Menu Close

Насосная станция устройство и принцип работы: Принцип работы насосной станции: устройство и составляющие

Устройство и принцип работы насосной станции водоснабжения

Принцип работы насосной станции очень прост – вода закачивается в накопительную емкость насосом, которая пополняется по мере расхода жидкости. Причем за уровнем воды в накопителе следит особый датчик, включающий и выключающий насос. 

Впрочем, за внешней простотой принципа работы кроется достаточно сложное устройство насосной станции водоснабжения. И в данной статье мы рассмотрим не только принципы работы, но и варианты конструкции насосных станций.

Насосная станция

Основные элементы конструкции станции

Самые главные составные части любой насосной станции – это накопитель и сам насос. Причем накопители могут быть всего двух типов – бак и аккумулятор. А насосы трех типов – со встроенным эжектором, с выносным эжектором и без эжектора.

Типовая конструкция насосной станции

Кроме того, в конструкции станции есть и связующее звено, регулирующее работу насоса и процесс наполнения бака – управляющий элемент, в основе которого лежит либо поплавковый клапан, либо датчик давления.

При этом все вышеописанные разновидности накопителей, насосов и регуляторов влияют не только на конструкцию станции, но и на сам принцип работы устройства для перекачки воды. И далее по тексту мы отследим влияние этих узлов на устройство и принцип работы станций.

Насосные станции с накопительным баком: описание работы и обзор конструкции

Такие станции строили совсем недавно, а сейчас они устарели и морально и технически. Принцип работы подобной системы основан на перекачивании воды из колодца (скважины) в достаточно габаритную емкость, расположенную в чердачном пространстве дома.

Насосные станции с накопительным баком

В итоге, вода поступает к потребителям самотеком, а уровень жидкости в накопительном баке контролирует особый клапан поплавкового типа. Кончилась вода – поплавок «упал» и «включил» насос. Вода наполнила бак – поплавок «всплыл» и отключил насос.

Несомненный плюс такой конструкции – высокая энергетическая эффективность. Станция не работает до тех пор, пока не опустеет бак. То есть, насос не включается после каждого поворота вентиля крана.

Кроме того, такие станции подходят к скважинам с малым дебетом, который выкачивается буквально за считанные минуты. В этом случае огромный накопительный бак выступает как предохранитель, обеспечивающий паузу для наполнения скважины до статического уровня.

Без накопительного бака скважины с малым дебетом заиливаются за считанные месяцы. Поэтому данный узел монтируют даже в системах с гидроаккумулятором.

К недостаткам такой конструкции относится высокий риск «заливания» нижних помещений (в случае чердачного месторасположения – это, по сути, весь дом). Поэтому в верхнюю часть бака вваривают предохранительный патрубок, выводимый за пределы строения.

Ну а сам бак в наши дни производят из инертного полимера, не меняющего вкус или запах воды и не подверженного коррозии в принципе.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором

По такому принципу работают все современные станции. Вместо накопительного бака здесь используют гидроаккумулятор – герметичную емкость, разделенную на два отсека эластичной мембраной. Причем в первый отсек закачивают воздух, а во второй – воду.

Насосная станция с гидроаккумулятором

В итоге, чем больше воды во втором отсеке, тем выше давление на выходе из накопителя (воздух за эластичной мембраной уплотняется и начинает работать как амортизатор). Соответственно появляется возможность регулировать давление в домашнем водопроводе даже в случае размещения аккумулятора в подвале строения. Напор в водоводе обеспечивает сжатый воздух, давящий на мембрану.

А за наполнением гидроаккумулятора следит особый датчик давления, включающий и выключающий насос станции. Подобная конструкция исключает саму возможность протечек из-за переполнения аккумулятора.

Однако, есть у такой схемы и недостатки. Самый главный из которых – небольшой объем «запаса» воды. Вместимость типового аккумулятора – 20-25 литров. Для сиюминутных нужд этого вполне достаточно, но скважину с малым дебетом такая система обслуживать уже не может.

Кроме того, гидроаккумулятор это достаточно дорогое изделие, ведь он функционирует под достаточно большим давлением. Поэтому его производят только из стали, что приводит к появлению еще одной проблемы – угрозы разрушения бака под действием коррозии. Впрочем, эта беда легко устранима – емкость можно изготовить из нержавейки или оцинковать.

Насосные станции со встроенным эжектором — описание конструкции

Станции с внутренним эжектором можно оснащать и гидроаккумуляторами, и накопительными баками. Конструктивная особенность, в данном случае, кроется в конструкции заборного узла самого насоса.

Насосные станции со встроенным эжектором

Вода из скважины поднимается по трубе, в которой создается разрежение. Причем условие для транспортировки жидкости создает особый узел насоса – эжектор — прокачивающий сквозь себя воздух, «газированную» воду и, наконец,100-процентную жидкость.

Содержание воздуха в жидкости может достигать и 25 процентов.

Соединенный со встроенным эжектором насос всегда центробежный – работает на крыльчатке. Вибрационный аналог просто не выдержит таких объемов воздуха в трубе. В итоге, такой насос сильно шумит при работе и выкачивает воду только из скважины глубиной до 10 метров. При этом насос со встроенным эжектором практически не реагирует на присутствие песка в жидкости.

Принцип работы и конструкция станций с выносным эжектором
Насосы с эжектором выносным отличаются от вышеописанных устройств месторасположением заборного узла. Он вынесен за пределы корпуса насоса. Причем к внешнему эжектору подводятся два шланга – вакуумный, в котором создается разрежение, и напорный, создающий рабочее давление в эжекторе.

Вода поднимается по вакуумному «рукаву» и сливается в накопитель или перетекает в нагнетательный «рукав». Напор в нагнетательном рукаве поддерживается насосом и провоцирует, посредством эжектора, разрежение в вакуумной трубе.

Выносной заборный узел (эжектор) обслуживается вибрационным насосом, для которого характерно неприятие сильно загрязненной и «газированной» воды. Впрочем, поскольку эжектор заглублен ниже зеркала колодца с последним проблем практически не бывает. А от частиц ила заборное отверстие эжектора защитит фильтрующая решетка.

Главное достоинство такой конструкционной схемы заключается в практически неограниченной глубине обслуживаемой скважины. Однако, в силу особенности строения насоса, большая часть выносных эжекторов погружается до отметки 60 метров. При этом станция с выносным заборным узлом работает абсолютно бесшумно.

Альтернативные конструкции

В качестве альтернативы станций с встроенным или выносным эжектором можно рассматривать только системы ступенчатого подъема воды. Безэжекторные насосные станции работают по принципу шлюзов – заложенных на разной глубине промежуточных емкостей, соединяемых между собой с помощью трубопровода.

Транспортируемая среда перекачивается из нижней емкости в верхнюю. Такое решение дает возможность поднимать воду со значительных глубин. Впрочем, такие установки используются лишь в газовой промышленности и в нефтедобыче.

Опубликовано: 13.09.2014

Насосные станции водоснабжения для частного дома

Автор Монтажник На чтение 15 мин. Просмотров 332 Обновлено

Обеспечение частного жилья водой в условиях отсутствия централизованной магистрали – одна из важнейших задач, которую приходится решать собственнику для комфортного проживания. При водозаборе нередко используют насосные станции водоснабжения для частного дома.

Стоит отметить, что станции помимо водоснабжения, могут быть эффективными помощниками и в других сферах бытового хозяйства. Чтобы правильно выбрать подходящий агрегат для дачи, коттеджа, полезно изучить принцип работы и технические характеристики насосных станций, их разновидности, популярные модели от разных производителей.

Рис. 1 Насосные станции водоснабжения для частного дома в работе

Назначение, принцип работы

Бытовая насосная станция предназначена для подъема воды с поверхности из разного вида источников, зеркало воды которых расположено от нее на расстоянии не более 8 – 9 м.

В основном станции применяют для водозабора из колодцев, неглубоких абиссинских скважин. Они могут быть использованы для выкачивания воды из природных и искусственных источников около домов – прудов, ручьев, рек, озер, бассейнов, резервуаров большой емкости и бочек. Некоторые собственники применяют их для повышения давления во внутренней магистрали домашнего водопровода, если водоподача осуществляется из накопительных емкостей.

Типовая станция включает в себя электронасос, гидравлический бак, реле давления и манометр.

Насосные станции водоснабжения для частного дома работают по следующему принципу. При включении электронасос начинает закачивать воду в магистраль и гидроаккумулятор, что приводит к повышению давления.

Как только напор достигнет порога срабатывания гидравлического реле (2,8 бар у популярного прибора РДМ-5), его внутренние контакты размыкают цепь питания насоса и закачивание воды прекращается.

При водопотреблении давление в магистрали падает и после достижения порога срабатывания реле (1,4 бара у РДМ-5) происходит замыкание его внутренних контактов. Питание снова поступает на насос, и он начинает закачивать воду. Процесс циклически повторяется, интервал между периодами зависит от емкости гидравлического бака.

Рис. 2 Основные узлы станции

Статья по теме:

Давление воды в водопроводе – нормы и варианты его стабилизировать. В статье раскрывается тема достаточного давления в системе многоквартирного и частного дома, причины его отсутствия и варианты увеличения.

Конструктивное устройство и основные узлы станций

Типовая насосная станция водоснабжения для дома представляет собой единый блок с соединенными между собой приборами автоматического управления и насосом. Обычно внизу располагается объемный бак на плоской платформе, сверху него на каркасе размещают электронасос, оба узла соединяют гибкой подводкой. Приборы автоматики подключают через четырехвходовой фитинг, который чаще помещают на гидробаке, но встречаются варианты его подключения и к насосу.

Электронасос

Чаще других разновидностей использует насосы центробежного принципа действия, обладающие наилучшей производительностью. Центробежные насосы всасывают воду рабочим колесом, которое закреплено на оси электродвигателя. Она поступает на центральную ось колеса и выталкивается лопастями в боковой выходной патрубок.

Основное преимущество насосов центробежного типа – возможность использования любого количества ступеней со своими рабочими колесами, способными значительно повышать выходное давление.

Намного реже в станциях используются вихревые насосы, втягивающие и выталкивающие воду своим рабочим колесом через боковые входной и выходной патрубки.

Рис. 3 Устройство центробежного электронасоса на примере модели Pedrollo NGA 1A-PRO

Гидравлический бак

Гидробак представляет собой металлическую емкость с внутренней резиновой мембраной грушевидной формы.

При наполнении груша растягивается и давит на водные массы, создавая в системе высокое давление. С обратной стороны бака помещен штуцер, через который закачивают воздух в пространство между стенками и мембраной. Таким способом соотносят рабочие давления в водопроводе и гидробаке, необходимые для эффективной работы системы.

Гидроаккумулятор выполняет следующие функции:

  • Создает нужный напор воды в водопроводе.
  • Обеспечивает ее некоторый запас в случае отключения электроэнергии.
  • Снижает последствия гидроударов.
  • Задает режим работы – от емкости бака зависит число циклов включения отключения электронасоса.

Рис. 4 Конструкция гидробака

Реле давления

Реле – основной прибор, отвечающий за автоматическую работу насосной установки. Принцип его работы основан на физическом воздействии водных масс на внутреннюю мембрану, которая в свою очередь связана с электрическими контактами в корпусе.

При определенном давлении воды на мембрану происходит ее перемещение и клеммы внутри размыкаются. Так как контакты последовательно подключены к цепи питания электронасоса, агрегат перестает подавать воду.

При определенном ослаблении напора во время водопользования контакты вновь замыкаются, и электроэнергия снова подается на электронасос, который начинает закачивать воду.

Каждое из многочисленного ряда выпускаемых реле имеет свои заводские настройки нижнего и верхнего порогов срабатывания. Стандартным для индивидуальных бытовых водопроводных систем считают показатели в 1,5 и 3 бара. В любом гидрореле предусмотрена возможность подстройки верхнего порога включения, а также разницы между наивысшим и наименьшим показателями.

Манометр и арматура

Для настройки гидрореле и контролирования напорных параметров системы, каждая насосная установка имеет встроенный манометр. Также в нее входят штуцер для подсоединения приборов контроля, автоматики, и гибкая подводка, соединяющая гидробак с электронасосом.

Рис. 5 Реле давления – принцип работы и конструкция

Разновидности насосных станций

В торговой сети представлены модели станций различных конструктивных исполнений и компоновки. Но основное отличие всех установок заключается в используемом электронасосе. Их существует несколько типов, отличных по конструкции и принципу действия.

Центробежные

Главным рабочим узлом большинства станций является электронасос центробежного принципа действия. При его функционировании водный поток поступает в центр рабочего колеса и выталкивается его лопастями через боковой отвод.

Центробежные электронасосы отличаются лучшим КПД порядка 60% и способностью выдавать высокие напорные параметры жидкости на выходе. Связано это с тем, что высоконапорные узлы создаются из нескольких последовательно подключенных ступеней со своими рабочими камерами и колесами.

Также они способны выкачивать слегка замутненную жидкость из колодцев и скважин на песке.

Но в станциях электронасосы центробежного принципа действия не получили широкого распространения. Причина тому – их главный недостаток, связанный с невозможностью запуска без наличия жидкости в напорной магистрали.

То есть, чтобы центробежный насос заработал, придется наполнять большими объемами воды всю трубопроводного магистраль от его входного патрубка до водного зеркала в источнике.

Электронасосы центробежного принципа действия довольно легко определить визуально – все они имеют центральное входное отверстие, боковой отвод и рабочую камеру небольшого объема (рис. 3).

Рис. 6 Принцип работы и конструкция самовсасывающего насоса Pedrollo JSWm 1C

Самовсасывающие

Электронасосы данного типа по принципу действия являются центробежными с устраненным их главным недостатком – необходимостью предварительной заливки больших объемов воды.

Для запуска вода в них также наливается, однако только в рабочую камеру увеличенного объема.

Внутри самовсасывающих агрегатов конструктивно сделан эжектор. То есть, при вращении рабочего колеса большая часть водного потока отправляется в выходной патрубок, а меньшая с высокой скоростью возвращается на вход, способствуя всасыванию. В результате сначала выкачивается воздух из трубопровода, а затем начинают откачиваться и водные массы.

Практически все насосные станции бюджетного и среднего ценового диапазона смонтированы на основе самовсасывающих электронасосов. Их несложно визуально отличить по рабочей камере увеличенного объема и сдвинутому относительно центральной оси выходному патрубку.

Рис. 7 Внутреннее устройство вихревого насоса Pedrollo PQm 60-Bs

Вихревые

В вихревом электронасосе жидкость подается через боковой патрубок камеры, в которой расположено рабочее колесо.

При вращении колеса вода проходит по кругу и выталкивается через другое выходное отверстие.

Так как зазор между стенками и лопастями рабочего колеса делают максимально малым, установки вихревого принципа действия предназначены только для закачки чистой воды.

Они обладают неплохим КПД порядка 50% и отличаются низким шумом при работе.

Основная сфера применения вихревых агрегатов из-за высоких требований к качеству жидкости – артезианские скважины с высоким дебитом, то есть с зеркалом воды на небольшом расстоянии от поверхности.

Хотя вихревые установки считаются редким гостем на рынке, их выпускают ряд китайских и ведущих европейских производителей.

К основным недостаткам вихревых станций помимо требований к качеству воды можно отнести их менее мощные в сравнении с центробежными напорные и объемные характеристики.

По внешнему виду вихревую установку несложно отличить от центробежной – она имеет два боковых входного и выходного патрубков, размещенных в одной плоскости. Еще одна их особенность – нетипичная конструкция с верхним гидробаком небольшого объема.

Статья по теме:

Автономное водоснабжение частного дома – инструкция по обустройству. Что такое автономное водоснабжение частного дома, как его правильно организовать, что учесть при выборе оборудования и как все смонтировать, чтобы работало долгие годы, читайте в отдельной статье!

Рис. 8 Эжекторная станция и принцип ее работы

AL-KO HWI 600 ECO (580 Вт) – установка производства Германии с центробежном электронасосом, способная работать с загрязненной водой, со следующими характеристиками:

  • Всасывание до глубины – 8 м.
  • Максимальный напор – 37 м.
  • Производительность – 3 м3/час.
  • Энергопотребление – 580 Вт.
  • Объем гидроаккумулятора – 19 л.

Karcher BP 3 Home (800 Вт) – немецкая станция с центробежным электронасосом для эксплуатации в чистой водной среде со следующими параметрами:

  • Всасывание до глубины – 7 м.
  • Максимальный напор – 36 м.
  • Производительность – 3 м3/час.
  • Энергопотребление – 800 Вт.
  • Допустимая температура жидкости – до 35°C.
  • Объем гидроаккумулятора – 19 л.

Metabo HWWI 3500/25 Inox (1100 Вт) – центробежная станция немецкого производства для чистой воды со встроенным фильтром и следующими параметрами:

  • Высота подъема – 8 м.
  • Максимальное давление – 45 м.
  • Производительность – 3,5 м3/час.
  • Энергопотребление – 1100 Вт.
  • Объем гидроаккумулятора – 24 л.

Speroni Cam 40/22 (800 Вт) –  центробежная станция, страной производства которой является Италия, служит для перекачки чистой воды и обладает следующими характеристиками:

  • Высота подъема – 8 м.
  • Максимальное давление – 38 м.
  • Производительность – 3 м3/час.
  • Энергопотребление – 800 Вт.
  • Объем гидроаккумулятора – 22 л.

Denzel PS 1000X – центробежная установка одного из известных китайских производителей электроинструмента со следующими параметрами:

  • Высота подъема – 8 м.
  • Максимальное давление – 44 м.
  • Объем прокачки – 3,5 м3/час.
  • Энергопотребление – 1000 Вт.
  • Объем гидроаккумулятора – 24 л.

Рис. 13 Самовсасывающие насосные станции водоснабжения для частного дома, стоимость

Насосная станция – наилучший выбор для индивидуального обеспечения водой из скважины или колодца средней семьи из любых водных источников с невысоким зеркалом воды. Ее компактное размещение элементов в едином блоке позволяет значительно сэкономить финансовые средства не только при покупке в отличие от приобретения отдельных узлов, но и при монтаже водопроводной магистрали.

Устройство и принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором для частного дома

Принцип работы насосной станции и ее устройство

Насосная станция позволяет повысить эффективность системы водоснабжения, безопасность оборудования и трубопроводов.

Принцип работы насосной станции и ее комплексное оснащение обеспечивает защиту от внешних факторов и возможность бесперебойной подачи воды даже при отключении электроэнергии.

При постоянном использовании, постоянном или долговременном проживании в частном доме, такая станция значительно повышает уровень комфорта.

Для того чтобы понять, как работает насосная станция для дачи или частного дома, следует подробнее рассмотреть ее устройство и основные функциональные элементы. Рассмотрим их последовательность по ходу движения воды.

  • Водозабор, расположенный в скважине или колодце оснащается фильтрующей сеткой, препятствующей попаданию в систему относительно крупных частиц примесей. Здесь же расположен обратный клапан для предотвращения обратного тока воды при снижении давления или прекращении работы насоса.
  • Всасывающей магистралью называют участок трубопровода от водозабора до насоса.
  • Работа центробежного насоса создает разрежение в трубопроводе, подающем жидкость от источника, что способствует ее интенсивному подъему, и избыточное давление в магистрали, ведущей к точкам водопотребления, для обеспечения тока воды по коммуникациям. Для оптимизации работы системы насос оснащается манометром и реле давления, настройки которого обеспечивают включение и отключение перекачивающего агрегата при достижении критических значений.
  • Принцип работы насосной станции для дачи был бы непонятен без уточнения – настройки реле выставляются с учетом характеристик насоса, объема и необходимого давления в гидроаккумуляторе и других параметров.
  • Системы оснащаются резервуарами, из которых осуществляется подача воды в трубопровод.

На фото схема устройства водоснабжения на базе насосной станции с гидроаккумулятором

Таким образом принцип работы насосной станции для дома поэтапно выглядит следующим образом:

  • При включении насоса вода поднимается из источника, заполняет систему и гидронакопитель до достижения определенного значения давления либо уровня. После этого насос отключается.
  • При расходе воды (открытие крана, использование душа или водопотребляющей техники) давление либо уровень в системе снижается, что способствует подаче жидкости из камеры гидроаккумулятора/накопительного бака. Так расход воды из накопителя осуществляется вплоть до достижения критического значения давления/уровня. После этого вновь включается насос и цикл повторяется.

Преимущества насосных станций

Устройство насосной станции для дома позволяет обеспечить целый ряд преимуществ при использовании:

  • возможность подачи воды при отсутствии электроснабжения,
  • стабильность напора в системе,
  • компактность и небольшой вес комплексного оборудования,
  • возможность выбора места установки,
  • экономичность эксплуатации за счет продления срока службы элементов системы водоснабжения и снижения расходов на электроэнергии благодаря своевременным включениям и выключениям перекачивающего агрегата,
  • долговечность оборудования.

Выбор накопителя

Напорные водонакопители (обычные емкости, расположенные на высоте, что обеспечивает возможность подачи воды в систему самотоком) все чаще заменяются на более современные и эффективные гидроаккумуляторы.

Схема насосной станции с накопительным баком и погружным насосом

Принцип работы насосной станции водоснабжения в обоих случаях остается тем же.

В то же время несомненными преимуществами гидроаккумуляторов является возможность размещения рядом с насосом (без подъема на высоту) и наличие камеры со сжатым воздухом, которая дает возможность настраивать значение избыточного давления и, соответственно, режим подачи воды в трубопровод. Кроме того, гидроаккумулятор лучше обеспечивает наличие и стабильность напора.

Типовые гидроаккумуляторы для насосных станций бюджетной и средней ценовой категории могут иметь небольшой объем.

Если вместимость резервуара за вычетом объема сжатого воздуха будет составлять 25-40 литров, гидроаккумулятор сможет работать на систему, но расценивать его как возможность обеспечить большой запас воды на случай аварийного отключения системы уже нельзя.

В большинстве случаев устройство насосной станции позволяет подключение дополнительного гидронакопителя без нарушений работы. Если в доме часто отключают электроэнергию, следует заблаговременно узнать, существует ли подобная возможность.

Принцип работы насосной станции с гидроаккумулятором

Тем не менее, напорный бак тоже имеет определенное преимущество. Его наличие позволяет выбрать менее мощный (а значит, и более дешевый) насос.

Обратной стороной такого преимущества является низкая производительность маломощных перекачивающих агрегатов, а значит, наполнять резервуар он будет медленно, то есть, бак должен иметь большой объем.

Насосное оборудование

Современные производители предлагают отдельно погружные насосы или насосные станции с поверхностными насосами. Считается, что первый вариант оптимален для скважин практически всех типов, а второй подходит для колодцев и абиссинских источников (из-за минимальной ширины их обсадных труб и неглубокого расположения зеркала воды).

  • Действительно, погружные модели обладают возможностью подъема воды даже с очень большой глубины (например, высота обсадной трубы артезианских скважин достигает 100 метров и более).
  • В то же время поверхностные перекачивающие агрегаты удобны в обслуживании, их легко ревизировать и периодически осматривать. Однако в классической модификации такие модели способны обеспечить подъем жидкости с глубины 8-9 метров максимум.

Основной дилеммой является сочетание большой высоты подъема с небольшой производительностью и достаточно скромными напорными характеристиками у погружных моделей и хорошая производительность и напор в сочетании с возможностью использования только для неглубоких источников у поверхностных агрегатов.

Компромиссом могут стать эжекторные модели. Эжектор обеспечивает образование разреженной зоны в трубопроводе за счет разницы давлений.

Последнее возникает следующим образом: в упрощенном виде эжектор представляет собой конусообразное устройство, двигаясь по которому жидкость увеличивает скорость по мере сужения просвета.

В зоне высокой скорости потока образуется разреженность, которая через дополнительное отверстие или патрубок захватывается жидкость из внешней среды.

Оснащенный внешним эжектором, который непосредственно опускается в водоисточник, насос способен поднимать воду с большей глубины (в зависимости от мощности перекачивающего агрегата и конструкции эжектора – до 25-40 метров).

Выносные эжекторы более эффективны и обычно отличаются по конструкции, представляя собой две параллельный трубы (одна из них может быть заменена гибким шлангом) – вакуумно-нагнетающую и основную.

Но они также чувствительны к песку в воде и другим загрязнениям.

Насосная станция с внешним эжектором

К недостаткам эжекторных станций со встроенным устройством часто относят повышенный уровень шума во время работы, однако он может стать заметной помехой только в том случае, если насосная станция размещается на открытом пространстве и близко к окнам дома.

При установке в специальной постройке (которая часто необходима для защиты оборудования от промерзания зимой) теплоизоляция также выполняет и роль шумопоглотителя. Устроить звукоизоляцию помещения при установке оборудования в подвале так же не составит труда и не потребует чрезмерных затрат.

Нужно отметить, что увеличение высоты подъема при использовании оборудования с встроенным эжектором не происходит, но возрастает производительность.

Автоматические системы управления

Наличие автоматических систем управления заметно увеличивает стоимость насосной станции, поэтому целесообразность такого оснащения определяется индивидуально. Специалисты рекомендуют устанавливать датчики контроля и автоматические регуляторы при постоянном использовании системы водоснабжения.

Автоматика может обеспечить защиту от различных факторов, например, от так называемого «сухого хода», когда при снижении уровня жидкости насос захватывает воздух, насосная станция работает рывками, перекачивающий агрегат перегревается. Кроме того, востребованной оказывается защита от:

  • повышения температуры (перегрева) насоса,
  • перепадов напряжения в питающей сети и пр.

На видео можно посмотреть как устроена насосная станция и описание ее работы.

Устройство и принцип работы классической насосной станции водоснабжения

С некоторых пор частный дом не проигрывает по своим бытовым удобствам и комфорту городской квартире.

Так было не всегда, ведь раньше, если он располагался вдалеке от централизованных коммунальных систем, то частный домовладелец физически не имел возможности создать полноценное водоснабжение или канализацию.

Но, как известно, спрос порождает предложение и с появлением на рынке специального оборудования для устройства бытовых коммуникаций, в частных домах стали доступными все существующие на сегодняшний день «блага цивилизации».

Одним из очень важных элементов современной автономной водопроводной системы является насосная станция. Она может быть приобретена в готовом виде, а может быть собрана собственноручно. Какому бы варианту этого оборудования не было отдано предпочтение, чтобы правильно его эксплуатировать, необходимо понимать принцип работы насосной станции.

Что нужно знать при выборе агрегата?

Чтобы правильно подобрать насосную станцию под свои конкретные потребности необходимо учитывать два фактора: технические характеристики самой станции и особенности скважины.

В первом случае ключевым параметром является производительность. То есть станция должна обеспечивать подъем такого объема воды, который полностью удовлетворит все хозяйственные потребности в доме и на придомовой территории. Что касается скважины, то здесь нужно оценить такие ее характеристики:

  • производительность;
  • глубина;
  • статистический уровень воды – при неработающем насосе;
  • динамический уровень воды – при включенном насосе;
  • тип фильтра;
  • диаметр трубы.

В подавляющем большинстве классические насосные станции способны эффективно поднимать воду со скважины, глубина которой не превышает 9 м.

Правильно установленная и подключенная к водопроводной системе насосная станция

Что касается насосной станции, то, несмотря на отсутствие официальной классификации, она может принадлежать к одной из двух категорий, которые выделяют практикующие специалисты:

  • с самовсасывающим центробежным насосом;
  • с самовсасывающим вихревым насосом.

Практический опыт показывает, что для дома, в котором проживает семья из 4-х человек, вполне достаточно будет установить насосную станцию малой или средней мощности. Объем гидроаккумулятора (если он входит в комплектацию) которой будет около 20 литров. Такие станции, как правило, характеризуются производительностью 2-4 м. куб. в час и напором в 45-55 метров.

Типовая схема подключения станции с гидроаккумулятором

Как устроена насосная станция?

С накопительным баком

Устройство насосной станции, где присутствует накопительный бак, на сегодня считается устаревшим, хотя такие варианты еще можно очень часто встретить. Дело в том, что накопительный бак является достаточно громоздкой конструкцией.

Напор и количество воды в емкости контролируется поплавком. При снижении уровня воды до заданных величин, срабатывает датчик, который и запускает подкачку.

Такая система долгое время была очень популярной, несмотря на целый ряд очевидных недостатков:

  • вода идет самотеком, поэтому низкий напор;
  • большие габариты;
  • сложность монтажа;
  • бак должен быть установлен выше уровня самой станции;
  • если выйдет из строя датчик переполненности, то неизбежен перелив воды в помещение.

С гидроаккумулятором

Устройство насосной станции водоснабжения гидроаккумулятором – это принципиально новый подход в создании автономного водоснабжения. Дополненная реле давления, такая система является самой прогрессивной и характеризуется гораздо меньшим числом недостатков.

Посредством реле контролируется верхний предел давления окружающего воздуха, а в гидроаккумуляторе он сжимается под давлением воды. Как только устанавливается нужное значение давления, насос отключается, а снова начнет работать при поступлении сигнала реле о нижнем пределе давления. Если потребление воды небольшое, то насос включаться не будет – в кран будет подаваться вода из бака.

Общая комплектность

Независимо от того выбрана насосная станция с накопительным баком или аккумулятором, кроме одного из этих элементов она будет укомплектована:

  • насосным агрегатом;
  • мембранным напорным баком, ограничивающим число запуска насоса;
  • реле давления;
  • манометром;
  • кабелем;
  • разъемом для подключения;
  • клеммами для заземления.

Разновидности по виду насоса

Со встроенным эжектором

Насосные станции классифицируются по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без. Принцип работы эжекторных модификаций (со встроенным эжектором) заключается в том, что вода поднимается за счет созданного разряжения. Они имеют более высокую стоимость в сравнении с более простыми моделями, но благодаря особой конструкции способны подавать воду с больших глубин – 20-45 м.

Такое насосное оборудование характеризуется высокой производительностью, но работа сопровождается высоким уровнем шума.

По этой причине, такая насосная станция должна устанавливаться в подсобном помещении и при возможности за пределами жилого дома.

Оборудованию такого типа чаще всего отдается предпочтение при ведении большого подсобного хозяйства и для удовлетворения садово-огородных потребностей.

Такой компактный вид имеет очень производительная станция со встроенным эжектором

С выносным эжектором

Кроме того, потребителям предлагаются насосы с эжектором выносным, который, вместе с двумя трубами опускается в скважину или колодец. По одной трубе вода подается вниз в эжектор, что приводит к созданию всасывающей струи. Такая конструкция заметно проигрывает по сравнению с классическим эжекторным насосом по своим эксплуатационным характеристикам.

Такие насосы «боятся» наличия в системе воздуха и песка. Кроме того их КПД значительно ниже. Но зато станция с подобным насосом может без проблем быть размещена в доме, даже, если колодец находится на расстоянии 20-40 метров.

Сравнительная таблица рабочих параметров насосной станции с выносным эжектором на примере моделей Pedrollo для дачи

Безэжекторные конструкции

При оснащении насосной станции оборудованием без эжектора всасывание воды выполняется по другой схеме. В этом случае ключевая роль принадлежит специальной многоступенчатой конструкции, относящейся к гидравлической части. Подобные насосы работают фактически бесшумно и с меньшим энергопотреблением.

В данной статье мы отразили лишь основные варианты устройства классической насосной станции. Именно подобные конструкции можно чаще всего встретить в частных домовладениях. На самом деле насосов, на базе которых и собираются станции, существует огромное количество. Каждый может самостоятельно собрать такое оборудование с учетом собственных возможностей и потребностей.

Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Главная » Водоснабжение » Как подключить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода.

Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса.

 Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика. 

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом.

Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор.

Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:

  • Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
  • Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
  • Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.Установка гидроаккумулятора в приямке

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Виды

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

  • для холодной воды;
  • для горячей воды;
  • для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу.

Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах.

Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется.

При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости.

Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса.

Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте.

Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды.

Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек.

 Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать.

Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм.

Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое.

Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен.

Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр.

Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

Подключить манометр к ниппелю

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм.

Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

                                                               Vатм.=(Hmax+6)/10 

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла.

Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет.

Фланец портиться обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

  • насоса;
  • гидроаккумулятора;
  • реле давления;
  • обратного клапана.Схема подключения гидроаккумулятора

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Потому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем не обязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр.

К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гироаккумулятора к насосу.

Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно также. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы иногда владельцы приходя к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Подключение нескольких гидробаков в одну систему

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше.

Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100.

Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

26 Февраля 2018

С автономным водоснабжением небольшого частного дома способен справиться обычный бытовой насос. Однако в случае с двухэтажным коттеджем и количеством жильцов от пяти нужно что-то более мощное.

Без гидроаккумулятора, реле давления и манометра здесь обойтись будет сложно.

Но надо четко себе представлять устройство и принцип работы насосной станции с ним, иначе при выборе этого оборудования можно сильно просчитаться.

Для организации водоснабжения в частном доме магазины предлагают насосные станции в виде компактного блока из гидробака, блока автоматики и электронасоса. Также можно подобную установку подачи воды собрать из отдельных частей и оборудования. Оба варианта приемлемы, но лучше выбрать готовый комплект с гарантией производителя. Это обойдется дешевле и практичней при дальнейшем обслуживании. По устройству собранная в заводских условиях насосная станция водоснабжения отличается от поверхностного насоса наличием системы управления по значениям давления.
В состав входят следующие функциональные компоненты:

  • Поверхностный электронасос.
  • Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
  • Манометр.
  • Реле давления.
  • Соединительная арматура.

Для забора воды к ней подсоединяется всасывающая труба с обратным клапаном и сетчатым фильтром. А к выходному отверстию установки подключается магистраль, транспортирующая перекачиваемую жидкость к точкам потребления. При этом если станция имеет встроенный фильтр и клапан, то ими всасывающий шланг можно не дополнять.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер.

Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах.

Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа. 

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива. 

Состав и особенности блока управления 

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом. 

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно
менять заводские настройки реле, т.к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором 

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало.

По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках. 

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла: 

  • Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха. 
  • При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование. 
  • Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

    После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой. 

    При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

    Какое выбрать насосное оборудование 

    Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система». 

    В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

    Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар). 

    Выбор места для станции водоснабжения

    Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

    Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить: 

    • на улице в кессоне возле скважины;
    • в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне; 
    • в подвале дома. 

    Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.

      При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна.

    При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

    Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно. 

    Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

    Возможные неполадки в работе установки

    Если насос слишком часто включается и тут же отключается, то необходимо немедленно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе. При заниженных показателях надо будет оный подкачать. Но устранить проблему таким способом получится только в том случае, если мембрана и корпус бака не повреждены.

    Здесь уже поможет только обращение в сервисный центр к ремонтникам.
    При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись.

    Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен. Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

    Насосный агрегат является неотъемлемой частью автономной системы водоснабжения. Он обеспечивает подачу воды из скважины либо колодца, водораздача которой дальше по коттеджу осуществляется за счет работы самого насоса, использования водонапорного бака либо применения гидроаккумулятора.

    Гидропневматическая водоподъемная установка и водонапорная емкость предназначены для поддержания постоянного давления во внутридомовой системе водоснабжения. Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем.

    При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

    Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель.

    Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак). В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости.

    Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще.

    Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции. Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах.

    Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха. В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

    Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

    Что лучше – насосная станция без гидроаккумулятора или с ним. Жми!

    Технология центрального водоснабжения позволила, избавиться от проблем, сопряженных поиском источника воды, что значительно облегчило жизнь людей двадцатого века.

    Тем не менее, в минувшие года появилась возможность установки индивидуальных систем водоснабжения. И эта тенденция имеет ряд огромных плюсов, самым очевидным из которых будет независимость от государственных коммунальных учреждений.

    С целью замены старых труб, насосов и прочих элементов системы центрального водоснабжения, нередко коммунальные службы отключают воду целым населенным пунктам. Имея насосную станцию с гидроаккумулятором или накопительным баком, вы и ваша семья будете лишены данного неудобства.

    В случае если вы проживаете в регионе, где даже нет центрального водоснабжения, индивидуальная система избавит вас от средневековых походов с ведрами к колодцу. Если вам надоели некачественные коммунальные услуги, и вы желаете стабильной подачи очищенной воды, то в этой статье вы найдете для себя много интересного.

    Структура и смысл работы системы

    В наше время частный дом уже не уступает коммунальному жилью по степени комфорта.

    Это стало реальным с недавних пор, ведь раньше частный домовладелец, часто, не имел возможности подключения к городским источникам водоснабжения.

    Однако, с возникновением на рынке специальных систем которые могут заменять все необходимые коммунальные услуги, частные домовладельцы вышли на новый уровень комфорта.

    Одним из самых значимых компонентов данных систем является насосная станция. Сборка таких систем может проводиться своими силами или проходить на заводе производителя. Какой бы метод сборки ни выбрал покупателей для эффективной работы он должен знать правила эксплуатации данного типа систем.

    Схематически принцип водоснабжения имеет несколько звеньев, но самым важным всё же выступает источник воды. Вода это главный ресурс для формирования индивидуальной системы водоснабжения. Как правило, источником выступает или колодец или скважина.

    Первым делом следует выяснить тип источника.

    Если добычу воды будем проводить из неглубокого водохранилища — то сгодится почти любой тип насоса, главное чтобы ему хватало мощности для требуемой работы.

    К примеру, типичный центробежный насос способен поднимать воду на высоту около 10 метров. Но, как правило, давление почвы, а также перегибы шланга насоса снижают этот уровень на 2-3 метра, что следует учитывать при выборе аппарата.

    Один из видов применения устройства для глубины источника больше чем 10 метров — это установка станции в специальной яме.

    Таким образом, мы снижаем высоту, на которую требуется нагнетать воду до 7 или более метров, организуя при этом эффективную работу насоса. Кроме этого, есть возможность монтажа установки в подвале, при этом обеспечивая полную шумо- и влагоизоляцию.

    Выбор для домашних условий

    Многоступенчатый насос с гидроаккумуляторомНасос – это главный компонент установки.

    Его работоспособность должна обеспечивать не только эффективный забор из источника в дом, но и достаточную подачу для увлажнения почвы, наполнения бассейна и для других домашних дел.

    При покупке насоса, от покупателя требуется понимать, на какую глубину залегания источника данная установка должна быть рассчитана.

    Рекомендация специалиста: при глубине источника до 9 метров самым лучшим и экономным вариантом является самовсасывающий насос.Данная категория систем подразделяется на два типа:

    Последний выделяется высоким уровнем шумоизоляции и своей экономичностью в плане энергозатрат, при этом сохраняя свои характеристики и эффективность работы.

    Что необходимо понимать при покупке устройства

    Выделяют два основных типа насосных станций — с наличием гидроаккумулятора или без него.

    Сначала следует разобраться с принципом работы насосной системы без аккумулятора.

    В наше время данный тип систем уже считается прошлым веком, хотя и по сей день может встречаться повсеместно. Проблема в том, что такой тип станций имеет слишком объёмный накопительный резервуар.

    Кроме этого, нагнетаемое давление и число литров воды регулируется поплавком. Подкачка запускается в случае опускания поплавка ниже необходимого уровня. Несмотря на большое количество минусов, данная концепция оставалась длительный период весьма эффективной.

    Вот несколько недостатков:

    • вода подходит пассивно, вследствие этого небольшой напор;
    • крупный размер;
    • трудность монтажа;
    • резервуар обязан располагаться выше уровня насоса;
    • в случае поломки датчика помещение будет затоплено.

    Насосная станция с гидроаккумулятором – новое слово среди индивидуальных систем водоснабжения.

    Благодаря аккумулятору, станция подобного типа является наиболее современной и качественной на рынке данных услуг.

    Сравнительно с насосными системами с накопительным резервуаром данный вид станции характеризуется значительно меньшим количеством минусов. С помощью реле регулируется верхний уровень давления воздуха, который в дальнейшем под действием аккумулятора сжимается.

    Когда уровень давления достигает необходимых цифр насос перестаёт работать и включается вновь, когда давление опять падает ниже требуемого уровня. В случае, если количество потребляемой воды небольшое, то работать не будет – а вода берётся из резервуара.

    Смотрите видео, в котором подробно разъясняются устройство и принцип работы гидроаккумулятора в насосной станции:

    Что нужно знать владельцу частного дома про эксплуатацию и устройство насосной станции

    «Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

    Что означает понятие «насосная станция»: пару слов о терминах ↑

    В связи с возникшей в последнее время терминологической путаницей уточним, что значит понятие «насосная станция» относительно частного дома.

    С технической точки зрения насосная станция — система для принудительной подачи жидкости, включает в себя оборудование (насосы, резервуары, трубопроводы) и сооружения. В нашем случае значение сужается, сооружения (колодец или скважина, жилой дом) выносятся за скобки.

    На практике сложилось так, что продавцы зачастую называют насосными станциями только компактные полностью комплектные установки, оборудованные непогружными насосами, отказывая в этом иному оборудованию. Такую трактовку можно всё чаще встретить в сети, особенно на непрофессиональных ресурсах.

    Мы же будем придерживаться общепринятых технических понятий и включим в обзор все типы насосных станций, независимо от их метода комплектации, конструкции и мнения торговых работников.

    Общее устройство и накопительные резервуары ↑

    Оборудование любой «домашней» водопроводной станции включает в себя насос, резервуар для воды и автоматику управления. Общий принцип работы водяных станций — проще некуда: насос подаёт воду из источника, она накапливается в резервуаре, откуда попадает в водопровод, автоматика включает и выключает насос.

    Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

    При общем алгоритме работы оборудование станций и особенности их функционирования существенно разнятся.

    Ниже мы подробнее рассмотрим разновидности насосов и назначение автоматики, начнём же с резервуаров, ведь именно различия в их конструкции определяют тип насосной станции и возможность создания в системе водопровода стабильного давления. Резервуары делятся на две группы: открытые накопительные баки и гидроаккумуляторы.

    Открытые накопительные баки ↑

    Накопительный бак — устаревшее, но простое и недорогое решение. В самой высокой точке водопровода (зачастую на чердаке) устанавливают стальную либо пластиковую ёмкость, куда насос закачивает воду.

    Оттуда она самотёком поступает вниз, к точкам водоразбора. Чем выше расположен бак и больше его объём, тем стабильнее давление.

    По сути, это мини-водонапорная башня, обладающая существенными недостатками:

    • Невозможность обеспечения достаточного давления, принятого в современных системах водопровода. Причём на втором этаже напор будет заметно слабей. И не факт, что сможет работать стиральная машина, а уж про гидромассажный душ и системы автоматического полива придётся забыть.
    • В доме нужно найти место для большой и тяжёлой ёмкости. Минимальный объём бака — 80 литров, рекомендуемый — величина суточного расхода, а это уже более полутонны для семьи из трёх человек, если не считать сезонный расход на полив огорода.

    Производители предлагают обширный выбор полимерных резервуаров, многие из них оснащены необходимой арматурой для подключения в качестве накопительного бака

    • Необходимость эффективной теплоизоляции бака и трубопроводов, если они расположены на неотапливаемом чердаке.
    • Ненадёжность автоматики. Она должна обеспечить включение насоса при снижении уровня воды ниже установленного и выключение при его превышении. Доступное решение — рычажный поплавок, как в старых советских унитазах, оснащённый электрической контактной группой. Чем меньше ёмкость бака, тем чаще он срабатывает и быстрее выходит из строя.

    Резервуар негерметичен, сообщается с атмосферой. Чтобы в случае выхода из строя автоматического выключателя бак не переполнился и вода не затопила весь дом, в верхней точке делают перелив — по которому избыток отводится в канализацию или на улицу. Если перелив по каким-то причинам не функционирует — жди беды.

