Насос для многоступенчатой системы водоочистки. Вертикальные многоступенчатые насосы

17.06.2019

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.

Наиболее распространенная разновидность водяных насосов — центробежные агрегаты, в зависимости от конструктивных особенностей классифицируется на две группы: насосы одноступенчатого и многоступенчатого типа.

В данной статье мы поговорим об их различиях, устройстве, принципе действия, преимуществах и недостатках. Также будет рассмотрен ассортимент продукции ведущих производителей центробежных насосов, компаний Grundfos и Lowara.

1 Принцип действия и конструктивные различия

Центробежные насос — оборудование, перекачивающее рабочую жидкость за счет центробежной силы, которая создается в результате вращения лопастного барабана. Такие агрегаты имеют металлический либо стальной корпус, внутри которого расположен электропривод и вал вращения. На валу жестко зафиксирован барабан, который может быть открытым (состоит из одного диска и боковых лопастей) либо закрытым (два диска, между которым размещены лопасти).

Лопасти барабана располагаются под углом, они направлены в обратную к направлению его движения сторону, что нужно для обеспечения максимально эффективного захвата воды. На корпусе агрегата имеют два патрубка — всасывающий и подающий (напорный), через которые циркулирует перекачиваемая жидкость.

При заполнении корпуса насоса водой начинает вращаться барабан, вода попадает в лопасти и в результате движения колеса под напором отбрасывается к напорному патрубку. В результате этого в зоне выпускного патрубка создается зона высокого давления, тогда как в центральной части барабана — зона разрежения, под воздействием которой вода начнет поступать через всасывающий патрубок насоса. Данный принцип обеспечивает непрерывную подачу жидкости циркуляционными насосами любого типа. В отличие от поршневых агрегатов, они не имеют проблем с неравномерным, пульсирующим напором, что значительно расширяет сферу применения такой техники.

Рассмотрим устройство одноступенчатого агрегата:

Корпус, также именуемый улиткой (на схеме представлен горизонтальный тип корпуса).
Лопастное колесо.
Уплотнение рабочего вала.
Вал вращения.
Уплотнение камеры с масляной ванной.
Подшипниковая опора.
Несущая опора.
Отверстия для контроля за уровнем масла в камере.

Одноступенчатые центробежные насосы имеют одно рабочее колесо, тогда как многоступенчатый насос — два и более. При этом их принцип действия остается идентичным, улучшаются лишь эксплуатационные характеристики оборудования — производительность (количество перекачиваемой воды в минуту) и напор (максимальное расстояние, на которое может быть перекачана жидкость). Напор указывается в метрах, которые свидетельствуют о расстоянии перекачки по высоте, чтобы узнать максимальную длину транспортировки жидкости напор необходимо умножить на 10.

В зависимости от конструктивного устройства многоступенчатый центробежный насос может быть секционным либо спиральным. Секционный агрегат отличается тем, что перекачка жидкости осуществляется последовательно — из первого барабана в следующий. Максимальная производительность, которую может развить секционный насос на сегодняшний день составляет 900 м 3 /ч при напоре 1900 м.

1.1 Устройство центробежного насоса (видео)

1.2 Преимущества и недостатки центробежных агрегатов

Широкое распространение насосного оборудования, работающего по принципу центробежной силы, объясняется наличием у данной техники ряда эксплуатационных преимуществ, к которым относится:

компактные размеры и небольшой вес за счет прямого соединения вала вращения с двигателем, конструкция не предполагает наличие каких-либо передаточных механизмов;
надежность и долговечность, отсутствие необходимости в регулярном техническом обслуживании;
плавная подача рабочей среды, нулевой риск возникновения гидравлических ударов;
возможность работать с загрязненными жидкостями, содержащими в составе механические частицы, что достигается за счет отсутствия в конструкции клапанов;
доступная стоимость за счет простоты конструкций.

Единственным недостатком данных агрегатов является сравнительно низкий КПД при работе в режиме малой производительности. Особенно критичной данная проблема стает при необходимости перекачки небольшого объема воды под высоким давлением.

Также как недостаток можно рассматривать невозможность быстрого запуска оборудования, поскольку перед началом перекачки корпус насоса необходимо заполнить водой. В целом же, для производительной работы центробежные насосы являются лучшим выбором.

2 Классификация оборудования

Как многоступенчатые, так и одноступенчатые агрегаты, в зависимости от положения оси рабочих колес в пространстве, классифицируются на:

горизонтальные;
вертикальные.

В горизонтальной конфигурации, как правило, выполняются крупногабаритные промышленные агрегаты для стационарной установки, также горизонтальные агрегаты используются в насосных станциях автоматического водоснабжения, в которых они сопряжены с корпусом гидроаккумулятора. Вертикальное оборудование более распространено в сфере бытовой эксплуатации, в таком корпусе делаются все разновидности скважинных насосов, дренажные и фекальные агрегаты.

Также одним из основных факторов классификации центробежного оборудования является его разделение на типы в зависимости от положения корпуса агрегата относительно перекачиваемой жидкости, согласно которой насосы бывают поверхностные и погружные.

Конструктивно погружное оборудование может обеспечить перекачку до 16 м3 жидкости в час при напоре до 200 метров. Практически все скважинные насосы погружные, так как они могут поднимать воду с большой глубины (40 метров и более), тогда как поверхностные агрегаты в принципе не способы высасывать воду с глубины более 10 метров.

Среди отличий также выделим то, что погружные установки значительно тише, чем поверхностные, что важно при монтаже насосной станции внутри жилого помещения. Однако поверхностный насос проще в обслуживании и ремонте, так как он не обладает полностью герметичным корпусом.

Рассмотрим оставшиеся классы центробежного оборудования:

в зависимости от развиваемого давления подачи: до 0.2 МПа — низкого, до 0.6 МПа — среднего и свыше 0.6 МПа — высокого давления;
по коэффициенту быстроходности — тихо, нормально и быстроходные;
по функциональному назначению — водяные, пожарные, нефтяные, дренажные, фекальные;
по типу соединения колеса с двигателем — консольные, приводные, муфтовые.

КПД работы таких агрегатов непосредственно зависит от их быстроходности, скорости вращения колеса и конструктивного исполнения. Так, компактные одноступенчатые насосы имеют КПД 0.6-0.7, крупногабаритные — 0.9-0.92.

2.1 Производители и популярные модели

Ведущими мировыми производителями центробежного оборудования являются компании Lowara (Италия) и Grundfos (Дания). Оба производителя поставляют на рынок агрегаты как для бытовой, так и для промышленной эксплуатации. В ассортименте итальянцев представлены пять линеек насосной техники:

Тогда как итальянская компания специализируется на многоступенчатой технике, лидирующие позиции в сегменте одноступенчатых агрегатов занимают насосы производства фирмы Grundos. В ассортименте компании горизонтальные агрегаты представлены серией JP (в которую входит популярный одноступенчатый насос Grundfos JP 5), вертикальные — сериями TP (оборудование в стандартном исполнении) и TPD (насосы типа ин-лайн).

Многоступенчатый насос – это один из наиболее оптимальных агрегатов для подачи воды. С его помощью возрастает давление в системах водоснабжения многоэтажных и частных домов, а также на производстве.

Назначение многоступенчатых насосов

Главная задача, с которой должен справляться многоступенчатый насос, заключается в создании максимально возможного давления в системе водоснабжения. Другими словами, агрегаты этого типа предназначены для перекачивания воды и других неагрессивных жидкостей, температура которых может достигать 100 °C.

Среди других областей эксплуатации оборудования можно выделить:

Полив и орошение сельскохозяйственных угодий;
Поддержка бесперебойного снабжения водой в коммунальных предприятиях;
Обеспечение работы систем пожаротушения в автоматическом режиме;
Поддержка работы водоотлива в шахтах;
Охлаждение паровых котлов на котельных предприятиях;
Забор и перекачивание неагрессивных веществ и соединений в химической промышленности.

Из перечисленных сфер использования можно сделать вывод о том, что насосы данного типа применяются преимущественно для воды. При работе с этой жидкостью скважинный агрегат может создать наиболее сильный напор и стабильно выполнять свои функции на протяжении длительного времени.

Устройство многоступенчатого насоса – из чего состоит агрегат?

Подобного рода насосы имеют простую конструкцию. Они состоят из следующих элементов:

Корпус, изготовленный из материалов, обладающих устойчивостью к коррозии;
Всасывающий патрубок, который принимает жидкость;
Патрубок нагнетания – сквозь него вода под напором подается внутрь системы;
Основной вал;
Рабочие колеса;
Подшипники с функцией самостоятельного смазывания;
Уплотнители на торцах устройства – предотвращают утечки воды из рабочей камеры.

Простое устройство насосного оборудования существенно облегчает его обслуживание и устранение неисправностей. Это помогает сэкономить деньги на услугах специалистов.

Центробежный многоступенчатый насос является секционным устройством и работает в определенном порядке. Сначала жидкость через всасывающий патрубок поступает в первую секцию, в которой расположено рабочее колесо. После создания необходимого напора вода сквозь нагнетательный патрубок проходит внутрь второй секции, где на нее снова воздействует центробежная сила, образованная вторым рабочим колесом. После этого жидкость под давление поступает из насоса в выходной шланг.

Другим словами, с прохождением каждой секции насоса, на жидкость воздействует больший напор, который создают рабочие колеса. Из этого можно сделать вывод, что давление в многоступенчатом насосе равно сумме всех показателей напоров, создаваемых в каждой отдельной секции.

Стоит отметить, что с увеличением диаметра рабочего колеса и скорости его вращения внутри агрегата напор выходящей из насоса жидкости также будет увеличиваться.

Виды многоступенчатых насосов – классификация рыночных моделей

Современное многоступенчатое насосное оборудование делится на такие типы:

Вертикальные агрегаты – насосы этого типа устанавливаются в вертикальном положении. Среди преимуществ вертикального агрегата следует выделить вырабатывание очень высокого напора жидкости, способность перекачивать жидкость, температурой 100 °C и продолжительные сроки эксплуатации без сбоев;
Горизонтальные многоступенчатые насосы – это оптимальное оборудование для обустройства водоснабжения в загородном доме. Рабочие плоскости такого насоса выполняются в горизонтальном положении. Это дает возможность получать воду под высоким напором при небольшой производительности устройства.

В зависимости от областей применения, на рынке выделяются такие агрегаты:

Промышленные насосы высокого давления – обладают большими габаритами и более высокой мощностью. Каждый промышленный насос имеет специальное покрытие, защищающее его от воздействия химических веществ;
Бытовые устройства – эти агрегаты имеют меньшие габариты и небольшую массу. Их гораздо проще обслуживать и чинить, они потребляют меньше электричества и издают меньше шума. Вместе с тем, они не выдают столь высокого напора, как оборудование первого типа.

Покупая многоступенчатый агрегат необходимо помнить, что промышленный устройства отличаются достаточно большим потреблением электричества. Из-за этого их лучше не покупать даже для обслуживания больших хозяйств. Вместо этого можно приобрести два бытовых насоса, которые суммарно будут потреблять гораздо меньше энергии, чем потребуется для работы одного промышленного агрегата.

Повседневная жизнь часто складывается так, что нам приходится использовать дополнительное оборудование для получения максимального комфорта. Не только на загородных участках, но и в квартирах находят себе применение многоступенчатые насосы.
За короткие сроки они позволяют получить большое количество воды, небольшая мощность становится отличительным свойством для этих устройств. Её потребление тоже сохраняет низкий уровень.

Центробежный многоступенчатый насос, это оборудование, которое сразу привлекает к себе внимание. В зависимости от условий применения в этой группе выпускаются разные устройства. Особенности использования во многом обуславливают и конструктивную разработку.

Примечание. К примеру, отдельные модели работают с фекальными отходами и химически активными жидкостями, водой и отоплением.

Как работает агрегат:

Работа колёс, вернее, сила, с которой они работают, становится в данном случае основой действия для всего механизма.
Когда они вращаются, создаётся давление внутри системы, жидкость перекачивается из одного места в другое.

В корпусе прибора на воду воздействует определённая величина давления, когда жидкость попадает внутрь. Сначала напор является скоростным, но потом он переходит к разряду пьезометрического. Это происходит уже после того, как этап колёс пройден.

Оборудование и его схема

Из следующих нескольких элементов состоит конструкция такого изделия, как насос центробежный многоступенчатый:

Есть напорный патрубок.
Аппарат направляющего типа.
Не обойтись без колёс.
Имеется и спиральный отвод.

Итак:

Есть часть со специальными изгибами на лопастях, при вращении колёс они наполняются жидкостью.
После этого из части с колесом вода попадает в канал, который есть в спиральном отводе. По мере прохождения через систему в данном случае увеличивается диаметр детали.

Примечание. Такое строение позволяет придать дополнительное усиление напору. Вода выход к приёмному шлангу, проходя через пространство патрубка, после того, как оказывается в направляющем аппарате.

Конструкция сборки – главное отличие между разными моделями этих устройств. Расположение вала, форма патрубков и количество рабочих колёс становятся главными направлениями, которых касаются любые изменения.
Мощность и размеры изделий тоже могут быть разными, это в том числе влияет на конечный выбор пользователей.

Центробежные приборы. Конструкция

Корпус уплотняется специальными сменными кольцами для того, чтобы предотвратить утечку жидкости, обеспечить герметичную работу.
Любой насос многоступенчатый центробежный устроен подобным образом:

Между уплотнительными кольцами и поясом рабочего колеса всё равно появляется зазор, но он такой маленький, что перекачиваемая жидкость не возвращается к низкому давлению из области с высоким.
Именно поэтому устройства данного типа обладают высоким КПД. Сальниковая набивка использовалась раньше для решения проблемы с уплотнением.
Но поставленную задачу можно решить более качественно, используя современные уплотнители торцевого типа.

Вывод. Насос работает при минимальных показателях трения, за счёт чего заметно снижаются теплопотери.

Конструкция изделия может быть одно, либо многоступенчатой. Схема многосекционного центробежного насоса лишний раз подтверждает это.
Самым распространённым считается именно одноступенчатый вариант. Но в нём показатели напора жидкости остаются довольно низкими, потому как само устройство начинает работать в широком диапазоне по отношению к забору воды.

Внутри инженерных систем чаще всего можно увидеть вторую разновидность, ведь в данном случае важно сохранять высокий уровень давления, а подача должна быть небольшой. Сила ускорения создаётся за счёт определённого, последовательного расположения части с рабочими колёсами.

Положительные свойства оборудования, обеспечивающие популярность

Если верить потребителям, то подобные изделия обладают следующими характеристиками:

За всё время обслуживания никаких сложностей с эксплуатацией не возникает.
Цена всегда остаётся низкой.
Перепады давления есть, но тоже сохраняют низкий уровень.
А вот давление и напор вообще, наоборот, могут похвастаться высокими параметрами.
Показатели КПД тоже устраивают практически всех.
Долговечность использования.
Надёжность гарантируется производителем.

Вот поэтому большинство выбирает многоступенчатый центробежный насос:

Схема его устройства без проблем читается даже неподготовленным пользователем. Основная функция приборов заключается в перекачке жидкостей, но возможна работа и с составами, которые химической агрессивностью не обладают.
Глубина всасывания жидкости может обуславливать широту применения той или иной модели. Вода такими устройствами достаётся иногда и с глубины до девяти метров.

Вывод. Насосы не дают сбоев, даже если где-то появляется воздушная пробка. Но остановить подачу можно в любой удобный момент.

Успешная эксплуатация. Какие параметры имеют значение?

Условия эксплуатации – параметр, с которым необходимо определиться, в первую очередь. Кроме того, важно заранее получить информацию о свойствах откачиваемой жидкости.
Некоторые приборы могут работать с водой без примесей, а другим, наоборот, нужна грязная. В зависимости от этого будет отличаться прибор для скважины. Откачиваемая вода может содержать, в том числе, частицы песка и ила.

Совет. Если планируется эксплуатация в домашних условиях, то лучше выбирать изделия, которые предназначены для работы с разными типами воды.

Схема многоступенчатого центробежного насоса даёт понять, что грязная вода обрабатывается в системах поверхностного или погружного типа:

Целый ряд задач способны выполнять устройства погружного типа. Они перекачивают сточные воды, могут осуществлять поливочные работы, осушают бассейны или ямы, погреба, удаляют воду из подтопленных подвалов, помещений.
Видео в этой статье поможет понять основные принципы работы. Для загородных участков именно такое оборудование считается идеальным вариантом. Оно всегда отличается высокой производительностью, надёжностью и простотой применения, доступной ценой.
Принцип работы делает довольно популярными поверхностные типы насосов. В жидкость погружается специальная разновидность шланга, которая заранее прикрепляется к части с всасывающим патрубком. В таких случаях временное водоснабжение работает без перебоев, очень качественно.

Небольшие габариты устройства позволяют организовать качественную работу, речь, в том числе о весе и размерах. Если есть необходимость, то насос способен выполнять и другие функции, фото показывает, как легко произвести демонтаж.

С рекомендациями по эксплуатации лучше ознакомиться заранее, они обычно излагаются в инструкциях по применению. Прибор будет служить долго без всяких проблем, если точно запомнить его основные характеристики и параметры.
Производитель и параметры могут довольно сильно определять цену. Итальянские и российские приборы получили у нас наибольшее распространение. Своими руками при желании такую конструкцию тоже легко собрать, но это только для любителей.

Надёжностью на рынке выделяются следующие производители:

Werk.
Ebara.
Wilo-Jet.
Водолей.

Рассмотрим подробнее:

Именно технические характеристики должны стать основой для выбора, но полезно будет знать, что цена может варьироваться в пределах от 60 до 500 у.е.>
Например, оценку примерно в 200 у.е. имеет модель Водолей БЦПЭ. Инструкция к устройству всегда прилагается. Он рассчитан на выкачивание воды из скважин. 60 л\мин – в таких пределах рассчитывается показатель его производительности.
Для водоснабжения загородного участка или дома не найти лучшего варианта. Станция от этого производителя может опускаться на глубину до 40 метров, если присоединить бак к насосу.

Широкое применение в быту способна получить разработка из Китая WerkJSW10 М. При правильной эксплуатации срок службы в этом случае может быть действительно длительным. 60 у.е. – доступная цена, которая устроит потребителей с разным уровнем финансовой обеспеченности.
При невысокой производительности напор достаточно хороший, да и габариты делают устройство применимым в совершенно разных условиях.

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:

одноступенчатые агрегаты;
двухступенчатые;
многоступенчатые.

Какое количество потоков жидкости:

однопоточные;
с двумя потоками;
многопоточные.

По какому принципу подводится к рабочему колесу жидкость:

со спиральному отводу;
по кольцевому отводу, с направляющим аппаратом;

Какая конструкция рабочего колеса:

закрытое ;
открытое рабочее колесо.

Как выполнен привод:

с использованием соединительной муфты;
через редуктор.

По расположению вала:

вертикальные;
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:

обточка диаметров рабочих колес;
изменение частоты вращения;
изменение частоты электроснабжения.

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

стали;
чугуна;
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:

их монтируют для устройства системы орошения участка;
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.