8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бытовые насосы: виды и назначение

Бытовые насосы: виды и назначение

Различные насосы относятся к так называемым «невидимым помощникам». Мы даже не осознаем, насколько зависим от этих малоприметных устройств. Между тем, 20% электроэнергии в мире потребляется насосами различного типа и мощности. Если в кране нет воды — значит где-то сломался насос, который ее подает. Соответственно, и канализация в доме работать тоже не будет.

Бытовые насосы обычно классифицируются по их назначению. Это могут быть:

  • Поверхностные насосы.
  • Насосные станции водоснабжения.
  • Садовые насосы
  • Циркуляционные насосы.
  • Погружные насосы.
  • Грязевые или дренажные насосы.
  • Скважинные насосы.
  • Канализационные установки.

У всех них имеются конструктивные особенности, вызванные спецификой применения. Использование насоса не по назначению приводит к быстрому выходу его из строя. Часто без надежды на восстановление.

Немного истории и теории

У истоков насосной техники стоит великий изобретатель Архимед. Его устройство «архимедов винт» и сегодня используется в некоторых видах насосов. Классическую помпу для откачки воды и пожарный насос изобрел Ктесибий еще в 1 веке до нашей эры. Это устройство верой и правдой служит людям вот уже два с лишним тысячелетия. Насосы такого типа называю поршневыми. Сегодняшние поршневые насосы имеют мало общего с машиной Ктесибия, но идея перемещения жидкости за счет изменения занимаемого ею объема, остается той же самой.

Другим великим изобретателем, Леонардо да Винчи, в 15 веке была высказана мысль о возможности создания избыточного давления за счет центробежных сил, возникающих при вращении. Но осуществить эту конструкцию удалось только два века спустя, с появлением высокооборотных двигателей. С тех пор подобные установки постоянно совершенствовались, и на сегодняшний день центробежная конструкция насоса заняла лидирующие позиции в сегменте бытового насосного оборудования. Это объясняется ее простотой, неприхотливостью, возможностью работы в сильно загрязненных средах. Окончательно революцию в конструкциях насосов завершили композитные подшипники и изолирующие материалы. Они не требуют смазки, не истираются, не нуждаются в замене. Применение композитов позволяет изготавливать насосы, работающие годами в самых грязных и агрессивных жидкостях.

Бытовые насосы центробежного типа могут иметь одно или несколько рабочих колес, в состав конструкции может входить эжектор для повышения давления воды, специальная конструкция рабочих колес и встроенные измельчители дают возможность перемещать даже сильно загрязненные и вязкие жидкости.

Основные параметры насосов

  • Напор. Приращение удельной энергии жидкости между его входом и выходом. Единица измерения — метр. Определяет дальность перемещения или высоту подъема жидкости.
  • Производительность (подача). Объем жидкости, который выдается насосом в трубопровод за единицу времени. Единицы измерения литр в секунду (л/с) или кубический метр в час (м 2 /час).
  • Мощность, которую затрачивает насос для получения необходимого напора, плюс мощность, затраченная на преобразование механической энергии в энергию движения жидкости. Единица измерения — киловатт (кВт). Определяет мощность двигателя насоса.
  • Коэффициент полезного действия (КПД). Соотношение затраченной энергии и полученной энергии движения жидкости. Единица измерения — %. Служит основанием для решения о целесообразности использования конкретной модели насоса в конкретной ситуации.

Поверхностные насосы

Самый простой способ обеспечить свой дом или дачу водой для полива и бытовых нужд — использовать для этой цели поверхностный насос. Его главная особенность — забор воды производится из водоема с открытой поверхностью через патрубок, сам насос находится вне жидкости. Желательно, чтобы срез воды находился ниже насоса (например, в колодце). Перед началом работы рабочая емкость насоса должна быть наполнена водой. Основные преимущества поверхностного насоса:

  • Высокая производительность.
  • Непрерывность работы.
  • Простота установки, обслуживания и демонтажа.
  • Бесшумная работа (при отсутствии эжектора).
  • Сравнительно невысокая цена.

Эжектор — устройство, создающее дополнительное избыточное давление за счет вторичного прохождения частью жидкости насосных колес. Поверхностный насос с эжектором нужно покупать, если от места забора воды до насоса расстояние больше 5 метров, так как при этом всасывающие свойства насоса резко падают. Но насос с эжектором может шуметь, так что место для него следует выбирать подальше от жилого помещения.

Качественные поверхностные насосы, например торговой марки Джамбо (Джилекс), комплектуются датчиком давления, манометром, гидроаккумуляторм и вентилятором охлаждения двигателя. Они обеспечивают напор до 50 метров и производительность до 70 литров в минуту при мощности 1,1 кВт, чего вполне достаточно для водоснабжения дома и приусадебного участка. Глубина всасывания насосов Джамбо (то есть, расстояние по вертикали от оси насоса до точки забора воды) не более 9 метров.

Местом установки поверхностного насоса может быть небольшой приямок у колодца, накрытый сверху люком. Особо укрепленного фундамента не требуется. Демонтаж на зиму также не требует особых усилий. Если же предполагается эксплуатировать насос и при морозах, то место установки необходимо утеплить, так как его работа при температурах ниже +1 градус запрещается.

Насосные станции водоснабжения

Всасывающий насос, оборудованный емкостью для создания постоянного избыточного давления и автоматикой управления, переходит в разряд насосных станций. В отличие от поверхностного насоса, подобные станции стационарно устанавливаются в подвале коттеджа или дачи, утепляются и звукоизолируются. Необходимая мощность насоса рассчитывается, исходя из количества домочадцев и площади приусадебного участка, куда будет подаваться вода для полива. Для обслуживания небольшой семьи и участка в стандартные 6 соток достаточно мощности

Читать еще:  Кондиционеры Mitsubishi Electric: разновидности моделей и функции

Типичным примером современной насосной станции водоснабжения может служить Grundfos Hydrojet JP 6/50. Она построена на базе самовсасывающего насоса JP, оборудована мембранным напорным баком емкостью 50 литров и обеспечивает давление в системе 6 бар. Автоматическое управление отключает насос при достижении нужного давления, не дает возможности «сухого старта». Дополнительным оборудованием насосных станций обычно становятся различные фильтры для устранения нежелательных примесей в воде.

Садовые насосы

Это поверхностные насосы упрощенной конструкции. Они играют роль вспомогательного оборудования для повышения давления в существующей магистрали и перераспределения ее на отдельные участки. Такие насосы чаще всего используются для полива (отсюда и название), обслуживания фонтанов и водных каскадов, перекачки воды из бассейнов и других подсобных работ. Оборудуются фильтрами грубой очистки для отсекания мелкого мусора и обратным клапаном для защиты от «сухого старта».

Примером такого насоса может быть HAMMER NAC800Р. Его производительность составляет 60 л/мин при напоре 40 метров. Мощность насоса 0,8 кВт. В воде допускаются твердые частицы диаметром до 3 мм.

Циркуляционные насосы

Эти устройства служат не для водо-, а для теплоснабжения. Применяются они для обеспечения кругового перемещения воды в системе обогрева дома. Встраивается в трубопровод, для чего имеют фланцы или гайки на входном и выходном патрубках. Особенностью эксплуатации циркуляционных насосов является высокая температура перемещаемой жидкости. Предельное значение этого параметра обязательно указывается в паспорте.

Конструкции циркуляционных насосов различаются, прежде всего, конструкцией ротора. Он может быть «мокрым», то есть отделенным от статора и помещенным в перекачиваемую жидкость, либо «сухим», то есть электродвигатель полностью отделен от жидкости и соединяется с рабочим колесом самоуплотняющейся втулкой.

Преимуществами «мокрого» ротора является:

  • Сферический ротор.
  • Бесшумность работы.
  • Малая вероятность заклинивания ротора известковыми отложениями.
  • Экономичность.
  • Долгий срок службы.

Примером циркуляционного насоса подобного типа может стать Grundfos UP 20-30 N-150, имеющий напор 3 метра и производительность 1,31 м 3 /час.

Дополнительными характеристиками циркуляционного насоса являются:

  • Монтажная длина. Расстояние между срезами входного и выходного патрубков.
  • Диаметр присоединения. Измеряется в дюймах. Должен соответствовать диаметру трубы в месте установки.
  • Допустимая рабочая температура. Определяется параметрами системы обогрева помещения.

Электропитание циркуляционных насосов может подключаться через блок с ручным переключением частоты вращения двигателя, либо через блок автоматики, который подстраивает частоту вращения для поддержания установленной температуры воды в системе обогрева. Модульный принцип построения позволяет демонтировать двигатель без полного демонтажа насоса.

Погружные насосы

Как понятно из названия, такой насос непосредственно погружается в перемещаемую жидкость, в отличие от поверхностного, который всегда находится вне ее. Такой подход ликвидирует главный недостаток поверхностного насоса — резкое падение КПД по мере глубины забора воды. Невозможен и «сухой старт», ведь насос всегда заполнен водой. Электродвигатель надежно загерметизирован и охлаждается все той же жидкостью, которую перекачивает. Чаще всего такой насос используется для откачки грязной воды из подвалов и колодцев. Не нужно путать погружной насос с дренажным. Конструкция обычного погружного насоса не рассчитана на прохождение через нее крупных твердых частиц. Погружные насосы оборудуются поплавковыми выключателями, предотвращающими опускание уровня воды ниже определенного уровня и термореле для предотвращения перегрева электродвигателя. Для подобных насосов существует дополнительный технический параметр — максимальная глубина погружения. Для насосов типа Джилекс, например, он составляет

Весьма популярен погружной насос с вибрационным двигателем. Это один из немногих типов объемного насоса, который широко применяется в быту. Перекачивать таким насосом можно только чистую воду. Его часто используют и как скважинный насос. Максимальная глубина скважины для него составляет всего 40 метров. С другой стороны, постоянная вибрация достаточно быстро разрушает механизм. Тем не менее, при грамотной эксплуатации оснащенный автоматикой вибрационный насос HAMMER NAP200А может прослужить достаточно долго. Главные преимущества вибрационного насоса — сравнительно низкая цена и простота устройства.

Грязевые насосы

Этот тип погружных насосов предназначен для работы с сильно загрязненными жидкостями. Чем и обусловлены особенности конструкции — широкий зазор в рабочих колесах, стойкие к истиранию материалы, повышенную надежность двигателя. Дополнительной характеристикой грязевого насоса является максимально допустимый диаметр твердых частиц (камней, гравия, комков глины) в жидкости. К примеру, для грязевого насоса Джилекс 200/10 Ф он равен 35 мм. Подобные насосы используются при дренажировании садовых участков, откачки воды из подвалов или сточных канав, осушении котлованов или строительных площадок. Ни в коем случае в качестве грязевого насоса нельзя использовать обычный погружной насос! Выход его из строя гарантируется в первые же минуты после включения.

Грязевые насосы комплектуются поплавковым выключателем и тепловым реле защиты двигателя. Конструкция предусматривает, кроме того, дополнительную механическую защиту подшипников специальными щитами.

Скважинные насосы

Это особая разновидность погружного насоса для подачи воды из буровых скважин. Главный параметр для скважинного насоса — напор. Им определяется глубина, с которой вода может быть подана на поверхность. Уже упоминалось, что при глубине скважины до 40 метров в качестве скважинных часто используют вибрационный погружной насос. Если же его напора и производительности недостаточно, то необходим центробежный скважинный насос, к примеру, из серии Grundfos SP. Напор у разных моделей этой марки варьируется от 65 дл 205 метров. Соответственно ему меняется мощность двигателя и растет цена. Поскольку глубина скважины часто оказывается значительно больше, чем предполагалось проектом, то покупать скважинный насос логично после того, как она пробурена и точно установлена глубина водоносного горизонта. Важно и соответствие диаметра насоса диаметру скважины.

Читать еще:  Установка канализационных труб в частном доме

При установке скважинного насоса необходимо защитить и саму скважину от попадания в нее воды с поверхности, грязи и камней. Для этого служат скважинные оголовки, к которым крепится трос для подвески насоса на определенной глубине. На оголовке могут размещаться разъемы для подключения насоса и рым-болты для подвешивания насоса на кран при его опускании в скважину. После установки оголовок плотно закрывает отверстие скважины.

Канализационные установки

Отвод продуктов жизнедеятельности — не менее важная функция насосов, чем подача свежей воды. Далеко не всегда этот процесс может происходить самотеком, особенно при большом удалении дома от канализационного коллектора. Для того, чтобы организовать комфортный и гигиеничный быт, применяются устройства нового поколения — канализационные установки. Они представляют собой компактные блоки, предназначенные для установки на стену в подвальном помещении.

Все детали, контактирующие со стоками, выполнены из нержавеющей стали. Если канализационная установка предназначена для отвода сточных вод с фекалиями и туалетной бумагой, то следует выбирать модель с установленным ножом для измельчения отходов, например Grundfos Sololift2 CWC-3. Для отвода «серых» сточных вод от раковины, посудомоечной машины или душа такое устройство необязательно. Достаточно будет компактной и сравнительно более дешевой Grundfos Sololift2 D-2. Сам насос вместе с электродвигателем установлен в отдельном герметичном отсеке, легко оттуда извлекается для ремонта или профилактики без демонтажа или разгерметизации самой канализационной установки. В крышку установки может быть установлен блок аварийной сигнализации, подающий сигнал о ее переполнении.

Выбор насоса для конкретного применения — дело ответственное, поскольку это агрегат долговременного использования. Здесь не стоит слишком уж экономить, ведь от этого незаметного устройства зависит комфорт семейного гнезда. Ориентироваться следует на известные бренды, так как только они в состоянии обеспечить необходимый уровень надежности.

Проще всего добывать воду при помощи насоса. И вместе с тем, альтернативное устройство подачи воды , когда нет электричества, может оказаться весьма кстати. Рассмотрим, какие бывают виды насосов, не использующие электроэнергию.

Закон сохранения энергии пока что никто не отменял, и поднять воду на высоту без применения энергии все же не получится. Другое дело, что энергия эта может быть механической, физической, солнечной и так далее.
Помню, в детстве мы поливали огород при помощи механического поршневого насоса, установленного в обычной колонке. За лето, покачав таким образом мышцы (поливать огород надо было утром и вечером), мы успевали хорошо окрепнуть и набраться сил. Зимой, конечно, были проблемы: колонка промерзала и приходилось её «отливать» кипятком.
Но плюсы были неоспоримыми: не надо было платить за электроэнергию, а быт становился частично от неё независимым.
Механические насосы, безусловно, подойдут тем хозяйствам, где нет электричества.
Принципы действия насосов многообразны.
Познакомимся с некоторыми из них.

Подача воды без электричества

Поршневой насос

Это тот вид, который описан мной выше.
Подъем воды происходит благодаря созданию разреженного давления над водой в трубе, которое создается благодаря поршню, поднимаемому в трубе благодаря рычагу и мускульным усилиям. Поршень должен плотно прилегать к стенкам трубы, иначе воздух будет просачиваться в трубу и создать разрежение воздуха не удастся.
«Качайте» мышцы на радость своему телу.
Поршни снабжены обратными клапанами, которые перекрывают воде дорогу назад. Таким образом, вода подается по трубе толчками, синхронно движению поршня вверх.
Потом, правда, некоторые хозяева устанавливали двигатель, который посредством установленных дополнительно рычагов позволял качать воду, используя электроэнергию.
Мне нравятся все способы подачи воды, но с этим я знакома лично.

Подача воды без электричества

Подача воды посредством винта Архимеда

Кто не знаком с этим гениальным изобретением великого ученого древности, чья актуальность пережила века и до самого настоящего времени!
У всех дома есть мясорубка. Именно в ней используется это устройство.
Винт частями черпает воду и поднимает её вверх. для движения воды необходимо обеспечить вращение оси винта. Это может быть мускульная сила человека или животных.
Можно автоматизировать процесс, установив дополнительно ветряной двигатель, который и будет вращать винт.
Винтовой принцип подачи воды можно осуществить не только при помощи винта и трубки, в которой он вращается, но и при помощи трубки, изогнутой в виде спирали. Тогда цилиндр не потребуется. Нижний конец трубки опущен в воду. При вращении спиральной трубы вокруг своей оси вода также передвигается снизу вверх по виткам и выливается из верхнего конца трубки.

Актуально, если у вас рядом с участком течет речка, но уровень воды в ней ниже вашего участка.

Насос

Подача воды методом гидротарана

Изобретатель этого метода — Монгольфье. Изобретение относится к 1797 году. Вот ведь как: все самое важное уже придумано до нас!
Принцип действия основан на следующем опыте: текущая вода обладает кинетической энергией. Если на её пути резко установить преграду, то можем получить ощутимый гидроудар. Рядом с блокирующей перегородкой устанавливается вертикальный бак, куда будет вытесняться вода под действием гидротарана. Блокировка снимается, вода может течь дальше. бак снабжен клапанами, благодаря которым вода не может из него вытечь в обратное русло. К баку крепится шланг, по которому движется вода благодаря созданному давлению.
Заслонку нет необходимости поднимать и опускать руками, процесс может быть автоматизирован.
Насосы, действующие по методу гидротарана, есть в продаже. Так что нет необходимости делать его своими руками.

Читать еще:  Древесно-стружечные плиты и ламинированная фанера

Подача воды без электричества

Подача воды аэролифтом

Автор этого изобретения — Карл Лошер немецкий горный инженер.Благодаря воздушному насосу в скважину загоняется воздух. Смешиваясь с водой, он образует пену, которая легко подается вверх по трубе. Насос снабжен ниппелем, чтобы воздух не мог просочиться обратно. Ему одна дорога: смешаться с водой и выйти с ней по другой трубке. Таким способом легче всего добывать воду из скважины.
Вы можете легко сделать это устройство подачи воды своими руками, вам необходим будет только воздушный компрессор.

Ну вот, друзья, мы познакомили вас с тем, как можно добывать воду без электроэнергии. Это поршневой способ, гидротаран, винт Архимеда, аэролифт. Выберите тот способ, который подходит вашем участку и задачам — и покупайте, или сделайте оборудование для подачи воды своими руками.

Другие виды механических насосов

При низкой эффективности рассмотренных механизмов насоса иногда возникает необходимость в дополнительных разработках. Другие виды конструкций часто используются при перекачке воды из различных водоемов.

Винт Архимеда

Идейным создателем конструкции является Архимед. Основу механизма составляет труба в виде цилиндра, в полости которой расположен винт. Конструкция размещается под небольшим углом, поэтому используется на открытых источниках. При вращении лопасти забирают воду и проталкивают ее к поверхности.

По данной аналогии работает шнековый электрический насос. Его используют для непрерывного забора воды из глубоких источников.

Гидравлический таран

Создателем данного водозаборного механизма является Монгольфье. Гидравлическое устройство поднимает воду благодаря кинетической энергии. Принцип конструкции основан на следующем:

  1. Водяной поток блокируется клапаном.
  2. Сверху расположен бак, в который под давлением поступает вода.
  3. Из него жидкость попадает в шланг и доставляется к месту назначения.

Работа конструкции основана на повторяющихся циклах.

Аэролифт

Механизм аэролифта был разработан Карлом Лошером. Принцип действия основан на выталкивании воздухом воды через полую трубу, которая опущена в источник.

В нижней части расположен входной отрезок трубы, через который закачивают воздух через ниппель. Это предотвращает попадание воды в шланг. Образуются пузырьки, они растворяются в водной среде и создают легкий вес жидкости. Пузырьки стремятся вверх вместе с водой.

Вместо ручного насоса можно использовать компрессор, если на участке есть электричество.

Самодельная поршневая помпа

Владельцы земельных участков иногда устанавливают самодельные насосы.

Пример самостоятельного изготовления простого механизма для временного использования выглядит следующим образом:

  1. С 2 пластиковых бутылок откручиваются пробки. Вынимаются прорезиненные прокладки.
  2. Их диаметр должен быть меньше самих пробок, поэтому прокладки подрезаются.
  3. В центре крышки просверливается отверстие диаметром 1 см.
  4. Заготовка из прокладки вкладывается в крышку, а горлышко от бутылки закручивается таким образом, чтобы вкладыш прижимался.
  5. Конструкция помещается в трубку, а сверху закрывается вторым горлышком.
  6. С противоположного конца для водоотвода надевается труба.

Самодельный поршневый насос.

Сборка качественного самодельного поршневого устройства требует больше времени. Для этого необходимо сделать следующее:

  1. Вместо корпуса можно использовать гидроцилиндр или дизельную гильзу. Другой вариант — подобрать металлическую трубу (оптимальная длина — 6-8 см, калибр — более 8 см). Удобнее всего пользоваться токарным станком, т.к. внутри стенки должны быть ровными. При использовании металлического отрезка внутренние дефекты устраняются шабером. Внешняя форма конструкции не играет роли, основное условие — обеспечить равное сечение. Поршень изготавливается с учетом формы внутреннего пространства корпуса.
  2. Вместо крышек можно использовать заготовки из пластика или металла. Однако рекомендуется использовать дерево. Благодаря набуханию от воды деревянные заготовки перекрывают оставшееся пространство между стенками. Нижнюю крышку нужно соединить с запором, а в верхней — просверлить отверстие для штока.
  3. Сбоку на внешней оболочке приваривается патрубок (сначала проделывается отверстие).
  4. Главным условием является наличие уплотнителя, соединенного со штоком.
  5. Жесткие шланги способны заменить входную трубу. Иногда используют пластиковые или металлические трубки.
  6. Мембраны можно вырезать из резины. Закрепить их следует на входном отверстии. Шариковый запор изготавливается из пластика или металла, иногда — из эбонита или стекла.
  7. Шток и выходной отрезок должны позволять размещение механизма на глубине до 1 м.
  8. К штоку нужно закрепить на шарнире ручку. В выходной части штанги нужно вставить болт, для этого сверлится отверстие. Болт проводится через ручку. Следует зафиксировать конструкцию с другой стороны. Для этого используется гайка со штопорной шпилькой. Для возможности возврата к рукоятке (с короткого конца) крепится пружина, нижняя часть которой фиксируется на корпусе винтом.

Можно изготовить глубинное водозаборное устройство по принципу поршневого (для поднятия воды из колодца более 12 м). Для этого заборные трубы устанавливаются с небольшим углублением на уровне грунтовых вод и выводятся наверх. Необходимо укрепить конструкцию хомутами, а на верхней части установить прокладку.

В скважину опускается цилиндр, необходимый для сбора воды. Поршень и створка снизу не должны соприкасаться. Оптимальное расстояние — 5 или 7 см. С ручным приводом соединяется верхний конец штока, пропущенный через прокладку. Закрытие и открытие створок труб осуществляется при движении штанги вверх и вниз. Вода поднимается в полость над поршнем. При выходе ее наружу пространство заполняется воздухом. Это способствует непрерывному подъему воды.

Для долгой и надежной работы самодельного насоса необходимо придерживаться технологии изготовления и правильно осуществлять монтаж на месте.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector