Вихревые насосы: устройство и принцип действия

Сегодня благодаря большому количеству приборов и устройств существенно облегчается выполнение разного рода задач и процессов. Такие агрегаты, как насосы, уже давно широко используются в различных сферах деятельности человека. Это касается и вихревых агрегатов.

Подобное оборудование выступает в роли помощника в решении многих бытовых вопросов, поскольку в силу своей конфигурации ему присущи технические характеристики, выгодно отличающие аппараты этой линейки от остальных аналогов. К вихревым насосам относят динамические агрегаты, в которых благодаря специальным лопаткам, расположенным на рабочем колесе, происходит циркуляция жидкости.

Сегодня на рынке производители предлагают потребителю разнообразные виды вихревых насосов, которые имеют отличия в конфигурации, а также в принципе действия. Однако объединяет все имеющиеся в продаже разновидности аппаратов одна особенность – присутствие в конструкции рабочего колеса специальных элементов в виде лопастей, которые могут быть расположены как в наклонном, так и в радиальном положении. Главной деталью агрегата является крыльчатка, ее вращение происходит внутри камеры цилиндрического типа, где расстояние между стенками и частями лопастей имеет минимальное значение.

Вода либо другая жидкая среда проникает в аппарат через специальное входное отверстие, а после этого благодаря работе лопастей двигается по внутренней емкости насоса. Выход жидкости наружу происходит через выходной патрубок.

По своей конфигурации рабочее колесо устройства является диском, выполненным из нержавеющей стали. По всей окружности детали, используя фрезерование, проделаны специальные выемки, образующие лопасти. Принимающее и выходное отверстия располагаются сверху агрегата.

Внутренняя часть вихревых насосов имеет отливной канал. Для разделения полостей устройства крыльчатки используется специальная перемычка.

В сравнении с приборами центробежного типа вихревые насосы способны перекачивать в семь раз больше жидкой среды, создавая при этом гораздо большее давление, поскольку главной особенностью их конструкции является возможность функционировать как самовсасывающий механизм, который сможет работать с жидкой и газообразной средой.

Аппарат имеет ряд положительных характеристик, касающихся функционирования:

• за счет возможности работать с большими объемами жидкостей производительность насоса может составлять около 12 литров перекачиваемого вещества в минуту;
• прибор имеет небольшие габариты, за счет чего облегчается его монтаж, а также появляется возможность расположения оборудования в небольших по площади помещениях;
• за счет самовсасывающей возможности устройство можно запустить даже в случаях, когда во входном трубопроводе не будет жидкости;
• особенности конструкции вихревых насосов позволяют применять агрегаты для работы с жидкими веществами, а также со смесями разного типа, в составе которых может присутствовать газ;

• в случае эксплуатации устройства в скважинах, приборы вихревого типа могут работать с жидкостью, которая находится в скважине даже на глубине порядка 20 метров;
• поверхностные устройства не уступают по своей мощности приборам, эксплуатация которых рекомендуется в промышленной сфере;
• вихревые насосы допускаются к применению в качестве прибора, способного перекачивать и транспортировать летучие жидкие смеси, к которым относится сжиженный газ либо же бензин.

Как и любое другое оборудование, вихревой насос имеет некоторые минусы, среди них необходимо выделить следующие нюансы:

• за счет невысокого КПД, составляющего около 45%, использование высокомощных агрегатов вихревого типа является нецелесообразным, с экономической точки зрения;
• оборудование может работать только с чистой жидкой средой, перекачивание грязной жидкости категорически запрещено;
• кроме того, с жидкостями, имеющими вязкую консистенцию, вихревой насос работать не сможет.

Стоит выделить основные сферы, где эксплуатируются вихревые насосы:

• на промышленных предприятиях производится перекачивание щелочи, различных кислот и других неагрессивных веществ;
• при помощи вихревых агрегатов происходит транспортировка летучих жидкостей, поэтому устройство необходимо для функционирования АЗС разного типа;

• прибор применяется для работы с растворенными газами;
• устройство присутствует на многих насосных станциях, работающих в автоматическом режиме;
• оборудование вихревого типа широко применяется в коммунальном хозяйстве;
• подобные аппараты выступают в качестве вакуум-насосов вместо водокольцевых компрессоров;
• довольно часто вихревые насосы приобретаются для обустройства мини-котельных.

Принимая во внимание устройство вихревых насосов, их можно разделить на две группы:

• приборы открыто-вихревого типа;
• закрыто-вихревые машины.

Первый вид насосов выделяется следующими характеристиками:

• лопатки рабочего колеса устройства отличаются удлиненной формой;
• крыльчатка имеет небольшой диаметр;
• кольцевой клапан соединяется с напорным патрубком.

Вторая разновидность насосов имеет следующие особенности конструкции:

• лопасти устройства отличаются меньшим размером в сравнении с аналогичными деталями приборов открыто-вихревого типа;
• диаметр рабочего колеса по параметрам равен поперечному сечению внутренней области;
• кольцевой канал объединен с принимающим патрубком и выходным патрубком.

Открыто-вихревые приборы функционируют следующим образом:

• жидкость поступает во внутреннюю камеру;
• среда захватывается рабочим колесом и поступает в кольцевой канал;
• формируется поток жидкой среды, который под напором проходит по конструкции к выходному отверстию насоса.

Исходя из особенностей строения закрыто-вихревых аппаратов, в ходе работы с жидкой средой она из входного отверстия сразу попадает в кольцевой канал, в котором формируется напорный поток.

Классифицировать продукцию также можно, учитывая ее расположение:

• выделяются устройства, которые опускают в рабочую среду;
• приборы поверхностного типа, которые находятся возле емкости с жидкой средой.

Помимо устройств стандартной конфигурации, на рынке имеются устройства совмещенного типа.

• Приборы свободно-вихревого назначения. Такие насосы отличаются положительной характеристикой, позволяющей аппарату работать с загрязненными жидкостями. Именно поэтому такие устройства эксплуатируются в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для обустройства горнодобывающих предприятий.
• Центробежно-вихревые агрегаты – примечательны возможностью работы с жидкостями, температура которых может достигать 105С. Приборы имеют две крыльчатки, что способствует высокому уровню КПД.
• Вакуумные аппараты отличаются способностью откачивать воздух. Устройства имеют простую конфигурацию, поэтому с ними очень легко работать. Чаще всего такие совмещенные приборы применяются в виде теплового аппарата, который обеспечивает передачу воздуха в подогретом либо охлажденном состоянии. Вакуумные насосы приобретают для просушивания стеклотары либо для аэрации водоемов различного типа.

Принцип функционирования ВКС устройств довольно простой. В ходе вращения жидкости и крыльчатки образуются центробежные силы, за счет которых содержимое под напором выходит в патрубок. В сравнении с центробежным насосом вихревые агрегаты имеют некоторые отличия в функционировании.

Стоит отметить основные особенности работы агрегата:

• в ходе вращения крыльчатки в патрубок заходит определенное количество жидкой среды, где она движется по пазам вращательного механизма;
• жидкая среда, попадающая в пазы, осуществляет свое движение от начала агрегата к центру;

• рабочая жидкость при воздействии центробежной силы перемещается по канавкам в противоположную сторону;
• благодаря разрежению воздуха, которое создают лопатки движущейся детали в насосе, становится возможным всасывать жидкую среду внутрь.

Благодаря грамотному и профессиональному монтажу вихревых устройств ВКС или ВК, устройство сможет максимально эффективно выполнять свои функциональные задачи.

Монтаж можно выполнить своими руками, для этого достаточно придерживаться схемы установки.

• Вначале необходимо обустроить жесткий фундамент под устройство. Лучше всего залить основание из бетона либо же расположить в качестве фундамента железобетонные плиты. Прочная и ровная платформа позволит правильно поставить оборудование. В данном случае очень важным является уровень установки насоса, поскольку даже незначительный перекос может негативно отразиться на работе машины.

• Аппарат нужно защитить от воздействия атмосферных факторов. Для этого стоит сделать навес в случае временного монтажа наноса на этом месте или заняться сооружением специальной постройки, внутри которой насос будет находиться постоянно. Если планируется возведение стационарной станции, не стоит забывать об отоплении строения, поскольку отрицательные температуры могут вывести оборудование из строя, в результате чего встанет вопрос о необходимости проведения ремонта аппарата.
• Очень важным моментом является стабилизация напряжения электрической сети, за счет которой будет функционировать вихревой насос.
• На заключительном этапе установки устройства нужно проверить герметичность всех имеющихся стыков и соединений в аппарате, а также удостовериться в наличии соответствия напора объема воды тем параметрам, которые прописаны в технической документации к продукции.

Чтобы сделать правильный выбор вихревого насоса, при покупке стоит помнить, что аппарат должен выполнять две основные задачи – подавать жидкую среду из обозначенного места и иметь надежную конструкцию.

Заявленным требования отвечают почти все представленные на рынке модели агрегатов. Но, придерживаясь рекомендаций специалистов, можно подобрать оптимально подходящее устройство.

• Важным нюансом является уровень мощности продукции. Исходя из потребностей и технических характеристик устройств в том или ином случае, принимается решение о покупке насоса.
• Объем жидкости в скважине не должен быть меньше, чем минимальный показатель потребления аппарата.
• Следует обратить внимание на расчет напора. На этот показатель оказывают влияние глубина резервуара и расположение трубопроводов. Вышеперечисленные значения указываются в технической документации к прибору.
• Немаловажным также является гарантийный срок устройства.

В следующем видео вас ждут разборка и ремонт поверхностного вихревого насоса.