Поверхневі насоси

Розглядаючи помпи поверхневого розташування, відразу необхідно підкреслити, що вони самі по собі не підходять для глибоких свердловин та колодязів. Вкрай рідко можна знайти у продажу поверхневі насоси, здатні подавати воду з глибин понад 25 м, та й то – виключно за наявності ежекторів. Без останнього середні показники висоти підйому рідини не перевищать 8 м. Проте, якщо на заміській ділянці є джерело глибини, можна сміливо купити поверхневий насос. Адже ці агрегати не тільки характеризуються доступною вартістю, але й прості в монтажі та обслуговуванні. Для встановлення такого пристрою його необхідно лише розмістити у відповідному місці, підключити до електромережі та завантажити його шланг у воду.

Перша класифікація поверхневих насосів поділяє на 2 види, з урахуванням особливостей всмоктування ними рідини:

• Нормально всмоктують поверхневі насоси – перед пуском вимагають попереднього заповнення рідиною трубопроводів та робочих камер;
• Самовсмоктувальні поверхневі насоси – перед пуском вимагають попереднього заповнення рідиною лише їх корпусів.

При цьому всі самовсмоктувальні помпи здатні перекачувати повітряно-рідинні середовища і самостійно видаляти змішане з водою повітря без стороннього втручання. Це можливо завдяки розміщеним у верхніх частинах їх робочих відсіків спеціальним вантузам та зворотним клапанам. Ця особливість робить всі подібні помпи дуже практичними. А сучасні поверхневі насоси комплектуються ще й вбудованими засувками, що дозволяють їм автоматично виконувати перезаливання робочих камер у випадках, якщо вода перестає надходити в них з будь-яких причин. Відповідно роботу такого обладнання не потрібно контролювати, що дуже зручно, оскільки раніше при незапланованих зупинках старі моделі помп доводилося заповнювати вручну. Але зворотним боком самостійної заливки є невелика висота підйому води.

Будь-який поверхневий насос автоматично запускається при кожному відкритті водопровідного крана, зливі в унітазному бачку або запуску системи автоматичного поливу. І також сам вимикається, коли відбір рідини припиняється. При цьому важливо розуміти, що висока частота включень і вимкнень призводить до швидкого зносу такого обладнання, а також виникнення невеликих гідроударів у водопровідних комунікаціях, які також негативно впливають на інші елементи даних мереж. Тому досить часто поверхневі насоси є елементами практичних і дуже популярних насосних станцій, разом з гідроакумуляторами, що доповнюють їх, ежекторами, запірною арматурою і контрольно-вимірювальними приладами.

Ну а друга класифікація поверхневих насосів поділяє їх на два види, виходячи з їх конструктивних особливостей:

1. Поверхневі вихрові насоси – перекачують забрану з джерел воду за допомогою лопатей, що обертаються, розташованих на валах електродвигунів. Оскільки лопаті безпосередньо штовхають рідину, такі помпи не можна використовувати для транспортування води навіть із мінімальною наявністю розчинених у ній твердих частинок. В іншому випадку вони дуже швидко виходять з ладу. Головний мінус будь-якого вихрового насоса полягає в дуже низькому ККД, що виявляється таким через велику кількість енергії, що витрачається на процес нагнітання рідини. Ця причина є ключовою, чому такі пристрої не користуються популярністю серед власників заміської нерухомості. Вихровий насос зазвичай ставиться, тільки якщо немає можливості придбати більш продуктивний відцентровий.
При цьому їх усереднені параметри виглядають так:

• Максимальний натиск – 240 м;
• Максимальна потужність – 25 кВт;
• Максимальна продуктивність – 12 л/с;
• Максимальна висота підйому всмоктувальної рідини магістралі без ежектора – 8 м;

Насоси вихрового типу конструктивно досить прості. Головним динамічним елементом будь-якого подібного пристрою є робоче колесо колеса з розташованими по колу лопатями. Обертання лопатей відбувається всередині своєрідного каналу, який пов'язує вхідний та вихідний патрубки. При цьому, рідина, що надходить через всмоктувальний патрубок, закручується всередині корпусу помпи завдяки обертанню робочого колеса, і по гвинтовій траєкторії рухається в бік напірної магістралі. Багаторазове потрапляння води в простір між лопатями створює додаткову енергію та натиск, що піднімає її на потрібний рівень. На цій послідовності заснований принцип роботи вихрового насоса. Цікаво, що даний принцип дії передбачає початкове змішування повітря, що всмоктується, з водою, а також їх подальший поділ.

Коли повітря виводиться назовні, рідина далі циркулює в робочій камері, повністю заповнюючи її знову і знову. Обов'язковим елементом кожної вихрової помпи є зворотний клапан. Він виконує дві важливі функції – блокує зворотний приплив повітря та забезпечує наповнення робочої камери водою. Саме завдяки цим конструктивним особливостям вихрові поверхневі насоси, на відміну від відцентрових, можуть без проблем перекачувати різні повітряно-рідинні суміші. Тому вони добре підходять для подачі в домоволодіння чистої води, підвищення рівня тиску у водопровідних комунікаціях, перекачування чистої води між резервуарами, наповнення та осушення басейнів, і не тільки. Додатковим і вагомим достоїнством даних помп також стають їх цілком доступні вартості.

2. Поверхневі відцентрові насоси – розганяють забрану з джерел воду по колу, внаслідок чого утворюється відцентрова сила, яка штовхає рідину у напірні трубопроводи. Вони ідеально підходять для автономного використання на заміських ділянках, завдяки можливості перекачувати не тільки чисту воду, але й рідини з дрібними включеннями. Що дозволяє їм подавати, наприклад, воду з ставків з невеликим вмістом осаду. Тобто, будь-який відцентровий насос ідеально підходить для створення систем поливу із залученням будь-яких водойм. Всі ці помпи також монтуються вище від водного дзеркала. А процес підйому ними рідини забезпечується внутрішнім розрідженням у всмоктувальних магістралях.
Хоча різні моделі даних пристроїв відрізняються різними можливостями, усереднені характеристики відцентрових насосів такі:

• Максимальний тиск у водопровідній мережі – 6 бар;
• Максимальна температура у водопровідній мережі – 35 °С;
• Максимальна температура зовнішнього повітря дома монтажу – 35 °С;
• Максимальна висота підйому всмоктувальної рідини магістралі без ежектора – 8 м.

Насоси відцентрового типу конструктивно не сильно відрізняються від вихрових. Такий пристрій має спіралеподібний корпус з кришкою, виготовлений з чавуну, нержавіючої сталі або пластику, всередині якого розташоване робоче колесо зі сталі або полімерів, оснащене лопатями, що розгорнуті в протилежний бік. Крім робочого колеса, найважливішими елементами відцентрової помпи є дифузор, а іноді і вбудований ежектор, також званий трубкою Вентурі. При цьому, майже всі перелічені комплектуючі статичні, а рух рідини створюється тільки одним динамічним елементом - диском робочого колеса. Така конструкція забезпечує легкий доступ до всіх основних елементів помп, необхідний для проведення профілактичних оглядів, чищення або простих ремонтних робіт, включаючи заміну деяких запчастин.

Принцип дії відцентрового насоса теж нескладний. Через патрубок вода надходить з труби, що всмоктує, всередину його корпусу, заповнюючи весь наявний простір. Потім автоматично запускається робоче колесо. Під впливом відцентрової сили рідина починає витіснятися від центру корпусу до його периферійних частин, а потім під створеним тиском надходить у напірну магістраль через вихідний патрубок. Перешкодою для протилежного тягу руху рідини служить зворотний клапан. Після зниження тиску в центральній частині корпусу в нього всмоктується наступна порція води, і процес її надходження-виштовхування повторюється постійно. При цьому, відцентрові насоси можуть комплектуватися одним або декількома робочими колесами, називаючись відповідно, одноступінчастими і багатоступінчастими. Але принцип їхньої роботи завжди однаковий.

Крім звичайних модифікацій описаних вище помп існують поверхневі насоси з вбудованими ежекторами, призначені для забору рідини зі свердловин та колодязів, а також природних водойм глибиною не більше 10 м. Їх середні параметри такі: продуктивність – 4-5 м3/год, тиск – 4 -6 бар, напір – 50-60 м. А у випадках, коли помпи розміщуються на значній відстані від будівель, в яких знаходяться точки водорозбору, або коли необхідно піднімати воду з глибоких джерел, застосовуються поверхневі насоси з виносними ежекторами. Вони здатні піднімати рідину з великих глибин – до 25 м, у випадку з побутовими моделями, та до 40 м – у випадку з промисловими. При цьому треба враховувати, що при використанні виносного ежектора сильно знижується ККД помпи, що падає до 30-35%, але одночасно сильно зменшується і рівень шуму.

Підбір оптимальної помпи поверхневого розташування завжди потрібно починати з визначення відповідного виду такого обладнання. Наприклад, як було згадано вище, побутові вихрові насоси відрізняються компактними розмірами та потужним натиском. Відповідно, раціонально задіяти їх для обслуговування джерел, що знаходяться відносно далеко від точок водорозбору, за умови відсутності потреби у великій продуктивності. Відповідний випадок - це закачування води з колодязя глибиною не більше 7-8 м в умовну робочу зону з розташованими в ній грядками, теплицями або садовими рослинами. Якщо довжина використовуваного для цього трубопроводу, з урахуванням нерівномірності рельєфу та огинання різних будов, не перевищує 100 м, великий напір для нього якраз і зможе створити продуктивний поверхневий вихровий насос.

Крім того, можливість отримання потужного напору при малій подачі дозволяє використовувати такі помпи у складі автономних приватних водопроводів, для гасіння пожеж, облаштування вентиляції або у складі теплових установок. Також різні модифікації вихрових помп активно застосовують у виробничій сфері. Наприклад, у хімічній промисловості – для подачі кислот, лугів та інших агресивних реагентів, там, де при їх невеликих кількостях та при мінімальних швидкостях протікання хімічних реакцій необхідні значні напори для подолання гідравлічного опору обладнання та тисків, за яких ці реакції протікають. Крім іншого, вихрові насосні машини використовують як вакуум-насоси і компресори низького тиску, в тому числі і в системах перекачування зрідженого газу.

Що стосується відцентрових насосів, то вони відомі своєю здатністю перекачувати рідини, з якими не можуть впоратися їхні вихрові аналоги. При цьому йдеться не тільки про слабозабруднену воду, а й про різні рідини з розчиненими в них твердими і абразивними частинками, а також про в'язкі середовища. Тому відцентровий поверхневий насос зможе стати оптимальним компонентом, наприклад будь-якої системи поливу. Особливо якщо для цієї мети використовується вода з дачного ставка, розташованої поруч річки, озера, або іншої не дуже чистої водойми. Для відцентрової помпи не стане проблемою переміщення рідини з густим донним осадом, частинками тину або шматочками інших водних рослин. Так що потужні пристрої такого типу підходять для оснащення систем поливу не тільки грядок, але і газону, теплиць, квітників і садів.

Зрозуміло, побутові відцентрові насоси не менш ефективно справляються і з транспортуванням чистої води. Відповідно, вони підходять для облаштування мереж автономного водопостачання житлових будинків та додаткових споруд, таких як літні кухні, лазні чи сауни. Більш того, при запуску подібної помпи відбувається процес самозаливання водопроводу, що дозволяє постійно економити кошти на його обслуговуванні та гарантує стабільність роботи будь-якої системи. У свою чергу, у промисловій сфері насоси відцентрового типу часто використовують для перекачування нафтопродуктів та інших в'язких рідин.

Ну а після визначення оптимальної модифікації підбір конкретної моделі поверхневої помпи для заміської ділянки виконується, виходячи з її необхідної продуктивності, яка розраховується з урахуванням наступних факторів:

• Глибини наявного джерела;
• Відстань від джерела до основних точок відбору;
• Рівень напору рідини;
• Гідравлічного опору в трубопровідній мережі;
• Висоти підняття рідини;
• Якості води, що постійно подається з джерела;
• Споживання рідини у домогосподарстві.

