Погружной, поверхностный и полупогружной насос: отличия, характеристики, свойства

Насос - это специальное устройство, которое путем придания жидкости потенциальной или кинетической энергии перемещает ее под напором (всасывает или нагнетает).

• Q - объем жидкости, который насос способен переместить за определенную единицу времени (объемная подача);
• N - потребляемая мощность;
• H - КПД (коэффициент полезного действия);
• р - давление, которое развивается в работе;
• H - напор, который соответствует конкретному давлению.

Другими словами, насос - это устройство, которое преобразует энергию, создаваемую двигателем или силой человека в энергию потока самой жидкости. Также может применяться для перемещения потоков газов или смесей, взвесей, коллоидных веществ. Движущей силой является образовавшаяся разность давлений.

Принцип действия

• По характеру сил, которые преобладают: динамические (преобладание силы инерции) и объемные (преобладание сил давления).
• По виду соединения входа/выхода насоса с рабочей камерой: периодическое (объемный насос или поршневой) и постоянное (динамический насос или центробежный) соединение.

Классификация динамических насосов

Динамические насосы принято подразделять на группы с общими характеристиками.

• способу подведения жидкости к рабочим колесам;
• способу отведения жидкости из колеса;
• конструкции корпуса;
• роду применения;
• роду перекачиваемой жидкости;
• способу привода;
• быстроходности;
• количеству рабочих колес;
• расположению оси вала.

Классификация объемных насосов

Объемные насосы также делятся по характеристикам на группы.

• приведению насоса в действие;
• зависимости от служебного назначения;
• роду действия;
• конструкции поршня;
• роду привода;
• расположению цилиндров;
• роду перекачиваемой жидкости;
• скорости движения поршня.

В промышленности, а также в частном хозяйстве, наибольшее применение получили погружные, полупогружные и поверхностные насосы.

Выбор насоса для воды

Для частного пользования потребители предпочитают приобретать небольшие насосы или насосные станции, которые смогут максимально эффективно обеспечить дом и участок водой.

Выбор насоса должен основываться на ряде параметров, каждый из которых имеет свой смысл.

• Глубина скважины, с которой насосу предстоит встретиться. В зависимости от глубины шахты, а также удаленности жилья от источника жидкости, выбирается тип насоса, а также его мощность.
• Уровень воды. Может быть статическим и динамическим. Статический - уровень воды, который постоянно в источнике в то время, когда нет откачки воды. Динамический - соответствует расстоянию от поверхности водной глади до земли во время активной работы насоса

Погружные насосы

Погружной насос опускается ниже уровня жидкости, которую он перекачивает. Такой принцип работы обеспечивает активное охлаждение узлов агрегата, позволяет осуществлять подъем жидкостей с большой глубины, а также перекачивать жидкость с растворенным газом.

Установка осуществляется в технологических емкостях, колодцах, буровых скважинах.

• Штанговые. В данном типе насосов двигатель находится на поверхности жидкости, а связь осуществляется через штангу (механический способ).
• Бесштанговые. Представляют собой единый агрегат с гидравлическим или электрическим двигателем. Питание подается через погружаемый силовой кабель. Бесштанговыми являются колодезный, скважинный, дренажный и фекальный насосы.

Показателем качества и эффективности работы погружного насоса является длительность периода устойчивой работы с высоким показателем энергоэффективности. Данный параметр называется Pump Life Cycle Length (Pump LCL) in a Water Well. Длина жизненного цикла насоса в скважине влияет на издержки на ремонт и эксплуатацию агрегата.

• ирригационные системы;
• перекачка сжиженных углеводородных газов;
• добыча нефти;
• добыча урана, редкоземельных элементов, золота;
• утилизация геотермальной энергии низкого потенциала;
• водоснабжение и канализация промышленных и муниципальных сооружений, частных домов;
• Насосы для перекачки жидкостей из подвальных помещений или бассейнов, водоснабжения частного характера.

Поверхностные насосы

Данные насосы используются для увеличения напора в системе водоснабжения дома.

• простота установки;
• небольшие габариты;
• возможность легкого монтирования без привлечения специалистов;
• устойчивая работа при наличии воздушных пробок;
• подача воды с большим давлением;
• высокий КПД.

• высокая чувствительность к чистоте воды;
• максимальная рабочая глубина - примерно 9 м;
• использование эжектора снижает производительность и надежность системы;
• высокий уровень шума;
• необходимость заполнения магистрали водой.

Принцип работы

Принцип работы: вода всасывается за счет того, что на конце шланга, опущенного в воду, создается разрежение. Разница давления, возникающая в этом случае, равна величине атмосферного давления (760 мм рт. ст.).

Плотность воды меньше плотности ртути, произведя расчеты получается, что рабочая высота насоса, перекачивающего воду, составит 10,3 м. Однако, введя в расчеты длину горизонтального патрубка, получится реальная рабочая высота около 8 - 9 м.

Рассчитывая параметры для приобретения насоса, нужно учесть удаленность источника от насоса.Формула для расчетов выглядит так: У = 4(8 - Х).

• У - длина горизонтальной части;
• Х - высота подъема жидкости.

Конструкция поверхностного насоса

Поверхностные насосы делятся на группы, в каждой из которой используются различные принципы работы.

• Вихревые. Компактные и недорогие агрегаты. КПД - около 45 % (низкий показатель). Применяются для полива или откачки воды из подвалов. Надежность не высокая, в качестве устройства для обеспечения бесперебойной подачи воды не рекомендуются.
• Центробежные. КПД 92%. Давление - высокое, что позволяет использовать их для подачи воды в насосных станциях.
• Эжекторные. Работают за счет применения принципа Бернулли на двух контурах: в первом контуре жидкость подается в сопло эжектора, а за счет разницы давления из внешнего контура всасывается жидкость. Такой принцип позволяет опускать эжектор на глубину и решать вопрос с ограничением высоты всасывания. Однако, для откачки воды с глубины, чаще применяют погружные устройства.

Полупогружные насосы

Полупогружной насос - это агрегат, который может применяться как в промышленности, так и в домашних условиях.

Расположение рабочего вала обуславливает их вертикальную конструкцию. Набор рабочих элементов у насосов данного типа не сильно отличается от остальных. Присутствует электродвигатель, опускная труба и рабочий орган. Рабочий орган и двигатель разнесены по разные стороны цилиндрического корпуса, который частично погружают в жидкость. Такое положение обеспечивает нахождение рабочего органа в жидкости, а электродвигателя - на поверхности. Вал располагается внутри корпуса и передает вращательное движение к рабочему органу от электродвигателя. Выходной вал и рабочий орган связаны гибкой муфтой.

Рабочим органом может быть вихревое или центробежное колесо, поршень или эксцентриковый винт. От того, что является рабочим органом устройства, зависит принцип работы насоса - объемный или динамический.

Крепление осуществляют при помощи болтов, которыми агрегате прикручивается к крышке резервуара. Если используются насосы небольшого размера, то крепление может отсутствовать.

• возможность работы с жидкостями разной степени загрязненности;
• возможность самого насоса зависит от типа жидкости;
• простота эксплуатации.

Сравнительные характеристики

В таблице приведены сравнительные характеристики погружного, полупогружного и поверхностного насосов.

Отличие полупогружного и погружного, как можно сделать вывод, не слишком большое. Разница в принципе монтажа является существенной в том случае, когда необходимо осуществлять перекачку жидкости с большей глубины, с которой не справится полупогружной насос. А выбирая, поверхностный или погружной насос необходимо приобрести, учитывают все параметры жидкости и скважины.

Популярные модели насосов разных типов

Модели погружных насосов

Насос скважинный фирмы Aquario, модель «Aquario ASP1С-70-90».

Диаметр насоса составляет - 90 мм
максимальный рабочий напор по вертикали - 74 м.
Рабочая мощность - 900 Вт.
Производительность составляет - 55 л/мин.
Длина шнура - 45 м.

Тип насоса - центробежный.

Устройство: насос многоступенчатый, рабочие колеса «плавающего» типа, электродвигатель, конденсатор. Конденсатор встроен, тип двигателя - омывающийся.

Предназначение: подача воды из скважины, колодца, открытого водоема. Применяется для полива садовых участков и подачи воды в дом.

• вращательные движения, воспроизводимые насосом, обеспечивают большой КПД;
• уровень шума низкий;
• рабочая система агрегата долговечна, так как нет хрупкой и изнашиваемой клапанно-поршневой связки;
• не оказывают вредного воздействия на систему водоснабжения и скважину.

Основное преимущество: бесшумность. Установка данного насоса обеспечивает высокую скорость подачи воды с большой глубины с низким уровнем шума, который не беспокоит жильцов дома.

Насос фекальный фирмы «Oasis», модель Oasis FS-110R с режущим механизмом.

Тип насоса - фекальный. Максимальное число включений в час - 20. Высота подъема жидкости - 11 м., напряжение 220 В, частота - 50 Гц.

Электродвигатель - однофазный, с короткозамкнутым ротором, однофазный.

Мощность 1,1 кВт, подача 24 м3/ч.

Насос оснащен лезвием для измельчения частиц. Максимальный диаметр пропускаемых частиц - 50 мм. Диаметр входного патрубка 2”.

Агрегат является эффективным для откачки сильно загрязненной воды, в которой присутствуют крупные частицы. Специальное режущее лезвие измельчает попадающие в воду элементы.

Конструкция: электродвигатель, насосная часть, корпус, поплавковый выключатель.

Автоматическое отключение двигателя насоса осуществляется при помощи статора с термопроектором. Отключение происходит при превышении температуры обмоток допустимой нормы.

Насос рекомендуется дл загородных домов и дачных участков.

Модели поверхностных насосов

Насос поверхностный производства фирмы Unipump, модель AUTO JS 60-5.

Максимальный вертикальный напор - 33 м, мощность - 450 Вт.

Производительность - 50 л/мин.

В наличии гидроаккумулятор на 5 л.

Максимальная глубина всасывания - 8 м.

Температура воды - от 1°C до 35°C, перекачиваемая жидкость - только чистая.

Вертикальная установка насоса с центробежным механизмом.

Насос китайского производства состоит из электродвигателя, гидроаккумулятора, реле давления (блок автоматики), манометра, кабеля с вилкой и шланга.

Гидроаккумулятор оснащен мембраной из пищевой резины.

Принцип действия: водопроводная сеть находится под давлением. В результате падения давления в системе после открытия крана система по сигналу реле давления автоматически запустит насос. После закрытия крана насос продолжает работать до нагнетания давления в 3 атм., после чего устройство отключается.

Перед установкой насоса необходимо убедиться в качестве воды. В случае сильной загрязненности жидкости данная модель не рекомендуется к установке. Допустим монтаж только после применения очистных или фильтровальных станций. Монтаж агрегата осуществляется согласно инструкции по эксплуатации.

Насосная станция фирмы поверхностный Хозяин, модель Хозяин НС-1000.

На насос предоставляется гарантия 1 года.

Максимальная глубина погружения - 8 м.

Максимальный рабочий напор по вертикали составляет 45 м при мощности 1000 Вт.

Производительность - 70 л/мин.

Допустимая максимальная температура жидкости от 1°C до 35°C.

Насос, оснащенный встроенным эжектором, подлежит горизонтальной установке.

Диаметр выходного отверстия 1".

Допускается наличие твердых частиц не более 1 мм. Тип перекачиваемой воды - чистая.

Насос применяется для перекачки чистой воды, с минимальным количеством примесей.

Предназначен агрегат для домашнего использовании в системах подачи воды и орошения участков. Общее количество механических примесей не должно превышать 100 г/м3.

Модели полупогружных насосов

Полупогружной насос фирмыUnipump, модель БАВЛЕНЕЦ БВ 0,12-40-У5.

Максимальный рабочий напор по вертикали - 80 м, при этом максимальная глубина погружения - 75 м.

Мощность в 245 Вт обеспечивает подачу воды с производительностью 26 л/мин.

Вода должна быть только чистая, установка предполагается вертикальная. Диаметр скважины должен быть не менее 100 мм

Агрегат обеспечивает перекачку воды на большие расстояния по горизонтали. Вибрационный и электромагнитный механизм обеспечивают подачу воды наверх, однако насос нельзя располагать близко ко дну.

• низкое энергопотребление;
• компактность агрегата;
• низкий вес при алюминиевом корпусе;
• простота устройства;
• обеспечение подъема жидкости с глубины в 35 м.

Полупогружной насос фирмы Grundfos, модель SQ 2-55.

Насос производства Германии оснащен плавным пуском, прилагается гарантия на 2 года.

Диаметр насоса - 74 мм, мощность в 700 Вт обеспечивает максимальный вертикальный напор в 68 м с производительностью 50 л/мин.

При номинальной мощности 1020 Вт есть защита от перегрева, а разрешенная температура окружающей среды может быть до 35 °C.

Насос предназначен для чистой воды, без ила, грязи и глины. Рекомендуется к применению для подачи грунтовой воды в домах и водопроводных станциях небольших размеров.

• наличие обратного клапана;
• компактные габариты и небольшой вес;
• фильтр;
• наличие плавного пуска агрегата