Все отрасли промышленности, сельское хозяйство, а также владельцы частных домов используют насосы, как вспомогательное оборудование для перекачивания жидкостей. Агрегатов для перекачивания жидкостей существует около 3 тысяч видов. При выборе аппарата следует учесть назначение оборудования и условия его эксплуатации.
Чтобы правильно и с большей эффективностью использовать насосы, надо знать, из каких частей он состоит, как устроен и правила эксплуатации. Основной конструктивный элемент насосного оборудования – крыльчатка, или рабочее колесо.
Устройство и назначение рабочего колеса
Крыльчатка – основной рабочий орган насоса или насосной станции. Рабочее колесо служит для того, чтобы преобразовывать вращательную энергию двигателя в энергию перемещения жидкости.
Жидкость, находящаяся в крыльчатке, за счет движения рабочего колеса, также вращается под действием центробежной силы, генератором которой и является крыльчатка. Благодаря этой силе жидкость перемещается от центральной части рабочего колеса к периферии. Там жидкость под давлением выталкивается в напорный патрубок насосного оборудования.
Цикличность процесса обеспечивает стабильную и бесперебойную работу циркуляционного насоса.
Типы крыльчаток
Крыльчатки существуют различных типов: диагональные, осевые, радиальные. По своей конструкции делятся на открытые, полузакрытые и закрытые.
- Открытое рабочее колесо представляет собой диск и лопасти, которые находятся на его поверхности. Лопастей зачастую бывает четыре или шесть. Данный вид крыльчатки применяют для перекачивания загрязненной жидкости, с маслянистыми или твердыми включениями, при низком напоре. При такой конструкции колеса удобно очищать его каналы. Отличительная особенность данного вида – это невысокий коэффициент полезного действия, который составляет в среднем 40%. Однако он обладает высоким уровнем износостойкости и легко очищается от различных засорений.
- У полузакрытого рабочего колеса отсутствует второй диск, что отличает его от закрытого, а лопасти при маленьком зазоре примыкают к корпусу насоса. Этот вид предназначен для перекачивания низкокислотных жидкостей, а также сильно загрязненных.
- В закрытом рабочем колесе лопасти располагаются между двумя дисками. Это наиболее востребованный вид, который часто применяют в центробежных насосах. При таком виде крыльчатки насоса, создается мощный напор, утечка жидкости минимальная, и повышенный коэффициент полезного действия.
Способы изготовления закрытых колес отличают их между собой:
- литье;
- штамповка;
- точечная сварка;
- клепка.
Более высокое количество лопастей обеспечивает лучшую эффективность работы водяных насосов.
Способы посадки колес
Посадочные места крыльчаток на вал двигателя могут быть различные. Так, например, в одноколесных водяных насосах они конические или цилиндрические. Многоступенчатые вертикальные или горизонтальные насосы и насосы для скважин имеют крестообразное, шестигранное посадочное место, или в форме шестигранной звезды.
- При конической посадке рабочее колесо легко посадить и снять. Недостаток ее состоит в том, что крыльчатка водяного насоса менее точно располагается относительно корпуса в продольном направлении, чем при цилиндрическом способе. Посадка на вал жесткая, двигать колесо нельзя.
- Точное положение крыльчатки на валу обеспечивает цилиндрическая посадка. Фиксируют колесо при помощи шпонок. Данный вид посадки применяют в вихревых и погруженных вихревых насосах. Недостаток заключается в том, что необходимо точно обрабатывать вал насоса и отверстие в ступице крыльчатки.
- Шестигранные и крестообразные посадки используют в насосах для скважин. Этот способ обеспечивает легкую посадку и снятие колеса. Фиксирование жесткое.
- Посадку в виде шестигранной звезды используют в горизонтальных и вертикальных многоступенчатых высоконапорных насосах, крыльчатки в которых изготовляют из нержавеющей стали. Данная конструкция самая сложная и требует высокого класса обработки вала и рабочего колеса.
Эксплуатация, ремонт и обслуживание
Рабочее колесо, или крыльчатка, определяет основные параметры и техническую характеристику помпы или насоса. От срока службы крыльчатки напрямую зависит и срок эксплуатации самого насоса. Чтобы продлить работоспособность колеса, следует обратить внимание в первую очередь на качество монтажа и условия эксплуатации агрегата.
Качество монтажа
На первый взгляд, ничего сложного, подключить шланг или трубу на всасывающий и напорный патрубки, заполнить оборудование водой, подключить электронасос к сети. Помпа работает и подает воду. Однако, на самом деле все сложнее. Часто допускают такие ошибки при монтаже:
- У входного патрубка насоса больший диаметр, чем у подсоединенной трубы. Происходит увеличение сопротивления во всасывающей магистрали и уменьшается глубина всасывания аппарата, что уменьшает его производительность. При глубине всасывания более 5 метров диаметр магистрали следует увеличить на один типоразмер. Если вместо трубы подсоединяют шланг, то он обязательно должен быть подходящего диаметра и гофрирован. Простой шланг подключать запрещается.
- На всасывающей магистрали отсутствует обратный клапан с сеточкой.
- Труба провисает на горизонтальном участке.
- На всасывании много поворотов и изгибов.
- В трубопроводе недостаточная герметичность.
Эксплуатация оборудования
К условиям эксплуатации относится работа оборудования в режиме кавитации и «сухой ход».
- Кавитация. В таком режиме наблюдается недостаток воды на входе. При этом в участке перехода низкого давления на более высокое случается «холодное кипение воды» на поверхности крыльчатки. Скачки давления могут повредить или разрушить гидравлический аппарат. При кавитации повышается шум при работе насоса и можно заметить постепенную эрозию крыльчатки.
- Режим работы «сухой ход» происходит без протока жидкости. Он возникает при отсутствии воды на входе в оборудование, а также при закрытой задвижке или кране. В таком режиме жидкость в рабочей камере аппарата быстро нагревается и закипает. При этом происходит деформация диффузоров, крыльчатки, трубки Вентури, и затем полное их разрушение. Для предотвращения данных ситуаций устанавливают защиту от режима «сухой ход».
Для увеличения срока эксплуатации помпы или насоса необходимо осуществлять периодический осмотр оборудования.
Ремонт: снятие крыльчатки
При ремонте насосов чаще всего возникает вопрос, как снять крыльчатку.
- Необходимо обесточить электродвигатель.
- Открутить болты крепления помпы к станине.
- Разъединить фланцы трубопроводов (приходящего и отводящего), раскрутив стяжные болты с гайками.
- Разъединить промежуточную муфту соединения валов насоса и электродвигателя, перемещая насос по направлению от электродвигателя.
- Разобрать корпус насоса, раскрутив по окружности «улитки» болты.
- Удалив шпонку полумуфты с вала, выбить через медную наставку легкими ударами молотка сборочный узел (вал – крыльчатка).
- Зажав вал в слесарные тиски, надеть и закрепить на крыльчатке съемное приспособление.
- Поворачивая винтовой вал съемника по часовой стрелке, добиться окончания схода крыльчатки с вала.
Некоторые виды насосов
При делении насосов от цели использования выделяют группы:
- Погружные:
- скважинного типа;
- дренажные аппараты (отдельно для чистой и грязной воды);
- колодезные.
- Поверхностные:
- насосные станции;
- фонтанные;
- канализационное оборудование.
По типу энергопитания разделяют на:
- Электрические.
- Жидкотопливные.
Также в быту используют крыльчатый ручной насос для колодца.
По способу перекачивания воды:
- Вихревые.
- Центробежные.
Самовсасывающие помпы используют для полива сада и огорода, для подъема воды из колодца или скважины. Разделяют их на:
- безэжекторные;
- эжекторные аппараты.
Преимущество насосной станции состоит в том, что она работает при перебоях электроснабжения. Эксплуатация доступная и простая, износостойкий мотор.
Самая распространенная марка водяного насоса на постсоветском пространстве – «Кама». Данная марка имеет различные виды и модели. Этот аппарат, а также саму крыльчатку для насоса «Кама» можно приобрести в интернет-магазинах.
