Основные виды и типы насосов для воды

Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

• в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
• давление и напор;
• КПД.

По области применения:

• бытовые;
• промышленные.

Разновидности низковольтных маленьких насосов для воды

Низковольтные насосы можно разделить на несколько типов: циркуляционные, вакуумные, мембранные и насосы-помпы. В последнюю группу входят погружные, поверхностные и ручные насосы для перекачки воды. Их используют для откачивания жидкости из подвалов, погребов, очистки скважин и колодцев, удаления загрязненной жидкости из выгребных ям.

Помпы для воды 12 Вольт можно использовать для систем автономного водоснабжения. Ручные агрегаты приводятся в действие посредством определенных физических усилий, которые должен приложить человек.

Вакуумные насосы 12 Вольт применяются для перекачки воды из наземных резервуаров и подземных источников. Они отличаются высокой производительностью, низким уровнем шума и вибрации, низким энергопотреблением, способностью эксплуатироваться в широком диапазоне температур.

Мембранные насосы применяются для забора воды из колодца, перекачивания ее из одной емкости в другую, осушения искусственных водоемов и мытья техники. Принцип работы таких агрегатов основан на изменении общего объема рабочей жидкости. Мембрана, используемая в качестве основного рабочего элемента, втягивает воду и выталкивает ее через входные патрубки.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

• погружные насосы;
• поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

• электрические насосы;
• жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

• для чистой воды;
• для воды средней степени загрязненности;
• для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

• садовые;
• насосные станции;
• дренажные;
• глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по типу питания

Все водяные насосы имеют определенный способ питания – от электричества или за счет жидкого топлива. В последнем случае они обязательно оснащены двигателем внутреннего сгорания. В качестве жидкого топлива используется смесь бензина и масла или дизельное топливо.

Бензиновые модели стоят дешевле и работают более тихо. Дизельные устройства заправляются соляркой. Цена у них дороже, но топливо стоит дешевле. Кроме того, они более шумные.

Насосы на жидком топливе иначе называют мотопомпой. Основное их преимущество заключается в простоте использования и мобильности, то есть использовать можно в любом месте, если нет электричества.

Электрические модели используют для работы переменный ток. Владельцу такого насоса нет необходимости переживать о наличии топлива, однако следует позаботиться о постоянном наличии электроэнергии, что не всегда удобно.

Классификация по качеству жидкости

Разные типы насосов предъявляют те или иные требования к чистоте воды. Все устройства можно делить на три типа.

1. Для чистой воды. Содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 грамм на кубический метр. К таким моделям относятся поверхностные насосы, а также колодезные и скважинные.
2. Для среднезагрязненной воды. Нерастворимых вкраплений от 150 до 200 грамм на кубометр. Дренажные, циркуляционные и самовсасывающие виды. Также некоторые фонтанные модели.
3. Для грязной воды. Твердых веществ от 200 грамм на метр в кубе. Дренажные и поверхностные канализационные модели.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

• самовсасывающие;
• автоматические;
• насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Удобство пользования таким агрегатов в простоте и функциональности, возможности использовать при перебоях с подачей электроэнергии. Также им можно обеспечить водой сразу несколько точек.

Насосные станции

Наиболее распространенный тип. Принцип работы насосной станции может быть разным, но наиболее распространенный тип это двигатель и накопительный бак. То есть, насосная станция закачивает воду в накопительный бак, в котором вода находится под давлением, после его заполнения мотор отключается. Когда нужна вода, человек открывает кран и вода под давлением начинает течь. Соответственно, чем больше объем бака, тем реже работает мотор (хотя, это также зависит и от частоты использования воды).

Насосная станция – один из самых простых и недорогих способов обеспечить водоснабжением дач или загородный дом. Кроме того, если бак заполнен, водой можно пользоваться даже тогда, когда отсутствует электричество, что является существенным плюсом.

Самовсасывающие

Один из самых простых типов, которые отличаются очень простым устройством и высокой надежностью. Они делятся на два типа: эжекторные и безэжекторные. В первом случае присутствует эжектор, в котором создается вакуум и за счет этого происходит всасывание воды. Во втором случае забор воды происходит с помощью гидравлики. К недостаткам относят небольшую высоту подъема воды (для безэжекторных моделей).

Это не все типы, есть также фекальные, фонтанные и т.д. Главным недостатком поверхностных насосов являются сложности с их использованием зимой. Например, насосные станции, которые расположены на открытом воздухе, при отрицательных температурах использовать не получится. Это решают установкой в отапливаемом помещении, но даже при этом все равно требуется обогрев шлангов.

Насосы фонтанного типа

Фонтанный тип насосного оборудования нашёл широкое применение в ландшафтном дизайне. С помощью таких агрегатов обустраивают мини пруды, декоративные водоёмы, ручьи, фонтаны и каскадные водопады. Отдельные модели такого оборудования дополнены функцией фильтрации жидкости, поэтому могут работать с морской водой.

Благодаря использованию специальных насадок можно формировать красивые фонтанные струи. Помимо этого такое насосное оборудование может использоваться для орошения отдельных близкорасположенных территорий.

Фонтанные насосы делятся на два вида:

• приборы, устанавливаемые на дно водоёма (на поверхности видна только насадка);
• агрегаты, монтируемые вне источника воды.

Кроме этого есть сверхмощные агрегаты для создания масштабных водных композиций и обслуживания объектов значительного размера, а также оборудование небольшой мощности для маленьких водоёмов и фонтанных ансамблей.

Погружные насосы

Погружные насосы применяются при работе на глубине более восьми метров. Все типы погружных насосов обладают системой охлаждения, а также выполнены из прочного материла, помогающего избежать деформации под давлением. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. В насосах второго типа жидкость всасывается с помощью вибрационного или электромагнитного механизма.

При выборе насоса важно учитывать большое количество факторов:

• цель использования;
• место использования;
• необходимость установки вспомогательных агрегатов;
• габариты насоса;
• способ работы насоса.