    Одно из немногих преимуществ накопительного бака — возможность использования маломощного насоса, лишь бы он поднимал воду на нужную высоту. Правда, чем слабее насос, тем больший объём должен иметь резервуар, иначе при значительном водоразборе приток не будет поспевать за расходом.

    Схема домашней системы водоснабжения, основой которой служит погружной насос и открытый накопительный бак

    Гидроаккумуляторы ↑

    В отличие от накопительных баков, гидроаккумуляторы герметичны и работают под давлением. Внутри находится резиновая мембрана (так называемая «груша»), заполненная воздухом, реже пружинный поршень. При наполнении резервуара водой пневмомембрана сжимается, аккумулируя энергию сжатия в большей степени, чем это может сделать вода. При водоразборе «груша» распрямляется, выталкивая жидкость.

    Вариант конструктивного решения мембранного бака

    Резервуар выдаёт в сеть объём воды заметно больший его номинальной ёмкости. Автоматика управления настраивается на нижний и верхний пределы давления, при небольшом расходе воды насос не включится.

    Для адекватной работы с гидроаккумулятором необходим соответствующий насос, достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление и производительный, чтобы успевать пополнять бак.

    Основные преимущества подобных резервуаров:

    • Гидроаккумулятор в паре с соответствующим насосом способен стабильно поддерживать в водопроводе заданное давление (1,5-3 бар), при котором будет стабильно работать вся бытовая техника, нуждающаяся в водоснабжении (стиральная и посудомоечная машины, холодильник со льдогенератором и т. д.), любые гидромассажные устройства, системы автополива. Подавляющее большинство гидроаккумуляторов рассчитаны на максимальное давление 4,5 бар и более, чего с лихвой хватает для водоснабжения двухэтажного дома с подвалом.
    • Напор воды во всех смесителях и на всех этажах будет одинаков, даже если включено несколько из них. Но при условии, что правильно выбраны сечения труб и схема разводки.
    • Резервуар можно устанавливать в любом месте, он компактен. Разместив его в цокольном или на первом этажах, удобно обслуживать. Форма может быть вертикальной либо горизонтальной, на характеристики это не влияет.

    Варианты оборудования насосных станций на основе гидроаккумулятора с поверхностным и погружным насосами

    Как выбрать гидроаккумулятор ↑

    В частном доме устанавливают гидроаккумуляторы ёмкостью от 20 л до нескольких сот литров.

    Конкретная потребность рассчитывается по специальным формулам, но ориентировочно можно сказать, что для экономной семейной пары хватит и  минимального объёма, для 3-4 человек лучше взять 50-80 л, для большой семьи или дома, насыщенного потребителями (ванна большого объёма, бассейн, значительный расход на автополив и т.д.) подойдёт 100 л и более.

    Теоретически, чем больше резервуар, тем лучше: минимизируются перепады давления; реже включается, а, значит, дольше служит насос; в случае отключения электричества имеется больший запас. Но резервуар большего объёма и стоит дороже. Допускается устанавливать несколько гидроаккумуляторов, если начальной вместимости оказалось недостаточно, можно добавить ещё один.

    В случае, когда один насос и скважина обслуживает две квартиры или дома, каждый из соседей может установить свой, отдельный резервуар. При выборе насоса следует учитывать, что его производительность должна примерно соответствовать объёму гидроаккумулятора, для 20 л хватит 1,5 м3/ч, 50 л — 2,5 м3/ч, 100 л — 5 м3/ч.

    Выбор гидроаккумуляторов по объёму весьма широк

    Эксплуатация насосных станций с гидроаккумуляторомне представляет сложности: раз в месяц рекомендуется проверить давление в воздушной мембране и при необходимости подкачать её обычным автомобильным насосом.

    Какими насосами комплектуются насосные станции ↑

    Насосы для водоснабжения частных домов делятся на две группы: поверхностные и погружные.

    На общее устройство насосной станции это различие не влияет, и те и другие способны взаимодействовать как с накопительными баками, так и с гидроаккумуляторами.

    В каждой из групп есть насосы различной производительности, максимальные величины схожи, а вот высота подъёма (напор) существенно ниже у поверхностных, для глубоких скважин используют только погружные.

    Из графика видно, сколь сильно зависит производительность от высоты подъёма

    Поверхностные насосы ↑

    Поверхностные насосы располагаются наверху, в колодец либо скважину опускается лишь заборный шланг. Всасывание воды в одноступенчатых насосах происходит за счёт эжекции, создания разрежения. Эжекторные насосные станции дёшевы, но обладают повышенным уровнем шума.

    Многоступенчатые стоят дороже, но тише и экономичней. В целом поверхностные насосы при относительно большой производительности, 4-8 м3/час не могут поднимать воду на значительную высоту, бюджетные модели (их большинство — 15-20 м, самые дорогие — 55 м.

    Именно такой тип насосов используется в комплектных насосных станциях (народное название — «безбашенка», его совмещают в одном блоке с гидрофором небольшого объёма (24-50 л) и несложной автоматикой. Стоят такие станции относительно дёшево и готовы к работе сразу после подключения к трубопроводам.

    Но, учитывая их слабый напор, станции применяют лишь при незначительной глубине колодца — от 8-15 м, редко больше.

    Комплектная насосная станция SperoniAPM 100 на основе эжекторного поверхностного насоса (сверху) и 25-литрового гидроаккумулятора, максимальная глубина колодца 25 м

    Погружные насосы ↑

    Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

    • Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

    «Ручеёк» — дёшево и сердито

    • Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

    Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

    Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

    Имеет ли смысл переплачивать за автоматику ↑

    Автоматическое управление призвано выполнять две функции: поддерживать заданное давление в водопроводной сети и обеспечивать защиту оборудования.

    • Стабильность давления  обеспечивается включением и выключением насоса при его падении и нормализации и действием пневмомембраны. Существует несколько типов управления, от простейших реле давления до сложных микропроцессорных устройств, точно выдерживающих необходимые параметры.
    • Защита может понадобиться от «сухого хода», когда источник иссяк, от перегрева, нестабильного напряжения. Более других нуждаются в ней центробежные скважинные насосы, работающие в экстремальных условиях. Продвинутые дорогие модели оснащены комплексной встроенной защитой. Датчик и автоматика сухого хода могут быть установлены и независимо от насоса.

    Дополнительное оборудование насосной станции, в том числе автоматика

    Выбор и установка оборудования ↑

    Зная, как работает насосная станция, мы понимаем, каковы принципы подбора оборудования. Необходимо учитывать водопотребление, дебит источника, высоту подъёма и ваш семейный бюджет. Для дачного дома можно и самому определиться и даже своими руками установить «безбашенку» на неглубокий колодец.

    Кстати, оборудование всегда лучше монтировать в доме, в тепле и с удобным доступом.

    А вот что касается насосной станции для приличного дома на глубокую скважину, здесь самостоятельно можно сделать ориентировочную прикидку, а окончательную комплектацию, установку и настройку всё же лучше доверить специалистам.

    Видео: как собрать и установить насосную станцию ↑

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    Устройство и принцип работы насосной станции для воды

    «Пьют и звери, и скоты, и деревья, и цветы, даже мухи без воды и ни туды, и ни сюды!» — эти слова из весёлой песни водовоза, написанные в 1937 году Лебедевым-Кумачом к фильму «Весёлые ребята», доходчиво повествуют о важности водоснабжения в нашей стране. Чтобы организовать эффективную постоянную подачу воды в водопроводную систему частного дома, необходимо оптимально подобрать оборудование, для этого следует понимать принцип работы насосной станции для воды.

    В связи с возникшей в последнее время терминологической путаницей уточним, что значит понятие «насосная станция» относительно частного дома. С технической точки зрения насосная станция — система для принудительной подачи жидкости, включает в себя оборудование (насосы, резервуары, трубопроводы) и сооружения. В нашем случае значение сужается, сооружения (колодец или скважина, жилой дом) выносятся за скобки. На практике сложилось так, что продавцы зачастую называют насосными станциями только компактные полностью комплектные установки, оборудованные непогружными насосами, отказывая в этом иному оборудованию. Такую трактовку можно всё чаще встретить в сети, особенно на непрофессиональных ресурсах. Мы же будем придерживаться общепринятых технических понятий и включим в обзор все типы насосных станций, независимо от их метода комплектации, конструкции и мнения торговых работников.

    Оборудование любой «домашней» водопроводной станции включает в себя насос, резервуар для воды и автоматику управления. Общий принцип работы водяных станций — проще некуда: насос подаёт воду из источника, она накапливается в резервуаре, откуда попадает в водопровод, автоматика включает и выключает насос.

    Принципиальная схема водопроводной станции, один из вариантов оборудования

    При общем алгоритме работы оборудование станций и особенности их функционирования существенно разнятся. Ниже мы подробнее рассмотрим разновидности насосов и назначение автоматики, начнём же с резервуаров, ведь именно различия в их конструкции определяют тип насосной станции и возможность создания в системе водопровода стабильного давления. Резервуары делятся на две группы: открытые накопительные баки и гидроаккумуляторы.

    Накопительный бак — устаревшее, но простое и недорогое решение. В самой высокой точке водопровода (зачастую на чердаке) устанавливают стальную либо пластиковую ёмкость, куда насос закачивает воду. Оттуда она самотёком поступает вниз, к точкам водоразбора. Чем выше расположен бак и больше его объём, тем стабильнее давление. По сути, это мини-водонапорная башня, обладающая существенными недостатками:

    • Невозможность обеспечения достаточного давления, принятого в современных системах водопровода. Причём на втором этаже напор будет заметно слабей. И не факт, что сможет работать стиральная машина, а уж про гидромассажный душ и системы автоматического полива придётся забыть.
    • В доме нужно найти место для большой и тяжёлой ёмкости. Минимальный объём бака — 80 литров, рекомендуемый — величина суточного расхода, а это уже более полутонны для семьи из трёх человек, если не считать сезонный расход на полив огорода.

    Производители предлагают обширный выбор полимерных резервуаров, многие из них оснащены необходимой арматурой для подключения в качестве накопительного бака

    • Необходимость эффективной теплоизоляции бака и трубопроводов, если они расположены на неотапливаемом чердаке.
    • Ненадёжность автоматики. Она должна обеспечить включение насоса при снижении уровня воды ниже установленного и выключение при его превышении. Доступное решение — рычажный поплавок, как в старых советских унитазах, оснащённый электрической контактной группой. Чем меньше ёмкость бака, тем чаще он срабатывает и быстрее выходит из строя.

    Резервуар негерметичен, сообщается с атмосферой. Чтобы в случае выхода из строя автоматического выключателя бак не переполнился и вода не затопила весь дом, в верхней точке делают перелив — по которому избыток отводится в канализацию или на улицу. Если перелив по каким-то причинам не функционирует — жди беды.

    Одно из немногих преимуществ накопительного бака — возможность использования маломощного насоса, лишь бы он поднимал воду на нужную высоту. Правда, чем слабее насос, тем больший объём должен иметь резервуар, иначе при значительном водоразборе приток не будет поспевать за расходом.

    Схема домашней системы водоснабжения, основой которой служит погружной насос и открытый накопительный бак

    В отличие от накопительных баков, гидроаккумуляторы герметичны и работают под давлением. Внутри находится резиновая мембрана (так называемая «груша»), заполненная воздухом, реже пружинный поршень. При наполнении резервуара водой пневмомембрана сжимается, аккумулируя энергию сжатия в большей степени, чем это может сделать вода. При водоразборе «груша» распрямляется, выталкивая жидкость.

    Вариант конструктивного решения мембранного бака

    Резервуар выдаёт в сеть объём воды заметно больший его номинальной ёмкости. Автоматика управления настраивается на нижний и верхний пределы давления, при небольшом расходе воды насос не включится. Для адекватной работы с гидроаккумулятором необходим соответствующий насос, достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление и производительный, чтобы успевать пополнять бак. Основные преимущества подобных резервуаров:

    • Гидроаккумулятор в паре с соответствующим насосом способен стабильно поддерживать в водопроводе заданное давление (1,5-3 бар), при котором будет стабильно работать вся бытовая техника, нуждающаяся в водоснабжении (стиральная и посудомоечная машины, холодильник со льдогенератором и т. д.), любые гидромассажные устройства, системы автополива. Подавляющее большинство гидроаккумуляторов рассчитаны на максимальное давление 4,5 бар и более, чего с лихвой хватает для водоснабжения двухэтажного дома с подвалом.
    • Напор воды во всех смесителях и на всех этажах будет одинаков, даже если включено несколько из них. Но при условии, что правильно выбраны сечения труб и схема разводки.
    • Резервуар можно устанавливать в любом месте, он компактен. Разместив его в цокольном или на первом этажах, удобно обслуживать. Форма может быть вертикальной либо горизонтальной, на характеристики это не влияет.

    Варианты оборудования насосных станций на основе гидроаккумулятора с поверхностным и погружным насосами

    В частном доме устанавливают гидроаккумуляторы ёмкостью от 20 л до нескольких сот литров. Конкретная потребность рассчитывается по специальным формулам, но ориентировочно можно сказать, что для экономной семейной пары хватит и  минимального объёма, для 3-4 человек лучше взять 50-80 л, для большой семьи или дома, насыщенного потребителями (ванна большого объёма, бассейн, значительный расход на автополив и т.д.) подойдёт 100 л и более. Теоретически, чем больше резервуар, тем лучше: минимизируются перепады давления; реже включается, а, значит, дольше служит насос; в случае отключения электричества имеется больший запас. Но резервуар большего объёма и стоит дороже. Допускается устанавливать несколько гидроаккумуляторов, если начальной вместимости оказалось недостаточно, можно добавить ещё один. В случае, когда один насос и скважина обслуживает две квартиры или дома, каждый из соседей может установить свой, отдельный резервуар. При выборе насоса следует учитывать, что его производительность должна примерно соответствовать объёму гидроаккумулятора, для 20 л хватит 1,5 м3/ч, 50 л — 2,5 м3/ч, 100 л — 5 м3/ч.

    Выбор гидроаккумуляторов по объёму весьма широк

    Эксплуатация насосных станций с гидроаккумуляторомне представляет сложности: раз в месяц рекомендуется проверить давление в воздушной мембране и при необходимости подкачать её обычным автомобильным насосом.

    Внимание: во время подкачки электропитание насоса должно быть отключено, а водоразбор открыт!

    Насосы для водоснабжения частных домов делятся на две группы: поверхностные и погружные. На общее устройство насосной станции это различие не влияет, и те и другие способны взаимодействовать как с накопительными баками, так и с гидроаккумуляторами. В каждой из групп есть насосы различной производительности, максимальные величины схожи, а вот высота подъёма (напор) существенно ниже у поверхностных, для глубоких скважин используют только погружные.

    Обратите внимание! При выборе насоса нельзя ориентироваться лишь на его номинальную производительность. Дело в том, что в основных характеристиках указывают её максимальное значение, которое достигается лишь до определённой высоты подъёма. С ростом высоты снижается и производительность, при максимальных значениях напора она снижается в разы.

    Из графика видно, сколь сильно зависит производительность от высоты подъёма

    Поверхностные насосы располагаются наверху, в колодец либо скважину опускается лишь заборный шланг. Всасывание воды в одноступенчатых насосах происходит за счёт эжекции, создания разрежения. Эжекторные насосные станции дёшевы, но обладают повышенным уровнем шума. Многоступенчатые стоят дороже, но тише и экономичней. В целом поверхностные насосы при относительно большой производительности, 4-8 м3/час не могут поднимать воду на значительную высоту, бюджетные модели (их большинство — 15-20 м, самые дорогие — 55 м. Именно такой тип насосов используется в комплектных насосных станциях (народное название — «безбашенка», его совмещают в одном блоке с гидрофором небольшого объёма (24-50 л) и несложной автоматикой. Стоят такие станции относительно дёшево и готовы к работе сразу после подключения к трубопроводам. Но, учитывая их слабый напор, станции применяют лишь при незначительной глубине колодца — от 8-15 м, редко больше.

    Комплектная насосная станция SperoniAPM 100 на основе эжекторного поверхностного насоса (сверху) и 25-литрового гидроаккумулятора, максимальная глубина колодца 25 м

    Для глубоких скважин и колодцев подойдут погружные (глубинные) насосы. Их производительность сравнима с предыдущим типом, но напор значительно выше, до 125 м. Конструктивно делятся на вибрационные и центробежные.

    • Вибрационные насосы (отечественные «Малыш», «Ручеёк») очень дёшевы, но характеристики у них скромные: напор до 60 м, значительное падение производительности при увеличении высоты подъёма. Хороши для колодцев, но для длительного применения в скважинах — не лучший вариант, вибрация со временем способствует заиливанию фильтра. Довольно шумные, если источник не звукоизолировать. Значительное давление создавать не способны и лучше подходят для применения с накопительными баками.

    «Ручеёк» — дёшево и сердито

    • Центробежные насосы намного дороже и мощней, работают бесшумно, весьма надёжны. Модели для колодцев имеют внешнюю рубашку охлаждения и большой диаметр. Скважинные насосы способны поднимать воду на большую высоту, имеют ограниченный диаметр, более чувствительны к перепадам напряжения.

    Центробежные насосы: слева, большего диаметра и с наружной рубашкой охлаждения — для колодцев, справа — для скважин

    Для погружных насосов обязателен обратный клапан, в вибрационных он является частью конструкции и расположен перед насосом, в центробежных — после, зачастую поставляется отдельно от насоса.

    Производительность оборудования и величина водопотребления не должна превышать дебет скважины, чтобы не произошло критического снижения уровня воды.

    Автоматическое управление призвано выполнять две функции: поддерживать заданное давление в водопроводной сети и обеспечивать защиту оборудования.

    • Стабильность давления  обеспечивается включением и выключением насоса при его падении и нормализации и действием пневмомембраны. Существует несколько типов управления, от простейших реле давления до сложных микропроцессорных устройств, точно выдерживающих необходимые параметры.
    • Защита может понадобиться от «сухого хода», когда источник иссяк, от перегрева, нестабильного напряжения. Более других нуждаются в ней центробежные скважинные насосы, работающие в экстремальных условиях. Продвинутые дорогие модели оснащены комплексной встроенной защитой. Датчик и автоматика сухого хода могут быть установлены и независимо от насоса.

    Дополнительное оборудование насосной станции, в том числе автоматика

    Зная, как работает насосная станция, мы понимаем, каковы принципы подбора оборудования. Необходимо учитывать водопотребление, дебит источника, высоту подъёма и ваш семейный бюджет. Для дачного дома можно и самому определиться и даже своими руками установить «безбашенку» на неглубокий колодец. Кстати, оборудование всегда лучше монтировать в доме, в тепле и с удобным доступом. А вот что касается насосной станции для приличного дома на глубокую скважину, здесь самостоятельно можно сделать ориентировочную прикидку, а окончательную комплектацию, установку и настройку всё же лучше доверить специалистам.

    Насосная станция для дачи – принцип работы, схема установки, лучшие производители

    Насосная станция для дачи, принцип работы и схема установки которой описаны ниже в статье, – устройство, необходимое на каждом дачном участке для бесперебойной подачи воды и работы канализации, а чтобы она правильно функционировало, необходимо знать, какие есть виды насосных станций, чем они отличаются, какие неисправности характерны, какого производителя лучше выбирать…

    Содержание

      Насосная станция для дачи – принцип работы, схема установки

      Независимо от того, какой марки выбрана насосная станция для дачи, принцип работы и схема установки ее будут примерно одинаковы, как и основные комплектующие данного оборудования, – как правило, в состав насосной станции входит:

      • Двигатель;
      • Насосный механизм;
      • Кабель и клеммы, отвечающие за заземление;
      • Бак напора, оснащенный мембраной;
      • Реле давления.

      Чтобы процесс подачи воды функционировал максимально качественно, следует обращать внимание на такие дополнительные элементы конструкции, как обратный клапан, который предотвращает поломку станции в случае сухого хода, входящий фильтр съемного типа, предотвращающий засорение насосного механизма и легко чистящийся, наличие бака (особенно актуально для тех построек, где не редки перебои с электроэнергией), дающего возможность сделать запас воды на некоторое время. Стоит отметить, что модели с баком имеют более масштабные габариты, поэтому перед приобретением продумайте, где такую насосную станцию лучше расположить.

      обязательно определите место для насосной станции

      Выбор места, где насосная станция без бака или с баком будет располагаться, в основном зависит от условий ее эксплуатации, – если речь идет только о сезонном использовании агрегата, то установить его можно в любом месте, а единственное условие, чтобы неподалеку располагался источник воды (колодец, скважина или естественный водоем). Чтобы обеспечивать водой постройку круглогодично, необходимо продумать систему защиты насосной станции от низких температур других неблагоприятных погодных условий, поскольку температура в трубах не должна опускаться ниже ноля градусов. Трубы и источник воды, являющиеся частью системы водоснабжения, необходимо утеплить.

      Выбор насосной станции зависит также от того, на какую глубину она будет установлена, – большинство моделей рассчитаны на глубину не более7-10 метров, а при установке глубже отрицательно скажется на напоре в трубах. Если же вблизи вашего участка нет неглубоких водоемов, следует остановить выбор на таком агрегате, как мотопомпа, а ее вариация – мотопомпа бензиновая для грязной воды – не только обеспечит дом водой, но позволит откачивать с участка грязную воду.

      Кроме разрешенной глубины следует учитывать такой параметр, как скорость выработки воды, – она должна быть не менее 1,7 м³/час.

      Виды насосных станций для дачного участка

      Насосная станция для дачи, принцип работы, схема установки которой не потребуют от владельца особых навыков, имеет несколько вариантов моделей, каждая из которых имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

        Отличаться станции для закачки воды могут по таким параметрам, как:
      1. Тип насосного механизма;
      2. Основные технические показатели;
      3. Материал, из которого изготовлен корпус;
      4. Объем гидроаккумулятора;
      5. Глубина забора жидкости;
      6. Наличие опций;
      7. Производитель;
      8. Цена.

      По типу насоса насосная станция может быть оборудована поверхностным или глубинным насосом. Вариант с поверхностным типом используется, как правило, для забора воды из источника небольшой глубины (не более 7 м), создает хороший напор, но имеет низкий показатель производительности. Чтобы запустить насосную станцию такого типа, понадобится полностью затопить водой всасывающую поверхность. К недостаткам таких моделей относится также сильный шум во время работы.

      Станции с глубинным типом насоса лучше выбирать с помощью специалиста, так как при выборе следует учитывать несколько важных факторов, таких, как источник воды, необходимая высота поднятия жидкости, показатель давления в системе. Использовать такую насосную станцию следует, когда глубина источника превышает7 метров.

      Что касается технических показателей, то в первую очередь здесь следует обращать внимание на мощность насоса, его производительность и силу напора. Виды насосных станций для дачи должны обладать мощностью от 0,6 до 1,5 кВт, а производительность и напор – величины взаимозависимые, поэтому их показатели, как правило, оформляются в виде графика и прилагаются к инструкции.

      инструкция для насосной станции

      К важным дополнительным функциям можно отнести наличие защиты от сухого хода, а также от перегрева, что заметно увеличивает срок эксплуатации насосной станции, но и стоимость ее растет.

      Популярные бренды и их особенности

      Выбирая такое оборудование для дачного участка, как насосная станция для дачи, принцип работы, схема и наличие дополнительных опций играют, конечно, значимую роль, однако ориентироваться следует также на производителя данной техники. Оттого, насколько надежный и качественный бренд выбран, будет напрямую зависеть, как работает насосная станция и сколько лет она прослужит.

      Среди самых актуальных торговых марок, занимающихся изготовлением насосных станций для дачи, следует выделить следующие:

      чтобы посмотреть модели и описание, кликните по вкладке

      Marina APM 100/25Gardena 4000/5 ClassicДжилекс ДжамбоAL-KO HWA 1300 FИтальянский бренд Marina, модель APM 100/25, – используется для извлечения воды из очень глубоких источников (25 м), оснащена мощным корпусом из чугуна, обладает мощностью 1,1 кВт, производит 2,4 тыс. литров в час;Насосная станция Gardena 4000/5 Classic, страна-производитель – Германия, – оптимальный вариант для водоснабжения дачного или жилого загородного дома, имеет высокий показатель производительности (3,6 тыс.л/ч) при небольшой потребляемой мощности 0,85 кВт, подходит для использования круглый год. Под брендом Gardena выпускают не только оборудование для водоснабжения, но и другую садовую технику, например, аэратор;Среди российских торговых марок следует отдать предпочтение товару производства компании Джилекс Джамбо, – перечень производимых ею насосных станций обширен, практически все модели отличаются наличием строенного эжектора;Для источников глубиной 50 м идеально подойдет станция марки AL-KO, модель HWA 1300 F, она также отлично подходит для системы водоснабжения с несколькими точками разбора, широко используется в изготовлении систем полива.

      Среди других известных брендов можно назвать такие, как Karcher, Акваробот, Вихрь, BELAMOS, Wilo Jet, – каждая из марок имеет особенности и преимущества. Выбирая технику или оборудование для дачи, будь то насосная станция или, например, дровокол гидравлический, обязательно внимательно изучайте как основные характеристики агрегата, так и его дополнительные опции.

      • Как оформить пространство над диваном
      • Как правильно обустроить офисное помещение, чтобы продуктивность сотрудников возросла

      Принцип работы и устройство насосной станции. Как работает насосный агрегат

      Насосы и насосные станции – важный элемент быта в частном дому. Знание об устройстве и принципе работы насосной станции поможет не только избежать ошибок при выборе.

      Каково устройство насосной станции

      Не зависимо от того, будь то насосы для бассейнов или для водоснабжения, все они схожи по устройству и принципу работы. Например, основные элементы устройства насосной станции:

      • Манометр – необходим для контроля давления.
      • Электродвигатель – обеспечивает работоспособность.
      • Поверхностный электроцентробежный насос – благодаря ему вода поступает и распределяется в доме.
      • Резервуар – для хранения определенного запаса жидкости.
      • Водозабор, фильтрующая сетка и обратный клапан – осуществляют функции: набор воды, ее фильтрацию и предотвращение оттока.

      Обратный клапан, как и водозабор с сеткой размещаются в скважине.

      • Всасывающая магистраль – часть насоса, по которой вода передается от насоса в водопровод.

       

      В зависимости от назначения насосной станции и требований потребителя устройство агрегата может иметь такие дополнения:

      • Накопительный бак – встречается в устаревших насосных станциях. Занимает много места.
      • Реле давления — для включения и отключения агрегата при пиковых значениях давления. Встречается в насосных станциях с гидроаккумулятором.
      • Мембранный бак – благодаря ему при включении агрегата водопроводу не грозит гидроудар. Встречается только в гидроаккумуляторных насосах.
      • Эжектор – создает давление, с помощью которого станция перекачивает воду с большой глубины.
      • Автоматическая система управления – важна, если устройством постоянно пользуются. Регулирует работу агрегата при перепадах напряжения в сети, при холостом ходе, при перегреве и др.

      По какому принципу работает насосная станция

      Все насосные станции для водоснабжения работают по одинаковому принципу:

      • 1. При включении агрегата происходит отбор воды (под давлением) из источника и ее накопление. Когда вода собирается до определенного значения, давление между мембраной и резервуаром уравновешивается. Станция отключается.
      • 2. При потреблении воды снижается давление и жидкость из резервуара поступает через водопровод в кран.
      • 3. Когда уровень жидкости и давления достигает критического значения, насосная станция снова включается для забора воды.

      Благодаря информации о принципе работы насосной станции и ее устройстве Вы сможете грамотно организовать водоснабжение в доме. Также выбранный Вами насос гарантированно не выйдет из строя раньше времени.

      Интернет-магазин «Богатый дом» — сайт, где Вы без проблем найдете насосы и насосные станции для скважин и колодцев по подходящей стоимости. Обращайтесь к нам, если Вам нужно качественное оборудование для водоснабжения и отопления!

      Устройство и принцип работы трансформатора

      Назначение и виды трансформатора.

      Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, преобразующее преобразование переменного напряжения. Т.е. эта машина позволяет опускать или поднимать. Устанавливаемые на силовые трансформаторы осуществляют междугороднюю передачу электроэнергии высоким напряжением до 1150кВ. А непосредственно в местах потребления идет падающее напряжение в пределах 127-660В. При таких значениях обычно бывают различные электрические компоненты, которые устанавливаются на заводах, фабриках и в жилых домах.Электроизмерительные приборы, электросварка и другие элементы в цепи высокого напряжения также требуют применения трансформатора. Они бывают одно-, трехфазными, двух- и многообмоточными.

      Существует несколько типов трансформаторов, каждый из которых определяется своими функциями и назначением. Силовой трансформатор преобразует электрическую энергию в сетях, которые предназначены для использования и приема этой энергии. Трансформатор тока предназначен для измерения больших токов в устройствах электрических систем.Трансформатор напряжения преобразует высокое напряжение в низкое. Автотрансформаторная электрическая и электромагнитная связь, за счет прямого соединения первичной и вторичной обмоток. Импульсный трансформатор преобразует импульсные сигналы. Разделительный трансформатор отличается тем, что первичная и вторичная обмотки электрически не соединены друг с другом. Одним словом, во всех видах принцип работы трансформатора очень похож. Еще можно выбрать гидротрансформатор, принцип которого заключается в передаче крутящего момента на трансмиссию от двигателя.Это устройство позволяет плавно изменять скорость вращения и крутящий момент.

      Рекомендовано

      Происхождение славян. Влияние разных культур

      Славяне (под этим названием), по мнению некоторых исследователей, появились в повести только в 6 веке нашей эры. Однако язык национальности несет в себе архаичные черты индоевропейского сообщества. Это, в свою очередь, говорит о том, что происхождение у славян ч …

      Устройство и принцип действия трансформатора.

      Принцип работы трансформатора — это проявление электромагнитной индукции. Это устройство состоит из магнитопровода и двух расположенных на нем обмоток. Один — электричество, второй — подключение потребителей. Как упоминалось выше, эти обмотки называются первичной и вторичной соответственно. Магнитопровод из листовой электротехнической стали, элементы которого изолированы лаком. Часть, в которую входит катушка, называется сердечником. Причем такая конструкция получила более широкое распространение, поскольку имеет ряд преимуществ — простую изоляцию обмоток, простоту ремонта, хорошие условия охлаждения.Как видно, принцип работы трансформатора не так уж и сложен.

      Трансформаторы имеют конструкцию брони, значительно уменьшающую их габариты. Чаще всего встречаются однофазные трансформаторы. Боковое ярмо в таком оборудовании играет роль защиты обмотки от механических повреждений. Это очень важный фактор, потому что небольшие трансформаторы не имеют корпуса и размещаются с другим оборудованием в общем пространстве. Трехфазные трансформаторы обычно изготавливаются с тремя стержнями.Конструкция банистерия также используется в трансформаторах большой мощности. Хоть это и увеличивает стоимость электроэнергии, но позволяет уменьшить высоту магнитопровода.

      Трансформаторы различают по типу шатунов: стыковые и ламинированные. В стыках шатуны и коромысла собраны отдельно и соединены опорными деталями. И ламинированные листы накладываются внахлест. Ламинированные трансформаторы находят большее применение, потому что они имеют гораздо более высокую механическую прочность.

      Принцип работы трансформатора также зависит от цилиндрических, круглых и концентрических обмоток.Оборудование на большие и средние мощности имеет газовое реле.

      Насосная станция: принцип работы и устройство

      С каждым годом увеличивается количество жителей мегаполисов и крупных городов, которые начинают задумываться о приобретении и обустройстве собственного загородного жилья. Одни решают купить дом в деревне, другие строят постройки своими руками, колодец, а третьи заказывают бревенчатые и каркасные дома у строительных компаний, которые выполняют и окончательный монтаж на подготовленном участке.

      Реализовать эту идею можно по-разному. Причины «переезда» из городов разные: это может быть желание обеспечить своих близких экологически чистой едой; уйти от городского шума и суеты; иметь свой дом, а не квартиру непонятно кому принадлежит бетонный дом. Однако на этом пути человек вынужден решать вопросы, о которых жители квартир даже не слышали. Например, что такое насосная станция. Придется понять принцип его работы.

      Основа жизни

      Всем известно, что без воды невозможно выжить. Неудивительно, что при строительстве загородного дома хозяин в первую очередь думает об источнике. Проложить трубопровод от ближайшего центрального водопровода к участку и в помещение проще всего. Однако не у всех есть такая возможность. Очень часто единственный доступный источник — это колодец или колодец на участке.

      Но если летом, прищурившись от утреннего солнышка, можно с удовольствием пройтись босиком по росе и принести в дом несколько ведер, то осенью и зимой такая перспектива вряд ли кого-то порадует.К счастью, то, что еще десять лет назад казалось невероятным, теперь доступно каждому. Это насосные станции водоснабжения. Принцип их работы позволяет организовать локальный водопровод в едином фермерском хозяйстве.

      Шаг в автономию

      Для обеспечения дома водой бытовая насосная станция. Принцип его работы основан на балансе двух давлений — воды и воздуха, о чем мы поговорим позже. Для работы данного устройства необходимо выполнение нескольких условий:

      — Наличие колодца, колодца или другого источника.В этом случае расстояние от нее до места установки станции должно быть минимальным, иначе придется усложнять схему разводки с помощью промежуточных резервуаров. Другими словами, чем ближе источник к дому, тем лучше.

      В данном случае классическая бытовая насосная станция, принцип работы которой не позволяет создавать напор на больших расстояниях. Обычно протяженность маршрута до 20 м. Если это условие не выполняется, то необходима подкачивающая насосная станция

      Устройство, применение, принцип действия

      .

      Оборудование для перекачки различных жидкостей и веществ представлено на рынке в разных исполнениях.Разработчики стремятся оптимизировать конструкцию, чтобы обеспечить высокую производительность и достаточную мощность. Однако с увеличением КПД наблюдается обратный процесс быстрого износа рабочих элементов в процессе эксплуатации. В свою очередь, струйные насосы избавлены от таких недостатков, так как в них отсутствуют рабочие узлы, которые подвергались бы интенсивным нагрузкам. Чтобы понять другие особенности и преимущества этого типа агрегатов, следует более подробно рассмотреть их конструкцию.

      Насосный агрегат

      В устройстве не предусмотрены вращающиеся элементы, а конструктивные детали и узлы ориентированы на обеспечение работы рабочих жидкостей.Насос состоит из четырех компонентов, включая всасывающую камеру, сопло, смесительный бак и диффузор. Также устройство струйного насоса может предусматривать комплектацию специальными форсунками, предназначенными для подачи рабочих жидкостей. Одна модель агрегата может быть дополнена различными сужающимися элементами. Конструкция представлена ​​в различных модификациях и в зависимости от типа используемого гидроносителя. В частности, есть устройства для работы с жидкими средами, газообразными веществами и гидромиксом.

      Как работают струйные насосы?

      Такие устройства работают по принципу передачи кинетической энергии. Энергетический заряд передается от потоков рабочих жидкостей к перекачиваемой среде. Важно отметить, что в процессе переноса не задействуются механические устройства и промежуточные узлы. Высокая мощность обратной связи обеспечивается скоростью, с которой рабочая жидкость выходит из сопла под давлением. При отсутствии движущихся компонентов возрастает роль вакуумных камер, которыми оборудован струйный насос.Принцип работы агрегата предусматривает образование свободного пространства в емкости, куда засасывается жидкость. То есть носитель из приемной камеры по всасывающим каналам направляется в емкость, а затем в смесительное отделение . В процессе слияния функциональной жидкости и носителя происходит обмен энергией, в результате чего сила потока ослабляется. Конечной точкой в ​​простейших системах является емкость сбора, в которую среда входит с пониженной скоростью, но с сохраненным напором.

      Тактико-технические характеристики

      Обычно такие агрегаты, в которых щадящие с точки зрения износа конструкции жидкости не отличаются высокой производительностью. Отчасти это подтверждает пример струйных насосов, но в некоторых сегментах применения их возможностей вполне достаточно. Например, производительность устройств может достигать 30 л / ц. Этот показатель относится к профессиональному оборудованию, а упрощенные конструкции обеспечивают в среднем 15-17 л / ц. Что касается высоты подъема, то работа струйного насоса рассчитана на диапазон 8-15 м, хотя некоторые модификации специального назначения могут обеспечивать подъем до 20 метров.Но в этом случае значительно снижается производительность и КПД, поэтому для таких нужд часто используются альтернативные конструкции насосов.

      Типы насосов

      Как уже отмечалось выше, конструкции различаются по типу обслуживаемой жидкости. Теперь стоит рассмотреть их более подробно. Наиболее популярные модели работают с водовозами и смесями, не оказывающими деструктивного воздействия на коммуникационную инфраструктуру агрегата. Такие устройства называются эжекторами и действуют по принципу откачки и всасывания в разных камерах.Распределенные и струйные насосы, функция которых ориентирована на обслуживание агрессивных сред. Это эрлифты, применяемые в скважинах и системах связи, обеспечивающих перекачку химически активных смесей и жидкостей с наличием твердых частиц. Менее популярны, но в некоторых случаях инжекторы незаменимы. Это устройства, которые тоже работают с жидкостями, но функциональной средой в данном случае является пар.

      Применения

      Разнообразие вариантов конструкции привело к соответствующему распределению насосов этого типа.В частности, они используются в химической промышленности для перекачки кислот, щелочей, масляных носителей, солевых смесей и мазута. Технологи в этой отрасли ценят

      Конструкция / принцип работы

      4.7.1 Конструкция / принцип работы

      Принцип работы одноступенчатых насосов Рутса. соответствует принципу работы многоступенчатых насосов, т.к. описано в главе 4.5. В вакуумном насосе Рутса два синхронно роторы встречного вращения (4) бесконтактно вращаются в корпусе (рис. 4.16). Роторы имеют конфигурацию восьмерки и разделены друг от друга и от статора узким зазором. Их действующие принцип аналогичен шестеренному насосу с одним двухзубым каждая шестерня перекачивает газ от впускного отверстия (3) к выпускному порт (12). Один вал приводится в движение двигателем (1). Другой вал синхронизируется с помощью пары шестерен (6) в зубчатой ​​камере. Смазка ограничена двумя камерами подшипника и шестерни, которые изолированы от всасывающей камеры (8) лабиринтными уплотнениями (5) с компрессионные кольца.Потому что на всасывании нет трения камеры, вакуумный насос Рутса может работать на высоких скоростях вращения (1500 — 3000 об / мин). Отсутствие возвратно-поступательных масс также обеспечивает беспроблемную динамическую балансировку, что означает, что вакуум Корня насосы работают очень тихо, несмотря на свою высокую скорость.

      Дизайн

      Подшипники вала ротора расположены в двух боковых крышках. Они есть спроектированы как неподвижные подшипники с одной стороны и как подвижные (свободные) подшипники с другой стороны, чтобы обеспечить неравномерное тепловое расширение корпуса и ротор.Подшипники смазываются маслом, которое вытесняется в подшипники и шестерни разбрызгивающими дисками. Проход карданного вала к снаружи в стандартных версиях уплотняется радиальными уплотнительными кольцами вала изготовлены из FPM, погруженного в уплотнительное масло. Чтобы защитить вал, уплотнительные кольца проходят по защитной втулке, которую можно заменить при изношенный. Если требуется герметичное уплотнение снаружи, насос также может приводиться в движение посредством муфты на постоянных магнитах с баллончиком.Этот конструкция обеспечивает уровень утечки $ Q_I $ менее 10 -6 Па · м 3 с -1 .

      Характеристики насоса, нагрев

      Так как насосы Рутса не имеют внутренней компрессии или выхода клапан, при открытии всасывающей камеры объем газа возвращается назад во всасывающую камеру и затем должен быть снова выпущен против давление на выходе. В результате этого эффекта, особенно в наличие высокого перепада давления между входом и выходом, a генерируется высокий уровень рассеивания энергии, что приводит к значительный нагрев насоса при малых расходах газа, которые только транспортируют низкое количество тепла.Вращающиеся поршни Рутса относительно трудно охладить по сравнению с корпусом, так как они практически с вакуумной изоляцией. Следовательно, они расширяются больше, чем корпус. Чтобы предотвратить контакт или захват, максимально возможное давление дифференциал, а также рассеиваемая энергия ограничены перепускной клапан (7). Он подключен к входной стороне, и давление сторона прокачиваемых каналов. Открывается нагруженная пластина клапана при превышении максимального перепада давления и позволяет большая или меньшая часть всасываемого газа течет обратно из сторона нагнетания к стороне входа, в зависимости от производительности.Из-за ограниченный перепад давления, стандартные насосы Рутса не могут разряд в зависимости от атмосферного давления и требует подкладочного насоса. Однако вакуумные насосы Рутса с перепускными клапанами могут быть включены. вместе с подкачивающим насосом даже при атмосферном давлении, таким образом увеличивая их скорость откачки с самого начала. Это сокращает время эвакуации.

      Рисунок 4.16: Принцип работы насоса Рутса

      Подвесные насосы

      Одноступенчатые или двухступенчатые пластинчато-роторные насосы или внешняя пластина насосы используются в качестве маслосмазываемых форвакуумных насосов.Винтовые насосы или многоступенчатые насосы Рутса могут использоваться в качестве сухих реверсивных насосов. Насос такие комбинации могут использоваться для всех приложений с высокая скорость откачки в диапазоне низкого и среднего вакуума. Жидкое кольцо насосы также можно использовать в качестве форвакуумных насосов.

      Насосы Рутса с газовым охлаждением

      Чтобы вакуумные насосы Рутса работали против атмосферных давления, некоторые модели имеют газовое охлаждение и не имеют перепускных клапанов (Рисунок 4.17). В этом случае газ, выходящий из выпускного фланца (6) через охладитель (7) снова попадает в середину всасывающей камера (4). Этот искусственно созданный поток газа охлаждает насос, позволяя ему сжиматься против атмосферного давления. Вход газа есть управляется поршнями Рутса, что устраняет необходимость в каких-либо дополнительные клапаны. Нет возможности термической перегрузки даже при работе на предельном давлении.

      Рисунок 4.17: Принцип работы насоса Рутса с газовым охлаждением

      На рисунке 4.17 показано поперечное сечение системы охлаждения с газовым охлаждением. Вакуумный насос Рутса. Направление потока газа вертикальное сверху вниз. дно, позволяя жидким или твердым частицам захватывать впускное отверстие поток стечь вниз. На этапе I камера (3) открывается вращение поршней (1) и (2). Газ поступает в камеру через входной фланец (5) под давлением $ p_1 $.На этапе II камера (3) изолирована как от входного фланца, так и от фланец давления. Входное отверстие (4) для охлаждающего газа открыто. вращением поршней в фазе III. Камера (3) заполнена до выходного давления $ p_2 $, и газ продвигается к фланец давления. Первоначально объем всасывания не меняется с вращательное движение поршней Рутса. Газ сжимается поступающий охлаждающий газ. Поршень Рутса теперь продолжает вращаться (фаза IV), и это движение выталкивает уже сжатый газ через охладитель. (7) в сторону нагнетания (фаза V) при давлении $ p_2 $.

      Насосы Рутса с газовым охлаждением могут использоваться в диапазоне входного давления от 130 до 1013 гПа. Потому что во всасывании нет смазки камеры, они не выпускают туман и не загрязняют среду, которая перекачивается. Последовательное соединение двух из этих насосов позволяет предельное давление снизить до 20–30 гПа. В комбинации с дополнительные вакуумные насосы Рутса, предельное давление может быть уменьшено до диапазон среднего вакуума.

      Скорость откачки и степень сжатия

      Характерные рабочие характеристики насосов Рутса: скорость и степень сжатия.Теоретическая скорость откачки $ S_ {th} = S_0 $ — объемный расход, который насос вытесняет без противодавление. Степень сжатия $ K_0 $ при работе без газа рабочий объем (входной фланец закрыт) зависит от выходного давления $ p_2 $. Диапазон скоростей откачки от 200 м 3 · ч -1 до нескольких тысяч м 3 · ч -1 . Типичный Значения $ K_0 $ находятся в диапазоне от 10 до 75.

      Рисунок 4.18: Степень сжатия воздуха без нагрузки для корней насосы

      На степень сжатия отрицательно влияют два эффекта:

      • Обратным током в зазоры между поршнем и корпусом
      • Газом, который осаждается при адсорбции на поверхностях поршень на выходной стороне и повторно десорбируется после поворота в направлении сторона всасывания.

      В случае выходного давления от 10 -2 до 1 гПа молекулярная поток преобладает в зазорах уплотнения, что приводит к меньшему обратному потоку из-за их низкая проводимость.Однако объем перекачиваемого газа обратно через адсорбцию, которая относительно высока по сравнению с объем перекачиваемого газа снижает степень сжатия.

      $ K_0 $ является самым высоким в диапазоне от 1 до 10 гПа, поскольку молекулярный поток все еще преобладает из-за низкого давления на входе в уплотнительные зазоры насоса, поэтому обратный поток невелик. Поскольку газ перенос за счет адсорбции не зависит от давления, он меньше важнее, чем пропорциональный давлению поток газа, который транспортируется по скорости откачки.

      При давлениях выше 10 гПа ламинарный поток возникает в зазоры и проводимость зазоров значительно увеличиваются, что приводит к снижению степени сжатия. Этот эффект особенно заметно в насосах Рутса с газовым охлаждением, которые достигают степени сжатия всего приблизительно $ K_0 $ = 10.

      Ширина зазора имеет большое влияние на степень сжатия. Из-за разного теплового расширения поршней и корпуса, однако они не должны опускаться ниже определенных минимальных значений, чтобы Избегайте контакта ротора со статором.

      насосов. Насосное оборудование

      3. Поставляемые насосы

      Поршневые насосы

      Насосы как гидравлическая машина могут быть роторно-динамическими и объемными. Насосы прямого вытеснения работают путем последовательного заполнения рабочей полости перемещаемой средой и последующего вытеснения этой среды.Дополнительная энергия передается жидкости в ротодинамических насосах за счет перемещения рабочих частей такого насоса. Это одна из основных классификаций, так как в ее основе лежит основной принцип работы насосов. Поэтому, несмотря на большое разнообразие, насосы одного типа будут иметь схожие особенности, которые проявляются в большей или меньшей степени в зависимости от конкретной реализации принципа работы.

      Основные типы поршневых насосов:

      Насос поршневой (плунжерный) — насосное оборудование объемного действия.Рабочее устройство представляет собой неподвижную рабочую полость, представляющую собой цилиндр с двумя клапанами, движущаяся часть которого (плунжер или поршень) перемещается вперед и назад. Плунжер может приводиться в действие кривошипно-шатунным механизмом или вручную рычагом.

      При движении поршня назад объем рабочей полости увеличивается, а давление снижается, что обеспечивает всасывание перекачиваемой среды. При этом, чтобы предотвратить обратный ток жидкости, клапан входного канала открыт, а выходной — закрыт. При заполнении рабочего развала поршень начинает двигаться вперед.При этом переключаются клапаны и перемещаемая среда вытесняется в выходной канал. Жидкость постоянно движется, пока рабочий цикл повторяется.

      Описанный принцип действия обеспечивает плунжерные и поршневые насосы несколькими отличительными особенностями, которые определяют области их применения. Во-первых, это прерывность подачи порциями одинакового объема, что делает насосы такого типа малоприменимыми в случаях, когда необходима равномерная подача, но эти насосы успешно применяются в двигателях внутреннего сгорания и других областях, где требуется порционная подача.Во-вторых, самовсасывающий — это возможность запустить насос без предварительной заливки. Третий и наиболее важный фактор заключается в том, что поршневые и плунжерные насосы способны создавать чрезвычайно высокое давление на выходе при сохранении относительно небольшого расхода. Благодаря этим факторам такой тип насосов широко применяется в водоструйных установках, которые используются для очистки поверхностей направляемой струей жидкости под высоким давлением.

      Схема принципа работы поршневого (плунжерного) насоса

      Мембранный насос — принцип конструкции рабочей полости данного типа насосного оборудования аналогичен поршневому насосу с той лишь разницей, что вместо плунжера или поршня установлена ​​гибкая мембрана, приводимая в действие механически или пневматически.

      Применение мембраны дает ряд преимуществ перед поршневыми насосами и определяет специфику их применения. Одна из главных особенностей — отсутствие уплотнений в конструкции насоса, что позволяет использовать диафрагменные насосы для работы со средами, утечка которых недопустима. Эти среды могут быть токсичными, очень летучими или взрывоопасными. Мембранные насосы также могут легко перекачивать жидкости с твердыми включениями. Смазка движущихся частей также не требуется, что упрощает обслуживание и эксплуатацию.Однако по отношению к поршневым насосам основными недостатками мембранных насосов являются пониженное производимое давление и повышенный износ рабочей мембраны.

      Схема принципа работы диафрагменного насоса

      Насос винтовой — насосное оборудование объемного действия, в котором рабочие полости создаются за счет ограничения пространства между корпусом насоса и вращающейся частью — винтом (в данном случае используется конический винт) или несколькими винтами. Во время вращения шнеков замкнутое пространство с перемещаемой средой перемещается от входного сопла к выходному соплу, и среда переносится этим действием.

      Винтовой насос самовсасывающий, как и любой другой поршневой насос. От большинства других поршневых насосов они отличаются практически отсутствием несогласованности подачи. Благодаря конструктивным особенностям эти винтовые насосы малошумны в работе, способны создавать значительный напор и перекачиваемую среду с твердыми включениями, не разрушая этих включений. Сочетание характеристик винтовых насосов позволяет успешно применять их в нескольких областях, таких как пищевая, химическая, нефтехимическая и т. Д.Производство этих насосов является дорогостоящим и связано с множеством технических проблем, но в большинстве случаев их эффективность перевешивает эти недостатки.

      Схема принципа работы винтового насоса

      Роторно-пластинчатый насос — гидравлическая машина объемного действия, которая при работе создает несколько рабочих камер, разделяя пространство корпусом насоса, ротором и двумя соседними пластинами (лопатками). Ротор расположен внутри корпуса и имеет пазы, в которые пластины устанавливаются свободно (или под действием пружины).Один конец этих пластин упирается в тело и скользит по нему. Ротор и ось корпуса смещены, поэтому при вращении ротора объем данной рабочей полости изменяется, и из-за этого воздействия переносится жидкость.

      Роторно-пластинчатые насосы не получили широкого распространения по сравнению с поршневыми или центробежными, но они имеют ряд преимуществ, которые могут сделать их применение более выгодным. Насосы этого типа компактны, не имеют значительной непоследовательности подачи, довольно просты в изготовлении и эксплуатации.Конструкция рабочего устройства обеспечивает возможность работы в реверсивном режиме, а при нагнетании жидкости в насос он может работать как гидромотор. Пластины изнашиваются больше всего, но их легко заменить, что упрощает ремонт и обслуживание.

      Дополнительный акцент можно сделать на насосах с водяным паром. В таком насосе пластины жестко закреплены. В процессе работы внутри корпуса создается устойчивое жидкостное кольцо, а ротор, пластины, корпус и поверхность жидкостного кольца образуют рабочую полость.Насосы этого типа используются как вакуумные. Несомненным преимуществом этих насосов является отсутствие соприкасающихся деталей, что обеспечивает им высокую стойкость к различным загрязнениям. Некоторые недостатки водяных насосов заключаются в необходимости добавления системы улавливания и возврата жидкости, которая уносится с перекачиваемым газом во время работы.

      Схема принципа работы пластинчатого насоса

      Насос шестеренчатый — насосное оборудование с зубчатыми передачами. В корпус устанавливаются шестерни, и между стенками корпуса и соседними зубьями шестерни создаются рабочие полости.Зацепление зубьев соседних шестерен приводит к уменьшению объема соответствующих рабочих полостей. Это, в свою очередь, приводит к вытеснению переносимой части среды в напорный патрубок.

      Насосы этого типа могут работать в реверсивном режиме; их конструкция проста и позволяет достигать высоких скоростей вращения шестерен. При этом коэффициент надежности у них выше, чем у многих насосов, используемых для аналогичных целей. Шестеренчатые насосы часто применяются для перекачки различных вязких сред, таких как расплавленные полимеры или жидкие строительные смеси.При этом принцип действия шестеренчатого насоса требует повышенной точности изготовления деталей, чтобы исключить возможность обратного перетока перекачиваемой среды во время работы.

      Схема принципа работы шестеренчатого насоса

      Перистальтический (шланговый) насос — насосное оборудование объемного действия простой конструкции, но необычного принципа действия. Гибкая трубка или шланг — это рабочий орган перистальтического насоса. Этот шланг охватывает ротор с роликами на нем.Шланг можно прижимать к роликам силой натяжения или катать по специальной поверхности. Шланг полностью пережимается при взаимодействии с роликом, и часть его объема отделяется этим действием. Во время вращения ротора эти разделенные объемы перемещаются внутри шланга, пока не попадут в выпускную секцию шланга.

      Конструкция этого типа имеет ряд преимуществ перед большинством других насосов, что в некоторых случаях делает перистальтические насосы незаменимыми. Главная особенность этих насосов — отсутствие контакта металла с металлом во время работы, что значительно продлевает срок службы его движущихся частей (кроме шланга) и отсутствует контакт между средой и частями насоса.Последняя особенность привела к широкому использованию перистальтических насосов в медицине и фармацевтике, где необходимо перекачивать среду без деформации и загрязнения, как в случае принудительной циркуляции крови. Только гибкий элемент (трубка или шланг) подвержен износу, и этот элемент легко заменяется, что упрощает обслуживание и ремонт. Этот тип насосов также является самозаливным. При этом максимально развиваемое давление перистальтических насосов невелико, гибкий элемент подвержен сильному износу, а его максимальная рабочая температура ограничена.

      Схема принципа работы перистальтического (шлангового) насоса

      Ротодинамические насосы

      Основные типы ротодинамических насосов:

      Рабочее колесо:

      Трение:

      Центробежный насос — один из наиболее широко известных и используемых типов насосов. Дополнительная энергия передается перекачиваемой жидкости за счет центробежной силы, которая действует на переносимую среду от лопаток, жестко закрепленных на рабочем колесе в корпусе насоса. Рабочее колесо жестко закреплено на валу, который приводится в движение двигателем.По сравнению с большинством объемных поршневых насосов центробежные насосы не самовсасывающиеся, и перед запуском они требуют предварительной заливки жидкостью.

      Насосы этого типа не могут работать с большими расходами жидкости, при этом жидкость подается непрерывно без дискретности, что характерно для поршневых насосов прямого вытеснения. Производство центробежных насосов связано с некоторыми трудностями, но эксплуатация и обслуживание этих насосов довольно просты. В случае неисправности рабочего колеса, его легко снять с рабочего вала и заменить новым.Отсутствие клапанов в конструкции центробежных насосов также способствует его надежности и устойчивости к любым включениям в перекачиваемой среде. Осевая сила неизбежно возникает во время работы насоса. Для компенсации такой силы реализовано несколько инженерных решений, например установка второго рабочего колеса на вал для компенсации осевых сил. Увеличение напора центробежного насоса возможно за счет последовательной установки нескольких рабочих колес на один вал и обеспечения многоступенчатой ​​конструкции.

      Схема принципа работы центробежного насоса

      Насос осевой — рабочее колесо помещено в цилиндрический корпус. Когда рабочее колесо вращается, на его противоположных сторонах создается перепад давления, и жидкость переносится этим действием. Осевой насос требует заливки перед запуском, как и центробежный.

      Осевые насосы обеспечивают меньший напор по сравнению с аналогичными центробежными насосами, но их чрезвычайная простота конструкции и возможность установки насоса сразу в линию делают их в некоторых случаях особенно предпочтительными.

      Схема принципа работы осевого насоса

      Насос вихревой — гидравлическая машина ротодинамического действия. Рабочий орган — рабочее колесо с радиальными или наклонными лопатками. Рабочее колесо установлено внутри корпуса с минимальным зазором. Рабочее колесо и корпус создают свободное кольцевое пространство. Когда рабочее колесо вращается, входящий поток воды закручивается лопастями, и этим действием создаются вихри. При этом лопасти в несколько раз ускоряют жидкость, пока она протекает через кольцевую полость насоса.

      Обычно вихревые насосы сравнивают с центробежными насосами, поскольку они имеют много общих черт и могут использоваться для аналогичных целей. Из-за движения жидкости внутри корпуса этот тип насосов создает более высокий напор по сравнению с аналогичным центробежным насосом. Поэтому его используют, когда необходимо подавать жидкость с относительно низким расходом, но с большим напором. Также следует отметить, что вихревой насос является реверсивным, то есть может работать как в прямом, так и в обратном направлении, и является самовсасывающимся по сравнению с центробежными насосами.Эти особенности позволяют использовать вихревые насосы для перекачки газовоздушных смесей и сжиженных газов. Недостатком вихревого насоса является пониженный КПД.

      Насос вихревой — гидравлическая машина ротодинамического действия. Рабочий орган — рабочее колесо с радиальными или наклонными лопатками. Рабочее колесо установлено внутри корпуса с минимальным зазором. Рабочее колесо и корпус создают свободное кольцевое пространство. Когда рабочее колесо вращается, входящий поток воды закручивается лопастями, и этим действием создаются вихри.При этом лопасти в несколько раз ускоряют жидкость, пока она протекает через кольцевую полость насоса.

      Обычно вихревые насосы сравнивают с центробежными насосами, поскольку они имеют много общих черт и могут использоваться для аналогичных целей. Из-за движения жидкости внутри корпуса этот тип насосов создает более высокий напор по сравнению с аналогичным центробежным насосом. Поэтому его используют, когда необходимо подавать жидкость с относительно низким расходом, но с большим напором. Также следует отметить, что вихревой насос реверсивный, т.е.е. он может работать в прямом и обратном направлениях и самовсасывается по сравнению с центробежными насосами. Эти особенности позволяют использовать вихревые насосы для перекачки газовоздушных смесей и сжиженных газов. Недостатком вихревого насоса является пониженный КПД.

      Дисковый насос — гидравлическая машина ротодинамического действия, в которой среда перемещается без ударов. Конструкция этих насосов аналогична центробежным насосам, но конструкция крыльчатки сильно отличается.Рабочий орган дискового насоса состоит из плотно прилегающих друг к другу дисков на одном валу, которые не имеют лопаток. Переносимая жидкость движется от центра дисков к их периферии, и этому движению способствует ламинарный поток слоев жидкости около дисков, который отводит промежуточные слои.

      Перекачивание среды без ударов дает дисковым насосам ряд существенных преимуществ, определяющих область их применения. Большое значение имеет низкий уровень шума таких насосов, а также деликатное обращение с рабочей средой, когда насос практически не влияет на среду.Дополнительным преимуществом в этом случае является низкое обратное влияние; поэтому для перекачивания абразивной среды рекомендуется использовать дисковые насосы. Также важна возможность работы при предельно высоких оборотах рабочего вала, так как это свойство обеспечивает высокие кавитационные качества дисковых насосов. Все заявленные преимущества, включая простоту конструкции и изготовления, во многих случаях оправдывают использование этих насосов, несмотря на относительно низкий КПД.

      Схема принципа работы дискового насоса

      Насос червячный — состоит из двух основных элементов.Один из них — это ротор, который называется червяком, а другой — статор, который является корпусом насоса. Червяк изготовлен из коррозионностойких и стойких к истиранию металлов, статор имеет внутреннюю облицовку из нескольких типов эластомеров. Когда ротор вращается, он захватывает, затем отделяется, вступая в контакт со статором, и проталкивает желобные части перемещаемой среды. Комбинация всех перемещаемых порций образует поток среды через насос.

      Благодаря конструкции шнековых насосов, не создающей ударных сил для перемещаемого материала, они применяются для перекачивания жидкостей, которые в соответствии с технологическим процессом не должны повреждаться при транспортировке по трубопроводу.Насосы данного типа успешно используются для перекачки густых и вязких сред; поэтому этот насос широко применяется в пищевой, химической и нефтехимической промышленности.

      Применение насосного оборудования

      В зависимости от конкретной задачи на одном участке может применяться насосное оборудование разной конструкции и принципа действия. Здесь мы поговорим о группах насосов, которые связаны по своему назначению.

      Насос-дозатор — насосное оборудование, предназначенное для дозирования заданного количества жидкости.Для этой цели идеально подходят поршневые насосы прямого вытеснения: поршневые, мембранные и т. Д. Они позволяют дозировать заданное количество перекачиваемой среды и предотвращают обратный поток жидкости. Для выполнения такой функции эти насосы могут быть снабжены дополнительными системами или иметь некоторые конструктивные особенности. Поршневые насосы могут быть оснащены несколькими рабочими полостями, которые приводятся в действие от одного привода и имеют смещенный рабочий цикл относительно друг друга. Некоторые модели дополнительно оснащены механизмом регулировки рабочего объема полости для более точного дозирования.Для управления и дозирования насосы этого типа оснащены шаговыми двигателями или другими устройствами управления, поэтому рабочее устройство будет выполнять заданное количество движений. При дозировании учитываются особенности применяемого типа насоса. Например, мембранные насосы используются, когда измеряемая жидкость ядовита, химически агрессивна или взрывоопасна.

      Шламовый насос — насосное оборудование, которое предназначено для перекачки жидкостей с высоким содержанием твердых частиц различного размера.Это могут быть донные отложения из различных водоемов, резервуаров и котлованов, речной песок и шламы. Шламовые насосы могут иметь обычную погружную или полупогружную конструкцию. Обычно для этих целей применяются центробежные насосы. При этом к ним предъявляются дополнительные требования: устойчивость к абразивному износу и способность переносить среды с высоким содержанием твердых частиц. Эти особенности обеспечиваются применением износостойких материалов и подбором оптимального соотношения между скоростью вращения рабочего колеса и размером рабочего колеса, поскольку при снижении скорости вращения увеличивается абразивный износ его элементов и соответственно увеличивается размер.

      Подкачивающий насос — входит в состав насосных агрегатов и предназначен для повышения давления или создания дополнительного вакуума в системе. Имеет конструкцию вакуумного насоса (может быть паромасляным, пароструйным, механическим и др.). Используется в водопроводе для увеличения напора. Подкачивающий насос может быть установлен перед основным рабочим насосом для обеспечения работы последнего в безкавитационном режиме или для обеспечения забора жидкости из удаленных сосудов.

      Буровой насос — насосное оборудование одноцелевого назначения, которое применяется в буровом оборудовании и предназначено для обеспечения циркуляции бурового раствора в пробуренной скважине.Конструкция такого насоса может быть роторного или поршневого типа. Применяются насосы аксиального, плунжерного и поршневого типов. Такие тяжелые условия эксплуатации являются причиной нескольких требований к буровым насосам. Они должны обеспечивать постоянную и равномерную подачу бурового раствора, чтобы предотвратить нежелательное влияние пульсаций. Между тем они должны быть достаточно мощными, чтобы циркулировать жидкость, и быть устойчивыми к абразивному износу циркулирующей жидкостью, а также обеспечивать возможность быстрого ремонта и замены сломанных деталей.

      Насос глубинный — насосное оборудование преимущественно полупогружного исполнения, когда ниже уровня перекачиваемой жидкости имеется только рабочий орган — рабочее колесо. Эти насосы имеют длинный цилиндрический корпус, что упрощает установку в рабочее положение. Глубинные насосы способны создавать высокий напор, достаточный не только для подъема жидкости, но и для ее питающего трубопровода.

      Как следует из названия, глубинный насос применяется для подъема жидкости из различных скважин и карьеров.Их можно использовать для подачи воды с артезианских русел и для откачки воды из затопленных подвалов и траншей. Погружные насосы также могут применяться в горнодобывающей, химической, строительной и других отраслях промышленности.

      Пенный насос — насосное оборудование, предназначенное для перекачки эмульсий и пульп с различным фазовым коэффициентом. Вертикальный пенный насос представляет собой конструкцию, объединенную в одно устройство, и состоит из двигателя, специального резервуара и центробежного насоса. Отличительной особенностью пенных насосов является конический резервуар с тангенциальным забором эмульсии.Вращающаяся крыльчатка создает в этом приеме вихревую полость перекачиваемой среды, в которой часть газа отделяется, а часть жидкости попадает на рабочее колесо и выходит в сопло.

      Основная особенность этого типа насосов определяет область их применения. Пенные насосы используются на любых объектах, где необходимо перекачивать различные типы эмульсий. Такие насосы используются на очистных сооружениях, где необходимо удалить плавающий слой на флотационных установках, а также на обогатительных, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях.Пенные насосы также используются в строительстве, так как они способны перекачивать строительные смеси.

      Насос пожарный — в основном консольный центробежный насос, предназначенный для пожаротушения. Поскольку центробежный насос не обладает способностью к самовсасыванию, его можно подключить к вакуумному насосу для заливки, если вода забирается из водоема. Если жидкость для пожаротушения забирается из бака, который находится выше уровня всасывающего патрубка, то заливка не требуется. Пожарный насос может быть дополнительно укомплектован манометром и системой динамического изменения напора для предотвращения повреждения насоса или пожарного рукава в случае его закалки или засорения.Если для тушения пожара используется пенная смесь, то пожарный насос комплектуется смесителем пены для вспенивания, где перекачиваемая вода смешивается в заданной пропорции с пенообразователем, который подается из отдельной емкости.

      Насосное оборудование прочее:

      Герметизированные мотопомпы
      Насосные станции и агрегаты
      Насосы для поддержания пластового давления
      Насосы насосные с магнитной муфтой
      Пневматические насосы
      Пластинчато-роторные насосы

      Ковшовый элеватор.История насосного оборудования

      Насос — гидравлическая машина, которая предназначена для перекачивания жидких сред. Это простое определение основано на многовековом развитии насосного оборудования от простейших механизмов (таких как винтовой и рычажный насос Архимеда) до современных насосов, которые способны обеспечивать чрезвычайно высокий напор и иметь несравненно более высокий коэффициент полезного действия.

      Механизмы, способные передавать жидкость, стали необходимыми, когда потребность в жидкости возросла в областях, куда жидкость не могла попасть под действием силы тяжести, и превзошли возможности для переноса жидкости вручную в сосудах (ведрах, бочках и т. Д.)). В древности районы, пригодные для поселения людей, помимо других факторов определялись наличием водных ресурсов. По этой причине крупные поселения существовали только возле крупных рек, различных водоемов и колодцев, которые могли удовлетворить потребность в пресной воде. Рост поселений и развитие сельского хозяйства стимулировали строительство систем каналов, но вода продолжала двигаться под действием силы тяжести. Однако ковшовый элеватор был изобретен еще в Древнем Египте. Это было водяное колесо с недолетом, представляющее собой простой ковшовый элеватор, способный поднимать жидкость на определенную высоту.Это позволило заполнить водоемы, находящиеся выше уровня канала, и создать дополнительный напор. Ковшовый элеватор не является насосом, но представляет собой вектор будущего развития насосного оборудования. Взгляд на насосы как на простые механизмы перекачки жидкости пришлось пересмотреть гораздо позже, когда были изобретены и разработаны сложные машины.

      Сегодня насосное оборудование, помимо простой перекачки жидкости, должно измерять жидкость, перекачивать большие объемы жидкости или подавать под высоким давлением, а также должно работать с вязкими, взрывоопасными или химически активными средами.Совершенствование насосного оборудования было бы невозможно без развития точных наук, создания новых материалов (различных сплавов, полимерных мембран и т. Д.), А в настоящее время без разработки электронных устройств контроля и управления.

      Что такое емкостной преобразователь? — Определение, принцип, преимущества, недостатки и использование

      Определение: Емкостной преобразователь используется для измерения смещения, давления и других физических величин.Это пассивный преобразователь, поэтому для работы ему требуется внешнее питание. Емкостной преобразователь работает по принципу переменной емкости. Емкость емкостного преобразователя изменяется по многим причинам, таким как перекрытие пластин, изменение расстояния между пластинами и диэлектрическая проницаемость.

      Емкостной преобразователь содержит две параллельные металлические пластины. Эти пластины разделены диэлектрической средой, которая представляет собой воздух, материал, газ или жидкость. В обычном конденсаторе расстояние между пластинами фиксировано, но в емкостном преобразователе расстояние между ними варьируется.

      Емкостной преобразователь использует электрическую величину емкости для преобразования механического движения в электрический сигнал. Входная величина вызывает изменение емкости, которая напрямую измеряется емкостным преобразователем.

      Конденсаторы измеряют как статические, так и динамические изменения. Смещение также измеряется напрямую путем подсоединения измеримых устройств к подвижной пластине конденсатора. Он работает как в контактном, так и в бесконтактном режимах.

      Принцип работы

      Уравнения ниже выражают емкость между пластинами конденсатора

      Где A — площадь перекрытия пластин в м 2
      d — расстояние между двумя пластинами в метрах
      ε — диэлектрическая проницаемость среды в Ф / м
      ε r — относительная диэлектрическая проницаемость
      ε 0 — диэлектрическая проницаемость свободного места

      Принципиальная схема емкостного преобразователя с параллельными пластинами показана на рисунке ниже.

      Изменение емкости происходит из-за физических переменных, таких как смещение, сила, давление и т. Д. Емкость преобразователя также изменяется в зависимости от изменения их диэлектрической проницаемости, что обычно связано с измерением уровня жидкости или газа.

      Емкость преобразователя измеряется по мостовой схеме. Выходное сопротивление преобразователя равно

      .

      Где, C — емкость
      f — частота возбуждения в Гц.

      Емкостной преобразователь в основном используется для измерения линейного смещения.Емкостной преобразователь использует следующие три эффекта.

      1. Изменение емкости преобразователя из-за перекрытия пластин конденсатора.
      2. Изменение емкости происходит из-за изменения расстояний между пластинами.
      3. Емкость изменяется из-за диэлектрической проницаемости.

      Для измерения смещения используются следующие методы.

      1. Преобразователь, использующий изменение площади пластин — Уравнение ниже показывает, что емкость прямо пропорциональна площади пластин.Соответственно изменяется и емкость с изменением положения пластин.

      Емкостные преобразователи используются для измерения больших перемещений от 1 мм до нескольких см. Площадь емкостного преобразователя изменяется линейно в зависимости от емкости и смещения. Изначально нелинейность в системе возникает из-за ребер. В противном случае он дает линейный отклик.

      Емкость параллельных пластин равна

      .

      где x — длина перекрывающейся части пластин,
      ω — ширина перекрывающейся части пластин.

      Чувствительность смещения постоянна, поэтому она дает линейную зависимость между емкостью и смещением.

      Емкостной преобразователь используется для измерения углового смещения. Он измеряется подвижными пластинами, показанными ниже. Одна из пластин преобразователя неподвижная, а другая подвижная.

      Векторная диаграмма преобразователя показана на рисунке ниже.

      Угловое перемещение изменяет емкость преобразователей.Емкость между ними максимальна, когда эти пластины перекрывают друг друга. Максимальное значение емкости выражается как

      .

      Емкость при угле θ выражается как,

      θ — угловое смещение в радианах. Чувствительность к изменению емкости равна

      .

      180 ° — это максимальное значение углового смещения конденсатора.

      2. Преобразователь, использующий изменение расстояния между пластинами. — Емкость преобразователя обратно пропорциональна расстоянию между пластинами.Одна пластина преобразователя неподвижна, а другая подвижна. Смещение, которое необходимо измерить, связано с подвижными пластинами.

      Емкость обратно пропорциональна расстоянию, из-за которого конденсатор показывает нелинейный отклик. Такой тип преобразователя используется для измерения малых перемещений. Векторная диаграмма конденсатора представлена ​​на рисунке ниже.

      Чувствительность преобразователя непостоянна и варьируется от места к месту.

      Преимущества емкостного преобразователя

      Ниже приведены основные преимущества емкостных преобразователей.

      1. Для работы требуется внешняя сила, поэтому он очень полезен для небольших систем.
      2. Емкостной преобразователь очень чувствителен.
      3. Обладает хорошей частотной характеристикой, поэтому используется для динамического исследования.
      4. Преобразователь имеет высокое входное сопротивление, следовательно, они имеют небольшой эффект нагрузки.
      5. Для работы требуется небольшая выходная мощность.

      Недостатки емкостного преобразователя

      Основные недостатки преобразователя следующие.

      1. Металлические части преобразователей требуют изоляции.
      2. Рама конденсатора требует заземления для уменьшения влияния паразитного магнитного поля.
      3. Иногда преобразователь демонстрирует нелинейное поведение из-за краевого эффекта, который контролируется с помощью защитного кольца.
      4. Кабель, соединяющий датчик, вызывает ошибку.

      Использование емкостного преобразователя

      Ниже приведены варианты использования емкостного преобразователя.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *