Насосы, повышающие давление воды в трубопроводе. Изобретение насоса
Cтраница 1
Нагнетательные насосы для зарядки аккумуляторов могут быть с пневмо - или электроприводом и обычно имеют привод от двух независимых источников. Воздух под давлением может подаваться компрессором или из резервуара хранения. Для подачи электроэнергии необходим отдельный генератор.
Нагнетательные насосы - плунжерные с алюминие-во-бронзовыми частями.
Нагнетательный насос предназначен для подачи лакокрасочного материала под высоким давлением из емкости в установку.
Нагнетательный насос подает масло по трубам / и 2 в рабочий цилиндр машины. Повышение давления в цилиндре вызывает поднятие поршня 6 и, следовательно, сжатие образца 12, помещенного сверху на поршне.
| Схема азотной установки.| Общий вид дозирующей установки. |
Нагнетательные насосы работают от двигателя внутреннего сгорания или от сжатого воздуха, подаваемого теми же компрессорами.
| К задаче.. 66. |
Нагнетательный насос засасывает с каждым ходом поршня 2 0 л воздуха при атмосферном давлении и температуре 22 С. Затем насос подает этот воздух в резервуар объемом 0 15 м3, вначале сообщавшийся с атмосферой. Сколько качаний должен сделать поршень, чтобы давление в резервуаре стало равным 4 0 атм при температуре 27 С.
Нагнетательный насос засасывает с каждым ходом поршня 2 0 л воздуха при атмосферном давлении и температуре 22 С. Затем насос подает этот воздух в резервуар вместимостью 0 15 м3, вначале сообщавшийся с атмосферой.
Нагнетательный насос с пневмоприводом смонтированы на передвижной двухколесной тележке. Пневматический двигатель установки имеет клапанную систему распределения сжатого воздуха. Насос высокого давления состоит из цилиндра с плунжером, двух шариковых клапанов и системы уплотнений. Уплотнения выполнены из тефлона. Установка имеет клапан для удаления воздушных пробок из системы, который можно использовать для снятия высокого давления в системе. Пистолет-распылитель установки имеет поворотное устройство для очистки сопла.
Нагнетательный насос с пневмоприводом и вспомогательным оборудованием смонтированы на передвижной двухколесной тележке.
Нагнетательный насос засасывает с каждым ходом поршня 2 0 л воздуха при атмосферном давлении и температуре 22 С. Затем насос подает этот воздух в резервуар объемом 0 15 иг3, вначале сообщавшийся с атмосферой. Сколько качании должен сделать поршень, чтобы давление в резервуаре стало равным 4 0 атм при температуре 27 С.
Нагнетательный насос засасывает с каждым ходом поршня 2 л воздуха при атмосферном давлении и температуре 22 С. Затем насос подает этот воздух в резервуар объемом 0 15 м3, вначале сообщавшийся с атмосферой.
Нагнетательный насос подает масло по трубам / и 2 в рабочий цилиндр машины. Повышение давления в цилиндре вызывает поднятие поршня 6 и, следовательно, сжатие образца 12, помешенного сверху на поршне.
Насосы повысительные для воды, так или иначе, используют практически во всех системах водоснабжения. Причём, подобное оборудование применимо не только при автономной, но и при централизованной подаче воды.
Люди, живущие в многоэтажных домах, не понаслышке знают о проблеме слабого напора, когда невозможно воспользоваться бытовой техникой, для которой нужна вода. О видах и свойствах этого оборудования и пойдёт речь в данной статье.
Особенности насосов для повышения напора
Повысительные применяются не только для улучшения напора в питьевом трубопроводе. На работу отопительных систем, они также оказывают благотворное влияние.
Это особенно актуально, когда в квартиру или частный дом устанавливается водонагреватель, либо оборудуются тёплые водяные полы.
Итак:
- Для каждого варианта использования, всегда найдётся подходящая модификация насоса - остаётся только правильно подобрать модель с нужными характеристиками. Существуют компактные варианты, которые устанавливают на трубу прямо перед водонагревателем, или допустим, посудомоечной машиной.
- Насос усилит давление воды, недостаточное для нормальной эксплуатации бытового оборудования. Отличный вариант для установки в квартире или доме - насос повысительный ups.
На фото снизу вы видите сразу несколько таких моделей, смонтированных на домашнем трубопроводе.
- Эту модификацию можно так же установить в душевой, что даст возможность пользоваться им более комфортно. Такие приборы очень удобны в эксплуатации: включаются и отключаются самостоятельно, работают тихо, имеют защиту от сухого хода.
- Естественно, что насосы для воды повысительные применяются не только в жилых домах, но и на различных производствах. Только мощности у этих агрегатов будут совсем другие.
В промышленности, а так же в системах централизованного водоснабжения населённых пунктов, используют даже не насосы, а повысительные . - Они могут представлять собой комплекс из нескольких агрегатов и двигателя к ним. Напорная станция устанавливается не так, как повысительный насос для квартиры. Она монтируется на отдельном фундаменте, и оснащается системой автоматического управления и контроля показателей.
- Корпуса агрегатов для повышения напора воды, изготавливают из самых прочных материалов: керамики, нержавеющей стали, латуни или чугуна. Они могут иметь как горизонтальное, так и вертикальное исполнение.
Конструкция насосов может быть основана на одном рабочем колесе, либо иметь многоступенчатую структуру.
- Каждая ступень создаёт определённое давление, поэтому, чем больше уровней проходит вода, тем сильнее повышается её напор. То есть, показатель мощности насоса складывается из суммы напоров всех ступеней.
- В бытовых приборах, двигатель охлаждается за счёт соприкосновения его ротора с водой. Что касается мини-насосов, которые устанавливаются исключительно для обеспечения стабильности напора бытовой техники, например: модель CL15, то они оборудованы ещё и воздушными вентиляторами.
- Повысительные насосы могут иметь ручное или автоматическое управление, и работать не только с холодными, но и с горячими жидкостями. Их подбор осуществляют исходя из производительности, уровня шумности, и, естественно, условий эксплуатации. От всех этих характеристик зависти их цена.
- Эти самые условия порой диктуют необходимость установки накопительной ёмкости – ведь напор в магистральных трубопроводах не всегда падает. При повышении давления, насосу, установленному на трубу, приходится работать на полную мощность. Такие форс-мажоры способствуют быстрому изнашиванию насоса.
- В случае с падающим напором, нагнетательный насос эффективен, но только в том случае, если ваши соседи не решают данную проблему этим же способом. Если во всех квартирах будет установлено такое оборудование, ситуация в лучшую сторону не изменится, и только наличие накопительного бака, обеспечит насосу нормальные условия для работы.
Единственный минус такой схемы – это сложность монтажа её элементов. Гораздо проще приобрести не насос и бак отдельно, а насосную станцию в сборе.
В любом случае, какое бы оборудование вы не приобрели, инструкция от производителя, а так же видео в этой статье, помогут вам разобраться в том, как установить его своими руками.
Правила установки нагнетательных насосов
В повысительных насосах имеется датчик потока, который срабатывает в момент начала движения воды по трубе. Поэтому важно правильно выбрать место для установки насоса.
Допустим, накопительный бак находится в подвальном помещении, а воду нужно подать на второй этаж. Естественно, что подачу должен обеспечивать водоподъёмный агрегат.
Итак:
- Но напор воды будет падать при одновременно открытых кранах, и его стабилизацию будет обеспечивать нагнетательный насос. Если установить его в подвале, с функцией подъёма он, скорее всего, не справится.
- Насос должен быть смонтирован на трубе, непосредственно перед краном или бытовым прибором, для которого он предназначен. Для этих целей обычно используют модели с мощностью от 0,8 атмосфер. Их и в доме может быть установлено несколько, не говоря уже о производственных водопроводах.
- Вообще, необходимое количество насосов должно определяться расчётом. Кроме рабочих приборов могут быть установлены и резервные, особенно там, где есть противопожарные системы.
Обычно, на три рабочих агрегата устанавливается один резервный. Они могут монтироваться по разным схемам. - Когда нужно во внутренней сети водопровода увеличить расход воды, то насосы устанавливают последовательно (по цепочке), а для увеличения давления в трубопроводе – параллельно. Размещаются они в изолированном техническом помещении: с отдельным выходом, хорошей вентиляцией и искусственным освещением.
- Для гашения вибрации трубопроводов, и возникающего при этом шума, под агрегаты устанавливают амортизаторы, а для примыкающих к ним труб используют специальные вставки длиной 0,9-1м, из гофрированной армированной резины. Вводы труб сквозь стены выполняются с применением гильз с резиновыми уплотнителями.
- Соответственно, от шума и вибрации изолируются и все несущие конструкции помещения. Сами агрегаты устанавливают на подиумах из бетона или кирпичной кладки, или стальных рамах, находящихся выше отметки чистого пола на 30-40 см. Крепят насосы анкерами, которые жёстко замоноличивают в толще фундамента.
- Такие системы всегда автоматизированы: контролируется не только запуск и остановка агрегатов, но и давление на всасывающих и напорных патрубках, силовые нагрузки, и даже температура подшипников.
- В случае отклонения любых показателей от нормы, срабатывают датчики защиты, и агрегаты отключаются. При их монтаже используются обводные трубы, обратные клапаны, задвижки для пропуска воды, и обязательно устанавливаются водомерные приборы.
Подача и напор воды в таких системах осуществляется путём изменения скорости вращения рабочих колёс агрегатов, либо с помощью дроссельных заслонок с электроприводами, установленных на входе воды. Чтобы работа промышленных насосов была бесперебойной, их питание обычно предусматривается от двух, независимых друг от друга, источников электроэнергии.
Схема устройства водопровода показана на рис. 243. На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы ответвлений закрываются кранами. У крана давление воды равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Это давление достигает обычно нескольких атмосфер, ибо бак устанавливается на высоте нескольких десятков метров. Благодаря этому при открывании крана вода вытекает быстрой струей. Очевидно, давление в верхних этажах домов меньше, чем в нижних. Ясно также, что водопровод не может подавать воду на высоту большую, чем высота свободного уровня воды в баке.
Рис. 243. Схема устройства водопровода. Вода в водонапорную башню 1 накачивается насосом 2
Вода в бак водонапорной башни подается насосами. Нагнетательный поршневой насос состоит из цилиндра с поршнем, снабженным клапаном 1 (рис. 244). В дне цилиндра имеется клапан 2. Оба клапана могут открываться только в одну сторону. За вторым клапаном начинается трубка 3, ведущая к верхнему резервуару. Предположим, что цилиндр и трубка заполнены водой, и рассмотрим, что произойдет при движении поршня сверху вниз и снизу вверх.
Рис. 244. Водяной нагнетательный насос
Начнем опускать поршень. Он будет сжимать воду, и возникшие силы давления закроют клапан 1 и откроют клапан 2. Клапан 2 откроется, когда давление сжимаемой в цилиндре воды превзойдет давление, создаваемое столбом воды, имеющим высоту от клапана 2 до уровня воды в верхнем резервуаре. При дальнейшем опускании поршня вода будет вытесняться из цилиндра через трубку 3 и будет втекать в верхний резервуар. В то же время пространство над поршнем будет заполняться водой из нижнего резервуара через трубку 4. Теперь начнем поднимать поршень. Давление под поршнем сразу упадет, и давление воды в трубке 3 закроет клапан 2. С другой стороны, давление воды над поршнем откроет клапан 1, так как на него не действуют теперь силы давления снизу. При поднимании поршня вода будет перетекать через открытый клапан 1 из верхней в нижнюю часть цилиндра. При следующих опусканиях и поднятиях поршня процесс повторяется, и вода перекачивается из нижнего резервуара в верхний.
155.1. Какое минимальное давление должен развивать насос, подающий воду на высоту 55 м?
155.2. Давление воды в кранах водопровода на втором этаже шестиэтажного дома равно 2,5 атм. Найдите высоту уровня воды в баке водонапорной башни над уровнем земли, а также давление воды у крана шестого этажа. Высоту одного этажа принять равной 4 м.
В любой системе водообеспечения, особенно если в ней низкое или нестабильное давление, обязательно нужен повышающий насос для водопровода. Такое устройство предназначено для стабилизации напора. Особенно это важно в домах с большим количеством точек потребления воды. В таком случае давление в системе должно доходить до отметки более 2-х атмосфер. А если в доме используется не только мойка, но и душевая кабинка, стиральная машина, например, то потребуется не менее 4-х атмосфер.
Когда появляется необходимость в насосе?
Для того чтобы добиться таких показателей, требуется установка в систему насоса. Повышающий прибор с легкостью справится с такой задачей, улучшив тем самым условия проживания. Рассмотрим подробнее, что это за устройство, как оно функционирует, и когда его использование наиболее актуально. А главное — узнаем, что лучше использовать – насосную станцию или одиночный аппарат.
Установка такого агрегата актуальна, если обнаружено, что вода не поднимается выше первых этажей дома или если при открытии двух кранов одновременно отсутствует напор. Не запускаются сантехнические приборы, такие как посудомоечная машина? Это также говорит о том, что в системе недостаточно давления, и требуется установка насоса.
Оборудование для повышения напора
Нагнетательный насос ничем особенно не отличается от других моделей. Это просто самовсасывающий аппарат, обладающий большой мощностью. Для того чтобы повысить напор, можно использовать как одиночный насос, так и станцию с несколькими моделями. Такая система способна увеличить давление до 7-ми атмосфер. Основные преимущества такого насоса:
- Не разрушает элементы системы.
- Имеет низкую стоимость.
- Малошумный и компактный.
- Впишется в любой интерьер.
Но главное его преимущество - повышение уровня комфорта. Это касается и одиночной модели, и станции. Но что из них лучше? Давайте разберемся в этом вопросе.
Особенности повышающего агрегата
Такой насос устанавливается во внутренний водопровод, поэтому он имеет небольшой размер и низкий уровень шума. Есть модели, которые оснащены автоматикой, выключающей его при отсутствии подачи воды. Это определяется с помощью имеющегося датчика потока. Такие приборы дороже обычных, но с их помощью срок износа всей системы значительно снижается.
Обычные модели насосов работают круглосуточно, без остановок. Это приводит к перегреву и частым выходам такого оборудования из строя. К тому же в данном случае происходит большое потребление электроэнергии. В общем, рекомендуется использовать автоматизированный вариант. Несмотря на высокую цену, он принесет со временем немало экономии.
Особенности станции
Установка этого варианта обоснована только в больших домах с немалым количеством потребителей. В данном случае применяется центробежный или вибрационный насос в сочетании с гидроаккумулятором. Может быть использовано сразу несколько насосов, особенно если требуется большая мощность на выходе. Сама станция монтируется между водопроводом и источником.
Для автономного водоснабжения станция - идеальный вариант: таким образом не только стабилизируется давление, но и производится накопление воды в баке, осуществляется автоматизированное управление всей системой водоснабжения.
Этот вариант дорогостоящий, но самый практичный и мощный. Поэтому он отлично подойдет для обеспечения жидкостью многоэтажных коттеджей.
Недостаток такого оборудования в том, что оно шумное и имеет большие размеры. Для установки станции требуется специальное помещение, в отличие от обычного насоса. Поэтому в обычном небольшом домике установка такой системы не только неоправданная, но и бессмысленная. Все расходы необходимой мощности позволят точно определить, что именно вам нужно для комфортного проживания — мощная станция или достаточно будет одного насосного агрегата.
Правила подбора оборудования
Не будем касаться мощных станций, а остановимся на бюджетном варианте – повышающем насосе. На что надо обратить внимание при его выборе? В первую очередь надо учесть, что он будет работать практически без остановок, значит, он не должен перегревается. В данном случае подойдут только качественные модели.
Надо точно знать, какое давление в системе необходимо, обычно этот показатель колеблется около 5-ти атмосфер. Соответственно, надо подбирать агрегат с такой же мощностью, и лучше с небольшим запасом. Кстати говоря, если рассчитать заранее требуемую мощность, можно неплохо сэкономить на приобретении оборудования.
Никогда не приобретайте дешевые модели. Да, первоначально на них можно неплохо сэкономить, но они быстро выйдут из строя. Окончательные затраты будут выше, чем приобретение качественного оборудования. Если всё это будет соблюдено, то система водоснабжения всегда будет работать эффективно и без сбоев.
Напорные насосы выполняют ту часть работы, которая обеспечивает одну из самых важных сфер в жизнедеятельности человека.
Качественный насос внутри дома работает безотказно и эффективно. Заметить его присутствие можно только тогда, когда что-то пошло не так и техника отказала. И поверьте, его отсутствие вы заметите сразу.
Удивительно, сколько полезного выполняют эти небольшие механизмы, и как мы от них зависим. В этой статье мы поговорим про напорные насосы, что они собой являют и для чего предназначаются.
1 Особенности и назначение
Напорные насосы – самая распространенная категория техники такого типа. Они применяются внутри любого жилого дома (особенно это касается загородных участков), внутри промышленных предприятий, гражданских строений, на производстве и т.д.
Напорным насос называют, из-за его способности создавать напор внутри трубопровода любого дома. Вам не нужно дополнительно подключать повышающую давление технику, по крайней мере, на коротких участках трубопровода.
Устройство подкачает воду из источника, подаст ее на магистраль или трубы, затем направит внутрь дома, где массу воды внутренний трубопровод распределит по приемным пунктам.
Если используется насос напорный автоматический, то задачи по его обслуживанию упрощаются до невозможности. Все что от вас потребуется, установить устройство возле трубопровода дома, подключить в центральную магистраль, а затем запустить.
Назначение у напорных насосов может сильно отличаться в зависимости от их разновидности. Обобщенно говоря выделим несколько основных направлений:
- Подача воды для обеспечения жизнедеятельности жильцов дома.
- Работа на крупные установки водоснабжения: магистраль, центральный водопровод и т.д.
- Подача воды на сельскохозяйственные и бытовые нужды человека, для полива растений, кормления животных, мытья, строительных работ.
- Работа внутри трубопровода в качестве прибора повышающего давление воды. Для большого дома, к которому не подключена центральная магистраль и у которого трубопровод имеет огромную протяжность, наличие установки для повышения давления воды является острой необходимостью.
- Работа внутри трубопровода канализации.
Как видите, направлений есть великое множество. Более того, здесь перечислены только бытовые задачи, касающиеся каждого. Есть и промышленные напорные агрегаты, куда более дорогие и мощные.
1.1 Конструкция и установка
Каждое перечисленное направление предполагает определенный спектр задач. Задачи эти могут серьезно различаться друг от друга. К примеру, задача скважинного насоса – подкачка воды из скважины для снабжения дома и полива растений.
В то же время фекальный всасывающий насос занимается обеспечением качественного и бесперебойного функционирования канализации. Очевидно, что конструктивные особенности и схема у них будут серьезно различаться.
Впрочем, не так все страшно, как кажется на первый взгляд. В наше время осталось только два реально отличающихся друг от друга типа конструкции напорных насосов :
- Поверхностные;
- Погружные.
И тот и другой состоит из прочного корпуса, в котором расположен движок, всасывающий механизм, ротор, подающие трубки, нагнетательная система и т.д.
Всасывающий механизм работает за счет использования силы электродвигателя. Движок вращает ротор, тот благодаря вращению создает базовый нагнетательный импульс, затягивает воду в рабочую камеру и подает ее дальше по трубам.
Насос напорный автоматический помимо вышеописанной начинки, обладает также дополнительной надстройкой в виде автоматики. Ее задача – обеспечить автономное функционирование установки и минимизировать вмешательство человека.
Насос будет подкачивать столько воды, сколько ему нужно, и только тогда, когда это нужно.
1.2 Поверхностный насос
Различия между поверхностными и погружными моделями кроются в особенностях их применения. Поверхностные насосы имеют больший диаметр корпуса и входных трубок. Они предназначены, как уже понятно из названия для работы на поверхности.
Поверхностный насос легко устанавливать и обслуживать. Мобильные переносные модели, например, фекальный поверхностный образец для канализации, даже не нуждаются в предварительной подготовке. Нужно только установить устройство на твердую поверхность, опустить внутрь резервуара шланг и нажать кнопку запуска.
Нагнетание воды происходит благодаря специальной трубке, опущенной к источнику. Проблема таких моделей в том, что их предельная рабочая глубина равняется примерно 5-7 метрам. Если поверхность воды в источнике ниже, к примеру, используется конструкция скважины, то это становится проблемой.
Если уровень воды понизится – движок не сможет достать жидкость, стало быть, начнет работать вхолостую, что крайне нежелательно(техника работая вхолостую быстро изнашивается).
Благодаря сравнительно низкой цене и удобству в обслуживании, такое оборудование практически идеально подходит для полива растений, подачи воды на сельскохозяйственные нужды и т.д. Полезно держать поверхностный образец, как запасной
. Если центральная магистраль выходит из строя – он обеспечит автономное функционирование системы водоснабжения.
1.3 Поверхностные садовые насосы (видео)
1.4 Погружной насос
Погружной насос отличается от поверхностного и очень сильно. Начнем с того, что погружной насос предназначается для использования непосредственно внутри скважины или любого другого источника вода. То есть его необходимо буквально погрузить в воду, дабы он мог нормально работать.
Конструкция скважинного образца напоминает небольшую капсулу. Ее диаметр равняется примерно 10-20 см. Столь мелкий диаметр — еще одно ограничение, касающееся работы внутри скважины.
Диаметр скважины редко превышает отметку в 40 см, следовательно, всасывающий механизм должен быть еще меньше, при этом не касаться стенок скважины.
Внутри погружной образец имеет все тот же всасывающий механизм, только движок в нем находится в герметичной камере.
Наличие движка в непосредственной близости от ротора и отсутствие необходимости в подкачке воды на несколько метров, прежде чем она попадет в камеру (как бывает в поверхностных аналогах) дает ему серьезные преимущества.
Мощность любого скважинного насоса в разы выше мощности поверхностного, уровень продуцируемого напора в камере только начинается от 40-50 метров.
Он идеально подходит для промышленного полива, обеспечения жизнедеятельности крупных систем водоснабжения, канализации и т.д.
Единственная проблема здесь – установка и обслуживание. Даже для банального полива огорода насос нужно погружать внутрь скважины, подвешивать на специальном тросе и оборудовать мелкой автоматикой. Такая установка порой стоит дорого, что не каждому по карману.
2 Подвиды и отличия
Осталось рассмотреть несколько подвидов насосного оборудования. Оно работает по тем же принципам, но выполняет немного специфичные задачи. Так, различают насосные станции:
- Мобильные;
- Для канализации;
- Повысительные.
Мобильные насосные станции используются, когда нужно быстро что-то сделать и передислоцироваться в другую точку. Незаменимыми их считают на крупных сельхоз предприятиях, где для полива больших площадей вырыто много колодцев.
Мобильный насос весит мало, устанавливается в любом месте, подкачивает воду из любого источника, и при этом стоит дешево.
Чтобы обеспечить процесс полива растений вам понадобится всего 2 минуты на подготовку. Качество и скорость полива при этом повысится в разы, а затраты энергии понизятся.
Отметим, что мобильные насосные установки имеют меньший диаметр рабочей камеры, следовательно, не предназначены для длительного функционирования в системах постоянного водоснабжения, как их стационарные собратья.
Вторая подгруппа – оборудование для канализации. Они обеспечивают нормальное функционирование канализации, подают в нее воду от дренажа, позволяют осушить затопленные помещения и траншеи.
Насосы для канализации оборудованы измельчителями. В частности, стандартный фекальный образец для канализации укомплектован сеточным фильтром и измельчителем фекальных масс, чей диаметр равняется пяти сантиметрам.
Последняя группа – устройства, работающие на повышение напора внутри водопровода. Чтобы понять их задачи, нужно посмотреть на стандартную водопроводную магистраль.
Магистраль подает воду в трубы с определенным уровнем напора. Если напор слабый и магистраль не справляется, напор в трубах тоже снизится. Вода начнет течь слабо либо перестанет поступать вовсе.
Повысительное оборудование монтируется в магистраль либо трубу, и запускается в тех ситуациях, когда напор слишком слабый и его нужно искусственно повысить.
Повысительный насос имеет вход и выход. Их диаметр равен диаметру трубы. Внутри устройства установлен простой ротор на мелком движке. Диаметр рабочей камеры – чуть больше диаметра входного отверстия.
При вращении ротор нагнетает жидкость и подает ее на выход. В крупных трубопроводах повысительные или циркуляционные насосы монтируют цепочкой, на каждом этаже или участке.
