Принцип работы струйного насоса: технические характеристики

Чем отличается НЦПВ от пожарного насоса

Конструкция НЦПВ полностью тождественна пожарному насосу, включая схему и модули управления. При этом конструкторам удалось добиться существенных преимуществ:

  • повышена производительность в полтора раза – до 50 литров в секунду от , до 60 – при заборе из водоема;
  • на 10% увеличен КПД;
  • до 20% увеличен напор;
  • возможность обеспечить функционал 8 генераторов пены;
  • НЦПВ комплектуется расширенным набором измерительных приборов;
  • возможность регулирования концентрации всех типов ПО и их экономия;
  • кардинально изменена конструкция узла сальников, в НЦПВ он не требует техобслуживания, замены расходников, надежен и долговечен.

Чем выше тактико-технические параметры оборудования, тем быстрее заправляется цистерна спецтехники, а, следовательно, оперативно и эффективно локализуются возгорания. Поэтому прежде, чем купить агрегат, внимательно ознакомьтесь со сведениями о нем. Наиболее востребованные модели: НЦПН-40/100 и НЦПН-70.

Видео:

https://youtube.com/watch?v=videoseries

Устройство

Любой центробежный насос состоит из двух основных узлов: мотор и рабочая камера или проточная часть.

В зависимости от назначения, типа перекачиваемой жидкости конструкция и применяемые материалы могут меняться, но состав основных элементов одинаков:

  • двигатель
  • спиральный корпус — «улитка»
  • рабочее колесо — крыльчатка
  • рабочий вал
  • уплотнение вала
  • подшипник вала
  • входной патрубок (фланец)
  • выходной патрубок (фланец)

Корпус центробежного насоса может быть монолитным, или разъёмным — для удобства ремонта и ухода за агрегатом. Особые требования к внутренней поверхности корпуса — она должна быть максимально гладкой, все неровности и дефекты затрудняют прохождение жидкости и снижают эффективность работы центробежного насоса.

Отвод жидкости проходит через спиралевидную камеру с расширением к выходу, поэтому такие центробежные насосы часто называют «улиткой». Отводящая камера переходит в патрубок, к которому подсоединяется напорный трубопровод.

Главная деталь лопастного насоса — рабочее колесо-ротор. От него передаётся в перемещаемую жидкую среду механическая энергия вращения вала двигателя. Для повышения эффективности действия центробежного насоса в корпусе могут быть установлены несколько роторов на одном валу. Такой агрегат способен выдавать на выходе высокое давление, и называется многоступенчатым.

По конструкции рабочее колесо может быть открытым или закрытым. Вариант, при котором лопасти закрыты с боков дисками, более эффективен, в нём отсутствуют ненужные перетекания жидкости из одной полости в другую.

Принцип работы водяного насоса

Главной составляющей водяного насоса, осуществляющую основную работу, является ротор или рабочее колесо (крыльчатка). Как правило, ротор делают из стали, меди или чугуна. Состоит он из двух дисков, соединенных друг с другом. Между ними находятся изогнутые лопатки, идущие от центра к краям. Изгиб направлен против оси вращения самого колеса. В центре колеса имеется горловина (отверстие), диаметр которой равен диаметру патрубка, через который происходит всасывание воды или любой другой жидкости. Патрубок и колесо имеют плотное соединение, чтобы лопатки имели контакт с поступающей водой. Лопасти ротора расположены так, чтобы не допустить протекание жидкости в щели, а свободное место было лишь в дисковых желобах.

Роторы бывают нескольких типов:

      • Открытого (открытые лопасти, расположенные на одном диске);
      • Закрытого;
      • Штампованного;
      • Клепанного;
      • Литого.

Ротор открытого типа отличается от закрытого размещением лопастей на одном диске и не имеют покрывающий. Открытый тип роторов используют для перекачки очень густых жидкостей и суспензий при низком давлении, т.к. такие лопасти легко чистить. Ротор закрытого типа, сделанного одной монолитной деталью, чаще устанавливают в простых насосах. Штампованные роторы устанавливают в больших и мощных насосах.

Устройство насоса

В устройстве не предусматривается наличие вращающихся элементов, а конструкционные детали и узлы ориентированы на обеспечение работу функциональных жидкостей. В состав насоса входят четыре компонента, среди которых всасывающая камера, сопло, резервуар смешения и диффузор. Также устройство струйного насоса может предусматривать комплектацию специальными насадками, предназначенными для подачи рабочих жидкостей. Одна модель агрегата может дополняться разными по характеристикам суживающими элементами. Конструкция представлена в разных модификациях и в зависимости от вида применяемого гидравлического носителя. В частности, существуют аппараты для работы с жидкими средами, газообразными веществами и гидросмесями.

Приложение 7 струйный насосПриложение 7 струйный насос

Насосная станция с эжекторомНасосная станция с эжектором

Область применения насосов

Данные насосы широко применяются в пожарной отрасли, как смесители в технике, чтобы получать пену, которой тушат пожары. Струйные аппараты применяют для работы паротурбинных установок в энергетике. Они удаляют пар из мест уплотнений турбоагрегатных валов. В химической промышленности с помощью насосов перекачивают кислоты, щелочи. В быту струйный насос можно применять в обустройстве скважин на воду, при строительстве канализации, по которой перемещаются стоки, содержащие песок, ил.

Разбор и чистка эжекционного насосаРазбор и чистка эжекционного насоса Приложение 7 струйный насосПриложение 7 струйный насос

Типы насосных станций и расстояние до зеркала воды

Различают насосные станции со встроенным и выносным эжектором. Встроенный эжектор является конструктивным элементом насоса, выносной представляет собой отдельный внешний узел, погружаемый в скважину. Выбор в пользу того или иного варианта зависит в первую очередь от расстояния между насосной станцией и зеркалом воды.

С технической точки зрения эжектор – устройство довольно простое. Его главный конструктивный элемент – сопло – представляет собой патрубок с зауженным концом. Проходя через место сужения, вода приобретает заметное ускорение. В соответствии с законом Бернулли вокруг потока, движущегося с повышенной скоростью, создается область с низким давлением, т. е. возникает эффект разряжения.

Под действием этого разряжения в трубу засасывается новая порция воды из скважины. В итоге насос тратит меньше энергии для транспортировки жидкости на поверхность. Возрастает эффективность насосного оборудования, равно как и глубина, с которой можно закачивать воду.

Насосные станции с встроенным эжектором

Встроенные эжекторы обычно помещаются внутри корпуса насоса или располагаются в непосредственной близости от него. Это позволяет уменьшить общие габариты установки и несколько упростить монтаж насосной станции.

Максимальную эффективность такие модели демонстрируют, когда высота всасывания, т. е. расстояние по вертикали от входного патрубка насоса до уровня зеркала воды в источнике, не превышает 7-8 м.

Разумеется, следует учитывать еще и расстояние по горизонтали от скважины до места размещения насосной станции. Чем больше длина горизонтального участка, тем меньше глубина, с которой насос способен поднимать воду. Например, если насос установлен непосредственно над источником воды, он сможет поднять воду с глубины 8 м. Если тот же самый насос удалить от точки водозабора на 24 м, то глубина поднятия воды уменьшится до 2.5 м.

Помимо низкой эффективности при больших глубинах залегания зеркала воды подобные насосы обладают еще одним явным недостатком – повышенным уровнем шума. К звуку от вибрации работающего насоса добавляется шум воды, проходящей сквозь сопло эжектора. Именно поэтому устанавливать насос с встроенным эжектором лучше в отдельном подсобном помещении, за пределами жилого здания.

Насосная станция со встроенным эжектором.

Насосные станции с выносным эжектором

Выносной эжектор, представляющий собой отдельный небольшой блок, в отличие от встроенного может находиться на значительном удалении от насоса – он подключается к погружаемой в скважину части трубопровода.

Выносной эжектор.

Для работы насосной станции с выносным эжектором требуется двухтрубная система. Одна из труб служит для подъема воды из скважины на поверхность, по второй часть поднятой воды возвращается вниз, в эжектор.

Необходимость прокладки двух труб накладывает некоторые ограничения на минимально допустимый диаметр скважины, предусмотреть это лучше еще на стадии проектирования устройства.

Подобное конструктивное решение, с одной стороны, позволяет существенно увеличить расстояние от насоса до зеркала воды (с 7-8 м, как у насосов с встроенными эжекторами, до 20-40 м), но с другой – ведет к уменьшению КПД системы до 30-35%. Впрочем, получив возможность значительно увеличить глубину забора воды, вы легко смиритесь с последним.

Если расстояние до зеркала воды на вашем участке не слишком глубоко, то нет необходимости монтировать насосную станцию непосредственно возле источника. Это значит, что у вас появляется возможность отдалить насос от скважины без заметного снижения эффективности.

Как правило, такие насосные станции располагают непосредственно в жилом доме, например, в подвальном помещении. Это обеспечивает повышение срока службы оборудования и упрощение процедур настройки системы и профилактических работ.

