Виды насосов для водоснабжения, их устройства и принцип действия

Вне зависимости от того, владеете ли вы частным домом или квартирой, приусадебным участком или небольшой дачей, может приключиться ситуация, когда может понадобиться насос для воды. Причиной могут послужить разные жизненные ситуации. Давления системы может быть недостаточным для того, чтобы на верхние этажи многоквартирных домов доходил нормальный поток воды. Это сказывается на показателях комфорта дальнейшего проживания всей семьи.

Владельцы частных домов, которые находятся на почтительном расстоянии от города, вынуждены использовать автономные источники водоотведения и водоснабжения.

В этом случае понадобится использование вспомогательных автоматизированных устройств. Для повседневного быта наличие насоса для воды необходимость, в то время как для промышленных учреждений его наличие является обязательным. Без качественного насоса выполнить необходимые операции правильно станет невозможным.

Какие системы применяются в современных системах водоснабжения

Насосное оборудование относится к категории наиболее востребованных типов агрегатов, однако существующая классификация, основанная на их назначении, у большинства потребителей вызывает затруднения.

Рекомендуется ориентироваться на классификацию, основанную на принципе их действия. Таким образом, все имеющиеся модели можно условно разделить на три категории:

Насосы трения. Агрегаты функционируют по принципу передачи энергии посредством смещения рабочего потока, в котором содержится неиссякаемый запас энергии и перекачиваемого сырья, в которой запас несколько меньше. Примером могут служить воздухоструйные, газоструйные и гидроэлеваторы.
Объемные типы насосов. В основе лежит принцип вытеснения жидкостей из камеры путем изменения постоянной величины ее объема. В груше могут находиться шестерные, винтовые и поршневые насосы (наиболее распространенные).
Лопастные устройства. Они способствуют преобразованию энергии двигателя посредством взаимодействия лопастей и перемещаемого потока. К ним можно отнести вихревые, центробежные и осевые насосы.

Исходя из типов перекачиваемого вещества, можно выделить:

устройства, транспортирующие чистую воду;
транспортирующие фекальные и сточные воды;
переправляющие горячую воду;
для транспортировки песка;
для переправления земляной пульпы;
при транспортировке химических веществ (агрессивная среда).

Также можно выделить такие категории

Исходя из числа используемых колес, насосное оборудование можно разделить на одноколесные, которые часто применяются для обустройства систем водоснабжения коммунального типа. Также существуют многоколесные агрегаты, однако они используются в комплексе с оборудованием высокого давления. При использовании многоколесных приборов, вал будет насажен одновременно на несколько рабочих колес. Развиваемый при помощи насоса напор составит суммарный показатель объемов, выделяемых каждым из колес. Исходя из показателей создаваемого напора устройства можно разделить на высоконапорные (60м), средненапорные (20-60м) и низконапорные (20м).

В зависимости от расположения рабочего вала агрегаты могут быть горизонтальными и вертикальными. К последнему типу насосов принято относить типы «В», используемые для подъема жидкостей, «Ц» как центробежные и «Э» погружные устройства, оснащенные электрическими приводами. Часто применяют для добычи чистой воды из недр артезианских источников. Исходя из способов подвода жидкостей, оборудование разделяется на осевое, боковое, двухстороннее и одностороннее.

Классификация устройств для воды

Стоит обратить внимание на несколько основных признаков, по которым производится классификация водных насосов. Исходя из возможных принципов действия, можно разделить на несколько обширных групп:

динамические;
объемные.

В основе принципа работы насосов объемного типа действия лежит изменение объема рабочей камеры оборудования и транспортировке энергии привода посредством перекачиваемой среды. Объем удается изменить путем изменения первоначальных свойств используемых элементов привода. Исходя из конструктивных особенностей, насосы делятся на:

вибрационные;
перистальчатые;
винтовые;
поршневые;
импеллерные;
шестеренчатые;
роторные.

Функционирование оборудования роторного типа основывается на применении массивных вспомогательных элементов в виде колец, оснащенных лопатками и другими вариациями лопастей. Шестеренчатый тип устройств изменяет объем и придает энергии, необходимой для вращения путем сопряжения шестерней.

Главные типы насосов

Вибрационный тип насосов оснащен специальной эластичной мембраной, которая способствует передаче импульса непосредственно от электрического привода. Она совершает некоторые колебания с заранее выставленной амплитудой, и одновременно происходит увеличение используемой камеры и вода начинает всасываться, после чего объем изменяется в меньшую сторону, и происходит выпуск воды путем нагнетания. В камере находится несколько клапанов, при помощи которых производится выпуск и забор рабочей среды. Все происходит в циклическом режиме.
Насосы перистальтического типа. Оснащены эластичными рукавами, которые прижимаются к наружным стенкам посредством специальных роликов. Уменьшение объема будет сопровождаться сжатием камеры, и произойдет вытеснение имеющейся жидкости. Также может иметься и центральный трубчатый элемент, по периметру которого и будет происходить сжатие.
Насосы винтового типа. Шнек спирального типа устанавливается в качестве рабочего элемента. В процессе вращения шнек будет постепенно вытеснять перекачиваемую жидкость из камеры используемого насоса. Отвесная спираль находится на стенках камеры. Она будет выступать в качестве канала для транспортировки перекачиваемой жидкости.
Импеллерные насосы. Представлены в виде устройств, лопатки которого изготавливаются из специального эластичного материала. Колесо слегка смещено относительно центральной части камеры, что приводит к улучшенному нагнетанию жидкости посредством вращения установленного колеса. В этот же момент происходит небольшое изгибание лопаток, которые соприкасаются с корпусом. В патрубке возникает определенный показатель давления, после чего наступает момент нагнетания. К существенным недостаткам насосов такого типа следует отнести крайне высокую степень износа эластичных элементов лопастей в процессе непрекращающегося трения.
Поршневые агрегаты. Принцип работ их схож с двигателями внутреннего сгорания, однако, направленность у них разная. Штокам передается усилие посредством электрического двигателя. На нем устанавливаются компрессионные кольца и поршни. Поршни двигаются в цилиндре, делая поступательные движения. Также имеются выпускные и впускные клапана, которые будут открываться попеременно. Работа проходит в циклическом ритме.

Динамические насосы и принцип их действия

В основе принципа работы насоса динамического типа реализуется посредством регулирования скорости потока перекачиваемой жидкости. Однако для их нормального функционирования понадобится определенный показатель давления для того, чтобы начался процесс всасывания. Типов таких агрегатов всего три:

Струйные. В них присутствует ряд сужающих элементов, которые расположены внутри трубы большого размера. Проходящее через такое сужение жидкость будет сильно ускоряться, что сделает движение основного потока (в трубе) быстрым. Потоки смешиваются и скорость усредняется.
Вихревые. Этот тип оборудования имеет превосходные технические показатели касательно производительности и рабочего напора. Принцип работы заключается в передаче вихреобразного ускорения транспортируемой жидкости путем применения вращающегося элемента, который слегка смещен. Функционировать насосы могут исключительно с чистой водой, в которых отсутствуют какие-либо посторонние включения и твердые частицы. Их наличие приводит к ускоренному износу дорогостоящего оборудования. Да и размеры у него значительно больше, по сравнению с центробежными аналогичными моделями.
Центробежные. Этот тип насосного оборудования является одним из наиболее востребованных на современном рынке. Принцип работы заключается в применении центробежной силы на добываемую жидкость по направлению к оси колеса и наружной стенки корпуса. Именно от нее будет размещен выпускной патрубок, через который и будет осуществляться подача воды.