Какие насосы могут обеспечить самую максимальную подачу

Обновлено: 02.07.2024

Проблема низкого давления в водопроводе знакома не только многим жителям частных домов, но и жильцам последних этажей старых многоэтажек. Это не только создает различные неудобства в плане осуществления гигиенических процедур, но и может стать причиной поломок бытовой техники, для работы которой нужна вода. Чтобы решить проблему, необходимо установить на водопровод повышающий давление насос. Лучшие модели насосных установок данного типа представлены в рейтинге 2021 года.

Какие насосы используются для повышения давления воды

В продаже можно найти множество различных повысительных насосов для водопроводов, с помощью которых можно изменять давление жидкости в трубопроводе. Все их можно разделить на несколько групп, зависимо от определенных критериев.

Самовсасыающие предназначены для эффективного подъема воды на большую высоту. Подходят для установки в квартирах, частных домах. Если правильно установить и настроить насос данного типа, может поднимать жидкость выше 10 метров.
Циркуляционные – самые распространенные, компактные приборы для повышения давления воды в небольших по протяженности трубопроводах. Такие агрегаты врезаются в выбранный участок водопровода. Напор жидкости усиливается за счет вращения двигателя с крыльчаткой.

Зависимо от рабочих возможностей, насосы повышающие давления могут быть предназначены для холодного водоснабжения, для работы только с горячей водой, или же комбинированные модели.

Критерии выбора повышающего насоса

Говоря о выборе насосного агрегата для повышения давления, в первую очередь нужно уделить внимание таким параметрам.

Показатель мощности. Напрямую влияет на производительность.
Максимально создаваемое давление в трубопроводе.
Допустимая температура перекачиваемой жидкости. Обычно указывается температурный диапазон.
Материалы, из которых изготовлены основные механизмы насоса, детали его корпуса.

Отдельно стоит рассмотреть наличие различных защитных функций, регулятора повышения давления, проверить комплектацию, чтобы с насосом поставлялись все необходимые элементы для его подключения к трубопроводу.

Лучшие насосы для повышения давления воды

На сегодняшний день в продаже можно выделить множество хороших насосов для повышения давления воды в водопроводах бытового назначения. Проанализировав многочисленные отзывы владельцев и новых покупателей, можно выделить несколько лучших моделей, из которых был сформирован рейтинг, представленный ниже.

1. Grundfos UPА 15-120 (200 Вт)

Циркуляционный повышающий насос поверхностного типа. Имеет мощность в 200 Вт. Может создавать напор силой в 12 метров. Скорость перекачки жидкости – 2.4 м. куб за 1 час. Подходит для работы только с чистой водой, температура которой находится в диапазоне 2-95 градусов по Цельсию. Корпус данного насоса изготовлен из чугуна. Имеет “мокрый” тип ротора. Может быть установлен или в вертикальном, или горизонтальном положении. Есть датчик для контроля уровня воды, защиты насоса от работы без жидкости.

высокая производительность;
компактные габариты;
тихий рабочий режим;
хорошее качество сборки;
простая установка, введение в эксплуатацию;
автоматическая блокировка при отсутствии воды.

отсутствие выключателя;
достаточно высокая стоимость.

Алекс Г. Покупал на небольшой загородный дом с поселковым водопроводом. Давление летом часто падает до 0,5, а сильно вкладываться в насосную станцию не хотелось (тем более, что сразу встал бы вопрос с надежностью и шумностью), поэтому решил попробовать этот насос. Результат — восторг! С минимальным давлением 1,7 (0,5+повышение 1,2) кое как можно жить. Подумываю над вторым таким же в последовательную цепь.)

2. Wilo PB-088EA (140 Вт)

Повышающий циркуляционный насос поверхностного типа. Имеет мощность в 140 Вт, может создавать напор силой в 8 метров. Максимальная производительность – 2.1 м. куб. за час. Предназначен для работы только с чистой водой, температура которой не превышает 80 градусов по Цельсию. Корпус изготовлен из чугуна, имеет хорошую устойчивость к температурным перепадам, механическим воздействиям. Может работать максимально эффективно при температуре окружающей среды до 40 градусов по Цельсию.

надежность, долговечность;
тихий рабочий режим;
компактные размеры;
низкое энергопотребление.

отсутствие отдельных креплений для подвешивания на трубе.

Михаил К. Установил в ванную два дня назад, работает бесшумно, напор нормализовался, есть встроенный трёх позиционный переключатель — постоянная работа/ стоп/работа от датчика давления. Укомплектован эл. шнуром с вилкой, прим. 1 метр, и фитингами.

Дмитрий С. Качает воду из еврокуба, расположенного на высоте 2 метра, в водопровод на дачном участке. Тянет даже бойлер в 40 метрах от насоса. Поливать из шланга тоже вполне комфортно. Запускается в автоматическом режиме, но для этого вода должна хоть немного идти самотёком. Если часто открываете 2 и более крана одновременно, лучше взять насос помощнее.

3. JEMIX WP-15/9-25 AUTO (120 Вт)

Циркуляционный повышающий насос поверхностного типа. Мощность данного электроприбора достигает 120 Вт, создает напор силой в 9 метров. Скорость перекачки жидкости – 1.5 м. куб. за час. Подходит для работы только с чистой водой, температура которой достигает 70 градусов по Цельсию. Техническая особенность данного насоса – он может устанавливаться в горизонтальном и вертикальном положении.

простой монтаж;
демократичная стоимость;
тихий рабочий режим;
компактные размеры.

комплектующие для подключения данного насоса имеют низкое качество;
достаточно сильно нагревается корпус при перекачке горячей воды.

Екатерина А. Установила на даче. На втором этаже поставила накопительную бочку. На первом подключила насос (1 м. от пола). Давление конечно не очень сильное стало, но стиралка и душ, через накопительный нагревающий бак — работает.

Дмитрий Ш. Повышает достаточно для комфортного использования, но его предназначение выравнивать давление, в момент хаотичных разборов воды соседями, а вот здесь он справляется отлично, никаких изменений в температуре колонки, как будто в пятиэтажке ты один живёшь, а это очень достойный результат для этого ценника… Интересно, сколько он проживет

4. UNIPUMP UPA 15-90 160

Циркуляционный насос для повышения давления в трубопроводах бытового назначения. По методу установки относится к поверхностному типу. Мощность электроприбора – 120 Вт, может создавать напор силой в 9 метров. Максимальная скорость перекачки жидкости – 1.6 м. куб. Для работы может использоваться только чистая вода, температура которой не выше 60 градусов. Есть переключатель между режимами работы. Имеет “мокрый” тип ротора, корпус из чугуна, который устойчив к различным механическим нагрузкам.

хорошее качество сборки;
компактные габариты;
доступная стоимость;
тихий рабочий режим;
простая установка;
есть несколько режимов работы, которые можно переключать.

Серьезных минусов в процессе эксплуатации данного насоса владельцы не отмечают.

Владимир М. Приобретался для повышения давления в системе полива. Без всяких замечаний нормально отработал все лето. Обеспечивал как обычное орошение от распылителей, так и для системы капельного полива. Подача воды — от емкости, которая стоит чуть выше уровня земли, самотеком. Начальное давление, таким образом не более 0,1 атм, максимум 0,2 при полностью заполненном баке. Автоматика срабатывает при появлении потока, т.е. открыл раздачу — через пару секунд включается насос. Рекомендую.

5. ELITECH НП 1216/9Э (105 Вт)

Универсальный насос для повышения давления в бытовых водопроводах. Относится к циркуляционным агрегатам поверхностного типа. Мощность данного электроприбора – 105 Вт, может создавать напор силой в 9 метров, перекачивать воду со скоростью 1.38 м. куб. Работает только с чистой водой, температурой не более 95 градусов по Цельсию. По конструкционному исполнению и принципу работы относится к центробежному типу. Корпус насоса изготовлен из чугуна, имеет “мокрый” тип ротора. Может быть установлен в двух положения – вертикально или горизонтально. Главная техническая особенность данного насоса – наличие удобного переключателя рабочих режимов.

создание хорошего напора;
тихая работа;
наличие регулятора для переключения рабочих режимов;
компактные габариты;
доступная стоимость.

Явных недостатков или каких-либо отрицательных моментов при эксплуатации данного насоса владельцы не выделяют.

6. JEMIX ATQB-60 MINI (370 Вт)

Универсальная насосная станция поверхностного типа. Подходит для повышения давления как в бытовых, так и некоторых промышленных водопроводах. Мощность агрегата – 370 Вт, может создавать напор силой в 34 метра, скорость перекачки воды – 1.98 м. куб. Есть возможность откачивать воду из небольших насосов, скважин (глубина не более 5-ти метров). Работает насосная станция только с чистой жидкостью, температура которой не превышает 30 градусов. Конструкционная особенность – наличие гидробака объемом 2 литра. Есть встроенная защита от перегревания.

можно как повышать давление в водопроводах, так и откачивать воду их колодцев, неглубоких скважин;
создание мощного напора;
компактные габариты для своих характеристик;
есть возможность регулировки создаваемого давления;
доступная стоимость.

нет обратного клапана;
низкое качество сборки корпуса.

Петр В. Нормально фурычит! Ставил на 5 этаже старой хрущевки, т.к. в часы пик напор практически отсутствовал. Теперь в часы пик вода есть у меня, в отличии от соседей ниже))

Под насосом понимают специальное устройство, агрегат, преобразующий механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости, служащую для перемещения и создания напора этой жидкости. Основным в данном определении является именно создание напора, так как устройства, использующие безнапорное перемещение жидкостей, насосами не называются. Напором насоса называется приращение механической энергии единицы массы жидкой среды между выходным и входным (нагнетательным и всасывающим) патрубками насоса.

В промышленности существует огромное количество видов насосного оборудования для различного нужд. Причем по одному назначению могут использоваться насосы совершенно разных конструкций. Поэтому была введена система классификации насосов по различным критериям — по принципу работы, по конструктивному исполнению, по назначению, по форме рабочих органов, по направлению движения рабочей среды и так далее. Но в данной статье будут рассмотрены только самые основные критерии.

объемные (в них перемещение рабочей среды происходит под воздействием поверхностного давления при циклическом изменении объема насосной камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса);
динамические (в них перемещение рабочей среды происходит под воздействием гидродинамических сил в насосной камере, которая постоянно сообщается с входом и выходом насоса – объем насосной камеры неизменен).

возвратно-поступательные (в насосах данного вида перекачка жидкости происходит в результате осевого движения поршня в цилиндре насоса, который через клапаны всасывания и нагнетания периодически соединяется с всасывающим и нагнетательным патрубками. Вследствие поступательного движения поршня происходит увеличение рабочего объема насоса, в цилиндре создается разряжение и жидкость всасывается через всасывающий клапан, а при обратном ходе поршня из-за уменьшения рабочего объема через нагнетательный клапан вытесняется в выходной патрубок насоса);
роторные (в них перемещение рабочей среды происходит по принципу вытеснения. Один или несколько вращающихся поршней или винтов образуют друг с другом рабочие полости в цилиндре насоса. Жидкость из полости всасывания выталкивается в полость нагнетания вследствие того, что размеры полости всасывания больше, чем у полости нагнетания).

поршневые;
мембранные.

клапанные, дисковые, крыльчатые или плунжерные;
горизонтальные, вертикальные, аксиальные или радиальные;
простого или двойного действия;

шестеренные (в них жидкость, попадая в межзубчатые пространства зубчатых колес, перемещается от полости всасывания к нагнетательной полости насоса);
винтовые (в них, в отличие от шестеренных насосов процесс перемещения жидкости осуществляется в осевом направлении по свободным межвинтовым полостям от стороны всаса к напорной стороне);
кулачковые (различная форма роторов, устанавливаемых в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями, не повреждая их структуру);
пластинчатые (эффект нагнетания в данных насосах осуществляется вследствие изменения рабочих объемов полостей всасывания и напора. Уплотнение между всасывающим и нагнетательным патрубками осуществляется плоскими пластинами (что дало название типу) или лопатками, помещенными в пазах ротора);
роликовые (в данном типе насосов перекачка жидкости обуславливается эксцентрично расположенными в корпусе вращающимися поршнями, которые приводят эластичную оболочку в колебательное движение и перемещают жидкость вследствие быстрого изменения рабочего объема (пропорционально частоте вращения насоса) полостей всаса и напора).

Основными преимуществами роторных насосов по сравнению с поршневыми являются:

значительно более равномерная подача;
исключение из конструкции клапанов, что приводит к снижению потерь мощности при работе, а, следовательно, к увеличению КПД насоса;
способность работать с более высокой частотой вращения.

повышенные требования к качеству перекачиваемой среды (из-за того, что герметичность в роторных насосах достигается за счет плотного прилегания подвижных частей к неподвижным, жидкость не должна оказывать абразивного воздействия на детали насоса);
сложность конструкции, что влечет за собой снижение надежности и увеличение стоимости обслуживания и ремонта.

Более на объемных насосах останавливаться не будем, так как для нужд отопления наиболее используются центробежные насосы (которые являются частным случаем динамических насосов) и основное внимание в следующих статьях будет уделено именно им.

Первые электрические насосы были поверхностными. С задачами по добыче чистой воды из водоемов и неглубоких колодцев они справлялись, но с увеличением глубины возникали сложности. Для того чтобы поднять воду с большой глубины, во всасывающем шланге требовалось создать сильное разрежение – это накладывало повышенные требования к материалу шланга и к механизму насоса.

У погружных насосов этих проблем нет. Поэтому, несмотря на некоторое усложнение конструкции и повышенную цену, скважинные насосы оказались весьма востребованы – особенно с увеличением объемов частного домостроения.

В последнее время скважинные насосы значительно подешевели, но все равно вихревой или центробежный поверхностный насос стоит заметно дешевле аналогичного погружного.

Впрочем, у погружных насосов есть и другие достоинства, позволяющие конкурировать им с поверхностными даже на чистой воде и на небольших глубинах:

- работу погружных насосов не слышно с поверхности, они практически бесшумны;

- поскольку температура на большой глубине всегда выше 0, погружной насос способен работать зимой без дополнительного обогрева;

А при откачке сточных вод и фекальных масс, при поднятии воды с больших глубин – у погружных насосов практически нет конкурентов.

Характеристики погружных насосов

Вид насоса.

Садовые насосы используются для организации полива и реже водоснабжения на садовых участках и в небольших частных домах. Забор воды осуществляется из скважин, колодцев, естественных и искусственных водоемов. Характеризуются невысокой ценой и средними возможностями.

Скважинные насосы предназначены для организации водоснабжения частных домов с забором воды из скважин и колодцев. Способны поднимать воду с большой глубины (до 100 м) и создавать на выходе значительное давление, обеспечивающее хороший напор на втором-третьем этажах и выше.

Но для организации водоснабжения частного дома одного насоса недостаточно. Как минимум, нужны еще гидроаккумулятор и реле давления. Такой комплект называется насосной станцией.

Дренажные насосы предназначены для откачки дренажных вод – грунтовых и поверхностных (ливневых или талых). Глубина подъема и создаваемый напор у таких насосов невысоки, зато они имеют высокую производительность и нетребовательны к чистоте воды.

Среди дренажных насосов выделяются бочковые, предназначенные для откачки воды из резервуаров. Чаще всего используются для организации ручного полива из бочек с дождевой водой. Телескопическая труба с крюком позволяет легко закрепить насос за край резервуара, выставив необходимую глубину, а автоматика отключит подачу воды при осушении бочки.

Механизм насоса.

Вибрационные погружные насосы имеют самую простую среди всех насосов конструкцию. Вибрационный насос состоит из корпуса, мощного электромагнита и штока с клапаном, двигающегося под воздействием электромагнитной силы.

Такие насосы надежны, неприхотливы и недороги. Неудивительно, что у садоводов и дачников именно вибрационные насосы пользуются наибольшей популярностью. Но есть у них и недостатки – производительность их невысока, да и максимальная глубина погружения редко превышает 5 м. Кроме того, при работе они создают в водной среде сильную вибрацию, поднимая муть со дна и стенок колодцев и скважин. Поэтому для водоснабжения вибрационные насосы используются нечасто.

Вихревые и центробежные насосы имеют в составе электродвигатель, вращающий рабочее колесо.

У вихревых насосов вход и выход воды идет по касательной к колесу. Вращаясь, колесо захватывает жидкость из входного патрубка, проводит по кругу и выбрасывает в выходной.

Особенностью вихревого насоса является малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками, поэтому такая конструкция применяется только для чистой воды с минимумом механических включений. Даже малое содержание песка в перекачиваемой воде приводит к быстрому износу корпуса и лопаток насоса и к падению его производительности.

Вихревые насосы характеризуются высоким напором при небольшом расходе, поэтому они часто применяются для снабжения водой частных домов: расход в них невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на всех этажах здания. Правда, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.

У центробежных насосов вода поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается наружу под действием центробежной силы. Отличаются высокой производительностью.

Эта конструкция менее требовательна к чистоте воды, но напор у центробежных насосов обычно ниже, чем у вихревых. Центробежными являются практически все дренажные насосы. Многие скважинные насосы также имеют такую конструкцию и позволяют организовать водоснабжение, даже если вода из скважины идет с некоторым содержанием песка и глины.

Потребляемая мощность определяет производительность и напор насоса. Но два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении. Поэтому при выборе насоса следует руководствоваться другими параметрами, а мощность использовать для проверки честности производителя. Если в линейке схожих по прочим параметрам насосов какая-то модель имеет заметно меньшую мощность, то к ней следует отнестись с подозрением. Особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.

Производительность показывает, какой объем воды прокачивается насосом за определенное время. Требуемая производительность насоса зависит от множества других параметров: назначения насоса, глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д.

Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, исходя из того, что расход на полностью открытом водопроводном кране должен составлять минимум 10 л/мин.

Тогда, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса, можно получить ориентировочную производительность системы водоснабжения. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.

Для полива оценку требуемой производительности давать сложно, потому что расход на одном поливальном устройстве может составлять как менее литра в минуту (в небольших капельных системах), так и десятки литров в минуту (в дождевателях).

Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для работы большой капельной системы, одновременной работы одного-двух дождевателей или для ручного полива.

Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.

Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.

Имейте в виду, что паспортную производительность насос обеспечивает при нулевой высоте подъема. И для полива, и для водоснабжения, чем на большую высоту поднимается вода, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.

Максимальная глубина погружения определяет, на какое максимальное давление рассчитан насос, и как глубоко его можно опустить ниже поверхности воды.

При выборе скважинного или колодезного насоса ориентируйтесь на максимальный уровень грунтовых вод (обычно бывает весной). Учтите также, что многие насосы рекомендуется располагать на некотором расстоянии от дна (особенно – скважинные насосы с нижним забором).

Подъем воды определяет давление, создаваемое на выходе насоса, и показывает, на какую высоту насос способен поднять воду.

Параметр особенно важен для скважинных насосов и при организации водоснабжения – производительность насоса падает с каждым метром подъема, что при расчете обязательно надо учитывать.

Для ориентировочного расчета требуемого подъема воды используется следующая формула: H = 10P + ΔP + ΔH, где P –давление в верхней точке разбора (обычно 2,5-3 бара). ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между минимальным уровнем грунтовых вод и высотой самой верхней точки разбора. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.

Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10 м, вода в самое сухое время года находится на глубине 3 м, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3+0,1*10+9 = 40 м, с учетом запаса – 50 м.

Забор воды. Насосы с верхним забором удобны тем, что их зачастую можно ставить на дно колодца или скважины, снижая нагрузку на несущий трос, корпус насоса и трубопровод. Также у насосов с верхним забором ниже риск попадания донного ила и песка внутрь насоса. С другой стороны нижний, забор позволяет откачать больший объем воды – это может быть важным на скважинах с небольшим дебетом или при осушении резервуаров и затопленных помещений.

Но имейте в виду, что не всякий насос допускает работу без полного погружения. Многие скважинные насосы охлаждаются за счет внешней воды и при выходе корпуса из воды могут перегреться и выйти из строя.

Датчик сухого хода необходим для любого насоса, работающего в автоматическом режиме, особенно если объем откачиваемой жидкости ограничен (резервуары, помещения, колодцы и скважины с небольшим дебетом). Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него.

Допустимый диаметр твердых частиц. Перекачка воды с частицами большего диаметра может привести к износу элементов конструкции или к заклиниванию крыльчатки и выходу насоса из строя. Имейте в виду, что сервисные центры отказывают в гарантийном ремонте насосов, если при разборке неисправного насоса обнаруживаются твердые частицы размером больше допустимого.

Варианты выбора погружных насосов

Если вам нужен недорогой, надежный, нетребовательный к качеству воды и простой в эксплуатации насос для организации ручного полива, выбирайте среди вибрационных садовых насосов.

Для организации системы полива с постоянным давлением в трубопроводе можно использовать насосную станцию на основе вибрационного насоса. Они отличаются невысокой ценой, простотой установки и неприхотливостью в работе.

Для организации водоснабжения частного дома на основе скважины или колодца выбирайте среди скважинных насосов. Если чистота воды в скважине оставляет желать лучшего, обратите внимание на скважинные насосы центробежного типа – они менее требовательны к чистоте воды.

Для откачки воды из резервуаров, бассейнов, затопленных траншей, погребов и других помещений, выбирайте среди дренажных насосов.

Для откачки бытовых сточных вод и фекальных масс из септиков и выгребных ям вам потребуется фекальный насос.

Наряду с напором и мощностью производительность относится к числу важнейших параметров насоса. Значение этих характеристик – определяющий критерий при выборе оборудования. Покупка насосного агрегата начинается с выяснения, удовлетворяет ли производительность устройства предъявляемым требованиям. О ней и пойдёт речь в нашей сегодняшней статье.

Что такое производительность насоса

Под производительностью насоса, она же подача или объемный расход, понимают объем жидкости, перекачиваемый оборудованием в единицу времени. Параметр обозначается буквой Q. Основные единицы измерения – м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Максимальное значение данной технической характеристики указывают на идентификационной табличке каждого насоса – шильде.

Производительность включает только объем реально перемещенной жидкости, обратные утечки не учитываются. Соотношение теоретического и реального расходов называют объемным КПД. У современного насосного оборудования уровень герметизации очень высок, поэтому реальная производительность практически равна теоретической.

Иногда вместо объемного расхода пользуются массовым. В этой ситуации величину подачи измеряют не объемом, а массой перемещаемой жидкости в единицу времени. Массовый расход обозначают буквой G.

Соотношение между массовым и объемным расходом выражается формулой:

Где ρ – плотность перекачиваемой жидкой среды.

Способы измерения производительности

Ротаметр. Прибор представляет собой стеклянную трубку с поплавком, немного расширяющуюся кверху. Ротаметр вмонтирован в трубопровод, для измерения прибор снабжен шкалой и калибровочным графиком. С ростом подачи поплавок поднимается вверх. Вид калибровочного графика определяется конструкцией измерительного прибора и свойствами жидкой среды.
Дифманометр с мерной диафрагмой. Прибор выглядит как U-образная трубка с жидкостью. Диафрагма в виде переборки с отверстием ставится в трубопровод, трубка подключается двумя шлангами, подсоединенными перед диафрагмой и за ней. Жидкости в трубопроводе и дифманометре не перемешиваются. Напор перекачиваемой жидкой среды после прохода через диафрагму снижается. По шлангам напор передается жидкости в U-образной трубке. Чем выше производительность, тем больше отличается напор с обеих сторон диафрагмы и тем выше разница между уровнями жидкости в двух ветвях дифманометрической трубки. Измерительные показания дифманометра переводятся в подачу с помощью градуировочного графика.
Автоматические измерительные приборы. Информация о величине подачи передается на компьютер в виде электрического сигнала.

На что влияет производительность

Потребительские свойства насоса выражаются зависимостью напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор, и наоборот.

График зависимости получают опытным путем и заносят в сопровождающую техническую документацию. Если по каким-либо причинам соответствующая информация отсутствует, ее запрашивают на предприятии-изготовителе или самостоятельно тестируют оборудование на месте.

Длительная бесперебойная работа насоса возможна только при соответствии производительности условиям эксплуатации. Обычно требуемая величина объемного расхода известна заранее, поскольку оборудование подбирают под конкретную трубопроводную систему.

Производительность, м³/ч	Подходящий тип насоса
До 10	Бочковые, насосы-дозаторы, винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные, оборудование для дезинфекции
10 – 100	Винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные

Каждый тип насосного оборудования используют в определенной сфере применения. В ряде случаев возможные направления использования перекрываются. Например, винтовые насосы в отдельных областях успешно конкурируют с центробежными.

Если эксплуатационным требованиям удовлетворяют сразу несколько типов насосов, предпочтение отдают оборудованию, наиболее подходящему к конкретной величине производительности. Учитывают цену и затраты на эксплуатацию, включая размер потребляемой мощности и расходы на обслуживание или ремонт.

Расчет производительности, взаимосвязь с типом насоса

Конструкция и принцип действия насоса влияют на характеристику производительности и способ расчета. На величине параметра отражаются частота оборотов или тактов, свойства жидкости, характеристики трубопровода. При самовсасывании, увеличении плотности и вязкости жидкости подача снижается.

Центробежные

Центробежные насосы показывают высокую производительность, отличаются равномерностью подачи, однако показатели резко снижаются с возрастанием напора. По величине напора модели центробежного типа уступают оборудованию с мембранной, винтовой или импеллерной конструкцией.

С ростом производительности растет потребляемая мощность, а КПД проходит через максимальное значение и начинает уменьшаться. Наиболее благоприятный эксплуатационный режим при заданной частоте оборотов достигается при максимальном КПД.

Зависимость напора, потребляемой мощности и КПД от производительности при постоянной частоте оборотов отражается в универсальной характеристике. Показатели зависимости получают при проведении контрольных испытаний.

Насосы центробежного типа с несколькими колесами на одном валу называют многоступенчатыми. Жидкость поочередно перемещается через каждое из колес. При одинаковом с одноступенчатым насосом объемном расходе у многоступенчатого устройства напор будет больше.

Способы регулирования подачи:

Изменение частоты оборотов рабочего колеса. С уменьшением частоты оборотов колеса снижается производительность насоса. Данный способ регулировки наиболее эффективен с энергетической точки зрения, поскольку со снижением подачи сокращается напор насоса, соответственно, уменьшается потребление электроэнергии. До сравнительно недавнего времени широкому применению рассматриваемого способа мешала высокая стоимость преобразователей частоты. Сегодня промышленность массово выпускает преобразователи частоты надлежащего качества, произошло снижение цен, что сказалось на изменении ситуации в пользу подобного способа регулировки.
Смена положения задвижки на напорном трубопроводе. Изменение производительности достигается за счет регулирования задвижкой гидравлического сопротивления в трубопроводной системе. Чем сильнее открыта задвижка, тем выше подача. Этот способ проще, чем изменение частоты оборотов, но более затратен с точки зрения энергопотребления. При снижении производительности положением задвижки уменьшается КПД, а напор возрастает. Явление сопровождается бесполезным расходом энергии.
Байпасирование. Производительность регулируют байпасом – обходным путем с задвижкой для отвода части жидкости из напорного трубопровода во всасывающий. Подачу изменяют положением задвижки. Величину изменения можно определить по разнице показаний двух дифманометров, установленных перед и после байпаса. При открытии задвижки байпаса возрастает производительность и потребляемая мощность, а КПД снижается. По этой причине данный способ регулировки подачи энергетически менее эффективен по сравнению с изменением частоты оборотов колеса.

Объемный расход устройств центробежного типа определяют по формуле:

Q – производительность, м³/с
b₁, b₂ – ширина колеса на внутренней и внешней окружности, м
D₁, D₂ – внешний диаметр впускного отверстия и колеса, м
σ – толщина лопаток, м
z – количество лопаток
c₁, c₂ – радиальные составляющие абсолютной скорости на входе и выходе из колеса, м/с

Мембранные

Агрегаты мембранного типа обеспечивают высокий напор в нагнетательной линии, при этом величина напора практически не сказывается на производительности. Ввиду инерционности движения мембранные устройства работают с малой частотой, что выливается в низкую подачу.

Винтовые

В винтовых насосах жидкость перекачивается вращением одного или нескольких сцепленных винтов. Профиль винтов позволяет герметично изолировать нагнетающую область от всасывающей.

При вращении винтов во впадинах между корпусом и винтом создаются заполненные жидкостью зоны замкнутого пространства. Жидкая среда постепенно перемещается вдоль винтовой оси в сторону нагнетающей области.

Вращательное движение винтовых насосов в отличие от мембранных не затруднено инерцией. Оборудование подобного типа может работать с высокой частотой и демонстрировать производительность, сравнимую с моделями с центробежным принципом действия, прежде всего многоступенчатыми со средними значениями подачи.

Производительность насосных агрегатов с винтовой конструкцией увеличивается с ростом частоты оборотов, при этом напор не изменяется. У многовинтовых моделей размер подачи выше, чем у одновинтовых.

Подачу насоса с одним винтом вычисляют по формуле:

Импеллерные

Производительность импеллерного насоса напрямую зависит от частоты оборотов вала электрического двигателя. По этой причине оборудование применимо для использования в качестве насоса-дозатора.

В моделях с импеллерным устройством сочетаются достоинства агрегатов с центробежным принципом действия и объемного типа. Остается достижимым высокий уровень напора и подачи, одновременно сохраняется возможность перекачки густых жидкостей с сильной вязкостью.

Насосы-дозаторы

Объемный расход насосов-дозаторов регулируют жестче по сравнению с остальными типами насосов, поскольку основное требование к дозирующему оборудованию – точность дозировки перемещаемой жидкости.

Ручное управление. Значение подачи выставляется поворотом ручки настройки.
Сервопривод. Ход насоса ограничен до нужной величины, дозирование совершается автоматически. При отключении электроэнергии допускается настройка в ручном режиме.
Частотный преобразователь. Настройка осуществляется через электронный блок управления с дисплеем. Возможна ручная настройка.

Среди разных типов насосов-дозаторов по уровню производительности и напора первенство принадлежит электромеханическим устройствам, на втором месте электромагнитные, замыкают ряд агрегаты с перистальтическим принципом действия.

Устанавливать в подземный водозабор погружное оборудование не всегда целесообразно. Этому препятствует либо малый диаметр колодца, либо сезонный характер его эксплуатации. В таких случаях приходится качать воду с поверхности.

Что является движущей силой для жидкости?

Существует два способа, с помощью которых жидкость может подниматься вверх:

Когда ёмкость герметично запечатана, и в неё под давлением подаётся газ. Но это не наш случай.
Нам интересная вторая ситуация, когда жидкость поднимается по сосуду за счёт разности атмосферного давления (Ра) и тяги — разрежения (Р1), которое создаётся насосом.

Движение воды вверх осуществляется за счёт атмосферного давления и разрежения Обычный бытовой насос поднимает воду максимум на 7 метров Такое расположение агрегата над уровнем воды просто идеально

На заметку: Без давления, которое атмосфера оказывает на жидкость, её подъём был бы невозможен ни при каких условиях. На уровне моря оно соответствует показателю 1 бар или около того, что соответствует примерно 10 метрам водяного столба.

Но эта высота, по сути, чисто теоретическая, потому что, чем выше находится местность над уровнем моря, тем меньше давит атмосфера. На небольшом взгорье высотой в 2000м, давление снижено примерно на четверть — до 0,77 бар.

Так как на находящуюся в колодце воду так же действует атмосфера, то, какое бы разрежение ни создавал насос, находящийся на поверхности земли, вода в низине не сможет поднять выше десятка метров, а на возвышенности высота подъёма насосом не будет выше шести-семи метров. То есть, высота местности имеет решающее значение.

Обратный клапан: что это такое и для чего используется

Кроме особенностей местности, на высоту подъёма воды влияют и другие критерии. Например, следует учитывать и возможные потери давления, которые неизбежно возникают в определённых случаях. Чтобы было понятно, что это за ситуации, рассмотрим, что происходит, когда насос отключается.

Когда разрежение больше не создаётся, вода, находящаяся в полости всасывающей трубы, устремляется вниз – откуда и пришла. В конечном итоге труба станет пустой. Чтобы поднять воду снова при последующем запуске насоса, он должен ещё раз разредить воздух.

Перед первым запуском в насос заливается вода

При первом запуске, чтобы это произошло, в него заливается вода, но после того, как она слилась, самозаполнения не произойдёт. Двигатель начнёт работать вхолостую, что, в конце концов, приведёт к поломке.
Следовательно, нужно сделать так, чтобы жидкость оставалась в камере насоса при его отключении, что позволит агрегату быстро войти в рабочий режим. Обеспечить задержку воды призван клапан, который при её обратном движении закрывает просвет трубы — примерно как на фото.

Принцип работы обратного клапана

Благодаря ему, после каждого отключения вода остаётся и в самом насосе, и в трубе. И на первый план выходит вопрос обеспечения клапану герметичности, которая нарушается из-за попадания в него ила и песка.
Поэтому перед клапаном обязательно ставится фильтровальная металлическая сетка, которая, вместе с ним образует так называемое, кольцо опускной (всасывающей) трубы. Потери давления на нём будут тем более существенными, чем больше загрязнён фильтр.

Кольцо трубы с обратным клапаном для колодезного насоса

Кроме того, во всасывающем трубопроводе имеются и другие слабые места: вентиля, повороты, разветвления. В зависимости от конфигурации трассы и её комплектации соединительной и запорной арматурой, потери давления могут доходить до двух десятых бар, что соответствует двум метрам водного столба.

Так как в этой ситуации высота всасывания уменьшится на эти же 2 метра, очень важно приложить все усилия, для того, чтобы воспрепятствовать потерям давления.

Прочие факторы, влияющие на высоту всасывания

Если говорить не только о воде, а о перекачивании жидкости, как таковой, то на высоту всасывания влияет ещё и её плотность. Чем она более вязкая – тем на меньшую высоту жидкость можно поднять.

Расчёт высоты всасывания насоса

Ещё один фактор, который оказывает существенное влияние – температура жидкости. Чем она ниже, тем насосу легче работать, и тем с более низкой отметки он может поднять воду. Заметим, что при нагревании воды появляется опасность явления кавитации, поэтому насосы нужно оберегать от скачков температур и давления.

Насосы с большой высотой всасывания – это те, которые создают разрежение 0,8 бар. То есть, они поднимают воду с отметки 8м, если нет потерь давления. Вы спросите: как тогда откачивают воду с артезианских глубин? Хороший вопрос.

Что может увеличить высоту подъёма

Одним из решений для увеличения высоты подъёма воды на поверхности земли (например, на этажи задания), является ступенчатая установка нескольких насосов. Но это довольно сложная схема, особенно для монтажа своими руками — да и цена вопроса довольно высока. В случае с глубоким колодцем она и вовсе не может быть реализована.

Камера многоступенчатого насоса

Следующий вариант – это использование многоступенчатого насоса. В нём присутствует не одна, а несколько крыльчаток, каждая из которых повышает давление ещё на 1 бар. Чем больше ступеней – тем выше напор.
И ещё одно решение задачи: когда требуется поднимать воду с глубины, превышающей 7м, используют насос, оснащённый встроенным или выносным эжектором. Если сказать упрощённо — он повышает скорость движения потока, создавая при этом область низкого давления. Тем самым, получается необходимый нам эффект разрежения. Такие насосы способны поднять воду с довольно большой глубины – до 45м, что зависит от мощности эжектора.

Насосы с выносным эжектором

Определение напора таково: это сумма высоты, на которую поднимается вода, и её потерь на трассе между всасывающим и напорным трубопроводом. При этом геометрическая высота подъёма состоит из разницы между верхним и нижним уровнями воды.

Гидравлические потери рассчитываются суммарно, на основании всех конструктивных особенностей трубопровода.

Данные показатели очень важны для промышленности, в которой чаще используются поверхностные насосы. На их основе проектируют уровень заглубления фундаментов машинных залов, в которых располагается оборудование. Соответственно, от них зависят и затраты на капстроительство.

У погружного насоса отрицательная высота всасывания Подготовка канализационного оборудования к монтажу Погружной садовый насос

Выше речь шла о положительной высоте всасывания, когда ось насоса находится выше зеркала воды в источнике. Если же свободная поверхность воды располагается над насосом, высота всасывания будет отрицательной.

По этому принципу функционирует погружное оборудование, которое и выручает, когда воду нельзя достать с помощью насоса, работающего на поверхности. Более подробную информацию по этой теме вы получите, посмотрев видео в этой статье, но надеемся, что и наша инструкция оказалась для вас полезной.

Читайте также: