Охлаждающая система в автомобиле обеспечивает нормальную работу всех узлов. Без неё было бы невозможно функционирование двигателя. Он бы постоянно перегревался. Внутри конструкции циркулирует антифриз, который имеет более высокую температуру закипания, чем вода.
На видео показан принцип работы:
Особенности устройства
В большинстве случаев насос охлаждающей жидкости устанавливается впереди двигателя. Это обеспечивает максимальную производительность системе и дополнительное охлаждение.
Насос охлаждающей жидкости может иметь привод двух типов: механический и электрический. На большинстве современных автомобилей используется именно второй тип. Механизм механической системы работает благодаря усилию, которое передаётся с коленвала. Иногда в качестве источника используется распределительный вал. За передачу усилия отвечает ременная передача.
В электрическом приводе используется электродвигатель. Именно он отвечает за работу насоса охлаждающей жидкости. Важной особенностью устройства является автономная система управления.
Традиционно насос охлаждающей жидкости имеет в своей конструкции следующие элементы:
- подшипники;
- корпус;
- рабочее колесо;
- сальник;
- прокладки.
Аппарат работает благодаря центробежной силе. В процессе работы давление внутри системы достигает одной атмосферы. Это необходимо для того, чтобы сдвинуть точку кипения антифриза на 20 градусов вверх. Как результат двигатель может работать на придельных оборотах гораздо дольше без перегрева.
Рабочее колесо насоса охлаждающей жидкости крепится на валу. В некоторых материалах на автомобильную тематику можно встретить другое название этого элемента - крыльчатка. Конструкция имеет отдельный корпус. Её материалом служит чугун. Хотя сейчас всё чаще производители используют алюминий или магниевый сплав.
Внимание! Для того чтобы удешевить стоимость рабочего колеса, некоторые производители делают детали из пластика. Это не всегда положительно сказывается на работоспособности устройства и сроках эксплуатации.
Рабочее колесо обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости. Для этого в нём предусмотрены специальные лопасти. Причём они имеют уникальную форму, которая обеспечивает наибольшую функциональность. Именно из-за этой особенности деталь получила название крыльчатка.
Отвод и подвод жидкости осуществляется по специальным каналам. При этом корпус имеет жёсткую фиксацию. Между блоком двигателя и насосом находится прокладка, служащая дополнительным уплотнителем.
Прокладка насоса не даёт охлаждающей жидкости вытекать в месте соединения устройства с рубашкой двигателя. В месте выхода вала монтируется сальник. Подобная конструкция позволяет добиться максимальной герметизации.
За вращение приводного вала отвечают подшипники. С противоположной стороны устанавливается шкив. Он также может приводиться в движение посредством двигателя, или за счёт отдельного электромотора.
Как работает
Насос охлаждающей жидкости начинает свою работу вместе с двигателем. Вращение рабочего колеса образует разряжение. Из-за него антифриз начинает поступать из радиатора в устройство.
Как только охлаждающая жидкость поступает в насос, она попадает на крыльчатку. После прохождения оборота при помощи центробежной силы ОЖ попадает в выходное устройство в корпусе.
Сразу после выхода ОЖ поступает в рубашку охлаждения. Если проследить путь охлаждающей жидкости более подробно, то получится следующее:
- Вначале жидкость находится в нижнем бачке радиатора. Потом через канал она попадает внутрь помпы.
- Когда крыльчатка начинает вращаться, возникает центробежная сила. Она отбрасывает ОЖ к стенкам насоса. В результате этого в системе появляется давление, и охлаждающая жидкость нагнетается в трубку, в которой происходит распределение.
- В распределительной трубке есть ряд отверстий, каждое из которых ведёт к определённому цилиндру.
Подобная схема обеспечивает равномерное охлаждение. Если же клапан термостата закрыт, охлаждающая жидкость идёт по рубашке в перепускной канал. Уже оттуда она перенаправляется в насос.
Внимание! При открытом термостате охлаждающая жидкость идёт по большому кругу, который включает в себя радиатор.
Замена насоса
Какие бывают неисправности
Несмотря на свою надёжность в аппарате иногда возникают поломки. К сожалению, в большинстве случаев более рентабельно провести замену, чем ремонт. К тому же последний часто бывает просто невозможным.
Самой частой неисправностью является протечка. В таком случае единственный вариант - замена. Чаще всего подобное случается из-за таких причин:
- низкое качество аппарата;
- проблемы в системе охлаждения;
- износ.
Повышенный шум от работы аппарата указывает на проблему с подшипниками. В худшем случае - повреждена крыльчатка. Многие поломки связаны с некачественной ОЖ. Из-за этого на стенках образуется налёт. Также деталь может быть просто неправильно установленной.
Внимание! При обнаружении малейшей неисправности необходимо срочно провести замену. Неисправная работа может крайне негативно отразиться на работе двигателя.
Замена
Замена не является сложным процессом и состоит из таких этапов:
- слейте охлаждающую жидкость;
- снимите ремень;
- открутите планку;
- открутите болты крепления;
- снимите насос;
- установите новый аппарат.
Очень важно при установке нового аппарата поменять прокладку. Иначе протечки не избежать. Конечно же, после замены нужно будет заменить ОЖ в системе. Также многие автомобильные эксперты рекомендуют установить новый термостат.
Внимание! Тестовый заезд позволит вам определить, насколько удачно прошла замена.
На видео показа процесс замены:
Насос охлаждающей жидкости играет важную роль в нормальной работе мотора. Без него бы двигатель постоянно перегревался. Мало того, использование помпы позволяет в значительной мере продлить срок эксплуатации узла.
На рынке в настоящее время существует многообразие торговых марок и производителей водяных насосов, каждый производитель уверяет, что именно его продукция самая лучшая. Мы попробуем беспристрастно разобраться, что к чему, и рассмотрим одну из самых востребованных позиций — это помпа для переднеприводных восьмиклапанных автомобилей «ВАЗ».
Для того, чтобы не возникло путаницы, сразу разберемся. Восьмиклапанные моторы на переднеприводных ВАЗах постоянно модернизировались и изменялись, так что указанные ниже помпы подходят ко всем двигателям, оснащенным, так называемым, «восьмым» ремнем ГРМ. Если брать по модельно, то это ВАЗ 2108, 2109, 21099, 2110, 21013, 21014, 21015, а также «Калины» и «Приоры» первых лет выпуска.
Мы закупили семь образцов насосов разных производителей — как отечественных, так и зарубежных. Но перед тем, как мы начнем представлять изделия, хотелось бы объяснить некоторые термины, которые используются ниже.
Импеллер — это невысокая крыльчатка, которая находится на оборотной стороне основной крыльчатки, его предназначение — разгружать уплотнение вал-корпус. Не менее важно наличие отверстий в основании крыльчатки — они также способствуют уменьшению нагрузки на торцевое уплотнение вала с корпусом.
Шарико-роликовый подшипник — подшипник, у которого с одной стороны установлены шарики, а с другой — ролики. Такой подшипник может переносить бóльшие нагрузки, чем двухрядный шариковый.
Двухрядный шариковый подшипник — с двух сторон установлены шарики.
Керамическое уплотнение — пара трения двух колец (подвижного и неподвижного) из различных материалов (углеграфиты, металлы, карбиды (карбид вольфрама с различными связками, карбид кремния), керамика (окислы металлов), пластмассы) как одного и того же материала, так и в сочетании различных материалов (нержавеющая сталь — углеграфит, Al 2 O 3 99 % (керамика) — углеграфит). Для обеспечения необходимого контакта между кольцами применяются пружина, блок пружин или упругий сильфон.
Расстояние от высшей точки крыльчатки до посадочного пояса — этот параметр характеризует подачу: чем это расстояние больше, тем лучше, тем меньше зазор между лопастью крыльчатки до ответной части блока, — соответственно, уменьшаются потери при всасывании.
Приступим к рассмотрению.
1. Fenox
Страна производства: Беларусь
Помпа упакована в фирменную упаковку, в комплекте с помпой идет уплотнительная прокладка, крыльчатка 7-лопастная пластиковая, без импеллера. Есть паспорт изделия.
Гарантия — 1 год со дня продажи.
2. ТЗА
Страна производства: Россия
Помпа упакована в фирменную картонную упаковку, в комплекте есть уплотнительная прокладка и паспорт изделия, на ярлычок коробки нанесена защитная наклейка, которая рвется при попытке открыть коробку. На крышке коробки — идентификационный номер под стираемым защитным слоем для определения подлинности изделия, с такой же целью на шкиве помпы нанесен QR-код. Корпус помпы используется от «ВАЗ-2112» с отливом под крепление кронштейна, также об этом свидетельствует маркировка на корпусе. Крыльчатка пластиковая 7-лопастная, с импеллером.
Гарантия — 1 год с момента изготовления.
3. LUZAR
Страна производства: Россия
Помпа упакована в фирменную упаковку, крыльчатка 7-лопастная, выполнена из алюминиевого сплава, в комплекте идет не только уплотнительная прокладка, но и крепеж, запаянный в отдельном пакетике. Также в комплекте есть паспорт изделия. Маркировка LUZAR нанесена не только на корпусе, но и на шкиве помпы.
Гарантия — 2 года или 125 тыс. км пробега с момента покупки.
4. Oberkraft
Помпа упакована в фирменную упаковку, крыльчатка пластиковая 7-лопастная, без импеллера, из маркировки есть только надпись Oberkraft на корпусе, ни оригинального, ни фирменного номеров нет. В комплекте идет только уплотнительная прокладка, паспорта изделия нет.
Информацию о гарантии на упаковке найти не удалось.
5. Bautler
Страна производства не указана
Помпа в упаковке с фирменными логотипами, в комплекте есть прокладка и гарантийный талон. Маркировка Bautler нанесена на корпус и на шкив помпы. Крыльчатка алюминиевая 6-лопастная, с порошковой окраской, без импеллера.
Гарантия — 2 года, но не указано, с момента производства или с момента продажи.
6. AV Autotechnik
Страна производства: Германия
Помпа упакована в фирменную картонную упаковку, в комплекте идут прокладка и паспорт изделия. Крыльчатка чугунная 6-лопастная, никакой маркировки, кроме оригинального номера, нет — без упаковки определить производителя будет невозможно.
Гарантия, указанная в паспорте, — от 1 года, до какого срока — непонятно.
7. ЗАО «ВолгаПромМаркет»
Страна производства: Россия
Помпа упакована в фирменную упаковку, в комплекте есть тонкая прокладка, паспорта обнаружено не было, крыльчатка пластиковая 6-лопастная фиолетового цвета. На корпус нанесен только оригинальный номер изделия — без упаковки невозможно определить производителя. На упаковке красным шрифтом написано: «Внимание! Продукция защищена от подделок!», на язычке коробки — защитная наклейка с индивидуальным номером.
Все результаты сравнений сведены в таблицу.
Обращаем внимание, что некоторые производители могли изменить конструкцию помпы, так как некоторые помпы датированы 2012 годом выпуска.
Выводы
Если рассматривать исключительно по внешним данным и техническим характеристикам, худшими по подаче будут помпы Bautler , ЗАО «ВолгаПромМаркет» и AV Autotechnik — они имеют 6-лопастные крыльчатки без импеллера, к тому же в помпы Bautler и ЗАО «ВолгаПромМаркет» установлены двухрядные шарикоподшипники, у них наибольший зазор между лопастями и ответной частью двигателя.
Oberkraft и Fenox — крыльчатки не имеют импеллера, а значит, торцевое уплотнение вал-корпус будет более нагруженным по сравнению с помпами, имеющими импеллер.
Крыльчатки ТЗА и LUZAR отличаются материалом (ТЗА — пластик, LUZAR— алюминиевый сплав). У помпы LUZAR используются более мощные ролики в подшипнике по сравнению со всеми остальными, но у помпы ТЗА есть дополнительная защита от подделок — при помощи индивидуального номера можно проверить подлинность.
Водяной насос автомобиля , или, как его еще называют, помпа, является одним из ключевых элементов жидкостной системы охлаждения любой современной машины. Его основная функция – это циркуляция охлаждающей жидкости во всей системе охлаждения. В итоге, после прохождения по кругу температура жидкости снижается, что восстанавливает ее способности охлаждать другие детали.
Водяной насос автомобиля
Чаще всего водяной насос автомобиля располагается спереди блока цилиндров силового агрегата. Его привод осуществляется при помощи клиновидного ремня от коленвала или же посредством зубчатого ремня газораспределительного механизма.
Основные составляющие элементы водяного насоса двигателя:
{typography list_number_bullet_blue}1. Корпус;||2. Вал, на котором находится крыльчатка с сальником. Последний является саморегулируемым. Он способен надежно удерживать охлаждающую жидкость от вытекания из узла во время его работы.||3. Шариковые подшипники, находящиеся в гнезде корпуса узла, в которых вращается вал насоса.||4. Приводной шкив с закрепленным на нем вентилятором радиатора. Последний элемент присутствует не у всех моделей авто. Зачастую вентилятор охлаждения радиатора делают с электроприводом без малейшей связи с помпой.{/typography}
Принцип работы водяного насоса автомобиля таков...
При заведенном моторе антифриз, охлажденный в радиаторе, поступает к насосу, точнее к центру крыльчатки. В итоге пространство между лопастями последней полностью заполняется антифризом. За счет влияния центробежной силы крыльчатка отбрасывает антифриз в сторону. Он через специальное отверстие уходит в рубашку охлаждения силового агрегата. Таким образом, и обеспечивается циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения мотора.
{typography legend_blue}Стоит отметить, что для исключения подтеканий антифриза между корпусом помпы и блоком цилиндров мотора устанавливается специальная картонная прокладка.{/typography}
Напоследок отметим, что вентилятор, который зачастую располагается на шкиве помпы и приводится в действие вместе с ней, изготавливается из пластика или листовой стали. Чтобы снизить шумность его работы лопасти располагают Х-образно под углами 110и 70 градусов.
С целью снижения мощности, которая необходима, чтобы приводить в движение вентилятор, используют узлы с электромагнитной муфтой. Последняя способна отключать привод вентилятора, когда температура охлаждающей жидкости снижается до 78-85 градусов. Таким образом, муфта оптимизирует работу системы охлаждения, попутно снижая шумность работы агрегата.
Водяной насос автомобиля
Мало кто не хотел бы иметь загородный дом или дачу на природе – свежий воздух, прозрачная вода, экологически чистые фрукты и овощи в мегаполисе являются редкостью. Но уход за садово-огородным участком требует немалых усилий и отнимает львиную долю свободного времени.
И здесь главной проблемой является подача воды, не на колонку же с ведрами ходить! Далеко не на всех дачах есть центральное водоснабжение. Поэтому повсеместно применяется альтернативный вариант – приобретение насоса для воды.
В статье мы расскажем о том, какие бывают насосы водяные для дачи, для чего и как применяются, сделаем краткий обзор различных видов данных агрегатов.
Предназначение бытовых насосов можно описать несколькими пунктами:
- Снабжение дома и участка водой.
- Тушение пожаров (см. ).
- Перекачивание жидкостей.
- Удаление сточных и канализационных вод.
Для каждого применения есть свой вид приборов, давайте разберем их более подробно.
Виды водяных насосов
По функциональности все насосное оборудование для дачи делится на четыре вида:
- Водоподъемные насосы.
Они служат для извлечения чистой воды (без различных примесей) из неглубоких колодцев или водоемов. Система фильтров позволяет использовать добытую воду как для полива участка, так и для приготовления пищи.
Их устанавливают в системы водоснабжения и отопления для принудительной циркуляции воды и теплоносителя в случае, если гравитационная система не справляется с поставленной задачей. Есть модели, способные регулировать частоту вращения вала, что способствует уменьшению потребления электричества, снижению уровня шума, увеличению срока службы прибора.
Они схожи с водоподъемными насосами, но не оборудованы такой системой фильтров. Их применяют для откачки воды с мелкими примесями и незначительной загрязненностью, например, если нужно освободить бассейн или затопленный погреб. С их помощью можно качать воду из близлежащего пруда или озера для полива участка.
Для удобства контроля за уровнем воды дренажные водяные насосы для дачи снабжаются поплавковым механизмом, который отключает насос при критическом снижении уровня.
- Фекальные насосы.
Эти самые дорогие агрегаты используются только по прямому назначению – откачке содержимого туалетов и выгребных ям. По конструкции они аналогичны дренажным насосам, но обладают значительно большей функциональностью, так как способны пропускать крупные частицы.
Такой насос не требует частого подъема и очистки, и может долгое время находиться в яме. Так как работает агрегат в агрессивной среде, то и выпускается в корпусе из антикоррозийного материала. Многие модели оснащены страховочным «поплавком».
В зависимости от источника питания все насосы делят на:
- Жидко-топливные, работающие автономно, применяются в местах, далеких от электросети. В качестве топлива используют солярку или бензин, смешанный с маслом. Дизельные насосы экономичны, потребляют мало топлива, а бензиновые более тихие в работе и стоят значительно дешевле.
- Электрические насосы нуждаются в подключении к сети, поэтому их применяют в основном стационарно, недалеко от дома или дачи. Они выпускаются двух-и трехфазными, требуют строгого контроля рабочего напряжения в сети.
Модификации насосов
Независимо от конструкции все водяные насосы для дома и дачи являются вакуумными, только различаются способами создания этого самого вакуума, поэтому их подразделяют на три основных типа:
- Центробежные.
- Вихревые.
- Электромагнитные.
Поговорим о каждом более подробно.
Центробежные насосы
Эти приборы имеют в своем составе одно или несколько с лопастями, при вращении которых создается центробежная сила, обеспечивающая движение и напор воды. Иными словами, всасываемая вода через патрубок попадает на вращающиеся лопасти и оттесняется к стенкам корпуса, при этом возникает энергия давления, которая с напором выбрасывается в трубопровод.
Такие насосы высокого давления применяются для принудительной подачи воды в водопровод, полива участка, тушения пожара и прочее. Простота конструкции позволяет качать как чистую, так и немного загрязненную воду.
Достоинствами центробежных насосов являются:
- Непрерывная подача воды под напором.
- Надежность агрегата.
- Доступная цена.
- Возможность автоматизирования откачки жидкостей.
Важно! Устанавливаются насосы на твердой поверхности, желательно в отдельном закрытом помещении, так как при работе агрегат производит много шума.
Вихревые насосы
Конструкция этих насосов включает в себя стальной плоский диск с прямыми лопастями (вихревое колесо), который при работе образует вихревую полость, имеющую форму замкнутого кольца. Молекулы воды, двигаясь по замкнутой траектории и попадая между лопастями, каждый раз получают дополнительное ускорение, в связи с чем растет энергия и, соответственно, увеличивается сила напора воды на выходе.
Вихревые насосы имеют гораздо большую производительность, но при этом обладают меньшими габаритами и весом в сравнении с центробежными аналогами. В быту приборы применяются для поднятия давления в водопроводных сетях, полива участка, данные агрегаты позволяют комбинировать их с различными датчиками.
Достоинствами вихревых насосов являются:
- Небольшой вес.
- Компактность.
- Высокая всасывающая способность.
Но данные конструкции чувствительны к качеству перекачиваемой воды. Наличие в жидкостях взвешенных частиц приводит к снижению эффективности и быстрому износу оборудования.
Электромагнитные или вибрационные насосы
Движущей силой этих приборов является электромагнитное поле, которое создается внутри насоса при включении агрегата в сеть. Под действием магнитного поля приходит в движение резиновая диафрагма с клапаном, которая, втягиваясь внутрь, создает пониженное давление в корпусе, и вода всасывается. После этого диафрагма возвращается на место, образуется избыточное давление, клапан закрывается, и жидкость под напором устремляется в выходной патрубок.
Применяют их в случаях, когда нужно создать сильный напор при небольшой подаче воды. Такие насосы могут не только перекачивать чистую воду, но и чистить дно бассейна, колодца или скважины, удаляя грязь и ил. Это возможно из-за отсутствия в корпусе прибора вращающихся и трущихся деталей, которые повреждаются твердыми частицами, а также электродвигателя.
Важно! Сломать такой насос довольно проблематично, но если все-таки это случается, то ремонт можно легко сделать своими руками, тем более, что к агрегату прилагается подробная инструкция с вариантами быстрого исправления возможных поломок. Кроме того, вибрационные насосы имеют невысокую стоимость.
Минусом этих приборов является постоянная вибрация, которая при длительном использовании насоса может привести к разрушению скважины или колодца, а также неустойчивость агрегата к перепадам напряжения.
Типы насосов
Все виды насосного оборудования в свою очередь подразделяют на типы:
| Погружные насосы | Всегда полностью погружаются в перекачиваемую жидкость и предназначены для постоянной перекачки. Такой насос как бы выталкивает воду наверх. |
| Являются более мобильными устройствами и могут применяться как переносные. В момент перекачки находятся на поверхности земли и их не нужно погружать в воду. Принцип работы: по подводящему трубопроводу жидкость поступает в насос, а после выбрасывается в напорный. | |
| Промышленные и бытовые насосы | В первую очередь отличаются по своей производительности и моторесурсом, не будем на них заострять внимание. |
Рассмотрим каждый из них отдельно.
Поверхностные насосы
Устанавливается такой водяной насос для дачи на твердую поверхность около водоема или в любом другом удобном месте. Сейчас выпускаются облегченные модели, оборудованные пенопластовым «поплавком», на котором можно закрепить насос и пустить в плавание по поверхности водоема.
В основном у популярных поверхностных насосов глубина всасывания не превышает 9 метров, этого вполне хватает для обеспечения участка водой, но есть модели, у которых данный параметр достигает 40 метров. Это дорогостоящие конструкции с эжектором (в переводе с латинского – выбрасывателем). Такие насосы используются для скважин и глубоких колодцев.
К поверхностным насосам относятся следующие модификации насосов, о некоторых мы рассказывали выше:
- Вихревые.
- Центробежные.
- Самовсасывающие.
- Жидкостно-кольцевые.
- Портативно-переносные самовсасывающие.
Погружные насосы
Приборы этого типа могут быть как полного, так и частичного погружения, используются в источниках различной глубины – от малой (1–6 м) до большой (до 40 м).
Устанавливаются они непосредственно на дно скважины, колодца, пруда, но могут работать и в подвешенном состоянии. Корпус у погружных насосов выполнен из нержавеющей стали и полностью герметичен. Двигатель охлаждается водой, проходящей через корпус по специальным каналам.
Забор воды осуществляется в основном в вертикальном положении насоса, но есть некоторые модели, качающие жидкость в горизонтальном положении.
К погружным агрегатам относятся следующие модификации насосов:
- Дренажные, качающие чистую или слегка загрязненную воду.
- Фекальные, применяемые при откачке сточных ям.
- Колодезные (полного или частичного погружения).
- Скважинные, поднимающие как чистую, так и насыщенную землей и другими частицами воду из глубоких скважин.
Перед тем как выбрать их следует знать:
| Что привлекает |
Чтобы различное содержимое не попадало внутрь насосов – у колодезных насосов установлены системы фильтров. |
| Недостатки использования |
|
Ручные насосы
Все вышеперечисленные виды относятся к насосам, работающим на электричестве или жидком топливе. Но в случаях, когда электричества на даче нет, жидкого топлива тоже, а вода необходима, применяется насос водяной для дачи в ручном исполнении.
Все ручные насосы оборудованы поршнем, находящимся в цилиндрическом корпусе, и работают по принципу обычной деревенской колонки, каковой по своей сути и являются. Вручную одним или двумя рычагами поршень приводится в движение и начинает перемещаться вверх-вниз, создавая в цилиндре то давление, то разряжение, то всасывая воду, то выдавливая ее в выходную трубу.
Условно ручные насосы делят на:
- Поршневые, поднимающие жидкости с глубины не более 7 метров.
- Штанговые, устанавливаемые в скважинах и качающие воду с глубины от 15 до 30 метров.
Преимущество ручных насосов перед другими видами заключается в простоте, надежности и долговечности конструкции, там и ломаться-то особо нечему, любую поломку можно быстро исправить своими руками. Ну а к недостаткам можно отнести затраты времени и сил при подъеме воды. Иными словами, пока вы прилагаете усилия, качая рычаг вверх-вниз, вода поступает, как только перестали, то и воды нет.
Важно! Любые водоподъемные насосы следует применять только по назначению, которое прописано в инструкции, в противном случае существует риск значительно сократить срок службы агрегатов.
В заключение можно сказать, что применение насосов на даче несомненно облегчает выполнение поставленных задач, решение которых было бы невозможно без этих агрегатов.
Дополнительные правила
Стоит понимать, что выбор насоса стоит доверить специалистам. При таком варианте вы получите устройство с большим сроком службы и с низкой вероятностью появления различных проблем.
Итак:
- Если возникает выбор между немецкой и итальянской техникой, то лучше выбрать немецкое устройство, так как эти механизмы считаются более качественными.
- Лучше выбрать тонкий, но нержавеющий трос, чем толстый коррозийный.
- Для глинистой почвы лучше использовать полипропиленовые трубы.
- Для глубокой скважины необходимо применять только качественные недешевые насосы.
Цена насосов может быть довольно разная. Но не стоит брат дешевых китайских моделей. Следует отдать предпочтение проверенным европейским брендам.
Мы рассказали о различных видах и типах приборов для подъема и перекачки воды из различных водоемов, какой выбрать, зависит от назначения и места его использования. Посмотрев представленные фото и видео в этой статье, вы сможете сделать правильный выбор.
Причины поломок насосного оборудования
Опишем подробнее самые распространённые причины поломок насосов:
- Гидроудар. При включении в работу сухого насоса происходит гидравлический удар жидкости по лопастям и крыльчатке. Как результат возможно повреждение крыльчатки и других подвижных элементов.
Гидроудар может возникать как при включении сухого насоса, так и при попадании в водозаборный шланг воздушного пузыря. Для предотвращения попадания воздуха в насос необходимо следить за нахождением водозаборного шланга ниже уровня воды.
Перед тем как начинать работу с большинством бытовых насосов их необходимо вручную заполнить водой. - При работе в условиях сухого хода может появиться перегрев двигателя, что в свою очередь приводит к поломкам насоса. В процессе работы перекачиваемая жидкость осуществляет смазку подвижных элементов и охлаждение двигателя.
Тогда как при работе на сухую могут возникать серьезные проблемы с силовыми элементами насоса, что и ведет к их поломке. - В редких случаях в особенности при эксплуатации насоса в зимнее время года внутри оборудования жидкость может замерзать. Замёрзшие валы и мембраны могут быстро выходить из строя, что вынуждает производить дорогостоящий ремонт техники.
- При использовании насосов с жидкостями, рабочая температура которых превышает допустимые показатели рабочей среды, у насоса возможен перегрев, что неизменно приводит к его выходу из строя. Необходимо в точности следовать требованиям производителей оборудования, касательно условий эксплуатации насосов.
В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.
С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.
Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.
Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.
Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.
Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.
Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении
Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.
Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.
Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.
Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).
Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.
Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.
Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.
Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.
На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.
Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.
Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).
Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.
Принцип работы:
На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.
Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.
Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).
Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.
Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.
Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.
Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.
Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.
Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.
Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.
Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.
Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.
При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.
Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.
В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.
Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.
Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.
Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны
Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.
Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)
Центробежный насос
Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.
Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.
Многосекционный насос
Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.
Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.
По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).
Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.
Трехвинтовой насос
Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.
Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.
Струйный насос
Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.
Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.
Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.
Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.
Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.
Спиральный вакуумный насос
Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.
Ламинарный (дисковый) насос
Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.
*Информация взята из открытых источников.
