Водяной насос высокого давления - принцип работы, виды, цены и производители

Центробежные виды насосов

Представляют собой любой насос, который создает поток или повышает давление жидкости, за счет чего производится ее перекачка из одного пункта к другому. Центробежный насос считается одним из наиболее популярных видов, и используется в 95% бытовых и промышленных решений.

К плюсам такого насоса относят невысокую стоимость обслуживания, простоту эксплуатации, универсальность. Принцип перекачки жидкости центробежным насосом можно объяснить следующей схемой:

внутри корпуса насоса находится рабочее колесо, представляющее собой ряд изогнутых лопастей;

лопасти вращаются при погружении в воду, которая вместе с ними вращает жидкость, обеспечивая достаточную силу;
он создает центробежную силу к частицам воды и вытесняет жидкость из источника.

Центробежные водяные насосы имеют разные рабочие колеса в зависимости от сферы их применения. Выделяют три основных типа:

закрытый – закрывает лопатки с обоих концов кожухом и является наиболее эффективным;
полуоткрытый;
открытый.

Полуоткрытые и открытые центробежные насосы применяются для вязких жидкостей и с примесями. Рабочее колесо центробежного насоса всегда должно быть погружено в воду. Главной причиной низкой эффективности в таких насосах будет попадание воздуха в двигатель. Из-за попадания воздуха насос будет работать медленнее, перекачивать водяные насосы воздухом становится труднее, чем жидкостью. Насос перестанет вытеснять воду под давлением. Для устранения этой проблемы нужно будет удалить воздух из системы.

Конструкция центробежного насоса включает три важных элемента: электродвигателя, насоса для физического перекачивания воды, механизма для включения и выключения насоса. При выборе центробежного насоса обязательно определяют его необходимую мощность. Она должна быть достаточной для выполнения конкретной задачи. Поскольку жидкость считается достаточно тяжелым материалом, для ее перекачки, например, на высоту, потребуется большая мощность.

Если технические характеристики центробежного насоса не будут соответствовать поставленной задаче, крыльчатка будет вращаться, разбрызгивая жидкость, но практически не перемещая. Также между вращающимся диском и корпусом останется небольшой зазор, который будет служить утечке жидкости. Из-за этого существенно снижается эффективность работы насоса. Для выполнения более сложных задач по транспортировке жидкостей могут понадобиться поршневые или диафрагменные насосы.

Центробежные насосы создают поток, используя одно из трех действий: радиальный, смешанный поток и осевой. Насосы с радиальным потоком представляют собой центробежные насосы, в которых давление создается полностью за счет центробежной силы. В насосах со смешанным потоком давление создается частично за счет центробежной силы и частично за счет подъема лопастей рабочего колеса. Модели с осевым потоком создают давление за счет выталкивания или подъема лопастей рабочего колеса.

Классификация насосов

Организация подачи воды из автономного источника невозможно без использования в системе водоснабжения гидравлического механизма. Чтобы направить поток воды в нужном направлении агрегат придает жидкости кинетическую энергию. По особенностям конструкции рабочего элемента происходит разделение приборов на несколько видов:

центробежные;
вибрационные;
вихревые.

По условиям эксплуатации насосы делятся на две группы:

Поверхностные – располагаются вне источника водоснабжения, осуществляя подачу жидкости через подводящий трубопровод. Это оптимальный вариант при организации полива огорода из водоема или резервуара. После окончания сезона механизм легко демонтировать и убрать на хранение.Поверхностный агрегат
Погружные – агрегаты работают полностью погруженные в жидкость. Их устанавливают в скважины и колодцы глубиной от 10 м. Огромный ассортимент моделей позволяет подобрать вариант для скважины в 80 м. Насосы, работающие под водой, снабжены автоматической защитой от «сухого хода». Такие модели рекомендуются для домов с круглогодичным проживанием.
Кстати, к поверхностным насосам можно отнести и различные ручные насосы для добычи воды из скважины. Изобретенные более 150 лет назад, они являются предшественниками современных поверхностных насосов. Даже сейчас многие фирмы по производству водного оборудования продолжают выпускать такие разновидности. Иногда ручной насос является единственной альтернативой, если на участке устройство полноценного колодца невозможно, а с подачей электроэнергии постоянно возникают проблемы. К тому же цена вопроса значительно ниже в сравнении с электрическими аналогами.
Погружной насос

В зависимости от того, как устроен водяной насос, его рабочим элементом являются лопасти или поршень.

Лопастные насосы. Гидравлические машины перекачивают жидкость с помощью вращающегося колеса, с закрепленными на нем радиально изогнутыми лопастями. Вращательный момент обеспечивает вал включенного электродвигателя. По такому принципу работают центробежные и вихревые модели.
Вибрационные насосы. Устройство вибрационных агрегатов характеризуется отсутствием вращающихся механизмов. Перемещение жидкости происходит за счет возвратно-поступательных движений поршня. Устройство приводит в действие электромагнитное поле.

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.

Цель использования насосов высокого давления

Где применяются насосы высокого давления

Модель плунжерного насоса для воды

Работа по увеличению напора в водопроводе

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.

Этот тип водяных насосов призван повышать давление в индивидуально обустроенном водопроводе, если для обеспечения нормального напора мощности водоподъемного насоса не хватает

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.

В процессе эксплуатации станции в период бесперебойной подачи воды насос наполняет накопительный бак водой, откуда ее впоследствии и расходует

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.

Один из вариантов устранения проблемы нехватки давления – установка накопительной емкости. Ее располагают в самой высокой из возможных точке, чаще всего на утепленном чердаке

Особенности выбора оборудования

При выборе насоса для обеспечения давления стоит ориентироваться на ряд параметров.

Определение производительности агрегата

Этот параметр зависит от возложенной на насос задачи и необходимого расхода воды. При расчете общего расхода воды учитывают хозяйственные и бытовые нужды, ориентируясь на суммарные показатели максимального расхода воды всех функционирующих точках потребления за одну временную единицу.

Определить соотношение производительности и напора устройства поможет график, который большинство производителей прилагают в инструкции к насосам

Производительности насосов среднего ценового сегмента хватает для того, чтобы поднимать давление как минимум на 1-1,5 атмосферы. Если этого недостаточно, систему дополняют насосами повышения давления или стабилизирующими напор редукторами.

Бюджетный вариант повышения давления – установка в точке ввода системы в дом или квартиру редуктора. Устройство в автоматическом режиме стабилизирует напор в контуре

При выборе агрегата следует учитывать и тот момент, чтобы производительность перекачивающего прибора не превышала производительность скважины или колодца. В противном случае при быстром опустошении источника и несвоевременном его пополнении оборудование просто будет работать «всухую». А это может привести к его поломке.

Вариант изготовления своими руками

Гидравлическую насосную систему можно попробовать сделать своими руками. Сначала потребуется сварить металлическую раму. Ее высота равняется человеческому росту. По бокам делают отверстия на одинаковом расстоянии друг от друга. Они будут использоваться для металлических прутьев, которые выполняют упорную роль. На них монтируются узлы, которые требуют большой силы. Большое количество отверстий поможет регулировать высоту.

Для полноценного пресс-насоса наверху конструкции потребуется смонтировать гидроцилиндр большой мощности. Можно взять приборы от грузовиков и другой большой автомобильной техники. Для небольших усилий используют узел от домкрата. Верхнюю раму, которая является опорной точкой гидроцилиндра, подвешивают на пружины из стали.

Помповые насосы высокого давления довольно часто встречаются в системе водопровода. АВД поддерживают желаемый напор в системе. Устройства отличаются компактностью и высокой эффективностью.

Виды агрегатов высокого давления

Винтовые модели

Этот тип помпы высокого давления работает по принципу вращения винта Архимеда. Яркий пример такого устройства — банальная кухонная мясорубка. Винт в устройстве расположен вертикально и производит вращения до нескольких сотен в минуту. Благодаря такой работе вода скапливается в полости помпы и выталкивается наружу вверх с заданным напором.

Такие устройства чаще всего являются погружными и используются для подъема воды из скважины или колодца. Применять подобное устройство для очень грязной воды, установленное своими руками, не рекомендуется.

Преимуществами винтового насоса являются:

Низкий уровень шума в процессе работы;
Компактные размеры;
Возможность перекачивать воду из скважин с песчаным или илистым дном. Поскольку винтовой водяной насос высокого давления способен перерабатывать воду с небольшим количеством песчаных включений.

Центробежный агрегат

Такое устройство еще называют вихревым. Рабочий узел помпы имеет вид горизонтально расположенного колеса с лопастями. В момент включения узел совершает максимальное количество оборотов в минуту, создавая нагнетание воды в полость насоса под воздействием центробежной силы.

Стоит отметить, что вихревые насосы могут быть как погружными, так и поверхностными.

Положительными сторонами центробежного агрегата являются:

Высокая производительность;
Возможность перекачивать воду с включением пузырьков кислорода;
Возможность установки оборудования своими руками.

Вибрационное устройство

Самый шумный из насосов для воды. Здесь высокое давление создается за счет рабочего электромагнитного поля, которое вызывает сокращения мембраны. В результате вода забирается из скважины или колодца в полость насоса и далее транспортируется под высоким давлением в водоприёмную трубу.

Основными преимуществами вибрационных насосов являются:

Компактные размеры;
Высокая производительность;
Возможность установки такого устройства своими руками даже в самую узкую скважину 4 дюйма.

Ручной насос

Одно из самых надежных и простых устройств, не требующее наличия электроэнергии в сети. При всей простоте конструкции подобный механизм справляется с подачей воды с глубины до 20 метров, и подавать за один цикл нажатия до 2 литров воды. Это относится к поршневому насосу, установленному своими руками.

Крыльчатый ручной насос имеет меньшие габариты и подаёт воду с этой же глубины, но в меньшем количестве.

Помимо перечисленных устройств для воды также могут применяться циркуляционные помпы и дренажные/фекальные. В первом случае насос под высоким давлением прогоняет теплоноситель (воду) под высоким давлением в замкнутом контуре. Таким образом, распределение тепла по дому обеспечено с равномерным показателем.

Дренажный насос (так же как и фекальный) призваны откачивать грязную воду из септиков, сливных ям, затопленных подвалов и пр.

Ведущие производители и популярные модели

Среди проверенных мировых брендов, пользующихся наибольшей популярностью, стоит выделить:

«Grundfos» – датская компания делает ставку на насосы, имеющие циркуляционную систему работы, которые отличаются небольшими объемами.

«CatPums» – особенностью оборудования, выпускаемого под этим брендом, является низкая пульсация механизмов при максимально высоком давлении.

«Wilo» – немецкий концерн специализируется на выпуске малогабаритных насосных станций, оснащенных встроенными гидроаккумуляторами.

«Sprut» – особенностью насосов для повышения давления этой торговой марки является требование к чистоте и температуре воды.

Перечисленные выше производители свою продукцию изготавливают по проверенной технологии, гарантирующей надежность насосного оборудования. Они обладают защитой от перегрузок, цикличности и «сухого хода».

Компактные и небольшие по весу агрегаты удобно использовать как при обустройстве индивидуального водоснабжения, так и для эксплуатации в квартире

Среди моделей среднего ценового сегмента хорошо себя зарекомендовали:

«Sprut 15WBX-8» – одинарная конструкция с сухим ротором имеет производительность 480 л/час при потребляемой мощности в 90 Вт. Небольшой по весу малогабаритный прибор размещают непосредственно на трубе.

«Euroaqua 15WB-10» – вихревой электрический агрегат легко справляется с жидкостью, в составе которой присутствует воздух или газ.

«Cristal 15GRS-10» – модель славится малой энергоемкостью и высоким КПД, отличается способностью подогревать водный поток до показателя в 65 градусов.

Не стоит экономить и приобретать китайские подделки. Ремонтировать их мастера не берутся. Недобросовестные производители собирают их таким образом, чтобы поломка отдельного элемента тут же приводила к потребности в полной замене агрегата.

Как выбрать насос для повышения давления воды

Мы уже говорили о том, что если вы хотите купить насос для повышения давления воды, вы должны точно определиться, нужно ли вам просто усилить напор из крана или надо улучшить напор воды из водопровода верхних этажей многоквартирной высотки. В первом случае вам подойдет простое и не особо мощное устройство системы «ин-лайн», которое просто врезается в ваш водопровод. Во втором – рекомендуем приобрести центробежный водяной агрегат высокого давления с гидроаккумулятором.

Есть два режима работы такой техники:

Ручной. Он предполагает постоянную работу устройства, поэтому придется следить, чтобы аппарат не перегревался, периодически его выключать.
Автоматический. В этом случае работу оборудования регулирует датчик протока. При открытии крана начинается движение воды, что включает насос. Очень удобно и то, что автоматический насос для повышения давления воды не включится при отсутствии воды, что продляет срок его службы. Такое устройство и более экономично.

Есть классификация насосов по способу охлаждения корпуса. Оно производится при помощи крыльчатки двигателя или посредством проходящей жидкости:

Так называемая конструкция с сухим ротором, при которой охлаждают установленные на валу лопасти. Такие насосы немного шумят во время работы, но имеют высокий КПД.
Так называемый мокрый ротор, когда охлаждается перекачиваемая вода. Это бесшумный насос для повышения давления воды.

Насос, устанавливаемый в частном доме или квартире, должен быть небольших размеров, так как места для его установки обычно немного.

При выборе оборудования не забудьте поинтересоваться, для работы с какой водой (горячей или холодной) предназначен тот или иной насос, так как это принципиально. Можно просто приобрести универсальный насос. Оборудование обычно врезают в трубу на входе в дом или квартиру.

Промышленные водяные насосы высокого давления на коллекторах работают непрерывно. Здесь схема работы насоса для повышения давления воды предусматривает несколько колес, из-за чего давление воды увеличивается ступенчато. Такое мощное оборудование способно создать давление в несколько десятков атмосфер. На таких системах двигатели стоят отдельно и имеют воздушное охлаждение.

Перед покупкой насоса для повышения давления воды выясните у продавца-консультанта некоторые моменты:

Мощность. Чем она выше, тем больший участок водопровода сможет обслуживать насос. При этом надо учесть, сколько кранов и единиц водопотребляющей бытовой техники будет на обслуживаемом участке.
Уровень шума, отличающийся у разных моделей.
На трубы какого сечения рассчитан данный аппарат. Если вы поставите насос, не соответствующий вашим трубам, вы не получите ожидаемого эффекта, а аппарат будет работать с перегрузкой.
Высота подъема уровня воды. При покупке насосной станции вы должны иметь четкое представление, на какую высоту вам надо поднять воду, иначе можно купить оборудование недостаточной мощности, не способное решить вашу проблему.
Размер агрегата. Для небольшого помещения не подойдет громоздкое оборудование, поэтому вы должны заранее определить, куда вы будете его устанавливать.
Надежность оборудования модели и марки, которую вы хотите приобрести.

Читайте материал по теме:
Горячее водоснабжение частного дома

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.

Вакуумные насосы в большинстве конфигураций имеют форму цилиндра, внутри которого встроен оснащенный рабочим колесом вал или импеллер

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.

Центробежные станции оснащаются гидробаками, обеспечивающими запас воды на случай нехватки и перепадов давления, и устройствами автоматического управления

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.

Если объема гидробака насосной станции недостаточно, она может быть применена как агрегат, поставляющий воду в накопительную емкость

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.

Напорный насос для чистой воды

Напорный насос для повышения давления

Техническое оснащение напорных насосов

Правила эксплуатации напорного насоса

Вибрационные электромагнитные насосы

Принцип работы вибрационных насосов основан на способности магнита за счет действия переменного тока поочередно притягивать к себе, а затем отпускать тандем якорь-поршень. Изменение полярности якорь совершает чередующиеся движения. В течение одной секунды положение якоря может меняться несколько десятков раз.

Благодаря отсутствию в электромагнитных устройствах вибрационного типа вращающихся деталей они считаются самыми надежными и долговечными

В результате вибрационных колебаний вода сначала всасывается в рабочую камеру, а затем выталкивается через клапан в напорный патрубок. Вибрационный агрегат может работать в паре центробежным собратом или нагнетать запас воды в накопительную емкость.

Вихревые модели помп

В полости корпуса таких агрегатов расположен плоский диск, оснащенный радиально зафиксированными лопатками. Вращение колеса с периферическими лопатками и создает вакуум.

Под действием вращения диска жидкость попадает в специально обустроенную полость корпуса, а затем, пройдя сквозь камеру, выталкивается наружу

Вихревые устройства славятся высокой силой всасывания. Им не страшно присутствие в воде воздушных пузырьков. Но они уязвимы к наличию в жидкости взвешенных частиц и потому имеют ограниченную область применения. Поскольку вихревые устройства быстро ломаются при перекачивании грязных вод, их не рекомендуется использовать при обустройстве песчаных скважин и колодцев.

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.

Что это, назначение и принцип работы устройства

Один из классов машин – гидравлический насос – является оборудованием по преобразованию механической энергии (вращения и крутящего момента приводного электрического двигателя; перемещения поршня при нажиме и поднятия рычага в ручной конструкции) в гидравлическую энергию жидкости (образование давления; подача или ход рабочего органа, например, штока гидроцилиндра).

Классификация и деление насосов на виды не влияет на общий принцип действия механизмов – вытеснение рабочей среды.

Работающий аппарат перемещает жидкость из полости всасывания (входной) в полость нагнетания (выходную) через изолированные камеры.

Выходящая из корпуса механизма жидкость имеет повышенное давление, обусловливающее ее перемещение по трубопроводу. Так как полости не соединены напрямую, устройства имеют идеальную адаптацию для работы в системах гидравлики с высоким давлением. Жидкость на выходе передает энергию поршню, перемещая его, или циркулирует в замкнутом контуре.

Гидравлические насосы высокого давления – обязательные элементы гидравлического привода, поэтому востребованы повсеместно. Основные области применения:

Машиностроение, нефтепереработка, транспорт, сельское хозяйство, другие производственные и перерабатывающие отрасли.
Оснащение мобильных моек, мастерских, предприятий коммунального хозяйства, строительных площадок.
Системы чистки автомобилей, пожаротушения, подавления пыли, очистки труб, мытья улиц.
Помпа – инженерная, погружная.

Применение и преимущества водяных насосов высокого давления

Центробежные виды насосов

Популярные модели и производители

Классификация насосов