арматура.

Центробежные

Главной особенностью центробежного насоса является улиткообразная форма сечения рабочей области. В центре сферической части установлена крыльчатка на валу. В зависимости от разновидности прибор может оснащаться только одним таким колесом, а может дополняться еще несколькими экземплярами.

Устройство и принцип действия центробежного насоса для скважины

По данному признаку модели делятся на одно- и многоступенчатые. 1-ые работают на одной постоянной мощности, 2-ые способны менять показатель и при необходимости соответствовать заданной производительности водоснабжения, что положительным образом влияет на экономичности аппарата.

Главный рабочий элемент прибора – лопастное колесо. При этом лопасти направлены в противоположную сторону его вращения и размещены на одной стороне, благодаря чему обеспечивают накачку воды. Принцип действия центробежного самовсасывающего насоса для воды сводится к следующему алгоритму:

• Во время запуска начинается вращаться колесо, а находящаяся в камере вода прижимается к стенкам.
• Возникающая центробежная сила отталкивает и прижимает воду в область-диффузор – между лопастями и стенкой корпуса – а затем выталкивает ее по улиткообразной траектории в направлении к выходному патрубку.
• Одновременно с этим в центре крыльчатки возникает область пониженного давления.
• Соединенный с центром колеса входящий патрубок начинает засасывать воду из источника по подсоединенному трубопроводу или шлангу.

Лучше всего для оснащения неглубокой скважины подходит центробежный самовсасывающий насос

• Попавшая в рабочую область вода устремляется центробежными силами к периферии и далее к выходящему патрубку.
• Цикл продолжается, насос качает воду, пока мотор вращает крыльчатку.

Среди главных преимуществ центробежного насоса рассматриваемого типа выделяются:

1. Корпус изготавливается из долговечных материалов – чугуна, нержавейки и пластика.
2. Устройство прибора позволяет легко производить профилактический осмотр, ремонт и замену вышедших из строя узлов.
3. Минимальный уровень шума во время работы.
4. Способность перекачивать жидкости с небольшими механическими взвесями.
5. Наличие у производителей не только электроприводных моделей, но также оснащаемых бензиновыми или дизельными двигателями.
6. Средний срок службы при правильной эксплуатации – 20 лет.

Недостаток прибора связан с принципом его работы – при возникновении воздушной пробки пропадает центробежная сила и закачка прекращается. По этой же причине перед началом работы его корпус через специальное отверстие заливается водой. А чтобы она не вытекала при выключении мотора, на подающем патрубке устанавливается клапан обратного действия.

Первичный запуск центробежного насоса связан с обязательной заправкой водой рабочей камеры

Обратите внимание! Если клапанный механизм будет установлен не на входном патрубке, а на магистрали, при первичном запуске или повтором после переустановки или аварийного отключения потребуется заливать не только рабочую камеру, но и трубопровод. Это особенно актуально, когда магистраль достигает 20-30 метров, а клапан монтируется в фильтр-грязевик на ее конце, погруженном в водном источнике.

Вихревые

Самовсасывающий вихревой насос имеет несколько иное строение рабочей области и колеса. Его лопасти расположены на самом краю, выступают по обе стороны и направлены строго радиально. Подобного рода конструкция получила название – импеллер. При этом корпус в той части колеса, где нет лопаток, довольно плотно прижимается, а в районе лопастей – отступает, образую пространство. В нем вода получает основной стимул и выталкивается в выходной патрубок.

Механизм его действия сводится к следующему:

• После запуска находящая в рабочей области вода увлекается рабочими лопастями колеса.
• По мере выхода на полную частоту вращения, возникает центробежная сила, благодаря которой вода прижимается к стенкам корпуса.

Самовсасывающий насос вихревого типа

• Далее вода на периферии начинает неизбежно контактировать со второй стороной лопастей, в результате чего приобретает дополнительный стимул, закручиваясь в вихревой поток.
• Получая максимальное ускорение от импеллера, вода устремляется к выходному патрубку.
• Непрерывный цикл – закачки-закручивания-выхода – по сути является вихревым процессом, обеспечивающий мощную подачу.

Главные плюсы насосов вихревого типа:

1. Компактность.
2. Большая в 5-7 мощность напора по сравнению с аналогичными по параметрам центробежными моделями.
3. Возможность перекачки смеси воды и воздуха без потери рабочих характеристик.
4. Легкий запуск – без необходимости закачки камеры водой.

Недостатки проявляются в малом КПД – не более 45%, и высоком энергопотреблении. По этой причине насосное оборудование данного типа больше подходит для периодического использования, когда необходимо доставить определенное количество воды на максимальное расстояние или создать большой напор. Например, он применяется для полива огорода или тушения пожара.

Самовсасывающий насос применяется для орошения участка

Эжекторные

Принцип работы самовсасывающего насоса для воды основан на эффекте разряжения в специальном отсеке, представляющим собой особой формы трубопровод. В его конструкции имеется 2 входа и 1 выход следующего назначения:

• Нижний расширенный вход забирает воду из источника.
• Второй сужающийся внутри прибора вход обеспечивает рециркуляцию потока, подаваемого от самого насоса.
• На выходе оба потока, перемешиваясь, поступают в насос.

При прохождении через сужение поток приобретает некое ускорение, благодаря чему в устройстве возникает разряжение. Это в свою очередь способствует дополнительному подсосу воды через основную трубу из скважины. В результате возникает разница давления на входе и рабочей камерой насоса – что дает ускорение потоку.

Главное преимущество, которое при этом удается получить, заключается в увеличении глубины подъема в 3-5 раз по сравнению с применением стандартной насосной установки. Недостатком такой схемы является необходимость возврата части воды в скважину. Поэтому при усилении напора происходит неизбежное снижение производительности.

Схема устройства и действия самовсасывающего насоса с эжектором

Падение составляет порядка 30-40% от той величины, когда оборудование работало бы без эжектора. Современные модели могут оснащаться как встроенным, так и выносным эжектором. В первом случае механизм располагается в корпусе самого агрегата. Явный плюс такой конструкции – наличие важных узлов под одним корпусом, благодаря чему при монтаже не нужно выполнять дополнительных манипуляций.

Однако есть существенный минус – сильный рабочий шум. Избавиться от недостатка можно либо путем установки прибора в кессон, подвал или техническое помещение вне жилища, либо выбрав модель с выносным эжектором, размещаемым на глубине в скважине.

Обратите внимание! Несмотря на то, что производительность эжекторных модификаций на треть ниже стандартных, ее величины вполне достаточно для обеспечения среднего частного дома. Это порядка 3-5 м³ за час.

Самовсасывающий насос со встроенным эжектором

Правила выбора

При выборе самовсасывающего насоса необходимо обратить внимание не столько на принцип его работы, сколько на соответствие его технических характеристик условиям эксплуатации. Это прежде всего такой ряд параметров, как:

1. Мощность и производительность. Они должны в первую очередь соответствовать глубине источника, его расстоянию от дома, потребностям в воде за определенный период времени.
2. Напор или минимально допустимое давление в домашнем водопроводе. Как правило, его стандартное значение совпадает с аналогичными рабочими характеристиками сантехнического оборудования. Для бытовых приборов это порядка 3 бар.
3. Соответствие параметров насоса диаметру и наибольшей производительности обсадки скважины.

При выборе насоса нужно также учесть следующие различия между их типовыми особенностями:

• Центробежные модели более габаритны и массивны, но при этом функционируют намного тише вихревых аналогов.
• Насосы центробежного типа могут свободного пропускать твердые частицы, в то время, как вихревые для безопасной работы обязательно требуют установки на входе в подающую магистраль очистного фильтра.

Готовый комплект насосной станции с самовсасывающим насосом

• Стоимость вихревых агрегатов почти в 2 раза ниже центробежных аналогов при одинаковых рабочих характеристиках.
• Напор вихревых насосов до 7 раз больше, чем у центробежных.
• Срок службы при регулярном обслуживании центробежных моделей составляет порядка 20 лет.
• Вихревой насос не требуется заполнять водой перед стартом, в отличие от центробежного аналога.
• При необходимости организации системы водоснабжения с большим расходом воды вихревые модели не справляются с задачей.

Видео описание

Видео-пример устройства и разборки самовсасывающего насоса:

Рекомендация! Насосное оборудование нередко приобретается с целью мобильной эксплуатации. Вихревые насосы более комфортны в этом случае, так как обладают меньшими размерами и весом. Центробежные аналоги из-за массивности неудобны для постоянной транспортировки.

Насосная станция

Всасывающий насос может применяться как для полива огорода, так и для организации домашнего водопровода. В первом случае помимо самого агрегата потребуется подающая и забирающая магистраль с обратным клапаном, а также устройства контроля подачи воды – краны, запорная арматура, дождеватели и проч.

Для обустройства полноценной системы водоснабжения жилища потребуется организация насосной станции, в состав которой входят следующие основные узлы:

• Насос. Это может быть как один из выше рассмотренных вариантов оборудования, так и модель погружного типа. В последнем случае прибор непосредственно опускается в воду источника. При этом для безопасности его требуется оснастить датчиком поплавкового типа, который в случае обмеления не позволить мотору перегореть на сухом ходу.

Видео описание

Видео-пример установки самовсасывающего насоса с эжектором:

• Гидроаккумулятор. Это специальный бак-накопитель заданного объема – в зависимости от требуемого расхода воды. Помимо этого, он поддерживает необходимое давление во внутреннем трубопроводе с помощью специальной мембраны. Это обеспечивает подачу воды с рабочим напор без включения насоса. Без него мотору потребовалось бы включаться при каждом открывании крана, что быстро бы израсходовало его ресурс.
• Выходная трубка. Соединяет выходящий патрубок насоса с гидронакопителем. Может изготавливаться из гибкой подводки. Крайне важно, чтоб ее диаметр соответствовал насосному выходу и входу в баке.
• Всасывающая магистраль. Располагается в скважине и подсоединяется к насосу. В основе может применяться шланг или труба. На входе оснащается фильтром и обратным клапаном.

Видео описание

Видео о том, как работает центробежный самовсасывающий насос:

Также насосная станция по мере необходимости оснащается различной запорной арматурой, фильтрами и приборами контроля и учета.

При монтаже водозаборной линии должны быть учтены следующие требования:

• Протяженность магистрали должна быть как можно меньше. Так как чем больше линия, тем выше сопротивление материала труб и тем больше потери напора.
• Надежность и герметичность соединений. Протечки трубопровода приведут к проникновению в систему воздуха. Для центробежного насоса это будет означать остановку или поломку.
• Забирающая магистраль не должна включать изгибов, сложной геометрии. В противном случае неизбежна потеря мощности, а при наличии участков, возвышающихся над насосным оборудованием, образование воздушных пробок.

Важно! Если насос использовался только в теплое время года, перед консервацией на зиму необходимо разъединить его с водозаборной магистралью, и удостовериться, что в рабочей камере не осталось воды. Иначе при отрицательной температуре образовавшийся внутри лед разорвет корпус прибора.

Видео описание

Видео о том, как производится первый запуск самовсасывающего насоса:

Коротко о главном

Самовсасывающий насос устанавливается на поверхности рядом с источником воды. В зависимости от разновидности способен качать воду с глубины от 7 до 30 м. Принцип действия основан на создании центробежной силы или разряжения в рабочей камере при вращении рабочего колеса. Состоит из корпуса, электромотора, рабочей камеры, лопастного колеса, входного и выходного патрубка. Применяется для организации водополива участка или водоснабжения дома.

Существует 3 разновидности насосов самовсасывающего типа:

• Центробежные.
• Вихревые.
• С эжектором.

У каждой из них есть свои особенности конструкции, принципа действия, характеристики и область применения. При выборе необходимо учитывать как основные параметры – мощность, производительность, напор, расход, так и различия между разновидностями. Эффективный способ организации системы водоснабжения – это насосная станция, помимо насоса включающая гидроаккумулятор, заборную магистраль, запорную арматуру, фильтры, измерительную и контролирующую аппаратуру. При монтаже системы должны учитываться специальные требования.