Центробежный насос повышенного давления

На высоких этажах часто возникает проблема: снижается напор в трубопроводе или пропадает вода. Если отсутствуют поломки и не ведутся ремонтные работы на объекте, причиной является интенсивная эксплуатация сантехнических приборов разными пользователями. В частных домах тоже возникают перебои в работе системы водоснабжения. Устранить данную проблему может насос для повышения давления воды. Благодаря ему водоснабжение функционирует одинаково эффективно в разное время суток.

Если в водопроводе снижается напор воды, рекомендуется установить насос для повышения давления.

Нормативы параметров водоснабжения

Чтобы понимать, насколько сильно изменился напор воды в доме/квартире, следует ориентироваться на показатели, регламентируемые СНиП 2.04.2-84:

на первом этаже минимально допустимое давление – 1 бар (атм), за счет чего вода поднимается на 10 м;
нормы для многоквартирных домов: по мере увеличения этажности к указанному показателю добавляется 0,4 бар, что позволит дополнительно увеличить вылет струи на 4 м вверх, например, для 5-этажного дома достаточным является давление, соответствующее 3 атм;
для частных домов показатели ниже: для одноэтажных построек предусматривается давление 1 бар, т. к. их высота не превышает 10 м, если же дом выше (2, 3 или более этажей), для увеличения напора воды рекомендуется использовать повысительный насос, который будет обеспечивать 2 бара.

Давление в водопроводе не может быть постоянным. По этой причине ориентироваться следует на диапазон допустимых значений данного параметра:

для холодной воды: от 0,3 до 6 атм;
для горячей воды: 0,3-4,5 атм.

Причины слабого напора

Если сразу после сдачи объекта в эксплуатацию или по мере пользования водой отмечается снижение напора, следует искать вероятный фактор, это:

Причины слабого напора воды.

невысокая пропускная способность труб, что может быть обусловлено установкой неподходящих по диаметру коммуникаций или естественными причинами – увеличением толщины нароста внутри труб, за счет чего уменьшается их просвет, в результате понижается давление;
загрязнение фильтра, расположенного на вводе в объект, что создает препятствие для тока жидкости по водопроводу;
поломка запорной арматуры или же установка бракованных деталей при монтаже трубопровода;
появление протечек: вследствие длительной/неправильной эксплуатации или по причине допущения ошибок при монтаже;
нарушение норм подачи воды на объект, виной тому халатность компании, обслуживающей водопровод.

Повысительная насосная станция водоснабжения устанавливается только после того, как были исключены все перечисленные факторы, а проблема осталась.

В многоэтажках

Наиболее распространенной причиной снижения давления в данном случае является подключение неучтенных при проектировании системы водоснабжения потребителей. Это происходит, когда в многоквартирном доме переоборудуется жилая квартира в нежилое помещение, чтобы открыть парикмахерскую или реализовать другой проект. В результате возрастает нагрузка на оборудование, которое не рассчитано на более высокое давление. Техника может перегреваться, что приведет к более сложным проблемам. Может потребоваться замена подкачивающего насоса.

В многоэтажных домах причиной является не качественная подготовка воды к потребителю.

Еще одной распространенной причиной снижения давления является недостаточно качественная подготовка воды для подачи к потребителю. В данном случае более активно происходит отложение химических соединений на стенках коммуникаций, что приводит к уменьшению внутреннего просвета. Если другие негативные факторы не были выявлены, предполагается периодическое отключение насосов поставщиком. Это делается с целью снижения расхода воды.

В частном доме

Проблемы в работе системы водоснабжения чаще наблюдаются, если на участке обустроены скважина, колодец. В этом случае причин снижения давления намного больше:

засорение фильтра на входе оборудования;
произошло заиливание гидротехнического сооружения;
насос не соответствует параметрам скважины/колодца;
не установлен гидроаккумулятор (данный узел способствует нормализации давления);
образовалась течь на одном из участков трубопровода.

Кроме того, снижение давления может происходить вследствие образования воздушной пробки, например, если водяная помпа своевременно не отключилась и продолжала закачивать воздух. При этом вода может перестать подаваться к сантехническим приборам. Ошибки при монтаже трубопровода – еще один негативный фактор. В этом случае трубы укладываются с нарушением уклона.

Какой насос установить

В зависимости от типа объекта (частный дом, многоквартирная постройка) делается выбор оборудования:

Выбор насоса.

Техника, встраиваемая в трубу. Такой вариант подойдет для квартиры или коттеджа, когда нужно увеличить напор, если глубинный насос в скважине не справляется со своей задачей, при этом встраиваемый агрегат отличается компактными габаритами, малым весом и влияет на систему водоснабжения не интенсивно.
Насосная станция, оснащенная гидроаккумулятором, обратным клапаном, фильтром. Такая разновидность оборудования может применяться для коттеджа, дачи, загородного жилья, устанавливается агрегат неподалеку от гидротехнического сооружения на участке.

При выборе такой техники учитывают ряд параметров:

способ установки;
уровень шума, что важно для квартиры и частного жилья, например, проточные компактные устройства (для врезки в трубу) работают тихо, тогда как насосные станции функционируют громко;
производительность: это наиболее важный параметр, т. к. от него зависит, будет ли оборудование обеспечивать нужды потребителя, например, если приобрести насос, который характеризуется небольшой производительностью, то на верхних этажах частного жилья воды не будет, а в многоквартирных постройках эффект, обеспечиваемый подобными устройствами, тоже останется незамеченным.

Способ управления

Бытовые насосы делятся на 2 типа, отличных по принципу работы:

ручное управление;
автоматические агрегаты.

Первый из вариантов неудобен при эксплуатации. Такие агрегаты функционируют в течение ограниченного по времени периода. Подходят подобные устройства для случаев, когда вода к потребителю поступает из емкостей. Включаются насосы вручную, затем отключаются. Нужно постоянно следить, чтобы емкость была заполнена. Если устройство будет работать постоянно, есть риск перегрева техники, а дополнительно к тому будет происходить перерасход воды.

Способ управления.

Повысительные насосы работают в автоматическом режиме. Они обеспечивают достаточное давление в системе благодаря различным датчикам. При снижении давления оборудование включается, что приводит к восстановлению основных показателей водоснабжения. Контролировать процесс функционирования этого агрегата не нужно.

Он установлен для поддержания достаточного давления, а когда основные показатели возрастают, например, если перекрывается вся запорная арматура, оборудование отключается, что позволяет избежать поломки.

Различия в конструкции

Для водопровода подбирают нагнетательное насосное оборудование с учетом целевого назначения. Так, для установки в квартире применяют циркуляционные агрегаты. Если необходимо обеспечить подъем воды с глубины скважины, применяют всасывающие устройства. Они достаточно эффективны, чтобы использоваться при обустройстве гидротехнического сооружения.

Основным узлом насосов первой группы является роторная крыльчатка. Подобные агрегаты функционируют по принципу захвата воды лопастями. При этом поток воды набирает скорость, в результате увеличивается проходимость труб, что позволяет изменить давление в большую сторону. Такие насосы работают тихо, что важно при установке оборудования в квартире. Однако их отличает невысокая производительность. Значит, целесообразно устанавливать данную разновидность устройства, если скачки давления небольшие.

Самовсасывающие агрегаты для подъема воды тоже работают на основе двигателя. Чем выше скорость вращения вала, тем больше производительность агрегата. Такие устройства часто используются в составе станций.

Схема работы всасывающего насоса

Схема работы всасывающего насоса.

В основе работы разных видов агрегатов – способность создавать разрежение воздуха. Причем важно обеспечить необходимые условия в области, где расположен впускной клапан. Так, требуемый эффект достигается благодаря скоростному движению крыльчатки.

За счет вращения рабочего колеса возникает центробежная сила. Она способствует выталкиванию воды от центра камеры к ее периферийным участкам.

В результате создается повышенное давление, способствующее продвижению воды от выпускного клапана по трубе. Когда жидкость попадает в трубопровод, в корпусе давление снижается, что способствует всасыванию воды. Данный процесс развивается непрерывно.

Особенности насосных станций

Так называется комплекс оборудования, куда входит несколько основных узлов: непосредственно насос, система водоочистки, накопительный бак. Последний отличается надежной конструкцией: корпус из нержавейки, внутри пластичная мембрана. Конструкция совершенствуется благодаря датчику давления.

Производительность насосной станции определяется характеристиками гидроаккумулятора, внутри которого в одной из частей содержится газообразная среда. Когда в другую часть поступает вода, мембрана изгибается. Регулировка давления происходит благодаря балансировке разных по структуре сред. Предотвращает возвратное движение жидкости из системы обратный клапан. Управление станцией осуществляется при участии реле давления.

Подбор мощности

Мощность насоса.

Выбранный агрегат должен соответствовать условиям эксплуатации по производительности. Однако важно, чтобы его можно было подключить к источнику питания. В бытовых условиях используются однофазные устройства. Чем больше мощность, тем выше производительность агрегата. В данном случае насос приобретает способность сильнее разгонять рабочий вал, что приведет к увеличению возможностей устройства.

Следует учитывать, что мощность, а вместе с тем и производительность, агрегата зависят от задач, которые планируется решать. Так, если требуется организовать обслуживание разной бытовой техники – стиральной, посудомоечной машин, – понадобится мощная модель. Для подачи воды к минимальному количеству сантехнических приборов достаточно более простого по свойствам устройства.

Установка насоса

В квартире при выборе места для монтажа агрегата учитывают интенсивность шума. Часто установка выполняется внутри кухонного шкафа, например, под мойкой. В ванной тоже может быть расположен такой насос. Его защищают резиновыми прокладками снаружи, если в некоторых местах агрегат соприкасается со стеной, коммуникациями. Это позволит снизить уровень шума.

Монтаж насоса для подачи воды в частный дом выполняется на участке, который располагается как можно ближе к скважине. Оборудование устанавливают в приямке или кессоне (утопленная в грунт площадка в точке выхода обсадной трубы на поверхность земли). Кроме того, есть и другие возможности для монтажа насоса:

Установка насоса.

в подвале дома, однако существенное удаление агрегата от гидротехнического сооружения способствует снижению производительности;
в отдельной постройке на участке между домом и скважиной.

При монтаже насоса на улице составляется схема прокладки подводящих и отводящих коммуникаций.

Известные модели

Некоторые агрегаты используются чаще прочих, что обусловлено низким уровнем энергопотребления, достаточной производительностью. К таковым относятся:

Grundfos UPA 15-90 (N) – повысительный насос, выпускается в корпусе из нержавеющей стали. Преимуществом является невысокий уровень шума, есть возможность менять режимы: ручной, автоматический. Агрегат рекомендован к установке на входе бытовой техники: водонагревателя, стиральной машины и др. Мощность небольшая – 0,11 кВт. Насос может работать с жидкостями, температура которых не превышает +60°С. К положительным качествам можно отнести способность обеспечивать сильный напор при минимальном давлении.
Wilo PB-201EA. Это поверхностный центробежный насос. Предназначен для перекачивания чистой воды. Мощность устройства составляет 0,34 кВт. При этом агрегат может поднять воду на 15 м в высоту. Производительность существенная – 3300 л/ч. Недостатком является хрупкий корпус – выполнен из пластика. По уровню шума данная модель несколько уступает выше рассмотренному аналогу.
Jeelex Jambo 70/50 Н-50 Н. Это насосная станция. Оснащена гидроаккумулятором объемом 24 л. Функционирует в автоматическом режиме: срабатывает при снижении давления в системе и отключается, когда показатель нормализовался. Производительность – 70 л в минуту. Преимуществом является способность поднять воду с высоты до 50 м. Корпус насоса выполнен из нержавейки, накопительный бак – из углеродистой стали.

Таким образом, при сравнении разных моделей повысительных агрегатов рекомендуется обращать внимание на основные параметры: производительность, мощность. Вместе с тем необходимо узнать, предусмотрена ли защита от сухого хода. Лучше приобретать модели с датчиком потока. Это позволит агрегату работать в автоматическом режиме, а также предотвратить переход на сухой ход.

Источник: https://vodasovet.ru/nasos/nasos-dlya-povysheniya-davleniya-vody

Источник

Центробежные насосные агрегаты (ЦН) используются не только в различных отраслях промышленности, но и в быту. В системах водоснабжения применяют погружные электронасосы для подъема воды из скважин и подачи потребителям. ЦН обеспечивают циркуляцию теплоносителя в системах отопления. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности эти устройства являются самыми распространенными гидравлическими агрегатами.

Особенности конструкции и принцип действия

Центробежный насос представляет собой динамический лопастной агрегат, в котором перенос рабочего тела происходит непрерывным потоком за счет центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса. Жидкость перемещается по подвижным лопастям от центра к периферии, т. е. перпендикулярно оси вращения. В большинстве случаев насосный агрегат состоит из 2 частей: гидравлической (насос) и приводного двигателя.

Корпус ЦН представляет собой разъемную металлическую отливку, имеющую форму улитки, с 2 фланцами – всасывающим и напорным. Внутри, на валу, располагается рабочее колесо открытого или закрытого типа. Последнее состоит из 2 дисков, между которыми расположены лопасти, изогнутые в направлении, противоположном вращению. В переднем диске имеется отверстие, расположенное напротив всасывающего патрубка.

Устройство ЦН.

Принцип работы ЦН основан на действии центробежных сил. При вращении колеса в заполненном водой корпусе жидкость начинает двигаться по лопастям от центра к периферии под влиянием сил инерции. В результате этого на выходе получается избыточное давление, которое выталкивает рабочее тело в напорный трубопровод. Разряжение, создающееся в центре колеса, втягивает воду из всасывающего трубопровода и подает на лопатки. Таким образом создается непрерывный поток жидкости.

Во многоступенчатом насосе корпус имеет цилиндрическую форму. Для передачи жидкости с одной ступени на другую устанавливают направляющие аппараты. Устройство располагается над каждым рабочим колесом и представляет собой диск с неподвижными изогнутыми лопатками, которые направляют рабочее тело с выхода вращающегося колеса на всас следующего. Это приводит к существенному повышению давления на последней ступени.

Преимущества и недостатки

Широкое распространение центробежные насосы получили благодаря своим положительным качествам:

простоте конструкции;
несложному монтажу;
простому обслуживанию;
длительному сроку службы;
высокой надежности.

Как и другие типы гидромашин, ЦН имеют ряд недостатков:

невысокая высота всасывания (до 6-8 м);
отсутствие сухого всаса;
большая вероятность возникновения кавитации.

Для пуска агрегата необходимо заполнение водой гидравлической части и всасывающего трубопровода.

Классификация

Производители предлагают большой выбор центробежных агрегатов, имеющих различное исполнение и характеристики.

Они классифицируются:

По числу ступеней – одноступенчатые, многоступенчатые.
По способу отвода среды – простые без направляющего аппарата; турбоприводные с направляющим аппаратом.
По типу подвода жидкости – с односторонним и двухсторонним подводом.
По параметрам потока – низко- (до 2 атм.), средне- (2-6 атм.), высоконапорные (более 6 атм.).
По расположению вала – с горизонтальным и вертикальным размещением.
По виду перекачиваемой жидкости – водяные, фекальные, землесосные, кислотные и т. д.
По назначению – общепромышленные, шахтные, артезианские (глубинные) и т. д.

Одноступенчатые бытовые насосы применяются в частных хозяйствах для полива или перекачки воды из водоема. В скважинах для подачи питьевой воды устанавливают многоступенчатые погружные ЦН.

Сферы применения

Использование ЦН на производстве.

Область применения центробежных насосов чрезвычайно велика. Они используются в теплоэнергетических установках для питания котлов, подачи воды в систему регенеративного теплообмена, подпитки сетевых теплофикационных установок. На АЭС применяются центробежные агрегаты герметичного исполнения. На тепловых станциях они используются в системах гидрозолоудаления.

Широкое применение ЦН нашли на промышленных предприятиях, сельском хозяйстве и в системах водоснабжения городов. Они используются для подачи реагентов и растворов в технологических схемах производств. Применяются в строительстве и угольной промышленности при гидромеханизации разработки грунтов и гидравлическом способе добычи угля.

В сельском хозяйстве для подачи воды на животноводческие фермы применяются глубинные ЦН. В системах полива полей устанавливают насосные агрегаты большой производительности.

Как правильно выбрать центробежный насос

Помпа центробежного типа выбирается исходя из задач, которые она будет выполнять. При выборе гидроагрегата необходимо обратить внимание на технические характеристики.

Аппарат подбирают по параметрам, среди которых:

Высота всасывания.
Определяется как расстояние от зеркала воды до вала установленного насоса. Для погружных насосов эта величина не указывается.
Эффективность оборудования.
Чем выше КПД агрегата, тем меньше потери при работе.
Производительность.
Параметр характеризует расход жидкости в единицу времени. От него зависит продолжительность непрерывной работы.
Напор.
Измеряется в м вод. ст. На его величину влияет протяженность и диаметр трубопровода. Чем длиннее труба, тем выше гидравлическое сопротивление, тем меньше давление.
Мощность приводного двигателя.
Величина влияет не только на качество работы агрегата, но и на возможности электрической сети.

В большинстве случаев характеристики выбираемого ЦН должны быть несколько выше требуемых. Агрегат прослужит дольше, если будет работать в менее напряженном режиме.

Подготовка к работе

Подготовка насоса к работе.

Некоторые виды центробежных насосов не требуют подготовки перед пуском. К ним относятся глубинные (скважинные), насосы систем отопления и другие агрегаты, корпуса которых постоянно заполнены водой. Бытовые гидроагрегаты, предназначенные для подъема воды из колодца или ее подачи из водоема на полив, перед включением требуют некоторой подготовки.

При пуске ЦН с сухой гидравлической частью во всасывающем патрубке не создается разряжение, и жидкость не поступает на рабочее колесо. В результате такой работы вращающие части нагреваются, что приводит к выходу насоса из строя. Существует несколько вариантов решения этой проблемы.

Заливка воды из трубопровода

Применяется для водопроводных систем со стационарно закрепленными трубопроводами. Чаще всего такой способ используют для подъема воды из колодца. Насос устанавливают таким образом, чтобы расстояние до воды было не больше величины, указанной в описании (паспорте) устройства. На всасывающем трубопроводе монтируют обратный клапан, предотвращающий слив воды. Корпус насоса вместе с трубопроводом заполняют водой, а затем включают двигатель.

Такая процедура проводится при первом пуске. Если обратный клапан работает правильно, то вода не сольется и последующие пуски будут проходить с заполненным контуром. Если насос пускают редко, то обвязку насоса делают таким образом, чтобы была возможность подачи воды из напорного трубопровода на всас насоса, т. е. проводят байпасирование агрегата. Воду подают до тех пор, пока из заполняемого контура не выйдет весь воздух.

Заливка воды из резервуара

Центробежный насос в действии.

Для заполнения гидравлической части применяют емкости с водой. Их располагают выше агрегата, тогда жидкость будет самотеком поступать в насос и трубопровод. После пуска ЦН закрывают вентиль на магистрали заполнения. Для подачи воды в бак на напорном трубопроводе насоса устанавливают трубку с запорной арматурой. Этот процесс можно автоматизировать, поставив в емкость поплавковый клапан, который будет закрываться при полностью заполненном баке.

В некоторых случаях используют баки-аккумуляторы, которые устанавливают на всасе насоса. Подача воды на ЦН проводится из нижней точки емкости, а всасывающий трубопровод подключают в верхней части. Аккумулятор не должен иметь связей с атмосферой помимо предусмотренных конструкцией. Емкость бака выбирают равной двукратному объему полостей насоса и всасывающего трубопровода. При полностью герметичной системе после остановки насоса уровень в аккумуляторе позволит провести последующее включение без заполнения емкости жидкостью.

Эксплуатация и ремонт

Циркуляционный насос будет работать без дефектов, если монтаж проведен правильно. В большинстве случаев снижение производительности и уменьшение напора происходит не из-за поломки ЦН, а возникновении проблем с элементами трубопровода. Поэтому перед тем как начать разбирать агрегат, необходимо проверить работоспособность системы.

При засорении фильтра на всасывающем трубопроводе происходит срыв потока, что приводит к кавитации. Неплотности в соединениях, превышение высоты всасывания, большое гидравлическое сопротивление трубопровода негативно отражается на параметрах ЦН.

Чаще всего дефекты возникают в узле уплотнения вала насоса. Если используется сальниковая набивка, то нажимная букса должна уплотнять вал так, чтобы была небольшая протечка для охлаждения и смазки набивки. На работу торцевого уплотнения большое влияние оказывает соосное расположение валов насоса и приводного двигателя. Узел устроен так, что уплотнительные графитовые кольца должны находиться в одной плоскости. В противном случае будет неравномерная выработка поверхностей, что приведет к увеличению протечек.

Износ дорожек или разрушение сепараторов подшипников приводит к биению вала, увеличению нагрузки на приводной двигатель и снижению показателей работы ЦН. Без наличия опыта и специальных инструментов самому разбирать насос не стоит. Эту работу качественно могут сделать специалисты. Замену набивки чаще всего проводят самостоятельно.

Для поддержания насоса и системы в работоспособном состоянии необходимо проводить периодические осмотры в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Источник: https://vodasovet.ru/nasos/tsentrobezhnye-nasosy