При цьому важливо не тільки правильно обчислити продуктивність поверхневого насоса, але й грамотно змонтувати його всмоктувальну магістраль. Створюючи герметичну водопровідну мережу, потрібно проконтролювати співвідношення діаметра трубопроводу з діаметром патрубка і максимально вкоротити загальну довжину магістралі. Адже, чим довшою буде всмоктувальна лінія, тим вищий виявиться її гідравлічний опір і нижче натиск. Особливу увагу також слід приділити розташуванню труб. На всмоктувальній лінії не повинно бути перегинів, зламів та складних збірних конструкцій, розташованих вище рівня насоса. В іншому випадку у водопровідних комунікаціях утворюватимуть повітряні пробки, які важко видаляються з системи. Насамкінець – ще кілька простих рекомендацій щодо вибору розглянутих перекачувальних пристроїв.

Якщо необхідний поверхневий насос для поливу, його можна не лише монтувати без спеціальних додаткових елементів, але й використовувати лише сезонно, а на зиму демонтувати та зберігати у приміщенні. При цьому для забезпечення роботи систем зрошення підходять найбільш доступні помпи з відносно невеликою продуктивністю. Для максимального продовження терміну служби будь-якого поверхневого насоса варто доповнити його автоматизованою системою керування, яка зможе вимкнути його у разі виникнення аварійної ситуації. Найчастіше це – перегрів чи припинення надходження води всередину агрегату. Подібний «сухий хід» небезпечний для всіх не сучасних моделей помп поверхового розташування. Крім того, можна автоматизувати їх відключення, наприклад, після закінчення часу поливу або після заповнення бака певного обсягу.

Поверхневі помпи, як і інші гідроустрою мають плюси і мінуси, що залежать від їх модифікацій, порівняння яких можна почати з переваг вихрових насосів:

• Прості конструкції;
• Компактні габарити корпусів;
• Легкість технічного обслуговування;
• Подача мало залежить від протитиску мережі;
• Можливість переміщенням суміші води та повітря;
• Більш доступна, порівняно з відцентровими, вартість;
• Нижчий, порівняно з відцентровими, рівень шуму;
• Більш потужний, у 5-7 разів, порівняно з відцентровими, натиск;

Недоліки вихрових насосів:

• Відносно низький ККД у 25-45%;
• Отримання критичних ушкоджень у разі замерзання;
• Нижча, порівняно з вихровими аналогами, продуктивність;
• Неприпустимість перекачування навіть мінімально забруднених рідин;

Переваги відцентрових насосів:

• Висока продуктивність;
• Можливість перекачування мінімально забрудненої води;
• Виробництво більшості елементів таких помп з нержавіючої сталі;
• 20-річний термін служби, за умови регулярних профілактик та техобслуговування;
• Наявність у продажу моделей з електричними, бензиновими та дизельними моторами.

Недоліки відцентрових насосів:

• Високий рівень шуму;
• Відносно низький натиск;
• Більші, порівняно з вихровими, габарити;
• Неприпустимість перекачування змішаних повітряно-рідинних середовищ.

Купити поверхневі насоси у Києві, з великим вибором брендів та моделей, завжди можна у профільному онлайн-магазині Modernsys.com.ua. У наявність у нас постійно є помпи відомих європейських виробників, що відрізняються не лише відмінним співвідношенням вартості та якості, а й довговічністю. Вибрати їх за потрібними параметрами за допомогою спеціальних фільтрів, а також замовити їх прямо з нашого каталогу дуже легко – завдяки простим електронним формам та різним способам оплати. Паралельно через зручні форми зв'язку можна поставити будь-які питання щодо вибору пристроїв, що перекачують нашим менеджерам, які також швидко оформлять їх доставку бажаними поштовими службами. Поверхневі насоси, ціна яких залежить від їх виду та продуктивності – це доступна можливість забезпечення домогосподарств чистою або технічною водою.