Принцип работы водяного насоса
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Принцип работы водяного насоса

Водяной насос высокого давления: принцип работы, виды, правила подбора и эксплуатации

Жители загородных поселков, территории которых не подключены к центральным магистралям водоснабжения, вопрос подачи воды решают путем обустройства автономных систем. В реализации поставленной задачи водяной насос высокого давления играет ключевую роль. Его главная работа – стабилизировать напор в системе.

Мы расскажем, какой ассортимент водяных насосов предлагает рынок и по каким критериям выбирать оборудование. Познакомим с ведущими производителями в сегменте. У нас вы узнаете о конструктивных особенностях техники, лежащей в основе деления на виды.

Для наглядного восприятия информации мы дополнили текст полезными схемами, подборками фото и видео-руководствами.

Предназначение и виды агрегатов

Независимо от того, откуда осуществляется забор воды – из ближайшего водоема, специально обустроенной скважины, колодца, автоматическую подачу ее на участок можно осуществить с помощью обычного насоса.

Но для нормальной работы бытовой техники напор воды в системе должен составлять не менее 2,5 атмосфер и при этом не превышать 6 атмосфер. А этого параметра можно достичь только путем устройства системы поддержания постоянного давления. Для этой цели задействуют разнообразные варианты насосов высокого давления для воды.

Когда нужен насос высокого давления?

Прибор для повышения и поддержки напора воды в автономной системе применяют тогда, когда напор настолько низок, что использовать воду для работы бытовой техники не представляется возможным.

Установка насоса допустима, но не особо рекомендована для стабилизации параметров давления в квартирном контуре, если жильцы испытывают реальный дефицит воды.

Использование устройства будет актуально, если давление в системе составляет не выше 1 – 1,5 атмосфер. Небольшой по размеру прибор можно устанавливать как на общий трубопровод, так и на выход к отдельному бытовому агрегату. К примеру, подключив к трубе, подающей воду на бойлер или стиральную машинку.

В первом случае придется приобретать мощный прибор с хорошими эксплуатационными характеристиками, во втором можно обойтись установкой небольшого маломощностного автоматического насоса.

Функционирование агрегата может осуществляться посредством:

  • Ручного управления – предполагает непрерывную работу прибора вне зависимости, осуществляется ли в данный момент подача воды, но при условии, что отключение устройства осуществляется принудительно вручную. Применяют при обустройстве «теплых полов», где поддержание давления в контурах отопления на нужном уровне требуется постоянно.
  • Автоматического режима – включение прибора осуществляет система автоматики, например, при открывании крана. Работу регулирует специальный датчик потока: в момент перекрывания крана функционирование насоса прекращается.

Основная функция системы регулировки – включать агрегат при понижении давления и отключать, когда оно достигнет заданного параметра. Ведь понижение давления в магистрали и чрезмерное ее повышение разрушает трубные сочленения и губительно сказывается на работе бытовой техники.

Альтернативные меры повышения давления

Однако установка насоса, призванного стимулировать давление, будет совершенно бесполезна в том случае, если источник обладает малым дебитом. Не поможет он, и если систему время от времени перекрывают. Оптимальным решением в такой ситуации станет применение самовсасывающей насосной станции.

Насосная станция комплектуется на базе одноименной категории насосов, оснащенных инжекторами или без них. Помимо того дополняется гидроаккумулятором, предназначенным для запаса воды. Он внешне похож на обычный бак, только внутри проложена резиновая мембрана с воздухом. Управляет набором оборудования и приспособлений реле давления воды.

Установка самовсасывающей насосной станции эффективна и в том случае, когда в цокольном этаже дома давление нормальное, а на расположенных выше ее совсем нет.

Аккумулированную воду в дальнейшем можно будет расходовать вне зависимости от того, присутствует ли вода в системе, что особо актуально при частых перебоях с ее подачей. Существенным недостатком таких установок является громоздкость конструкции из-за наличия гидробака и шумность оборудования в процессе работы.

Вместо гидробака можно использовать обычную накопительную емкость, в которой будет аккумулироваться вода в период поставки с нормальным напором. Установить ее можно на высокой эстакаде или на крыше дома, а во время перебоев использовать запас.

Виды и действие помп высокого давления

Перед решением установить стимулирующее насосное устройство следует оценить состояние трубопровода. Не исключено, что дефицит давления происходит из-за забитых осадком труб. Если выйти из затруднительного положения можно только путем установки прибора, то с их технической спецификой стоит ознакомиться подробней.

Принцип работы помп высокого давления, независимо от варианта рабочего органа и типа конструкции, одинаков. Прибор в процессе функционирования рабочего узла создает внутри полости вакуумное пространство, за счет которого происходит всасывание воды.

В продаже представлены модели универсального типа, подходящие для воды любой температуры, и те, которые можно применять только в холодной либо только в горячей среде.

В зависимости от способа охлаждения работающего мотора агрегаты бывают двух типов: с сухим и с мокрым ротором.

Агрегаты с сухим ротором

Модификации с сухим ротором трудно спутать с мокрыми аналогами. У них асимметричная форма с явным перевесом в сторону силовой части прибора. Дело в том, что двигатель его оборудован крыльчатым устройством охлаждения, т.к. не омывается в процессе работы водой.

Из-за асимметричной формы и смещения оси в сторону мотора “сухие” модели оснащаются консольными приспособлениями для дополнительной фиксации на стене.

За счет того, что двигатель в таких моделях от гидравлической части отделен на торце оси сальниковым уплотнителем, служат они гораздо дольше “мокрых”. Правда, уплотнитель, как и подшипник качения, имеет свойство изнашиваться и нуждается в периодической замене.

По этой причине агрегаты, оснащенные сухим ротором, требуют более частого технического обслуживания и регулярно производимой смазки трущихся деталей. Еще минус – “сухие” приборы шумят, потому место для их установки следует тщательно продумать.

Приборы с мокрым ротором

Проточные агрегаты предполагают охлаждение за счет перекачиваемой воды. При этом ротор устройства помещен в водную среду и изолирован водостойкой заслонкой от статора.

Агрегаты с мокрым ротором отличаются низким уровнем создаваемых шумовых помех. Циркуляционные насосы с мокрым ротором предназначены для обустройства систем отопления, но часто применяются для систем водоснабжения при обогреве жилых помещений.

Используемые при сборке конструкции подшипники скольжения не требуют дополнительного обслуживания. Однако “мокрые” насосы меньше служат и проигрывают “сухим” агрегатам по параметрам создаваемого давления. Есть ограничения по направлению монтажа – можно исключительно горизонтально.

Существенным недостатком помп этого типа является уязвимость при работе с грязной водой, посторонние включения которой способны вывести прибор из строя.

Деление по способу создания вакуумной камеры

Механизм работы этого типа устройств основывается на реакции вытеснения. Процесс откачки осуществляется под действием изменения размеров рабочей камеры. Величина образующегося вакуума напрямую зависит от степени герметичности рабочей камеры.

Величина вакуума может подвергаться регулировке. За счет этого давление в отдельных местах системы может увеличиваться, либо же, напротив, уменьшаться.

Вал – ведущий рабочий инструмент механизма. Оснащенное лопастями рабочее колесо выполняет вращательные движения. Под действием движущихся по кругу лопастей осуществляется захват находящейся в рабочей камере жидкости. По мере вращения формируется центробежная сила. Она же и приводит к формированию жидкостного кольца. Образующееся внутри кольца незаполненное пространство и представляет собой вакуум.

В зависимости от способов, с помощью которых создается вакуумная камера, насосы высокого давления для воды бывают центробежные, вибрационные и вихревые.

Устройства центробежного типа

Центробежные насосные насосы – самый распространенный вид перекачивающих устройств, способных обеспечивать высокое давление в системе. Они перекачивают воду за счет вращения закрепленного внутри спиралеобразного корпуса рабочего колеса. Рабочее колесо представляет собой два скрепленных диска, между которыми зафиксированы лопасти в направлении противоположном потоку поступаемой жидкости.

В процессе вращения формируется центробежная сила, которая и стимулирует вытеснение потоков воды из центра камеры, откидывая ее в дальние участки. За счет этого уровень давления в центре вращающегося рабочего колеса понижается, а вода начинает поступать во внутренности корпуса.

Центробежные приборы в большинстве исполнений снабжаются гидроаккумуляторами. С напорными трубопроводами они соединяются с помощью патрубков разных диаметров.

Оборудование центробежного типа способно обеспечивать бесперебойную подачу воду при высоком напоре. Единственное условие эксплуатации – при запускании агрегата необходимо заполнение корпуса водой. У центробежной разновидности есть ограничения: качать воду они не могут с глубины более 8 м, но в качестве дополнения в системе повышения давления из нескольких насосов и накопителей вполне пригодны.

Водяной насос. Виды и работа. Устройство и применение. Как выбрать

Если в загородном доме нет централизованного водоснабжения, то одним из первых устройств, которое понадобится, является водяной насос. В зависимости от назначения указанного оборудования, он сможет снабжать дом питьевой водой или использоваться для полива огорода, проведения осушительных работ и других целей.

Виды водяных насосов

Есть много видов насосов, поэтому перед приобретением надо определиться, для каких целей будет использоваться водяной насос.

Условно можно разделить насосы на три вида:
  1. Водяные. Такие насосы используются для подачи питьевой воды, поэтому дополнительно оборудуются системой очистки. Такую воду можно не только пить и готовить из нее пищу, но и использовать для принятия душа или полива огорода.
  2. Дренажные. Этот вид применяется для перекачивания воды, в которой есть небольшие примеси мусора. Они могут подавать воду для полива участка прямо из пруда, речки или другого водоема. Основная их задача – откачка сточных вод, например, из подвала, бассейна и в других аналогичных случаях.
  3. Фекальные. Такое оборудования является самым дорогим, оно предназначено для откачки жидкости из фекальных ям. По своей конструкции, такие насосы похожи на дренажное оборудование, но имеют большую функциональность.
Каждый вид указанного оборудования, в зависимости от своей конструкции, может быть поверхностным или погружным.
Поверхностный водяной насос

Если на участке есть неглубокий колодец или в водоеме чистая вода, то для ее подачи можно использовать поверхностный насос. Такие агрегаты находятся на поверхности воды, для этого они снабжаются специальным поплавком. Можно устанавливать такое оборудование и рядом с колодцем или водоемом. В зависимости от модели поверхностного насоса и от его мощности, глубина всасывания составляет 5-9 м. Дорогие поверхностные насосы, оснащенные эжектором, могут подавать воду на высоту до 30-40 м.

Такие насосы в свою очередь делятся на:
  • Вихревые – перекачивание воды происходит вихреобразно под высоким давлением.

  • Центробежные, они могут быть одно или многоступенчатыми, работает такое оборудование за счет центробежной силы и они надежнее вихревого типа.

  • Самовсасывающие – перекачивают воду с воздухом.

  • Жидкостно-кольцевые – кроме воды, могут перекачивать и такие жидкости как дизельное топливо.

  • Портативно-переносные – это вид самовсасывающих насосов, они за счет своей конструкции, способны удалять из воды воздух.
Погружной водяной насос
Такое оборудование может использоваться для подачи воды с глубины, при этом неважно, она будет большой или нет. По своему назначению, эти насосы могут быть таких типов:
  • Колодезные – они могут работать как частично, так и полностью погруженными в воду, имеют поплавковый выключатель, он отключает насос, когда уровень воды в колодце становится критическим.

  • Скважинные – подают воду с большой глубины, с их помощью можно подавать жидкость с небольшими примесями земли или гравия.

  • Дренажные – они применяются для откачки воды, имеющей незначительное загрязнение.

  • Фекальные – используют для откачки канализационных стоков.

Когда будете выбирать водяной насос, учитывайте, что подача воды с глубины 1 м соответствует ее горизонтальному перемещению на расстояние 10 м.

Устройство

В зависимости от типа оборудования, будет отличаться и его устройство, но общий принцип у всех насосов одинаковый. В зависимости от типа оборудования, оно может перекачивать жидкость в вертикальном или горизонтальном направлении.

Это оборудование состоит из корпуса, в нем находится электрический мотор, а также рабочего элемента, подающего воду. Внутреннее устройство будет отличаться от того, каким способом происходит преобразование электрической энергии в кинетическую. Между собой насосы отличаются устройством рабочего элемента.

Читать еще:  Можно ли на автомате буксовать

Лопастный или центробежный водяной насос имеет диск с лопастями. Лопасти имеют изгиб, который направлен в противоположную сторону вращения крыльчатки. Если рабочее колесо одно, то это одноступенчатая модель, а если их несколько, то многоступенчатая.

Вибрационные насосы в своем составе не имеют вращающихся деталей. В них есть поршень, который во время работы совершает возвратно-поступательные движения и за счет этого подается вода. В действие поршень приводится при помощи электромагнита, поэтому такие модели еще называют электромагнитными насосами.

Принцип действия насосов
Принцип работы будет отличаться от того, какой водяной насос используется:
  • Центробежный насос. Это наиболее распространенное оборудование. Рабочее колесо зафиксировано на валу электродвигателя, которым оно и приводится в действие. Вода заполняет пространство между лопастями и когда рабочее колесо начинает движение, за счет центробежной силы, на входе создается пониженное, а на выходе повышенное давления и вода подается в выходной патрубок.
  • Мембранные или вибрационные насосы. Мембрана разделяет внутреннюю часть на две половинки. В одну полость поступает вода. Когда начинает работать электромагнит, он приводит в действие мембрану, и она начинает изгибаться в обе стороны. За счет этого меняется давление, и вода подается в выходной парубок. Наличие обратного клапана не дает ей возможности вернуться назад.

Производительность будет выше у центробежных насосов, они также имеют большой срок службы, но стоимость вибрационного оборудования значительно меньше.

Область применения

В зависимости от типа выбранного оборудования, оно может использоваться для различных целей. Если необходимо подавать питьевую воду с неглубокого колодца или чистую воду из водоема для полива участка, то надо использовать поверхностный водяной насос.

При необходимости подачи воды из глубокой скважины или колодца, понадобится погружной скважинный насос. Чтобы поливать участок слегка загрязненной водой из пруда или для удаления воды с погреба, бассейна, необходимо использовать дренажные насосы. Они могут перекачивать воду, в которой есть незначительные включения твердых частиц.

Фекальные насосы применяются для очистки сточных ям и могут перекачивать воду, в которой есть твердые частички. По своему устройству они похожи на дренажное оборудование, но могут работать с более грязными жидкостями, что значительно расширяет область их применения.

Особенности выбора

Для совершения правильного выбора водяного насоса, в первую очередь надо смотреть на такую его характеристику, как производительность. Если в доме проживает семья, состоящая из 4 человек, то для снабжения его питьевой водой, будет достаточно оборудования производительностью 40 литров в минуту.

Кроме этого, большое значение имеет напор или высота подачи воды. Большинство бытовых насосов способны поднимать воду с глубины 5-9 м и подавать ее на высоту 10-15 м. Это важно, так как часто воду надо не только достать из-под земли, но и подать на 2-3 этаж. Все это влияет на давление, которое сможет создавать оборудование в системе. Для расчета давления в водопроводе, надо будет учитывать, как модель насоса и его параметры, так и уровень залегания воды, размер и рельеф участка, а также ваши потребности.

Кроме основных параметров, покупая водяной насос, надо учитывать следующее:
  • Состояние и качество водовода, его диаметр, наличие клапанов, поворотников и тройников.
  • Наличие контролера холостого хода, этот элемент останавливает работу насоса, когда нет воды.
  • Наличие реле давления, которое позволяет контролировать напор в системе водоснабжения.
  • Гидроаккумулятор, он не дает возможности перегружать насос и позволяет контролировать рабочее давление.
  • Качество изготовления оборудования, так как только хорошая электроизоляция обеспечивает безопасное и длительное использование насоса.
  • Насосы могут быть электрические и бензиновые, последние используются в местах, где нет доступа к электросети.
  • Соответствие скважинного насоса диаметру скважины, он должен быть хотя бы на 10 мм меньше.
  • Система охлаждения насоса, она может быть водяной или масляной, последняя надежнее, но стоимость такого оборудования будет выше.
  • Число фаз, так как мощные насосы требуют подключения к трехфазной сети, а это возможно не на всех участках.
  • Материал корпуса, чугунный корпус более тяжелый, но он гасит шум во время работы насоса, а нержавеющий или металлопластиковый легче, но более шумный.
  • Возможность сервисного обслуживания в центрах, расположенных недалеко от места проживания.
Преимущества и недостатки
Преимущества центробежных насосов:
  • Вода подается под непрерывным напором.
  • Простое устройство.
  • Недорогой ремонт.
  • Простое обслуживание.
  • Для них проще устанавливать автоматику.
  • Надежность, поэтому такие насосы имеют большой срок службы.
  • Доступная стоимость.

Среди недостатков это: вначале работы такого оборудования, его корпус надо заполнить водой, так как центробежной силы может быть недостаточно для засасывания жидкости.

Вихревые насосы имеют высокую всасывающую способность. Не боятся наличия в системе воздуха, имеют небольшой вес и размеры. Среди их недостатков, надо отметить быстрый износ деталей и сравнительно низкую эффективность.

Вибрационные насосы или их еще называют электромагнитные, они не имеют вращающихся деталей, поэтому могут подавать воду с твердыми примесями небольшого размера, это может быть песок, ил, они имеют невысокую стоимость. Главным недостатком такого оборудования является то, что оно постоянно вибрирует, поэтому часто выходит из строя. Для защиты от перепадов напряжения необходимо использовать стабилизатор.

Устройство и принцип работы водяного насоса

Обычно жители многоквартирных домов не думают о покупке водяных насосов, потому что в них нет необходимости. Стабильная подача воды исключает вариант слабого напора. Но для обитателей частных секторов этот вопрос приобретает другой смысл. Если в многоквартирных домах устройство насоса имеет свои особенности, и вода поступает по общему каналу водоснабжения, в частных домах с этой целью используются колодцы и вертикальные скважины.

Общие сведения

Чтобы понять принцип работы насоса и почему он устроен именно так, а не иначе, для начала надо определить, что такое автономное водоснабжение. Это сложная система с различным действием в зависимости от типа изделия. Она состоит из множества элементов и обеспечивает подачу воды под давлением. Ключевым элементом этой системы считается насос, разновидностей которого бесчисленное множество. Есть погружаемый, поверхностный. Из производителей преобладают:

Но эффективная работа обеспечивается, только если оборудование будет в комплекте с аккумулятором и автоматикой.

Насос всасывает воду из источника, например, колодца, набирает ее в специальную емкость, а потом подает ее под напором потребителю. Основная разница между насосами в характеристиках и габаритных данных. Важно подобрать это оборудование правильно, чтобы водоснабжение было обеспечено на должном уровне.

О подаче воды и ее напоре

Собираясь выбирать жидкостный насос, необходимо смотреть на его параметры. Все характеристики важны, но одно из ключевых — скорость подачи воды. Надо подсчитать, сколько кубометров воды владелец дома тратит в час, чтобы узнать, какой вариант подойдет.

Следующая, не менее важная характеристика — напор. Он указывает на то, с какой силой агрегат будет подавать воду. Этот параметр подсчитывают в соответствии с тем, насколько далеко расположен источник воды от дома. Напор теряется под влиянием высоты и развилок в трубопроводе, поэтому лучше при подсчетах предусмотреть небольшой запас.

В случае поиска модели для использования дома границы выбора сужаются. Существуют насосы глубинного и поверхностного типов. Первые используются для колодцев глубиной менее 10 метров. Их закрепляют на специальной платформе.

Вторые подходят для применения в скважинах и колодцах, глубина которых превышает 10 метров. Важно, как насос управляется. Проще всего будет тому, чей выбор падет на автоматическое управление.

Поверхностные и погружные виды

Поверхностный насос монтируют снаружи колодца. Со дна выводится труба и подходит к оборудованию, которое качает воду. Значительный плюс такой модели в том, что он прост в установке и в обслуживании. Благодаря этому в случае выхода его из строя не приходится прибегать к помощи специалистов.

Главные минусы этих насосов:

  1. Малый запас мощности.
  2. Применение вентилятора в качестве инструмента для охлаждения, тогда как погружные справляются с перегревом при помощи окружающей их воды.
  3. Ограниченная функциональность.

Погружные модели подразделяются на ординарные и глубинные. Отличаются они максимальной глубиной погружения. Плюсы изделий погружного типа в простоте охлаждения и том, что они не замерзают зимой. Устройство водяного насоса такого типа, его ремонт и обслуживание довольно проблематичны, но частота, с которой приходится прибегать к их использованию, довольно низкая.

Центробежные и вибрационные

Для домашнего пользования больше подходят центробежные насосы, схема работы которых проще и эффективнее. В его конструкции присутствует вал, на котором находятся лопасти. При этом вся сила напора концентрируется на краях лопастей. Но для использования этого оборудования необходимо ставить фильтр, потому что оно недостаточно хорошо реагирует на загрязнения и теряет из-за них мощность.

Хорошо зная назначение и устройство центробежного насоса для воды, можно выбрать подходящую модель. Вы можете уточнить наличие дополнительных компонентов в конструкции у продавца.

Вибрационные не теряют эффективности из-за некачественной и загрязненной песком водой, но постоянные вибрации приводят к заиливанию источника. В итоге производительность данных приборов меньше, чем у вихревых.

Вариант управления

Автоматические модели можно использовать в течение долгого срока без вмешательства со стороны использующего. У них имеется множество датчиков:

  • давления;
  • сухого хода;
  • защиты от короткого замыкания.

При появлении угрозы короткого замыкания, засорения или любой другой, способной привести оборудование к поломке, цепь управления отключает насос.

Модели ручного типа используются совсем по-другому. Строение их тоже отличается от прочих видов. Ремонт такому агрегату требуется гораздо чаще. Поэтому для бытового использования больше подходит автоматическое управление. Пусть оно стоит дороже, но со временем этот выбор окупается.

Модели «Грундфос»

Маловероятно, что найдется человек, который не слышал об изделиях этой компании. Сейчас это самый распространенный и крупный производитель такого оборудования, который поставляет погружные, вихревые, циркуляционные, дренажные и вибрационные модели. Покупатель, в свою очередь, получает большой выбор и может подобрать любой насос в зависимости от потребностей.

Вся техника от этого производителя оснащена множеством датчиков для защиты от поломок. В ассортименте присутствуют насосы всех типов мощности — как малой мощности для колодцев, так и более мощные, для шахтных скважин. Модели хорошего качества начиная от деталей и заканчивая самой сборкой.

Отзывы потребителей

Для выбора подходящего насоса требуется хорошо знать условия его использования и характеристики модели. Но не помешает изучить и то, что думают о них потребители. Проблема в том, что все производители нахваливают свои товары, но не каждый может похвастаться хорошими отзывами. У многих остается горький опыт в связи с выбранным товаром. Они могут поделиться им совершенно бесплатно.

Оборудование от китайского производителя покупать не стоит, потому что качество оставляет желать лучшего. Таково мнение пользователей. Зато покупатели сообщают, что с оборудованием от «Вило», главного поставщика из Европы, трудностей не будет. А насосы фирмы SAER ремонтируется в сервисных центрах долго и часто. Лучше искать золотую середину, когда сочетаются хорошие цена и качество.

Обзор отечественной продукции

Качеством отечественные производители похвастать не могут. В качестве примера может послужить «Зубр ЗНВП-300−25», называемый в народе «Родничок». Он прекрасно подходит для колодцев малой глубины — до 5 метров. Этот насос вибрационного типа может выдать 1400 л/ч под напором в 60 метров. Этого вполне хватает для домашнего пользования.

Другая простая модель от российского производителя — «Калибр НВТ-210/16». Он имеет сходные с предыдущей моделью характеристики, но демонстрирует малую производительность — 700 литров в час. 0,2 кВт — така у него мощность, этим объясняется небольшая производительность. Радует только цена: при перечисленных характеристиках она не превышает 1100 рублей. Это отличный выбор для тех, чей колодец малой глубины (не глубже 10 метров).

Читать еще:  Как установить на ваз 2107 16 клапанный двигатель

Оборудование от «Керхер» и «Вило»

Оборудование от немецкого производителя «Керхер» ценится во всем мире. Это хорошие насосы с отличной производительностью, долго работающие. Единственным недостатком выступает цена. К примеру, SPP 33 Inox 1.645−409 стоит 13 000 рублей.

Насосы от бренда «Вило», используемые в быту, практически универсальны. Цена ниже, чем у немецкого аналога, но качество идентичное. В этом убеждены миллионы пользователей такого оборудования, сообщения которых можно увидеть на тематических форумах и различных сайтах.

При выборе насоса важны такие характеристики, как напор, мощность, срок службы, качество. Лучше довериться хорошим отечественным товарам. Покупка европейского насоса обходится дороже, но не всегда он служит долго. Важно уделить внимание тому, как будет установлено оборудование и насколько хорошо оно будет обслуживаться.

Автомобильная помпа и принцип её работы

Жидкостная система охлаждения силовой установки любого авто обеспечивает поддержание оптимального температурного режима за счет жидкости. Перемещаясь по каналам рубашки охлаждения мотора, охлаждающая жидкость омывает разогреваемые элементы, забирая от них часть тепла, а затем отводит его в окружающую среду посредством теплообменных процессов в радиаторе.

Что такое помпа в автомобиле и её назначение

Жидкость по системе охлаждения самостоятельно передвигаться не может, поэтому в конструкцию жидкостной системы входит водяной насос, он же – помпа. Основная задача его – обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости по системе, что и обеспечивает забор тепла и отвод его.

Больше помпа ничего не выполняет, но от ее работы зависит нормальное функционирование мотора. Без нее силовая установка очень быстро будет перегреваться, поскольку не будет обеспечиваться отведение тепла.

Видео: Для чего в автомобиле нужна водяная помпа

На автомобилях на данный момент используется водяной насос центробежного типа. Широкое распространение этот тип помпы получил благодаря простоте конструкции, при этом он вполне справляется с поставленной задачей. Для привода его используется усилие, получаемое от коленчатого вала, которое передается за счет ременной передачи.

Циркуляция жидкости по системе обеспечивается за счет крыльчатки. Чтобы она обеспечивала движение жидкости в рубашке охлаждения, насос входит в конструкцию силового агрегата. Причем основная его часть располагается с внешней его стороны, и только крыльчатка располагается внутри рубашки.

Конструкция водяного насоса

Внешний вид водяных насосов может быть разный (сказываются конструктивные особенности силовых установок разных производителей), но все они конструктивно одинаковы и состоят из:

  • корпус;
  • ось;
  • шкив или зубчатое колесо;
  • крыльчатка;
  • сальник;
  • подшипники.

Корпус

Корпус является несущим элементом и в нем располагаются все перечисленные составные части, кроме крыльчатки и шкива, которые располагаются с внешних сторон. Корпус изготавливается чаще всего из алюминия. Также посредством его производится крепление помпы к блоку цилиндров. Чтобы обеспечить герметичность в месте прилегания корпуса к мотору, между ними устанавливается прокладка.

Чтобы антифриз и влага не скапливались в зоне расположения подшипников, в корпусе проделано дренажное отверстие.

Ось, подшипники, сальник

Внутри корпуса располагается стальная ось, посаженная на два подшипника, что обеспечивает ей легкость вращения. Ось обычно изготавливается из стали, что обеспечивает высокую прочность.

Подшипники являются закрытыми, то есть доступа к ним нет. Смазывание их делается за счет заложенной смазки, которой должно хватать на весь ресурс насоса. Но на некоторых старых грузовых авто, в корпусе имелась пресс-масленка, поэтому подшипники у них можно было смазывать.

Видео: Выбор Помпы. Помпа LUZAR.

Для предотвращения контакта рабочей жидкости с подшипниками, со стороны крыльчатки установлен герметизирующий резинотехнический элемент – сальник. Без него антифриз попадал бы в зону работы подшипников, что приводило бы в быстрому их износу.

Шкив, крыльчатка

Шкив или зубчатое колесо являются элементами, которые принимают усилие от коленчатого вала. Шкив используется на авто, у которых привод газораспределительного механизма осуществляется посредством цепной передачи. Из-за такого конструктивного решения организовать передачу усилия на помпу цепью не удалось. Поэтому для обеспечения вращения насоса используется отдельный ременной привод, который дополнительно может обеспечивать и работу другого навесного оборудования мотора – насоса ГУР, компрессора и т. д.

В автомобилях, у которых привод ГРМ обеспечивается зубчатым ремнем, он применяется и для обеспечения работы помпы. То есть одним ремнем задействуется в работу и ГРМ, и насос. А чтобы при передаче усилия не было потерь из-за проскальзывания, в качестве приводного элемента на помпе используется зубчатое колесо.

Шкив или зубчатое колесо имеют жесткое соединение с осью. Для этого используется либо шпоночное соединение, либо болтовое.

С другой стороны на ось посажена крыльчатка – специальный диск с нанесенными на него особым образом крыльями. Изготавливается она чаще из алюминия, хотя встречаются и крыльчатки, изготовленные из пластика. Посадка ее на ось – тоже жесткая.

Принцип работы автомобильной помпы

Принцип работы водяного насоса очень прост: помпа получает вращение от коленчатого вала посредством ременного привода. Это вращение получает шкив или зубчатое колесо, жестко посаженное на ось. А поскольку с другой стороны на ней установлена крыльчатка, то она тоже вращается.

Поскольку крыльчатка помещена в рубашку охлаждения, то она находится в среде охлаждающей жидкости. При вращении, крылья крыльчатки создают центробежную силу, которая выталкивает антифриз и заставляет его двигаться по каналам рубашки охлаждения.

Признаки неисправности помпы

Простота конструкции водяного насоса обеспечивает ему отличные показатели по надежности и длительности срока эксплуатации. Но неисправности с этим узлом все же бывают, поскольку в конструкции используются элементы, которые являются «слабым» местом насоса. Ими являются подшипники и сальник. При эксплуатации нередко подшипники изнашиваются, что приводит к появлению люфтов. Это сразу же сказывается на герметичности сальника. Но и сам резинотехнический элемент в процессе эксплуатации может получить повреждения.

Видео: Признаки неисправности помпы. Выбор помпы ВАЗ. Устройство помпы Ваз НИВА

Основными признаками износа помпы:

  1. Подтекание охлаждающей жидкости со стороны водяного насоса.
  2. Появление сторонних шумов при работе мотора.
  3. Визуально заметный люфт при работающей установке.

Все эти признаки и дают изношенные подшипники и поврежденный сальник. Бывают и другие неисправности, которые встречаются гораздо реже. Среди них – повреждение крыльчатки в результате химических процессов, происходящих в результате постоянного контакта с антифризом, появление трещин на корпусе, чрезмерный износ рабочих поверхностей шкива или зубчатого колеса.

Отметим, что водяная помпа – один из узлов силовой установки, который ремонту не подвергается. Все составные элементы садятся в корпус путем запрессовки, поэтому узел является неразборным, и в случае появления признаков износа, помпа просто заменяется. При этом обязательной замене подлежит также и прокладка. Единственное, можно поменять только шкив, и то, если он крепится к оси при помощи болтового соединения.

Принцип работы насосов

Принцип работы

Принцип действия всех насосов основан на использовании основных физических свойств жидкостей. Когда движущаяся часть насоса (крыльчатка (рабочее колесо), лопасть, мембранно-поршневой узел и т. д.) начинает двигаться, воздух выталкивается в сторону. Движение воздуха создает частичный вакуум (низкое давление), которое стремятся заполнить воздух или воды в случае водяных насосов. Этот процесс напоминает всасывание жидкости через соломинку. Когда вы всасываете жидкость через соломинку, во рту создается частичный вакуум. Жидкость поднимается через соломку из-за разницы между давлением во рту и атмосферным давлением.

Атмосферное давление

На уровне моря Земная атмосфера оказывает давление на нас, равное 1 атмосфере. Если один конец трубы поместить в воду, а на другом конце создать идеальный вакуум, в 1 атмосферу, то в трубе может удерживаться столб воды высотой 10 м. Такое условие можно получить только на уровне моря и только с идеальным вакуумом. В действительности, ВСЕ центробежные насосы могут поднимать (всасывать) воду не более чем на 8 м на уровне моря. И это показатель (глубина всасывания) снижается примерно на полметра при повышении нахождения насоса над уровнем моря каждые 300 метров.

Разность давлений

В природе движение воздушных и водяных масс осуществляется от места с более высоким давлением к месту с низким давлением. Метеостанции отслеживают, как высокие давления движутся к низким давлениям. Такой принцип движения частиц используется в насосах. Жидкость из зоны высокого давления, всегда будет перемещаться в зону низкого давления.

Центробежная сила

Центробежный насос работает по принципу всасывания через соломинку. При запуске двигателя крыльчатка (рабочее колесо) вращается и создает центробежную силу, под действием которой начинает прижиматься к стенкам улиты (корпуса насоса), обтекая ее попадает в выпускной патрубок и выталкивается наружу. Уменьшение количества воды в корпусе насоса создает пониженное давление, под действием которого образуется движение воды из впускного патрубка.

Герметичность насосной части

Т.к. для работы насоса используется принцип создания частичного вакуума, то конструкция корпуса насоса должна обеспечивать выполнения 3 условий:

  • Корпус насоса должен быть всегда заполнен водой. Вода в корпусе необходима для смазки механического уплотнения в целях предотвращения его износа и протекания.
  • Во избежание подсасывания воздуха и нарушения вакуума всасывающий патрубок, шланговые уплотнения и все уплотнительные кольца должны быть в хорошем состоянии.
  • В целях достижения надлежащего вакуума зазор между крыльчаткой и улиткой должен быть в пределах допустимых значений, указанных в руководстве по эксплуатации.

Типы насосов HONDA

Тип водяного насоса определяется конструкцией насосной части, которая пропускает через себя поток определенной жидкости. Поэтому в зависимости от диаметра рабочей полости улиты и диаметра крыльчатки зависит – производительность насоса, от количества и формы лопаток крыльчатки – высота подъема, а от материала изготовления – тип перекачиваемой жидкости.

Стандартный тип насосов HONDA (серии WX, WB). Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды.

Многофункциональный тип насосов HONDA (серия WMP20X). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного пластика не восприимчивая к воздействию кислот и щелочей. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и соленой (морской) воды, а также агрессивных жидкостей: сельхоз удобрений, промышленных и сельскохозяйственных химикатов.

Высокого давления тип насосов HONDA (серия WH).Крыльчатка насоса имеет большой диаметр с большим количеством лопаток для создания большого давления. Предназначены для перекачивания только чистой или слабозагрязненной воды, но с очень большой высотой напора (подъема).

Грязевой тип насосов HONDA для перекачки песчано-гравийной водяной смеси (серия WT). Насосная часть изготовлена из специального высоко прочного чугуна не восприимчивая к воздействию абразивного материала, такого как песок и гравий. Крыльчатка имеет специальную конструкцию редкого расположения лопаток, но имеющими большие размеры. Предназначены для перекачивания не только чистой или слабозагрязненной воды, но и для перекачки песчано-гравийной водяной смеси.

Производительность насоса

Рабочие характеристики, указанные в руководстве по эксплуатации, отражают показатели, полученные в ходе стандартных (типовых) испытаниях. Производители насосов, результаты в таких испытаниях получают с помощью манометра и расходомера, подключенного к выходному патрубку. Далее такие показания сводятся в таблицу, по которой можно определить пропускную способность (производительность) насоса для любого расчетного общего (суммарного) напора.

Рабочие характеристики насоса можно найти на странице каждой модели.

Особенности расчета производительности насоса

При выборе конкретного водяного насоса следует рассчитать необходимые для вашего случая применения рабочие характеристики.

Определите, с какой глубины будет происходить забор воды насосом (глубина всасывания).

Определите, насколько высоко будет находится выпускной шланг (высота напора).

Определите, на какое расстояние будет перекачиваться жидкость от места забора до места подачи (высота напора).

Определите, какой должна быть производительность (л/мин) насоса. Учитывая общую (совокупную) высоту подъема (глубина всасывания + напор), пропускную способность можно определить по диаграмме производительности.

Читать еще:  Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля 60 ампер

Имейте в виду, что фактическая производительность такой системы, как насос и шланги, может быть значительно меньше, чем рассчитанная при испытаниях, из-за наличия потерь производительности на трение при прохождении жидкости в шлангах.

Особые примечания

При выборе насоса часто учитывается только общая высота напора. Однако, если не учитывать потери на трение этот метод часто может привести к серьезной ошибке, и во многих случаях производительность насоса не оправдает ожиданий. Процесс выбора становится еще более сложным, когда используется насадки, сопла, или спринклеры.

Для того чтобы точно рассчитать производительность центробежного насоса в рамках конкретного применения, следует учитывать потери общего напора. Эти потери включают, кроме прочего: общий статический напор, потери из-за размера, длины и материала труб, а также потери вследствие использования насадок, сопел, или спринклеров.

Точный расчет производительности и давления для данного насоса в рамках конкретного применения требует кропотливых расчетов и сопровождается большим количеством проб и ошибок.

Материалы водовыпуска и производительность (потери на трение)

Другим физическим свойством является то, что жидкость, движущаяся через шланг, создает тепло из-за трения двух поверхностей (вода и шланг). В стальной трубе трение будет больше, чем в гладкой трубе из ПВХ или винила. Потери на трение возрастают при увеличении длины трубы, шланга или уменьшения диаметра шланга, что и снижает пропускную способность (л/мин).

Атмосферное давление

На уровне моря Земная атмосфера оказывает давление на нас, равное 1 атмосфере. Если один конец трубы поместить в воду, а на другом конце создать идеальный вакуум, в 1 атмосферу, то в трубе может удерживаться столб воды высотой 10 м. Такое условие можно получить только на уровне моря и только с идеальным вакуумом. В действительности, ВСЕ центробежные насосы могут поднимать (всасывать) воду не более чем с глубины 8 м на уровне моря. И это показатель (глубина всасывания) снижается примерно на полметра при повышении нахождения насоса м над уровнем моря каждые 300 метров.

Глубина всасывания и производительность

Атмосфера играет важную роль, оказывая давление в 1 атмосферу на земной поверхности, в том числе и на любой водоём, но только находящимся на уровне моря. Этот фактор ограничивает глубину всасывания (на входе) центробежных насосов до 10 м. Однако этот показатель можно было бы получить только в том случае, если бы мы смогли достичь идеального вакуума в насосе. В действительности, напор подачи центробежных насосов ограничен примерно 8 м. Производительность насоса (мощность или давление) является самой высокой, когда насос работает вблизи поверхности воды. Увеличение глубины всасывания СНИЗИТ напор выпуска и, следовательно, пропускную способность насоса. Самое главное, что в целях снижения вероятности кавитации напор подачи следует поддерживать на уровне наименьшего возможного значения. Кавитация может также возникать при засорении всасывающего шланга. Никогда не используйте шланг подачи с диаметром, меньшим чем диаметр входного патрубка. Кавитация может быстро повредить насос.

Напор выпуска и производительность

Атмосфера играет важную роль в том, насколько высоко мы можем вытолкнуть воду. Вода тяжелая; около 0,9 г/см3. Старая поговорка: «все возвращается на круги своя» подтверждает закономерность возврата воды к своему источнику. Механическая энергия крыльчатки передает свою силу воде, соприкасающейся с ней. Эта сила может быть измерена в килограммах на квадратный сантиметр выпуска насоса. По мере увеличения высоты напора выпуска насоса производительность насоса (л/мин) уменьшается, а также уменьшается давление в конце выпускного шланга (если поток остановлен или используется спринклер / сопло). В точке максимального напора пропускная способность (л/мин) упадет до нуля, и в конце шланга не будет давления для запуска спринклера или сопла. Если бы мы измерили давление в нижней части сливного шланга, мы бы увидели максимальное давление напора, которое было бы результатом поддержки насосом веса воды находящегося во всем выпускном шланге.

Рабочие характеристики показывают соотношение между пропускной способностью и общим (совокупным) напором.

Длина выпускной магистрали и производительность

По мере увеличения длины выпускного шланга вода контактирует с большей площадью поверхности шланга. Как рассказывалось ранее, внутренняя стенка выпускного шланга (при контакте с быстрым потоком воды) создаст трение. Увеличение силы трения замедляет движение воды и уменьшит производительность насоса.

Препятствия и производительность

Препятствия похожи на плотины для потока воды. Когда вода ударяется в препятствие, обойти его может только часть потока воды. Общие рекомендации следующие: выпускной шланг следует располагать как можно более прямо, и, по возможности, избегать уменьшения размера шланга. Препятствия приводят к увеличению трения и снижению пропускной способности на выходе выпускного шлага.

Колена (труб) и производительность

Установка колен по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих колен, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Соединители и клапаны

Установка соединителей и клапанов по длине трубы нарушает плавный поток воды. Турбулентность, создаваемая вокруг этих соединений, вызывает увеличение трения, которое уменьшает пропускную способность и производительность насоса.

Высота над уровнем моря и производительность (атмосферные потери)

Мощность двигателя снижается с увеличением высоты. Чем выше высота над уровнем моря, тем меньше воздуха для нормальной работы двигателя. Максимальная мощность двигателя снижается примерно на 3,5% с каждыми 300 м над уровнем моря.

Меньше воздуха также оказывает меньшее давление на воду, которую мы пытаемся втянуть в насос. Поскольку давления воздуха для подачи воды в насос меньше, максимально доступный напор подачи снижен. Снижение мощности двигателя также может привести к снижению пропускной способности и производительности насоса.

Устройство и принцип работы водяного насоса

Насос, который перекачивает жидкости различного типа на основе работы гидравлической машины, называется водяным. В нашей статье мы разберемся с принципом работы, основной классификацией, сферами применения и ремонтом водяных помп, ведь они встречаются почти в каждом доме и предприятии. Поэтому очень важно подходить к выбору колонки со знанием дела.

Из чего состоит механизм устройства?

В центре конструкции находится сердцевина, которая представляет собой латунные трубки плоскоовальной формы, расположенные по вертикали в четыре пластины. Окружают ее стойки для крепления баков сверху и снизу. Для смягчения вибраций в местах соединения деталей с радиатором установлены амортизаторы. На стороне дизеля мы можем увидеть кожух вентилятора. Спереди радиатор защищает облицовка. Помимо кожуха к радиаторной стойке прикреплены кронштейны, на которых установлен расширительный бак. Вот и все основные составляющие устройства.

Какие бывают виды водяных насосов?

Мы рассмотрим деление по таким критериям: условия использования и устройства рабочего элемента.

По этому критерию бывают:

Теперь отдельно рассмотрим особенности каждого из них.

Первые из них погружные . Для них характерное полное погружение в жидкость и бесперебойная ее перекачка. Принцип работы: выталкивание воды наверх.

Плюсы наружных помп: они без труда смогут закачивать воду на высоту 20 м, легко поддаются монтажу и обслуживанию. Минусы: глубина максимальной откачки – 7 м, очень шумная работа. Существуют, конечно, бесшумные модели, но стоят они намного дороже.

Второй тип насосов называется поверхностные . Это более мобильные устройства: могут легко переноситься и в момент работы находиться на поверхности земли. Принцип действия заключается в том, что жидкость поступает по трубопроводу и переводится в напорный сектор.

Плюсы глубинных оборудований: без труда справиться с глубиной даже 50 м, работают без шума, очень компактны. Минусы: слишком высокая стоимость.

Бытовые и промышленные (инжекторных) имеют такие отличие друг от друга: производительность и моторный ресурс. Бытовые есть источником поставки воды в жилых массивах, для очистки вод и полива земельных участков. Из-за возникшего большого спроса на данный вид, полки этого сегмента рынка просто кишат огромным ассортиментом. Поэтому очень важно правильно определиться с моделью.

Плюсы инжекторных насосов: простота и надежность в установке, безопасность, возможность справляться с большими глубинами, подходят для бытовых сфер, высокая производительность и сниженный энергический расход.

Больше информации о классификации и предназначении различных видов вы найдете ниже в статье.

Классификации на основании рабочего устройства, которое влияет на поток воды:

Преимущества: отказ от электродвигателя, экономия денег.

Внимание! Главным недостатком вибрационного насоса есть достаточно высокий уровень вибраций. Поэтому это устройство мы рекомендуем использовать исключительно в колодцах, так как, существует риск, что в скважинах маленькой глубины механизм может биться о стенки.

Как правильно выбрать водяной насос?

Каждое устройство имеет свои плюсы и минусы. Первое с чем стоит определиться – это для какой цели вам необходим насос, и в каких условиях ему придётся работать?

Параметрами помп выступает:

  • Напор (максимальная высота подъёма жидкости);
  • Подача (перекачиваемая вода за единицу времени);
  • Мощность (кВт / час );
  • Минимальный уровень чистоты водного ресурса.

Если вы выбираете насос для центробежного водоснабжения глубиной скважины до 40 м, то вам подойдет погружной вибрационный или погружной центробежный. Но стоит учесть, что вибрационные механизмы способны поднять на большую высоту, но подача у них слабая, центробежные и вихревые – наоборот. Считается, что самыми ходовыми есть центробежный (лопастный) как в городах, так и индивидуальном использовании.

Рекомендации: Чтобы избежать непредвиденной поломки, стоит обратить внимание на подверженность водного насоса воздействию взвешенных частиц. Эти показатели всегда можно увидеть в магазине, где вы его приобретаете. Не пренебрегайте параметрами! Ведь если вы выберете правильное оборудование, то будете наслаждаться его работой не один год.

Технология ремонта водяного насоса

Самой частой поломкой водного насоса считается выход сальника из строя. Чтобы избавиться от неисправности, необходимо заменить сломанную деталь. Мы вам расскажем, принцип избавления от данной проблемы.

Для начала мы разберем насос. Выполняем все в данной последовательности:

  • Отгибаем стопорную шайбу;
  • Далее выворачиваем гайку-колпак, при этом, удерживая вал от проворачивания;
  • Снимаем крыльчатку с сальника;
  • Совлекаем уплотнительное и упорное кольца;
  • Вытаскиваем шкиф привода и выбивается шпонка;
  • Снимаем пылеотражатели стопорного кольца;
  • Далее выплесовывается вал водного насоса с подшипниками;
  • И последние совлекаем все уплотнение.

Наше устройство разобрано и готово к замене сальника, после – все собираем в обратной последовательности.

Примечание: После замены детали, все уплотнения ставятся новые!

Как самостоятельно диагностировать неполадки и устранять?

В этом разделе описаны самые распространенные сбои в производительности насоса и принципы действий их исправлений.

Когда возникает кавитация и как от нее избавиться?

В чем причина нехватки мощности?

Внимание! Это касается только трехфазных насосов.

  1. Износ или повреждение колеса. Необходимо сменить сломанную или непригодную деталь.
  2. Забилась линия насоса или колеса, тогда нужно их почистить;
  3. Засорился обратный клапан – просто отфильтруйте его;
  4. Задвижка может быть негерметичной. Тогда нужно плотней закрыть ее.
  5. Засорилась вентиляция. Осмотреть и при надобности почистить.

В каких случаях прибор управления показывает Перегрузка?

  1. Упало сетевое напряжение. В этом случае проверьте напряжение.
  2. Высокая плотность жидкости переутомляет мотор. Необходимо сменить мотор или поставить колесо меньшего размера.
  3. Повышение температуры устройства. Если это произошло, то сразу необходимо при помощи запорной арматуры снизить генерированность.
  4. Если одна фаза выпала, то нужно проверить контакты, при нужде сменить предохранители.

Почему возникает шум у обратного клапана и как с ним бороться?

Причина этому может быть одна – это то, что очень медленно закрывается клапан и может ударяться. В этом случаи необходимо сменить его на быстрозапорный.

Если само оборудование работает громко, как решить шумовые неудобства?

Вывод: этот раздел создан для контроля, за правильной эксплуатацией водных помп. Если вы будете правильно ухаживать за ним и сможете устранять самостоятельно, и по первому сигналу, поломки, ваши помпы прослужат вам качественно и стабильно не один десяток лет.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector