Механические насосы

Для перекачки воды из колодцев и скважин применяются электромеханические насосы, которые в зависимости от принципа действия подразделяются на центробежные, шестеренчатые и электромагнитные (вибрационные).

Электрический центробежный насос состоит из двух основных частей: электродвигателя и лопастного центробежного насоса. Рабочее колесо вместе с лопастями заключено в корпус, выполненный в виде улитки. К приемному и нагнетательному отверстиям корпуса присоединяются всасывающий и напорный трубопроводы. Рабочее колесо с лопастями соединяется с валом электродвигателя. Вода, заполняющая насос, при вращении рабочего колеса под действием центробежной силы выбрасывается из корпуса в напорный трубопровод. Во время вращения рабочего колеса во всасывающем патрубке насоса создается разрежение, за счет которого вода непрерывно поступает во всасывающий трубопровод. Насосы центробежного типа могут работать только в том случае, если рабочее колесо, а, следовательно, и всасывающий трубопровод заполнены водой. Поэтому, чтобы удерживать воду внутри насоса при его остановке, на конце всасывающего трубопровода должно быть установлено приемное устройство с обратным клапаном.

Если насос запускают в работу впервые после монтажа или ремонта, то в его корпус предварительно заливают воду, обращая внимание на то, чтобы не образовывались воздушные пробки.

Работа насоса характеризуется производительностью и напором. Насос следует подбирать с таким расчетом, чтобы его производительность соответствовала часовому расходу воды в системе водоснабжения, а напор был достаточен для подъема воды на требуемую высоту и преодоления сопротивлений трубопроводов и арматуры.

В табл. 1 приведены технические характеристики центробежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф, а в табл. 2 — малогабаритных бытовых центробежных электронасосов.

Таблица 1. Технические характеристики центробежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф


Таблица 2. Технические характеристики бытовых электронасосов


Недостаток центробежных насосов — необходимость предварительной заливки водой. Этого недостатка лишены шестеренчатые насосы, которые не требуют заливки водой. Хотя шестеренчатые насосы менее производительны и менее надежны, чем центробежные насосы.

Широкое распространение получили объемноинерционные насосы с электромагнитным вибрационным двигателем. Принцип их действия основан на использовании электромагнитных колебаний, передаваемых клапану-плавнику. При сравнительно небольшой потребляемой мощности (250 Вт) и малой массе производительность таких насосов достигает 1,5 м³/час при максимальном напоре 40 м.

Электромагнитные насосы не имеют трущихся поверхностей, вращающихся деталей и не требуют смазки. Характеристики вибрационных электронасосов приведены в табл. 3.

Таблица 3. Технические характеристики электромагнитных (вибрационных) насосов


Электромагнитные (вибрационные) насосы предназначены для подъема воды из колодцев и трубчатых скважин при их непосредственном погружении в воду без предварительной заливки водой. Питаются насосы от однофазной сети переменного тока при длительном режиме работы. Пример установки электронасоса «Малыш» показан на рис. 1.


Рис. 1. Установка электронасоса «Малыш»: а — в колодце: б — в обсадной трубе: 1 — насос; 2 — связка провода со шлангом; 3 — подвеска капроновая; 4 — пружинная подвеска из резины; 5 — провод; 6 — шланг; 7 — перекладина; 8 — вилка; 9 — кольцо; 10 — труба обсадная

При наличии водозабора из колодца или скважины с насосной установкой целесообразно применять систему водоснабжения с водонапорным баком. Как правило, водонапорный бак оборудуется автоматикой для включения и выключения электронасоса.

Объем бака принимают равным 20-25% суточного водопотребления жилого дома и для средней семьи из 4-х человек — составляет около 150-200 литров. В качестве бака удобно использовать металлическую бочку и устанавливать ее нужно в наиболее высоком месте дома, чаще всего на чердачном перекрытии. Для того, чтобы вода не замерзала в холодное зимнее время, водонапорный бак необходимо тщательно теплоизолировать. Водонапорный бак целесообразно изготавливать из нержавеющего материала или тщательно обработать изнутри антикоррозийным покрытием. Бак оборудуют системой подающих, отводящих, переливных и спускных трубопроводов (рис. 2).


Рис. 2. Водонапорный бак: 1 — подкладочные бруски; 2 — расходная труба; 3 подающая труба; 4 — вентиль; 5 — бак; 6 — крышка; 7 — поплавковый клапан; 8 — поддон; 9 — переливная труба; 10 — спускная труба; 11 грязевая труба; 12 — воронка; 13 — приемный бачок

Но не всегда возможна установка водонапорных баков, потому существует второй вариант водоснабжения жилых домов — это применение гидропневматических установок.

Гидравлические установки имеют определенные преимущества по сравнению с водонапорными баками, так как они могут размещаться на любом этаже здания, в подвалах, колодцах и т. д. Однако для их надежной работы требуется бесперебойное электроснабжение.

Установка состоит из следующих основных элементов (рис. 3): электронасоса, гидропневматического бака, блока управления и обвязки с арматурой.


Рис. 3. Общий вид гидропневматической водоподъемной установки: 1 — насос «Агидель» или «Малыш»; 2 — гидроаккумулятор; 3 — блок управления; 4 — манометр; 5 — датчик реле давления; 6 — вентиль для накачки воздуха; 7 — сгон 3/4"; 8 — вентиль 3/4"; 9 — штуцер; 10 — контргайка 3/4"; 11 — тройник 3/4"; 12 — водоподводящий патрубок; 13 — воздушная камера; 14 — жидкостная камера; 15 — резиновая диафрагма

Основной элемент установки — гидропневматический бак. Он состоит из двух элиптических днищ с обработкой, между которыми установлена резиновая диафрагма, разделяющая бак на воздушную (верхнюю) и жидкостную (нижнюю) камеры. Установка автоматизирована, насос включается и выключается в зависимости от давления воды в системе.