Дренажные

Дренажные насосы применяют там, где вода очень грязная. Ее откачивают из подвалов, канав, ям и т.д. Конструкция большинства моделей подразумевает возможность перекачивать воду с посторонними твердыми или вязкими включениями и это главная особенность данных насосов. Некоторые модели даже имеют измельчители. Их могут применять и в сельском хозяйстве для полива, там, где нет возможности забирать чистую воду. Кстати, канализационные насосы также можно отнести к дренажным.

Колодезные

Наиболее распространенный тип, который можно увидеть практически на каждой даче. Колодезные насосы чаще всего бывают вихревые, но встречаются и другие типы. Предназначены для перекачки чистой воды с небольших глубин, в грязной воде их использовать нельзя. В продаже можно увидеть множество моделей, главное отличие между ними – мощность.

Скважинные

Являются разновидностью колодезных, отличаются меньшим диаметром. Как понятно из названия, скважинные насосы предназначены для перекачки воды из скважин, могут работать на больших глубинах, допускается перекачка воды, которая содержит незначительно количество посторонних примесей (впрочем, это зависит от конкретной модели.

Насосы циркуляционного типа

Эти агрегаты монтируются в системах водоснабжения и отопления и способствуют циркуляции жидкости в них. Обычно эти приборы имеют чугунный, бронзовый или стальной корпус. Циркуляция воды происходит за счёт вращения крыльчатки на роторе.

В зависимости от способа охлаждения ротора агрегаты циркуляционного типа делятся на такие подвиды:

• Приборы с мокрым ротором монтируются в перекачиваемой жидкости. Охлаждение мотора происходит за счёт транспортируемой водной среды. Это неприхотливые, бесшумные приборы с плавной регулировкой скорости работы и приемлемой ценой.
• Насосы с сухим ротором . Для смазки и охлаждения в таком приборе используется специальное масло. При этом во время работы мотор не контактирует с водой. Эти приборы подходят для транспортировки больших объёмов воды, поскольку имеют более высокий КПД (до 80%). Однако агрегат требует регулярного техобслуживания, которое состоит в замене масла для смазки и охлаждения.

Подобные насосы обеспечивают движение теплоносителя в трубопроводе и подходят для систем отопления и ГВС. Их можно использовать как в небольших дачных домиках, так и в крупных загородных домах. Выбор агрегата делают, исходя из протяжённости трубопровода и объёмов отапливаемого помещения.

Канализационные насосные устройства

Такое оборудование используется для отвода сточных вод. В зависимости от места установки насосы могут быть двух видов:

1. Погружные дренажные агрегаты канализационного типа монтируются в месте сбора сточных вод, а именно в септике, отстойнике, сточной канаве, выгребной яме и т.п. Подача стоков в эти накопители осуществляется самотёком за счёт наклона труб. Обычно такое оборудование используется на дачных участках.
2. Принудительные канализационные насосы наружного типа – это комбинация насосного оборудования и накопительной ёмкости. Это устройство устанавливается в многоэтажных домах, офисных зданиях, производственных помещениях, где нет возможности осуществлять удаление сточных вод самотёком. Они монтируются в подходящей нижней точке системы и осуществляют сбор стоков в специальный бак, откуда под действием насоса они поставляются к месту самостоятельного стока в канализационную систему.

Как правило, многие канализационные фекальные насосы укомплектовываются специальными измельчительными ножами. Это позволяет им транспортировать стоки с высокой степенью загрязнения. За счёт ножей осуществляется измельчение крупных составляющих стоков, что препятствует засорению насосного оборудования.

Пневматические насосы

Основное преимущество пневматических агрегатов состоит в их высоком КПД. Использование такого оборудования позволяет осуществлять перекачку разных типов жидкостей, включая агрессивные химические среды. Отдельные типы пневматических агрегатов могут использоваться для транспортировки горячих жидкостей, масел и жиров, ЛКМ, различных смазок, нефтепродуктов и не только.

Пневматические насосы нашли свое применение в сельском хозяйстве, горнодобывающей и нефтяной отраслях, в медицине, в косметологии, производстве ЛКМ и пр. Техника, изготовленная из износостойких материалов способна прослужить долгое время даже в случае ее эксплуатации в условиях повышенной сложности.

Принцип работы этого оборудования заключается в использовании для перекачки различных сред сжатого воздуха, создающего в рабочей камере агрегата попеременно область высокого и низкого давления. Складываются такие насосы из двух камер, в которых показатели давления имеют разное значение. Из-за этой разницы между камерами постоянно движется воздух, с помощью которого и перекачивается среда.

На данный момент в промышленности используются несколько видов пневматических насосов:

• винтовые;
• бочковые;
• мембранные;
• поршневые.

С их помощью может осуществляться перекачка не только жидкостей, но и сыпучих веществ, а также сред с твердыми включениями.

Перистальтические (шланговые) насосы

Перистальтические насосы существенно отличаются от всех типов насосного оборудования. Исключительная ценность этих агрегатов состоит в том, что перекачиваемая среда никоим образом не контактирует с конструктивными элементами насоса – только с используемой в системе заменяемой трубкой (или шлангом).

Именно трубка выступает в роли основного рабочего элемента перистальтического насоса. Движение среды по ней осуществляется благодаря работе специальных роликов. Ролик прижимает один из участков трубки к корпусу агрегата. Жидкость внутри трубки оказывается внутри одной из ее частей и так дозировано перемещается внутри к выпускному отверстию. За роликом, пережимающем трубку из-за изменения объема образуется зона низкого давления. Это приводит к забору следующей порции перекачиваемой среды. И так цикл за циклом.

Количество роликов в перистальтике может варьироваться в зависимости от конкретной модели. Одно из существенных достоинств этого оборудования состоит в возможности четко вымерять количество среды, перекачиваемый за один цикл, дозировать ее подачу. Эта функция перистальтического насоса активно используется в медицинской, химической промышленности, косметологии, различных лабораториях.

Консольные насосы

Консольные насосы применяются для перекачки жидкостей, в составе которых отсутствуют загрязнения. Абразивных веществ в перекачиваемой среде должно быть не более 0,1%, а из размер – не превышать показатель в 0,2 мм.

Перекачка жидкости в консольном центробежном насосе осуществляется посредством колеса, оснащенного лопастями. Именно оно выступает в роли главного функционального узла в оборудовании этого типа. Состоит узел из двух, размещенных параллельно друг другу диска, между которыми находятся пластинчатые перегородки, объединяющие диски в единый барабан. Вращение колеса запускается электродвигателем.

Внутри корпуса в точке, где расположено колесо, имеется патрубок для всасывания перекачиваемой жидкости. На выходное отверстие среда переносится при помощи лопастей, которые в процессе вращения ускоряют ее и создают на выходе зону повышенного давления.

Применяются консольные агрегаты в химическом производстве, в сферах коммунального хозяйства, в системах водоснабжения, ирригации и полива.

Роторные насосы

Роторные насосы относят к категории объемного насосного оборудования. Они отличаются от вихревых и центробежных насосов способом транспортировки перекачиваемой среды. Различают роторные насосы с вращательным, а также вращательным с возвратно-поступательным способами перекачки.

Принцип работы роторного насоса основан на изменении объема рабочей камеры. Через специальный патрубок попадающая в рабочую камеру жидкая среда выталкивается в область нагнетания. Детали агрегата внутри корпуса рабочей камеры позволяет создавать внутри нее замкнутый объем и, соответственно, влиять на параметры давления. Специальные шестеренки внутри камеры вращаются вокруг собственной оси. Транспортируемая среда переносится лопастями шестеренок и под давлением выходит из рабочей камеры.

Строение ротора в зависимости от модели насоса может отличаться, однако во всех моделях важно обеспечить плотное прилегание пластин к корпусу. Благодаря отсутствию клапанов допускается возможность обратного хода. Это свойство активно используется в гидромоторах.

Лопастные насосы

Лопастной насос относится к типу динамического насосного оборудования. Перемещение среды в нем осуществляется посредством работы лопастей. Существует несколько видов лопастных насосов:

• осевые: перемещение жидкости в них происходит вдоль оси вращения лопастного колеса;
• центробежные: среда в них движется перпендикулярно оси вращения;
• диагональные: перемещение среды происходит по диагонали между непосредственно осью вращения и направленному к ней перпендикулярной линии.

Осевые лопастные насосы способны обеспечить высокую мощность подачи перекачиваемой жидкости. Центробежные выделяются способность развивать наибольший напор. Диагональные насосы представляют собой промежуточный вариант между двумя вышеописанными.

Принцип действия лопастного насоса основан на вращении рабочего колеса. Создаваемая лопастями энергия передается перекачиваемой среде, обеспечивая инерционность ее движения. Благодаря герметичности рабочей камеры в лопастном насосном оборудовании постоянно нагнетается давление, что обеспечивает перетекание жидкости от всасывающего патрубка к напорному.

Оборудование применяется для перекачки жидкостных сред в условиях сравнительно низкого давления и большого расхода.

Бочковые насосы

Бочковые насосы используются для откачки жидкости непосредственно из емкости, в которой устанавливаются. Емкость представляет собой специальную гофрированную бочку из стали (в соответствии с международными требованиями). Диаметр и высота насосного оборудования рассчитаны непосредственно под такие бочки.

Конструкция бочкового насоса складывается из двух частей: удлиненного корпуса в виде трубы и электропривода. В корпусе располагаются рабочая крыльчатка и вращающий ее вал, а также выпускной клапан. С электромотором его соединяет специальная муфта. Именно от запускает процесс вращения вала.

Электропривод располагается вне бочки и никак не контактирует с перекачиваемой средой. Характеристики его зависят исключительно от модели используемого оборудования. Для перекачки вязких жидкостей используются более мощные приводы, чем для работы с обычной водой.

Характеристики нижней части бочкового насоса зависят непосредственно от свойств перекачиваемой среды. Также в разных моделях может отличаться длина погружного элемента. Бочковые насосы, используемые для работы с пищевыми продуктами, изготавливаются из полимерных материалов и нержавеющей стали.

Мотопомпы (бензиновые и дизельные)

Бензиновые и дизельные мотопомпы применяются для перекачки жидкости наряду с погружным и поверхностным насосным оборудованием. Их существенное преимущество состоит в полной независимости от источников электропитания. Кроме того, мотопомпы с бензиновым или дизельным двигателем характеризуются большей мощностью, чем электрические.

Приводной двигатель запускается в процессе сгорания топлива. Он приводит в действие рабочий вал мотопомпы. В зависимости от типа оборудования (диафрагменное или центробежное) приводится в действие либо диафрагма, либо оснащенное изогнутыми лопастями колесо. Их движение позволяет снизить давление во внутренней камере, благодаря чему через входной патрубок по заборному шлангу активно всасывается перекачиваемая жидкость. В процессе движения лопастного колеса (или обратного движения диафрагмы) давление внутри камеры начинает повышаться, из-за чего перекачиваемая среда отбрасывается к ее стенам и впоследствии выталкивается через выходной патрубок.

Бензиновые и дизельные мотопомпы отличает высокая производительность. Отдельные модели этой техники способны осуществлять перекачку среды с большим количеством загрязнений. Оборудование активно используется в сельском хозяйстве, на коммунальных предприятиях (для откачки воды из затопленных помещений), в строительстве для осушения водоемов и заболоченных участков. Оборудование позволяет оперативно ликвидировать аварии в системах канализации и водоснабжения, организовать перекачку жидкости из различных резервуаров и не только.

Шнековые (оседиагональные) насосы

Шнековый (оседиагональный насос) – погружное насосное оборудование винтового типа. Перекачка жидкой среды шнековым насосом основана на работе специфического архимедового винта определенной длины. Исключительным преимуществом этого агрегата является возможность осуществлять перекачку жидкостей с сильным загрязнением (абразивными веществами небольших размеров).

Принцип работы оседиагонального насоса не отличается особой сложностью. В нижней части рабочей камеры агрегата расположено подающее отверстие, через которое внутрь засасывается перекачиваемая среда. Спиральные элементы имеющегося в шнековом насосе винта захватывают жидкость и проталкивают ее к напорному отверстию.

Стоит отметить, что при увеличении скорости вращения винта активно увеличивается производительность агрегата, но это не повлияет на уровень напора в выходном отверстии, поскольку внутри рабочей камеры уровень давления не изменяется.

Шнековые насосы нашли свое применение в промышленности. Они идеально подходят для работы с загрязненной средой, жидкостями повышенной вязкости, нефтепродуктами и маслами, а также иными материалами промышленного назначения.

Струйные насос

Струйный насос – оборудование простой конструкции, которое для перекачки среды использует динамику ее потока. Относится к типам нагнетательных насосов. В его конструкции полностью отсутствуют детали и элементы, движущиеся в процессе работы.

Принцип действия струйного потока основан на перемещении жидкостей, газов, а также их смесей по трубопроводу, в которое вмонтировано суженное сопло. Сужение способствует повышению скорости потока. Создаваемая им энергия в насосном оборудовании преобразуется в кинетическую.

Всасывание перекачиваемой среды осуществляется через патрубок, соединенный с усреднительно-смесительной рабочей камерой. Жидкость перемещается внутри диффузора и направляется к конечному потребителю. В оборудовании этого типа исключен избыточный напор на выходе жидкости из нагнетательного патрубка.

Струйные насосы отличаются невысоким процентом КПД. Их активно используют в производстве для работы с жидкостями и газами, где применение нагнетателей лопастного типа невозможно из-за свойств самой среды.

Гидротаранные насосы

Фото: принцип работы гидротаранного

Гидротаранный насос представляет собой механическое оборудование, используемое в целях подъема воды на значительную высоту. По-другому этот тип насосного оборудования называют «гидравлическим тараном». Для своей работы агрегат получает энергию непосредственно из водного потока, создаваемого силой тяжести. Эта энергия возникает благодаря наличию в конструкции установленной под уклоном трубы. Оборудование функционирует без подключения к источникам электропитания.

За счет того, что гидротаранный насос пропускает через себя больший поток воды, стекаемый с небольшой высоты (h1), он способен поднять определенную часть этой воды на значительную высоту (h2).

Принцип работы гидротаранного насоса основан на энергии, создаваемой водным потоком. Вода по наклонной трубе определенной длины направляется самотеком к специальному клапану. Когда клапан резко закрывается, кинетическая энергия, созданная потоком, преобразуется. Возникает зона повышенного давления, которое позволяет по более узкой трубе поднимать часть воды на заданную высоту через определенный промежуток времени.

Под давлением открывается верхний клапан насоса, который пропускает воду из трубы в специальный воздушный колпак, а далее – через отводящую трубу к точке забора. В самом колпаке происходит сжатие воздуха и накапливание энергии. В то же время давление в основной (питающей) трубе из-за остановки воды будет постепенно снижаться. Падение давления приводит к открытию нижнего клапана и опусканию верхнего.

Спиральные насосы

Спиральные насосы используются в случаях, когда возникает необходимость безмаслянным способом создать вакуум. Спиральное оборудование считается хорошей альтернативой вакуумным насосам пластинчатого типа. Его производительность нередко достигает 35 куб. метров в час.

Принцип действия спирального насоса основан на особом расположении спиралей в его конструкции. Они используются для создания объемов серповидного типа, в которых происходит сжатие перекачиваемой среды. В процессе вращения спирали объем рабочей камеры уменьшается и помогает перемещению среды к середине самой камеры. Воздушная смесь забирается с периферии (у стенок рабочей камеры), а полностью сжимается – в центре. При соединении рабочих полостей насоса образуются парные объемы.

На торце спирали, которая не движется, имеется обратный клапан и выходное отверстие, через которое выходит среда в сжатом виде. Движущаяся спираль при помощи лопастей помогает полностью изолировать всасываемые объемы среды и уже сжатые в процессе работы агрегата и разделить внутри камеры области низкого и высокого давления. Полный цикл перекачки равен количеству оборотов спирали.

Спиральные вакуумные насосы активно эксплуатируются в сферах фармацевтики и медицины, при проведении лабораторных испытаний и биологических исследований. Оборудование также нашло применение в производстве полупроводников и электронике. Использование спирального насоса помогает в имитации космического пространства. Агрегаты также активно используются в качестве спирального компрессора в тепловом насосном оборудовании.

Видео: принцип работы спирального

Вакуумные насосы

Вакуумный насос – оборудование, которое используется в целях откачки среды из замкнутого пространства и последующего формирования в нем вакуума. Конструкционное исполнение вакуумных насосов бывает разным. Оборудование применяется в разных промышленных сферах, в отрасли сельского хозяйства, при проведении лабораторных исследований.

Принцип действия большинства вакуумных агрегатов состоит в создании среды разряженного воздуха посредством изменения объема камер агрегатов. По такому принципу функционируют ротационная техника, вакуумные насосы водокольцевого типа, а также поршневые вакуумные насосы.

Достижение состояния разряженного воздуха позволяет решить множество задач. Специалисты называют это состояние форвауумом. Достичь более глубокого состояния вакуума позволяют молекулярные и турбомолекулярные насосы, а также оборудование паромаляного, пароструйного и водоструйного типов, эжекторы и диффузионная насосная техника. Принцип действия техники этого типа основан на передаче от движущейся среды к энергии к молекулам газовой ли воздушной. Скорость такой передачи предельно высока. Направление движения газовой или жидкостной струи молекул при этом может размещаться перпендикулярно основному потоку или совпадать с ним.

Высокоэффективность оборудования основана на принципе вытеснения. Тот объем вакуума, который способна обеспечить конкретная модель вакуумного насоса зависит от герметичности рабочей камеры.

Видео: видео о вакуумных

Криогенные насосы (крионасосы)

Фото: принцип работы криогенного

Криогенное оборудование используются для перекачки углекислоты и различных жидкостей криогенного характера в стационарные резервуары. Также оборудование этого типа применяется для создания глубокого вакуума, поскольку гарантируют высокую скорость и эффективность откачки.

Существует несколько типов криогенного насосного оборудования, однако в производственных условиях чаще всего применяются поршневые агрегаты. Они характеризуются универсальностью и способны работать с различными средами: водородом, кислородом, аргоном, природным газом, азотом, углекислотой.

Принцип действия крионасоса основан на сорбции молекул при предельно низкой температуре. Внутри рабочей камеры подобного оборудования происходят процесс криосорбции и криоконденсации. Вакуумное криогеонное оборудование способно вымораживать молекулы газа, превращая их в твердое состояние. Это автоматически снижает давление внутри емкости, создавая условия полного вакуума.

Видео: криогенный

Ламинарные (дисковые) насос

Ламинарный (дисковый) насос представляет собой подвид центробежного насосного оборудования. Используется для перекачки жидкостей высокой вязкости. Способен выступить в качестве альтернативы на только центробежного, но и некоторых типов шестеренчатых, лопастных и полостных агрегатов.

В конструкции ламинарного насоса присутствует рабочее колесо, которое имеет вид двух параллельных, размещенных на расстоянии друг от друга дисков. Расстояние между дисками рабочего колеса имеет важное значение: чем оно больше, тем выше допустимый предел вязкости перекачиваемой среды.

Перекачивая среда, попадая в рабочую камеру дискового насоса, создает пограничный слой на поверхности каждого вращающегося диска. В процессе вращения рабочего колеса этим слоям на молекулярном уровне передается энергия движения. Она создает по всей ширине прохода градиенты давления и скорости. За счет сочетания перетаскивания вязких частиц и граничного слоя возникает перекачивающий момент, который и позволяет направить среду в едином потоке. При этом практически полностью отсутствует пульсация, что исключает изменение свойств вязкой жидкости.

Крыльчатые насосы

Крыльчатый насос – ручное насосное оборудование объемного типа, в котором в качестве вытеснителя применяется оснащенная лопастями крыльчатка. Агрегаты этого типа считаются разновидностью поршневых насосов двойного действия. В специализированных источниках крыльчатые насосы имеют другое название – «насосы Альвейера».

Принцип действия оборудования основан на кинематической энергии, создаваемой крыльчаткой в процессе вращения рукоятки. Рабочему органу рукоятка позволяет передать возвратно-вращательное движение. Когда колесо крутится по часовой стрелке, открываются впускной и выпускной клапаны. При движении крыльчатки в обратном направлении происходит закрытие клапанов. Перекачиваемая среда нагнетается в рабочей камере снизу вверх.

Крыльчатые насосы применяются в ситуациях, когда нельзя допустить превышение давления (максимальный показатель составляет 1,8 Мпа. Оборудование идеально подходит для работы в условиях, когда нет необходимости в монтаже более сложных насосных агрегатов или отсутствует источник электропитания. Техника позволяет осуществлять откачку жидкостных сред из котлованов и емкостей небольших размеров.

Сильфонные насос

Сильфонные насосы применяются для перекачки сред, характеризующихся высокой чувствительностью к механическому воздействию. Часто с их помощью проводится перекачка различных водных эмульсий. Оборудование обеспечивает плавность и аккуратность перекачки, отличается небольшой уплотняющей поверхностью.

В конструкции сильфонного агрегата присутствует сильфон (или «гармошка»). Его попеременное сжатие и разжатие позволяет нагнетать давление внутри рабочей камеры, которое способствует процессу перекачки среды. Большинство сильфонных агрегатов произведено из полипропилена или полиэтилена. Оборудование подходит для работы с химически активными неограническими жидкостями.

Используются сильфонные насосы для выкачки и транспортировки двухкомпонентных материалов, различных высоконаполненных сред, жидкостей на основе растворителей, материалов, демонстрирующих высокую чувствительность к воздействию влаги, ЛКМ на полимерной или масляной основе.

Нередко оборудование этого типа устанавливается в системах автоматической покраски.

Шестеренные насосы

Фото: принцип работы шестеренного

Принцип действия шестеренных агрегатов зависит от вида рассматриваемого оборудования. В производственной практике используются: агрегаты с наружным и внутренним зацеплением. Шестеренный насос с наружным зацеплением применяется для работы с жидкостями повышенной вязкости, с внутренним – с разными типами жидкостей. Последний вариант характеризуется более компактными размерами.

Принцип работы шестеренного насоса с наружным зацеплением обусловлен его конструкцией. Ведущая шестерня в таком агрегате находится с ведомой в тесной стационарной связке. Вращаясь, она активирует вращение ведомой шестерни в противоположном направлении. Движение приводит к образованию у входного отверстия зоны разреженного воздуха, что обеспечивает высокую мощность всасывания перекачиваемой среды. Попадая в рабочую камеру жидкость перемещается вдоль стенок корпуса между зубьями рабочего органа к зоне нагнетания. Под напором она выталкивается в нагнетательный трубопровод.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением имеет несколько иную конструкцию. В нем ведущая шестерня запускается посредством электродвигателя. Аналогично вращается и внешнее колесо. Проемы между зубьями шестерен в процессе вращения освобождаются, повышая давление в рабочей камере. За счет этого происходит всасывание перекачиваемой среды и ее перемещение к нагнетательному патрубку. Роль уплотнителя между отделениями нагнетания и всасывания выполняет специальный серп.

Видео: устройство шестеренчатого

Синусные насосы

Синусный или синусоидальный агрегат получил такое название благодаря форме его рабочего ротора. Он представлен в виде диска, имеющего изгиб по синусоиде. Оборудование активно используется в различных промышленных системах, особенно востребовано на пищевом производстве.

Присутствие уникального синусоидального ротора в насосном оборудовании позволяет использовать его даже в тех ситуациях, когда нет возможности эксплуатировать классический роторный насос.

Принцип действия синусного оборудования основан на работе ротора, который в течение одного оборота вокруг оси осуществляет четыре полных выталкивания перекачиваемой среды, равных объему рабочей камеры. По центру эта камера разделена на две разные части специальными шиберами, которые движутся перпендикулярно дисковой плоскости. Они обеспечивают герметизацию части камеры и предотвращают возможность обратного движения жидкости внутри. Когда камера на вход закрывается, открывается та, что расположена у выхода – это полностью симметричный процесс, который снижает вероятность пульсации перекачиваемой среды. Синусоидальный ротор в процессе вращения обеспечивает волнообразное движение жидкости.

Многосекционные насосы

Многосекционными называют центробежные насосы, оснащенные несколькими последовательно размещенными рабочими колесами. Такая конструкция оборудования позволяет создать на выходе значительное давление. Агрегаты используются как сетевые насосы высокого давления, а также в качестве погружных для подъема жидкости из скважин.

Работа многосекционного насоса основан на вращении рабочего колеса. Жидкость через всасывающий патрубок изначально поступает в первую секцию оборудования. Внутри рабочей камеры вращение колеса постепенно нагнетает давление, из-за чего перекачиваемая среда под напором направляется во вторую секцию. Здесь на нее продолжает действовать центробежная сила. Таким образом происходит перемещение перекачиваемой среды из секции в секцию с постепенным нарастанием напора. На выходе он будет иметь высокие показатели.

Уровень напора в многосекционном насосе зависит от диаметра рабочего колеса.

Видео: принцип работы многосекционного

Кулачковые насосы

Кулачковые агрегаты роторного или коловратного типа используются в случаях, когда необходимо осуществить бережную перекачку продуктов высокой вязкости с включением твердых частиц. Особая форма ротора, которая используется в этом насосном оборудовании дает возможность перекачивать жидкости с включениями достаточно крупных элементов (агрегаты, к примеру, используются в пищевой промышленности для транспортировки шоколада с цельными орехами на производственной линии и пр.).

Частота вращения рабочего вала в кулачковом насосе составляет не более 200-400 оборотов. Низкая скорость обусловлена необходимостью сохранить структуру транспортируемого продукта.

Кулачковое оборудование нашло свое применение в химической и пищевой промышленности.

В корпусе кулачкового насоса размещены два соответствующих ротора, каждый из которых закреплен на отдельном валу. Синхронное их вращение в противоположных направлениях достигается за счет слаженной работы коробки передач. Между кулачками в камере имеется небольшой зазор (не более 15 мкм). Вращение их способствует образованию полостей, которые через всасывающий патрубок заполняются перекачиваемым продуктом, а через выходной – направляется дальше по трубопроводу. Внутри рабочей камеры между кулачками продукт движется по внешнему радиусу.

В работе с разными типами продуктов могут использоваться как двух-, так и трехлепестковые роторы. Последние востребованы в перекачке майонеза, сливок, сметаны, а также других продуктов сложной структуры, которые в процессе транспортировки не должны взбиваться, изменять свои свойства.

Видео: работа кулачкового

Циркуляционные насосы

Циркуляционный насос – оборудование, которое нашло свое применение в работе замкнутых систем. Используется для обеспечения работы систем отопления, осуществляет перекачку теплоносителя в трубопроводах. Циркуляционный насос позволяет поддерживать в системе заданный температурный режим.

Принцип действия циркуляционного насоса основан на обеспечении непрерывного потока жидкости в системе. При этом агрегат позволяет не изменять параметры давления в замкнутом цикле. Техника характеризуется бесшумной работой, надежностью, малым энергопотреблением и простотой эксплуатации.

Теплоноситель через входной патрубок оборудования поступает в рабочую камеру. В момент включения привода насоса создаваемый им момент вращения передается на внутренний вал и запускает его движение. Вал оснащен специальными лопастями, размещенными под наклоном, которые перемещают жидкость внутри рабочей камеры под действием центробежной силы. Давление внутри насоса растет, что приводит к выводу жидкости в выходное отверстие.

Циркуляционные агрегаты нашли свое применение в коммунальном хозяйстве, в быту, а также при организации работы отопительных систем на промышленных предприятиях.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

• для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
• для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
• для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Объёмные насосы

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов:

• Импеллерные насосы — обеспечивают ламинарный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса и могут использоваться в качестве дозаторов. Могут быть изготовлены в пищевом, маслобензостойком и кислотощёлочестойком исполнении
• Пластинчатые насосы — обеспечивают равномерное и спокойное всасывание перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования. Могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. В пластинчатых регулируемых насосах изменение подачи осуществляется за счёт изменения объёма рабочей камеры благодаря изменению эксцентриситета ротора и статора. В качестве регулирующего устройства применяются гидравлические и механические регуляторы.
• Винтовые насосы — обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования
• Поршневые насосы могут создавать весьма высокое давление, плохо работают с абразивными жидкостями, могут использоваться для дозирования
• Перистальтические насосы создают невысокое давление, химически инертны, могут использоваться для дозирования
• Мембранные насосы — создают невысокое давление, могут использоваться для дозирования

Общие свойства объёмных насосов:

• Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.
• Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).
• Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).
• Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом

Динамические насосы

Динамические насосы подразделяются на:

• Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек. В них входят:
  • Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:
    • Центробежно-шнековый насос — вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса. Такие насосы способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея
    • Консольный насос — вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.
    • Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.
  • Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.
    • Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.
• Вихревые насосы — отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.
• Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).
• Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)

Вихревые насосы

Вихревые насосы — динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД реальных насосов обычно не превышает 30.

Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности . Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.

Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).

Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.

Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности вихревых насосов.

Подобие лопастных насосов

Методы теории подобия и анализа размерностей позволяют на научном основании обобщать экспериментальные данные о показателях насосов. Движение жидкости в насосе некоторых геометрических пропорций определяется в упрощённой модели: диаметром колеса D, м; расходом Q, м³/с; частотой оборотов n, с^{−1плотностью жидкости ρ, кгс·с2/м4вязкостью μ, кгс·с/м². Зависимыми параметрами являются момент на валу насоса M, кгс·м, и напор H, м. Система сводится к зависимости безразмерных комплексов :}

•  — безразмерный момент,
•  — аналог числа Рейнольдса,
•  — аналог числа Струхаля.

Характеристики быстроходности лопастных насосов[править | править код]

Удельное число оборотов n_r, с⁻¹, характеризует конструктивный тип рабочего колеса насоса; оно определяется как число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с при напоре 1 м:

n_r = n√Q[м³/с](H[м])^3/4.

Безразмерное удельное число оборотов — более универсальный параметр, не зависящий от размерности применяемых величин:

При метрической системе (n, с^{−1Q, м³/с; H, м; g = 9,81 м/с²) n̄_r ≈ 0,180 n_r[с−1].}

Коэффициент быстроходности n_s, с⁻¹, — это число оборотов эталонного насоса, подобного данному, с полезной мощностью 75 кгс·м/с при напоре 1 м; при этом принимается, что такой насос работает на воде (γ=1000 кгс/м³) и имеет тот же КПД.

n_s = 3,65n√Q[м³/с](H[м])^3/4.

Данные величины позволяют сравнивать различные насосы, если пренебречь разницей гидравлических и объёмных КПД. Поскольку повышение числа оборотов позволяет, как правило, снизить размеры и вес насоса и его двигателя, и потому выгодно. Колёса малой быстроходности позволяют создавать большие напоры при малой подаче, колёса большой быстроходности применяются при больших подачах и малых напорах.

Типы рабочих колёс в зависимости от коэффициента быстроходности

ns, с−1	D2/D0	Тип насоса
40÷80	~2,5	Центробежные тихоходные
80÷140	~2	Центробежные нормальные
140÷300	1,4÷1,8	Центробежные быстроходные
300÷600	1,1÷1,2	Диагональные или винтовые
600÷1800	0,6÷0,8	Осевые

Кавитационное удельное число оборотов , с⁻¹, — характеристика конструкции проточной части насоса с точки зрения всасывающей способности; представляет собой число оборотов насоса, подобного данному, с подачей 1 м³/с и H_{0u min} = 10 м:

 = n√Q[м³/с](H_{0u min}[м]/10)^3/4.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

1. Водоподъемные.
2. Циркуляционные.
3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

Химические насосы

Химические насосы предназначены для перекачки различных агрессивных жидкостей, поэтому основными областями их применения являются химическая и нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов), лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.) и пищевая промышленность.

Химические насосы предназначены для перекачки агрессивных жидкостей (кислот, щёлочей), органические жидкостей, сжиженных газов и т. п., которые могут быть взрывоопасны, с различной температурой, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворённых газов. Характер перекачиваемых жидкостей обуславливает то, что детали химических насосов, соприкасающихся с перекачиваемыми жидкостями изготавливаются из химически стойких полимеров или коррозионностойких сплавов, либо имеют корозионностойкие покрытия.

Фекальные насосы

Фекальные насосы используются для перекачки загрязненных жидкостей и сточных вод. Они рассчитаны на бо́льшую вязкость перекачиваемой среды и содержание в ней взвешенных частиц, в том числе, малых и средних абразивных частиц (песка, гравия). Фекальные насосы могут быть погружными или полупогружными, также их конструкция может снабжаться режущим механизмом для измельчения крупных твёрдых кусков, переносимых потоком жидкости. Современные модели таких насосов иногда имеют поплавок автоматического включения/выключения насоса.

Основная среда применения — на канализационных станциях.

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

• чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
• жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
• не сильно загазованных жидкостей;
• смесей газа и жидкости;
• агрессивных жидкостей;
• жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

• напор;
• частота вращения колеса;
• КПД;
• высота всасывания;
• объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Объемные насосы

Очень распространенный тип, который включает в себя несколько подвидов. Принцип действия основан на вытеснении жидкости из рабочей камеры, к их общим признакам относят:

• Герметичность;
• Цикличность – в данном случае подача жидкости осуществляется порциями, а не равномерно;
• Способность к самовсасыванию.

А теперь разберем самые распространенные виды объемных насосов, а также поговорим про их преимущества и недостатки.

Мембранные

В мембранном насосе в качестве рабочего органа выступает гибкая пластина, которая может изгибаться. В действие ее может приводить либо пневматический привод (в данном случае можно говорить о работе при изменении давления воздуха), либо механический привод. Данный тип насоса используется в основном в промышленности: в химической, пищевой, нефтяной.

К преимуществам относят простоту и надежность конструкции, в которой отсутствуют вращающиеся детали. Если привод пневматический, то это позволяет безопасно работать с горючими жидкостями (этим и обуславливается использование мембранных насосов в пищевой и в химической промышленностях). Однако, есть и недостатки: мембрану необходимо часто менять, кроме того, клапаны могут выходить из строя при загрязнении, что также потребует их замены или очистки. С другой стороны, техническое обслуживание данного типа насоса очень простое.

Поршневые

Поршневые насосы можно отнести к достаточно распространенным. Принцип работы простой: движение поршня создает пустоту в полости, куда поступает жидкость. При движении поршня в обратном направлении, клапан закрывается и не допускает вытекание жидкости обратно. Главный недостаток в такой схеме работы в том, что жидкость будет двигаться неравномерно. Это решают установкой нескольких поршней, что делает движение более равномерным, без выраженных скачков.

Это один из самых древних типов, который использовался еще до нашей эры, тогда для движения поршня использовали мускульную силу. К их преимуществам относят надежность, производительность, КПД (это актуально для насосов с несколькими поршнями), а также способность начинать работу будучи незаполненным (в определенных ситуациях это очень важный параметр).

Пластинчатые

Работают на принципах пластинчатой гидромашины, устройство можно посмотреть на картинке снизу. К достоинствам данного типа относят невысокий уровень шума, возможность регулировки рабочего объема (это делают не всегда), а также относительно ровная подача. Однако, недостатки очень существенны, что серьезно ограничивает распространение данного типа. Прежде всего, сама конструкция достаточно сложная и плохо пригодна к ремонту. Рабочее давление низкое (в сравнении с многими другими типами насосов), а при низких температурах пластины начинают залипать. Именно поэтому пластинчатые насосы широко используются лишь в некоторых сферах.

Винтовые

Устройство винтового насоса очень простое: в корпусе находятся несколько роторов, которые вращаются внутри статора. Жидкость перемещается во время вращения роторов вдоль оси винта. Могут использоваться для перекачки жидкостей (в том числе и различной степени вязкости), пара или газа, также могут выдерживать большое давление. В настоящее время это один из самых распространенных типов насосов, который используется даже в нефтяной промышленности.

К преимуществам относят простоту и эффективность конструкции, равномерную перекачку, способность к самовсасыванию, возможность организовать на выходе высокое давление, а также тихую работу (впрочем, уровень шума может быть различным и зависит от конкретной модели). Но есть и недостатки: хоть конструкция и простая, но изготовить ее сложно и дорого, ведь для нормальной производительности нужно изготовить очень точные винты. Также отсутствует возможность регулировки рабочего объема. Винтовые насосы нельзя запускать вхолостую, так как из-за этого сильно увеличивается коэффициент трения, что может привести к его перегреву и поломке.

Импеллерные

Принцип работы импеллерного насоса основан на вращении ротора с установленными на нем гибкими пластинами. Эти пластины сжимаются, когда проходят усеченную часть (где расстояние между корпусом и ротором минимальное). Их изготавливают из специальных материалов, которые накладывают определенные ограничения на импеллерный насос. К существенным недостаткам такой конструкции относят присутствие деталей, которые изнашиваются, ограничения по средам, которые можно перекачивать, выход из строя рабочего колеса при работе «впустую», а также определенные ограничения по температуре жидкости, с которой может работать данный тип.

Однако есть и ряд преимуществ. Прежде всего, это простота и производительность конструкции, а также способность работать даже с вязкими материалами (степень вязкости ограничена характеристиками импеллерных насосов). Имеют возможность менять направление (функция реверса), в рабочей камере нет неактивных зон, где перекачиваемая жидкость будет застаиваться. Кроме того, они достаточно просты в обслуживании.

Динамические насосы

Главной особенностью динамических насосов, в отличие от объемных, является то, что жидкость (или иная среда) постоянно сообщается как с входным, так и с выходным патрубками, что позволяет создать равномерную подачу. Их также существует много различных типов, остановимся на самых распространенных.

Осевые

Принцип работы осевых насосов во многом схож с центробежными, однако в данном случае жидкость движется вдоль оси. Движение также равномерное, кроме того, данный тип насосов предназначен для перекачки очень больших объемов. Существует две разновидности: поворотно-лопастные и пропеллерные, также есть осевые компрессоры, которые предназначены для перекачки газов.

Центробежные

В центробежных насосах среда движется за счет вращающихся лопастей ротора. Могут перекачивать как жидкости, так и газы (в данном случае их называют компрессорами). А целом, устройство достаточно сложное, но сам принцип действия простой. Минусом является большое количество вращающихся и двигающихся частей. Выпускаются в различных вариантах, при этом коэффициент полезного действия центробежного насоса может быть до 92, что достаточно высоко. Используются в множестве сфер, есть даже специальные модели для космических аппаратов, которые отвечают за терморегуляцию.

Характерные особенности аквариумных насосов

Аквариумный насос, он же компрессор, аэратор или помпа, предназначен для циркуляции воды в резервуаре с целью насыщения ее кислородом для нормальной жизнедеятельности его обитателей. Аэрирование выполняется круглосуточно, обеспечивая стабильный воздухообменный режим. Такие насосы используются для перемешивания верхних и нижних слоев воды с целью выравнивания температуры жидкости, предотвращая тем самым ее перепады. Работа устройства способствует разрушению жирной неприятной пленки, которая мешает нормальному газообмену.

Работа аквариумного насоса для перекачки воды заключается в следующем. Внутри компрессора находится моторчик. Он забирает кислород из помещения и загоняет его в трубку, нагнетая к распылителю, который находится в аквариуме.

Насос может работать от сети или автономно от батареек. Существуют одно- и двухканальные модели. Последний вариант отличается долговечностью, небольшими размерами, низким уровнем шума и высокой производительностью.

Исходя из конструктивных составляющих, помповые насосы для аквариума бывают вибрационные и мембранные. Первый тип характеризуется высокой мощностью и долговечностью. Оборудование работает довольно шумно, создавая вибрации. Поршневой агрегат рекомендуется устанавливать для аквариумов емкостью более 200 л.

Мембранный насос практически не издает шума и отличается низким потреблением электроэнергии. Однако такой агрегат характеризуется слабой производительностью, поэтому его целесообразно использовать для аквариумов емкостью до 150 л.

В зависимости от варианта установки различают поверхностные и погружные насосы для воды 12 Вольт для аквариума. Первый тип крепится при помощи специальных присосок или фиксаторов под водой к днищу аквариума. Поверхностный вариант устанавливается за пределами емкости для рыб. К нему только подводятся трубки для воздуха.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

• многоступенчатые;
• маслонасосы шестеренные;
• насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

• в легкой промышленности;
• в химической промышленности;
• в строительстве;
• в машиностроении;
• при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

• насосы, работающие за счет механической энергии;
• водоструйные насосы;
• насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.