Высоконапорные насосы отличаются от других моделей оборудования для перекачки воды способностью поднимать жидкость на высоту до 200 метров и более. Существуют промышленные модификации с напором до 800 м. Широкое распространение в системах водоснабжения производственных предприятий, коммунальном хозяйстве и частных домовладениях получил агрегат с вертикальной компоновкой корпуса — НВС.
В этой статье мы расскажем, для чего применяются высоконапорные насосы, рассмотрим нюансы выбора этого оборудования, принцип работы и особенности монтажа.
Сфера применения
Высоконапорный насос — это агрегат, предназначенный для перекачки воды между точками, расположенными с разницей в уровне до 200 м и более по вертикали. Это позволяет использовать НВС для:
- Дренажных систем. Погружные агрегаты устанавливаются в шахтах/колодцах для сбора дренажных вод. Для исключения вредного для двигателя холостого хода применяются поплавковые выключатели.
- Водоснабжения. Насос монтируют в скважину, он может включаться по команде оператора. Часто применяют систему с расположенной выше уровня земли накопительной емкостью. Из нее выполняется водоразбор. НВС в скважине включается с помощью поплавкового выключателя, установленного в емкости.
- Орошения. При разнице между уровнями расположения полей и водоема более 50 метров могут использоваться НВС. В том числе — в составе насосных станций. Они подают воду в систему орошения.
- Промышленных систем. Высоконапорные насосы востребованы в пищевой, химической отраслях. Они служат для организации движения различных смесей в промышленном оборудовании, на производственных линиях. Применяются в системах фильтрации.
- Очистных сооружений. В канализациях устанавливаются специальные модификации насосов, предназначенные для перекачки загрязненных сточных вод.
Конструкция и принцип действия высоконапорных насосов
Главная конструкционная особенность высоконапорного насоса — вертикальное расположение двигателя и других элементов. Это позволило инженерам сделать агрегат узким. Он подходит для установки в тесные колодцы. Есть модификации для монтажа в скважину.
Стоит отметить, что платформа НВС универсальна. Устанавливая на нее насосы специальных модификаций: дренажных, фекальных, химических, инженеры завода «Взлет» разработали линейку агрегатов для различных отраслей и назначений.
Конструктивно в схеме насосного агрегата можно выделить:
- Двигательная установка. В большинстве моделей это электродвигатель. В промышленных модификациях для питания необходимо подать трехфазный электрический ток с напряжением 380 В. В изделиях малой и средней мощности, примерно до 300-500 Вт, может использоваться однофазный ток 220 В.
- Непосредственно насос. Как было отмечено выше, может иметь модификацию под особенности перекачиваемой среды.
- Вал, соединяющий двигательную установку и насос. Соединение может быть прямое или с помощью дополнительных механизмов: диск, муфта.
- Рабочее колесо. Форма и количество лопаток зависят от модификации высоконапорного насоса. Скорость вращения рабочего колеса совпадает с количеством оборотов в минуту, выполняемым валом двигателя.
- Дополнительные элементы. В дренажных моделях на всасе устанавливается защитная решетка, препятствующая попаданию в корпус частиц, превышающих установленный производителем размер. Также может быть установлен обратный клапан, предотвращающий ток среды в обратном направлении.
- Приборы. Для визуального контроля давления на выходе из агрегата может устанавливаться манометр.
Важным моментом для погружных моделей является то, что их корпус полностью герметичен, а охлаждение мотора и подвижных частей насоса выполняется за счет перекачиваемой среды. Поэтому при установке следуют избегать возможности появления холостого хода.
Для повышения производительности и напора высоконапорного насоса инженеры применяют следующие решения:
- Установка нескольких секций, последовательно разгоняющих воду. Как правило, они оснащены одинаковыми по характеристикам рабочими колесами и объединены на одном валу двигателя. Максимальное количество секций может достигать 32 штуки.
- Увеличение мощности двигательной установки. С ростом количества секций от мотора требуется большее усилие.
Преимущества вертикальной компоновки агрегата
Вертикальная компоновка позволяет получить следующие преимущества:
- Компактные размеры. Изделие компактно. Его удобно поднимать из скважины для обслуживания. Существуют мобильные модификации. Их используют для осушения узких колодцев, подвалов непосредственно на объектах. Автономное питание можно организовать от генератора или аккумуляторной батареи.
- Низкий уровень шума при работе. Особенно при погружном способе установки.
- Удобство установки. Высоконапорные насосы с вертикальной компоновкой элементов могут врезаться в трубопровод. Входной и выходной патрубки в этих моделях расположены на одном уровне и снабжены фланцами для крепления к трубам.
Критерии выбора высоконапорных насосов
- Применимость по среде. Применять агрегаты, разработанные для перекачки чистой воды, в канализации запрещено. Твердые частицы и другие загрязнения могут быстро вывести их из строя. То же касается вязкости среды.
- Напор. Параметр подбирается, исходя из технических требований проекта. Учитываются потери напора при прохождении воды по трубопроводу. Влияет наличие изгибов труб, вертикальных и продолжительных горизонтальных участков.
- Производительность. Параметр характеризует объем жидкой среды, перекачиваемой высоконапорным насосом за час. Также выбирается в соответствии с техническим заданием.
Стоит отметить, что при выборе модели по производительности и величине напора учитывают наличие между этими характеристиками функциональной связи. Чем выше нужно подавать воду, тем меньший объем жидкой среды сможет перекачивать агрегат за единицу времени.
Производители указывают эти параметры в виде графика. Производительность обозначается буквой Q, напор — H. Оптимальной, с точки зрения интенсивности нагрузки на механизм высоконапорного насоса является центральная часть графика.
Автор статьи: Александр Шихов