Типы дренажных насосов

Дренажные насосы используются для перекачивания загрязненных вод в быту, строительстве, промышленности, коммунальной сфере. Ведущие производители изготавливают технику из коррозионностойких материалов (чугун, наржавеющая сталь). Она представлена в широким диапазоне производительности и рабочих характеристик, в различном конструкционном исполнении. Область ее применения включает подземные гаражи, колодцы различной глубины, ливнестоки, рыбные хозяйства, системы водоотведения с очисткой стоков.

От чего зависит конструкция насоса?

Оборудование этого типа выпускается для перекачивания:

• дренажной воды;
• поверхностной воды;
• грунтовой воды;
• воды с абразивными частицами.

Тип конструкции разрабатывается с учетом размеров и количества, содержащихся твердых частиц. От этого зависит форма и материал рабочего колеса.

Модели для чистой воды рассчитаны на наличие в потоке твердых частиц диаметром не более 4 мм. Насосы для откачки слабозагрязненных грунтовых вод справляются с песком диаметром до 8 мм. Для работы в строительных котлованах с сильнозагрязненной средой выпускается профессиональная техника, пропускающая на входе твердые включения размером 7 х 30 и 10 х 30 мм.

Бытовое дренажное оборудование подходит для откачивания воды из открытых водоемов, скважин и колодцев, бассейнов, подвалов. Мощные профессиональные модели оборудуются двигателем с повышенной производительностью, чугунным рабочим колесом. Они рассчитаны на непрерывную длительную работу в тяжелых условиях с поддержанием заявленного КПД.

Общая конструкция

Насосы этого типа относятся к динамическим. Они имеют проточную полость со входом и выходом потока. Их главное преимущество — равномерная подача воды со стабильным напором. Наиболее популярны центробежные модели с рабочим колесом, перемещающим поток от центра к периферии.

Конструкция включает:

• электродвигатель с прямой передачей вращения;
• рабочее колесо, установленное на вал;
• направляющий контур для оптимальной подачи рабочей среды;
• корпус со спиральным отводом;
• торцевое уплотнение вала.

Направляющий аппарат направляет жидкость к рабочему колесу, которое повышает динамическую характеристику потока. Спиральный отвод тормозит поток и повышает давление. Подшипники и торцевое уплотнение размещаются в двигателе. Уплотнение предотвращает утечку части потока в обратном направлении. Такая конструкция недорога, долговечна, поддерживает стабильный напор, подходит для работы с холодной и горячей водой, агрессивными жидкостями, сточными водами с твердыми и абразивными примесями, имеет высокий КПД. Несмотря на небольшие размеры такие насосы комплектуются двигателями большого диапазона мощности от 1 до 500 кВт и успешно решают задачи различной сложности — от откачивания воды из затопленного подвала частного дома до оснащения крупных муниципальных предприятий. У промышленных моделей КПД достигает 95 %, у бытовых моделей этот показатель на 10-15 % ниже.

Конструктивные разновидности

Конструкции характеризуются:

• количеством ступеней - одноступенчатый механизм оснащен одним рабочим колесом, многоступенчатый — несколькими, установленными последовательно или параллельно;
• горизонтальным или вертикальным расположением вала;
• односторонним или двухсторонним входом рабочего колеса.

Дренажный насос представляет собой закрытый блок с горизонтальной или вертикальной компоновкой. Внутри размещается электродвигатель и механизм перекачивания воды. Такая моноблочная конструкция удобна для установки в приемном резервуаре колодца.

Рабочие колеса

Тип рабочего колеса подбирают с учетом качества перекачиваемой жидкости. По типу конструкций используются:

• закрытые многолопастные колеса с плавным ходом, высокой износостойкостью и КПД, подходят для применения с загрязненными жидкостями с долей твердых включений — 5 %;
• свободновихревые колеса, устанавливающиеся без уплотнения, с наиболее высокой износостойкостью и плавностью хода, но невысоким КПД;
• осевыми (пропеллерными) колесами для работы с большими объемами жидкости с высоким КПД.

Важная характеристика рабочего колеса — свободный проход. От его диаметра зависит способность аппарата пропускать твердые и абразивные включения без образования засоров. Многоканальные колеса решают эту проблему за счет большого числа лопаток, вихревые — за счет поддержания сильного направленного потока, который проходит вне колеса. Но максимальное КПД вихревого насоса — 50 %, что соответствует уровню одноканальных колес. С повышением количества лопаток растет и уровень КПД.

Рабочее колесо изготавливается с коническим или цилиндрическим отверстием для посадки на вал. Коническое соединение, затянутое винтом, легко демонтируется для обслуживания торцевого уплотнения или замены деталей конструкции. Это особенно важно, если части насоса подвергаются воздействию абразивных частиц. Винтовое соединение обеспечивает жесткую посадку на вал без люфта.

Какие бывают дренажные насосы по типу установки

По типу монтажа дренажные насосы подразделяются на погружные и поверхностные. Погружные модели работают с полным или частичным расположением под водой. Они компактны и герметичны, обычно имеют вертикальную конструкцию для погружения на глубину до 7 м.

Кроме того, погружная техника:

• не нуждается в дополнительном охлаждении двигателя, поскольку окружающая насос жидкость эффективно отводит тепло;
• подходит для круглогодичного использования, так как находится ниже точки замерзания грунта;
• бесшумна;
• подходит для применения в быту и на производстве.

Основное требование к погружным моделям — абсолютная герметичность конструкции. Для этого все соединительные элементы тщательно подгоняются и оснащаются уплотнительными кольцами. Все уплотнения регулярно заменяются во время техобслуживания двигателя. Для герметизации кабельного ввода предпочтительны сжимаемые резиновые кольца и кабельные хомуты с внешней стороны.

Поверхностные модели размещаются над уровнем жидкости и подсоединяются к входному трубопроводу. Они используются для дренажа, подъема чистых и грязных грунтовых вод с небольшой глубины. Такая техника удобна в обслуживании, но их двигатель нагревается быстрее и больше шумит. Для непрерывной работы насоса с сухой установкой используют кожухи с внешним водяным охлаждением или внутреннее охлаждение со специальной жидкостью (например, гликолем), перекачиваемой отдельным колесом. Такие модели оборудуются теплообменниками, пропускающими тепло к охлаждающей жидкости. Недостаток такой системы — сложность конструкции, поэтому внешнее охлаждение применяется чаще.

Типы электродвигателей

Модели оснащаются асинхронными электрическими двигателями для однофазного или трехфазного тока. Однофазные агрегаты имеют ограниченную мощность, не превышающую 2 кВт. В соответствии с международными стандартами двигатели погружных насосов соответствуют классу защиты IP68. Они жестко соединяются с механизмом перекачивания жидкости, могут составлять с корпусом единое целое и проектируются совместно, чтобы исключить риск перегрузки.

Двигатели мощностью до 1,5 кВт заполняются воздухом или маслом. Мощные маслозаполненные двигатели не выпускаются из-за снижения КПД. Масляные агрегаты дешевле из-за упрощенной конструкции.

Промышленные взрывозащищенные двигатели проектируются таким образом, чтобы успешно противостоять возгоранию из-за внутреннего взрыва (класс D) или чтобы внутри не возникало искрения и высокой температуры (класс Е). Такие модели предлагаются производителями как вариант исполнения обычных дренажных насосов и имеют аналогичные технические характеристики, но стоят они дороже из-за повышенных требований к конструкции.

Типы подсоединения насоса

Моноблочные дренажные насосы с герметичной конструкцией удобны для стационарной установки в колодце с помощью автоматической трубной муфты. В этом случае техника опускается в колодец и подсоединяется к напорному трубопроводу без участия персонала. Так же легко выполнить демонтаж для технического обслуживания. Насос спускается по направляющим трубам на плиту основания, а фланец напорной части оборудован специальными клыками для надежного соединения с автоматической муфтой трубы. На месте посадки корпус удерживается за счет веса.

Для установки в обсадной трубе выбирается модель с соответствующим круглым корпусом, который садится на посадочное кольцо конической формы, обеспечивающей герметичность соединения. Такая установка идеальна для осевых дренажных насосов, моделей для перекачки сточных вод при большом расходе и небольшом напоре.

Материалы конструкции

Рабочие узлы конструкции изготавливаются из различных коррозионностойких материалов. Наиболее долговечны композитные материалы, например, модифицированный чугун. Именно этот сплав служит основным материалом для производства промышленных насосов, а крепеж и рабочие элементы изготавливаются из нержавеющей стали. Основание может быть из конструкционной стали, а для защиты от коррозии используется горячеоцинкованное покрытие. Такие детали успешно служат десятилетиями при постоянных рабочих нагрузках.

Погружные модели могут полностью состоять из нержавеющей стали, но они в 3-4 раза дороже аналогов. Полипропилен, армированный полиамид значительно снижают вес конструкции и стоимость, но имеют ограниченный ресурс. Доступная бытовая техника успешно сочетает пластиковый корпус и рабочий механизм из нержавеющей стали. Такая модель долговечна и устойчива к воздействию агрессивной среды.

Не менее важна и износостойкость материалов. Обычно в дренаже и стоках содержится до 0,003 % песка с периодическим увеличением количества в период таяния снега или дождей. Чугун успешно выдерживает долгие годы контакта с песком.

Режимы работы

Поверхностные модели могут эксплуатироваться в ручном режиме, особенно, если они переносные. Погружные установки преимущественно оборудуются автоматикой с поплавковым выключателем. Встроенный контроль уровня оснащается переключателем для выбора автоматического или непрерывного (ручного) режима. Так что у пользователя всегда есть выбор, в каком режиме эксплуатировать насос.

Оборудование погружается на глубину, подсоединяется к напорному трубопроводу и подключается к электропитанию. В автоматическом режиме насос будет включаться и останавливаться системой контроля уровня жидкости. Когда вода поднимается, электроды системы контроля заливаются водой, и электрическая цепь замыкается, двигатель запускается. Как только насос откачает жидкость до безопасного уровня, электроцепь размыкается, и работа прекращается.

Выбор комплектации

При выборе насоса учитывают наличие встроенной автоматики, функций защиты от перегрева, протечки, длину кабеля, тип напорного соединения. Как правило, производители предлагают модели в нескольких вариантах исполнения и комплектации.

Если вы затрудняетесь с выбором дренажного насоса, обратитесь за помощью к нашему консультанту. Инженер-консультант определит тип конструкции с учетом установки и условий эксплуатации, порекомендует исполнение и комплектацию.