Вихревой и центробежный насос отличия

Выбор насосного оборудования осложняется широким выбором моделей и типов конструкций. Задача у всех одна – перекачать жидкость. Но реализуется она по-разному. Отличия вихревого насоса от центробежного заключено в конструктивных особенностях и принципе действия. Поэтому перед покупкой нужно ознакомиться со всеми отличительными чертами.

Чем отличается вихревой насос от центробежного

Главным элементом является вращающееся колесо с лопатками. Они установлены таким образом, чтобы вода перемещалась по раскручивающейся спирали. Жидкость отбрасывается в периферийную зону рабочей камеры, а в образовавшейся полости образуется зона разрежения. Отрицательное давление создает всасывающую силу, которая затягивает воду, продавливая ее по трубопроводу к потребителю.

Плюсы вихревого насоса:

1. Стоит недорого, если сравнивать с другими типами.
2. Малое количество механических элементов.
3. Простота ремонта и обслуживания.

Основной недостаток – КПД 45% (усредненный показатель, зависит от модификации). Заиленную жидкость такой насос прокачать не сможет. Для глубоких скважин не применяются.

Центробежный насос работает за счет вращения одного или нескольких колец с лопастями, которые захватывают воду, и раскручивая выталкивает ее в трубопровод. Есть модификации глубинного и поверхностного типа.

К достоинствам центробежных насосов относится:

1. Высокая производительность.
2. Бесшумность, слабая вибрация.
3. Пригодны для любых типов скважин.

Разница в конструкции и принципе действия формирует иной перечень недостатков. Твердые частицы повреждают колесо выводят насос из строя. Цена такого оборудования выше, чем у описанного выше аналога.

Какой тип насосов лучше

Все зависит от целевого назначения. Если требуется организовать полив или перекачать жидкость из резервуара или водоема, целесообразней приобрести вихревой насос. Он менее подвержен износу при попадании песка и стоит меньше. Однако не стоит рассчитывать, что это оборудование выкачает воду из артезианской скважины и подаст ее за 20 метров по горизонтали, а потом поднимет ее на второй этаж особняка. Мощности недостаточно, а производительность не позволит создать высокое давление в трубах.

Если имеется скважина, то чтобы определить, какой нужен насос (вихревой или центробежный), нужно брать в расчет ее глубину.

Для абиссинского колодца достаточно вихревого. Центробежный нужен, когда водоносные пласты скважины на песок залегают глубока. Артезианская вода поставляется также насосами этого типа. Но стоят они дороже, в обслуживании сложнее, к качеству воды капризны. При выборе модели учитывают требуемую производительность и мощность, высоту водяного столба, а также количество потребителей и их удаленность от источника.

Насосы относятся к группе оборудования, основная задача которого, перекачивать различные виды жидкостей. В основу работы вихревого и центробежного насосов положены разные принципы, отсюда и берут начало все различия между ними.

Вихревой насос

Схема вихревого насоса

Центробежный насос

Также состоит из корпуса, колеса и вала. Для того чтобы колесо могло вращаться, устанавливается специальная шпонка. Особый интерес представляет само колесо, состоящее из двух дисков и закреплённых между ними лопаток. В качестве движущей силы чаще всего выступает дизельный двигатель. В передней части корпуса имеется отверстие, через которое вода и поступает в насос.
Для того чтобы вся эта система заработала, необходимо запустить двигатель.

Сразу после этого начнёт вращение вал с закреплённым на нём колесом. Лопатки, двигаясь сами, заставляют двигаться и содержащуюся в камере жидкость. Под воздействием всё той же центробежной силы транспортируемое вещество вытесняется от центра к периферии, а затем по магистрали отводится дальше по системе труб.

Насосы этого типа могут иметь несколько ступеней, тогда их относят к классу многоступенчатых. Одна ступень считается базовой, классической. Но иногда возникают ситуации, когда в системе необходимо создать большой напор жидкости. Тогда одного рабочего колеса становится недостаточно. На один общий вал устанавливают несколько рабочих колёс. Каждое такое колесо имеет свою рабочую камеру. Весь смысл в работе такой объединённой системы заключается в следующем: жидкость переходит из одной камеры в другую, пока не достигает выходной трубы. Напор воды или любой другой жидкости будет суммироваться, то есть состоять из напоров каждой камеры.

Схема центробежного насоса

По способу установки насосные системы разделяют на:

1. Поверхностные — самые дешёвые и легкодоступные в плане ремонта. Но для их нормального функционирования приходится соблюдать определённые правила. Между уровнем расположения насоса и уровнем источника должна быть разница в восемь метров. Такие условия невозможно соблюсти при работе с глубокими колодцами или скважинами.
2. Полупогруженные — имеют вертикально расположенный вал. Корпус в этом случае погружают в жидкость, правда, лишь наполовину.
3. Погруженные — полностью опускаются в жидкую среду. Для обеспечения нормальной работы и обслуживания, подвешиваются на тросе или цепи. Такие насосы устанавливают в том случае, если такая система единственная возможность откачать жидкость. Из-за повышенных требований — одни из самых дорогих.

В отличие от вихревых насосов, производительность центробежных полностью зависит от величины напора.
На использование вихревых насосов также есть ограничения. Они могут работать, если при напоре до 55 вод. ст. Увеличить напор станет возможным, если увеличить диаметр колеса.Так же придётся увеличивать размер корпуса, что совсем нерентабельно. Вихревые насосы имеют небольшой кпд, что является существенным недостатком и знрчительно сужает сферу применения этих агрегатов.Насосы построенные по принципу вихревых имеют одно уязвимое место. Они при попадании твёрдых частиц вместе с водой, быстро выходят из строя.

Поверхностные насосы предназначены для использования в скважинах или колодцах небольшой глубины, в которых зеркало воды не опускается ниже 8 метров от поверхности земли.

В отличие от поверхностных, погружные насосы позволяют подавать воду с гораздо больших глубин (поэтому их иногда называют «глубинные насосы»), и это является их неоспоримым и главным преимуществом.

По принципу работы погружные (глубинные) насосы разделяют на:

• вибрационные насосы;
• центробежные насосы;
• винтовые насосы;
• вихревые насосы.

Вибрационные насосы способны транспортировать воду с глубины до 40 метров и отличаются простотой конструкции и относительно низкой ценой.

Вибрационный насос прост: он не обременен никакими вращающимися элементами, он не требует ни профилактического обслуживания (например, смазки), ни серьезного ремонта.

Вибрационный насос удобен: имея массу всего 4 килограмма, его можно перенести в любой таре (хоть в полиэтиленовом пакете) куда угодно и применить в любом резервуаре, будь то водоем (речка или озеро), колодец (скважина) или даже обычная бочка, а подвесить его можно на тросе из капрона.

Недостатки вибрационного насоса: непродолжительный режим работы, небольшая производительность и напор, вибрация может разрушать стенки скважины.

Центробежные, винтовые и вихревые скважинные насосы внешне мало чем отличаются друг от друга для рядового потребителя.

Преимуществами всех трех типов насосов перед вибрационными является следующее:

• отсутствие шума при работе насоса
• отсутствие вибрации (вибрация, распространяющаяся в грунте от вибрационного насоса отрицательно сказывается, прежде всего, на производительности самой скважины. Из-за вибрации осыпаются водоносные протоки скважины и она постепенно заиливается и «погибает»)
• в отличие от вибрационных, эти насосы имеют более широкую линейку типоразмеров в зависимости от мощности двигателя, производительности и напора (высоты подъема воды), благодаря чему, можно подобрать насос для скважины любой глубины и производительности.

Различаются эти три типа насосов, прежде всего, по принципу действия, ну и, по рабочим характеристикам.

Центробежные насосы относятся к лопастным насосам, их принцип работы основывается на взаимодействии лопастей, которыми оснащено рабочее колесо, и потока предназначенной для перекачки воды, что их обтекает. Устройство насоса включает в себя рабочее колесо, состоящее из двух дисков (передний и задний), располагающихся на определенном расстоянии, соединенных лопастями, которые изогнуты в противоположную направлению вращения колеса сторону. Вода перекачивается благодаря центробежной силе. От количества рабочих колес (ступеней) зависит высота напора, поэтому центробежные насосы бывают разной высоты (чем выше насос, тем больше напор).

Преимущества центробежных насосов:

• имеют наиболее широкую линейку типоразмеров. Номинальная производительность центробежных насосов для скважины с напряжением 220 В варьируется от 1200 литров в час до 4000 литров в час. Номинальный напор от 10 метров до 140 метров. Для нормального водоснабжения жилого коттеджа вполне достаточно производительности 1200 – 2000 литров в час.
• центробежные насосы более энергоэффективны относительно винтовых и вихревых насосов.
• центробежные насосы предназначены для продолжительного режима непрерывной работы.

Вихревые насосы относятся к машинам трения. В отличие от центробежного насоса для скважины у вихревого насоса одно рабочее колесо.

Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.

Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).

Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче. Поэтому их часто применяют в низкодебетовых скважинах.

Винтовые насосы (второе название – шнековые) получили свое название от наименования основного рабочего органа насоса – винта (или шнека). Его принцип действия достаточно прост: поступая внутрь, жидкость постепенно нагнетается, в результате чего создается напор и она вытесняется.

Преимущества винтового насоса для скважины:

• из-за простоты конструкции он имеет невысокую стоимость относительно вихревых и центробежных насосов.
• создание высокого давления при относительно низкой производительности насоса, что хорошо для низкодебетовых скважин.
• винтовые насосы более лояльно, чем вихревые относятся к наличию механических примесей в перекачиваемой воде. Более точные параметры заявляет производитель насоса.

После выше изложенного возникает вопрос, так какой же насос для скважины все-таки лучше? Центробежный, вихревой или винтовой. Все зависит от задачи насоса и рабочих параметров скважины.

Если Вы планируете собрать систему водоснабжения дома или производства и дебет Вашей скважины составляет 1500 литров в час и более, то лучше приобрести центробежный насос.

Если же, дебет вашей скважины совсем невелик (от 400 до 1000 литров в час), то лучше остановится на винтовом или вихревом насосе. НО! Следует очень внимательно подбирать типоразмер насоса, т.к. даже эти типы насосов могут выдавать до 2000 литров в час в зависимости от рабочих характеристик конкретной марки насоса. И обязательно поставьте защиту насоса от работы без воды.

Если же дебет вашей скважины мене 400 литров в час, здесь тоже есть решения, просто нужно более внимательно подойти к вопросу. В отдельных случаях можно поставить винтовой насос и смонтировать его с автоматикой. В некоторых случаях придется поставить накопительную емкость, в которую будет набирать воду насос или по таймеру, или по уровню. Все зависит от индивидуальных условий эксплуатации насоса и потребности в воде.