Еще одним несомненным достоинством выносных эжекторов является существенное снижение уровня шума, производимого работающей насосной станцией. Шум воды, проходящей через эжектор, установленный глубоко под землей, уже не побеспокоит жильцов дома.

Насосная станция с выносным эжектором.

Насосное оборудование

Современные производители предлагают отдельно погружные насосы или насосные станции с поверхностными насосами. Считается, что первый вариант оптимален для скважин практически всех типов, а второй подходит для колодцев и абиссинских источников (из-за минимальной ширины их обсадных труб и неглубокого расположения зеркала воды).

  • Действительно, погружные модели обладают возможностью подъема воды даже с очень большой глубины (например, высота обсадной трубы артезианских скважин достигает 100 метров и более).
  • В то же время поверхностные перекачивающие агрегаты удобны в обслуживании, их легко ревизировать и периодически осматривать. Однако в классической модификации такие модели способны обеспечить подъем жидкости с глубины 8-9 метров максимум.

Основной дилеммой является сочетание большой высоты подъема с небольшой производительностью и достаточно скромными напорными характеристиками у погружных моделей и хорошая производительность и напор в сочетании с возможностью использования только для неглубоких источников у поверхностных агрегатов.

Дополнительную информацию о схеме подключения насосной станции для частного дома или дачи вы можете найти в другой статье.

Если вам интересно, какие бывают баки для душа с подогревом и без него, то рекомендуем ознакомиться с нашим материалом на эту тему.

Компромиссом могут стать эжекторные модели. Эжектор обеспечивает образование разреженной зоны в трубопроводе за счет разницы давлений. Последнее возникает следующим образом: в упрощенном виде эжектор представляет собой конусообразное устройство, двигаясь по которому жидкость увеличивает скорость по мере сужения просвета. В зоне высокой скорости потока образуется разреженность, которая через дополнительное отверстие или патрубок захватывается жидкость из внешней среды.

Важно: Следует учитывать при выборе модели, что эжектор насосной станции может быть выносным или встроенным. Оснащенный внешним эжектором

который непосредственно опускается в водоисточник, насос способен поднимать воду с большей глубины (в зависимости от мощности перекачивающего агрегата и конструкции эжектора – до 25-40 метров). Выносные эжекторы более эффективны и обычно отличаются по конструкции, представляя собой две параллельный трубы (одна из них может быть заменена гибким шлангом) – вакуумно-нагнетающую и основную. Но они также чувствительны к песку в воде и другим загрязнениям

Оснащенный внешним эжектором. который непосредственно опускается в водоисточник, насос способен поднимать воду с большей глубины (в зависимости от мощности перекачивающего агрегата и конструкции эжектора – до 25-40 метров). Выносные эжекторы более эффективны и обычно отличаются по конструкции, представляя собой две параллельный трубы (одна из них может быть заменена гибким шлангом) – вакуумно-нагнетающую и основную. Но они также чувствительны к песку в воде и другим загрязнениям.

Насосная станция с внешним эжектором

К недостаткам эжекторных станций со встроенным устройством часто относят повышенный уровень шума во время работы, однако он может стать заметной помехой только в том случае, если насосная станция размещается на открытом пространстве и близко к окнам дома. При установке в специальной постройке (которая часто необходима для защиты оборудования от промерзания зимой) теплоизоляция также выполняет и роль шумопоглотителя. Устроить звукоизоляцию помещения при установке оборудования в подвале так же не составит труда и не потребует чрезмерных затрат. Нужно отметить, что увеличение высоты подъема при использовании оборудования с встроенным эжектором не происходит, но возрастает производительность.

О том, как выбрать насосную станцию для дачи. более подробно мы рассказали в отдельной статье.

Если в процессе ее эксплуатации возникнет необходимость в ремонте, то вам будет полезен наш материал. в котором разобраны стандартные неисправности и даны рекомендации по их самостоятельному устранению.

Информацию про самостоятельную чистку колодца вы найдете на этой странице http://okanalizacii.ru/vodosnabzhenie/kolodec/kak-pochistit-svoimi-rukami.html. Описаны технологии и необходимые приспособления для работ.

Применение — струйный насос

Применение струйных насосов наиболее рационально в наклонно направленных скважинах и скважинах со значительным содержанием в продукции коррозионно-активных веществ, механических примесей, при средней глубине динамического уровня ( до 1500 м) и из скважин со средними и высокими дебитами.

Стационарный струйный насос.

Наряду с применением струйных насосов для подъема воды и других жидкостей наиболее часто они используются для вызова притока после бурения и очистки призабойной зоны. Использование УОС позволяет достичь глубоких значений депрессии на призабойную зону.

Для повышения эффективности применения струйных насосов разработана программа расчета их параметров для работы в нефтяной скважине, позволяющая выбрать оптимальный по энергозатратам или давлению рабочей жидкости режим и соответствующие ему геометрические размеры насосов. Опробование программ показало, что в скважине с естественным газлифтом режим с минимальными энергозатратами достигается при применении больших напоров с уменьшенным расходом рабочей жидкости. В этом случае полнее используется пластовая энергия. На оптимальных режимах с ростом обводненности скважин и снижением газового фактора увеличивается расход энергии. Это связано с повышением расхода рабочей жидкости при некотором снижении давления нагнетания. Более низкое давление можно использовать и при меньшей обводненности, однако тогда не реализуется резерв уменьшения энергозатрат.

Некоторые схемы с применением струйных насосов в промышленных установках были приведены в гл.

Наряду с рассмотренными вариантами применением струйных насосов имеются и другие области применения.

Рабочие характеристики струйного насоса ( давление всасывания 3 4 МПа, размер сопла 0 0052 см2, расход через сопло 97 м / сут при давлении 27 6 МПа и 127 м3 / сут при давлении 41 4 МПа.

Есть и отрицательные стороны при применении струйных насосов: высокая цена оборудования ( в 2 2 раза дороже, чем ШСНУ, ив 1 5, чем УЭЦН, при прочих равных условиях); необходимость привлечения для обслуживания персонала высокой квалификации.

Их принцип работы основан на применении призабойного струйного насоса. Последний обеспечивает непрерывную обратную призабойную циркуляцию без расхаживания бурового снаряда. Благодаря этому ЭКС свободны от недостатков снарядов безнасосного бурения. ЭКС обеспечивают высокое качество керновых проб, в том числе при бурении тонкослоистых пород, прослойки которых значительно отличаются по твердости.

Рабочая характеристика струйного насоса.

Верхняя кривая характеризует границу, выше которой из-за сильной кавитации невозможно применение струйного насоса. Ниже этой линии показана заштрихованная область, где кавитация приемлема. В этом случае необходимо учитывать значительный износ горловины. Область справа, отмеченная точками, — наиболее благоприятная для эксплуатации насосов.

Важное достоинство данного варианта состоит в том, что он позволяет осуществлять комплексную виброволновую технологию в горизонтальных, наклонно-горизонтальных скважинах и вторых стволах скважин — на объектах, где технические операции посадки пакера невозможны или крайне затруднены, что исключает применение струйного насоса для создания депрессий на пласт.

При работе струйного насоса часть жидкости перетекает по лабиринтному каналу обратно в камеру смешения, проходя при этом магнитную обработку, благодаря чему снижается отложение солей, содержащихся в пластовой жидкости, на поверхности установки. Такое решение расширяет область применения струйных насосов, и увеличивает МРП работы скважины.

Что такое бытовая насосная станция

Станции водоснабжения автоматические представляют собой комплекс оборудования для откачивания воды из источника, её подачи в водопроводную сеть и поддержании в ней требуемого давления. Они очень востребованы в частных домовладениях, на дачных и приусадебных участках.

Из чего состоит

Основные элементы насосной станции показаны на этой картинке:

Насосная станция: основные элементы

Само устройство состоит из:

  • Самовсасывающего поверхностного насоса с электромотором;
  • Гидроаккумулятора (накопительного бака);
  • Реле давления;
  • Соединительного гибкого шланга;
  • Блока управления.

Принцип работы

Расскажем подробнее о станции автоматического водоснабжения – как работает, что нужно учесть при её подключении и эксплуатации.

Упрощенно схема функционирования оборудования выглядит примерно так:

  • Насос через всасывающий патрубок качает воду из источника;
  • Вода подается в накопительный бак – гидроаккумулятор, состоящий из внешнего жесткого корпуса и внутренней резиновой емкости для воды;
  • Объем жидкости, которую он может принять, ограничен не только вместительностью бака, но и уровнем давления в нем;
  • Давление, при котором насос включается и отключается, устанавливается своими руками на специальном реле;

Реле давления и реле сухого хода повышают эффективность работы оборудования

  • При неработающем насосе вода поступает в систему из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление в нем не достигнет минимального установленного уровня;
  • Как только это происходит, реле давления включает насос, и он качает воду в бак до достижения максимального давления.

Состояние внутренней емкости при минимальном и максимальном давлении

Объем гидроаккумулятора может быть разным. Его подбирают с учетом того, в каком режиме будет использоваться вода, и в зависимости от необходимого минимального её запаса.

Чем больше потребляемый объем, и чем чаще будут происходить включения кранов и приборов, тем больше должна быть и емкость бака. Это позволит уменьшить количество включений и выключений насоса в единицу времени, продлит срок его службы, и ремонт станций автоматического водоснабжения потребуется нескоро.

Гидроаккумуляторы разной емкости

Большой накопительный бак стоит выбрать и в том случае, если случаются частые перебои с подачей электроэнергии, без которой насос не работает. Запаса воды в нем при экономном использовании хватит надолго.

Насосы на такие станции устанавливаются разных типов.

Самые распространенные – центробежные и вихревые:

  1. Первые более «выносливые», так как могут перекачивать воду с механическими включениями размером до 1 мм.
  2. Устройства вихревого типа гораздо требовательнее к качеству перекачиваемой жидкости. Размеры содержащихся в ней твердых частиц не должны превышать 0,1 мм.

Основной недостаток поверхностных насосов – это небольшая глубина всасывания. Они могут подавать воду только из неглубоких скважин и колодцев. Однако эту проблему помогает решить выносной эжектор – специальное устройство, ускоряющее поток жидкости за счет разности давлений.

Так как станции автоматического водоснабжения и их ремонт обходятся недешево, эти нюансы нужно учитывать при покупке, при необходимости оснащая систему дополнительными фильтрами

Также стоит обратить внимание на наличие в комплекте оборудования обратного клапана – он есть не у всех моделей. Обратный клапан устанавливается на всасывающем трубопроводе перед насосом, чтобы вода при его отключении не вытекала из системы обратно в источник

Схема подключения

Если вы хотите узнать, какими характеристиками обладает та или иная станция автоматического водоснабжения – инструкция вам в помощь.

Подробности

Схема, по которой работают струйные насосы

Насос состоит из определенных конструкционных частей, не вращающихся. Все элементы направлены обеспечить смешение рабочей жидкости с инжектируемой. К ним относят:

1.трубопровод, по которому доставляется вода.

2.насосное сопло.

3.трубопровод, чтобы подводить инжектируемую жидкость.

4.камера, где смешиваются потоки.

5.диффузор выхода.

В основе технических характеристик струйных насосов лежит показатель коэффициента эжекции, по – другому его название «подсос». Значение коэффициента находят при соотношении объема рабочей жидкости и объема передвигающейся смешанной жидкости.

Эти насосы имеют небольшой коэффициент полезного действия, но в некоторых ситуациях без них невозможно обойтись. Их обязательно устанавливают при транспортировке газов химического типа, либо жидкостей, когда невозможно использовать центробежные лопастные нагнетатели.

Иногда схема содержит несколько устройств, последовательно соединенные. В этой ситуации насосные агрегаты имеют разный размер сопла для того, чтобы регулировать давление и скорость движения жидкости в рабочем режиме всех включенных аппаратов.

Плюсы и минусы насосов

Насосные аппараты струйного типа имеют положительные и отрицательные свойства. К положительным характеристикам относят:

1.высокую надежность, износостойкость, большой срок службы.

2.не нуждается в проведении постоянных обслуживающих мероприятиях.

3.имеют небольшую чувствительность к агрессивным средам.

4.имеют простую конструкцию, легкий монтаж.

5.применяют в различных сферах.

Насосы имеют преимущества перед другими аппаратами, потому что не содержат движущиеся детали. Данные агрегаты имеют небольшие габариты, оптимальную массу. Не затратные при эксплуатации, что делает более привлекательным их применение.

Внимание! Применяя струйные агрегаты, возможно сжать газообразную среду, создать давление меньше, чем в атмосфере, то есть сделать вакуум, транспортировать жидкости, твердые среды сыпучего типа, смешать газы с жидкостями

Конструкции водоструйных агрегатов

Систему подачи воды в водоструйных насосах можно характеризовать как оптимизированную. Это видно хотя бы по исполнению типовой конструкции такого агрегата. Она формируется пусковым клапаном, рабочим соплом, патрубком, направляющими гайками и защитными приспособлениями, которые страхуют весь корпус от разрыва под высоким давлением. В зависимости от модификации может меняться количество отдельных элементов, а также их устройство. Многое будет определяться эксплуатационными возможностями струйного насоса. Характеристика рабочего потенциала среднего агрегата такого типа выражается способностью к подъему воды на 50 м с производительностью в 3000 л/ч. С такими параметрами работают модели высокого бытового класса или начального уровня профессионального звена. К слову, бытовые модели нередко обеспечиваются и целым комплексом фильтрующих приспособлений в виде мембран, которые выполняют очищающую функцию при заборе воды.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий