Центробежные и винтовые насосы: функциональные различия

Общий принцип работы водяных насосов, как винтовых, так и роторных, одинаков – они перекачивают воду или другие предусмотренные производителем вещества из источника к потребителю, используя вращение электродвигателя. Основным различием является конструкция, которая придает жидкости ускорение. В различных условиях эксплуатации, параметрах перекачиваемого материала, от правильного выбора типа насоса зависит эффективность и срок службы устройства.

Конструкция и принцип работы винтового насоса

Основным конструктивным элементом винтовых насосов, как следует из названия, является червячный винт , расположенный в гидравлической части. Именно благодаря ему и осуществляется транспортировка жидкостей.

При вращении винта в корпусе поршневые камеры, образованные пространством между винтом и корпусом, одновременно перемещаются вверх вдоль оси насоса, одновременно передавая перекачиваемую жидкость из всасывающей части устройства в напорную.

Кроме того, винтовые насосы отличаются и другими конструктивными особенностями:

• отсутствие обратных клапанов – даже когда насос не работает, вода из установки не «убежит» обратно в колодец. Все это благодаря конструкции и работе гидравлической части, в которой неподвижный винт и камеры вытеснения не позволяют воде перетекать на другую сторону.
• простая, минималистичная конструкция с использованием небольшого количества деталей – использование всего нескольких деталей из самых прочных материалов означает, что в насосе нечему ломаться. Это способствует очень длительному сроку службы устройств.
• возможность работать как вертикально, так и горизонтально – эта функция чрезвычайно полезна в случае узких скважин с низким уровнем грунтовых вод.

Конструкция и принцип работы центробежных насосов

Ключевым конструктивным элементом центробежных насосов является лопастное рабочее колесо , которое приводит в круговое движение перекачиваемую жидкость. Благодаря центробежной силе, давление жидкости увеличивается, и она транспортируется от всасывающей части к нагнетательной.

Именно благодаря крыльчаткам энергия двигателя передается жидкости, поэтому лопастные колеса насосов изготавливаются по разнообразным инновационным технологиям, для повышения напора иногда устанавливают несколько крыльчаток.

Другие конструктивные особенности центробежных насосов:

Необходимость обязательной установки обратных клапанов – без них вода из установки вернулась бы обратно в источник, из которого ее ранее откачивали.

возможность работы в вертикальном и горизонтальном положении – погружные насосы могут также работать в горизонтальном положении, что важно при низком уровне откачиваемой жидкости. Следует помнить, что такую ​​возможность допускают лишь немногие насосы, например ZDS, Pedrollo, Grundfos.

Подавляющее большинство погружных насосов могут работать только в вертикальном положении, горизонтальная установка может привести к его разрушению из-за недостаточного охлаждения – в особенности это касается насосов, работающих от двигателей с масляным охлаждением.

Преимущества и недостатки двух типов насосов

Одной из основных особенностей, которые дают винтовым насосам явное преимущество перед центробежными, является их устойчивость к высокому содержанию железа и песка в перекачиваемой жидкости.

Глубоководные винтовые насосы благодаря винтовой гидравлике, отвечающей за транспортировку воды, могут перекачивать жидкость с очень большим содержанием измельчающих материалов, например песка, - не опасаясь разрушения. Специальная конструкция с использованием червячного винта означает, что гидравлика не блокируется и, как следствие, не перегружает насос.

Иная ситуация с центробежными насосами. Допустимое наличие песка и других твердых частиц с абразивными свойствами в несколько раз ниже, чем в случае с винтовыми насосами. Конечно, существуют модели, например, насосы ZDS, приспособленные для перекачивания жидкостей с повышенным содержанием песка до 120мг/м³ .

У подавляющего большинства моделей центробежных насосов очень легко блокируются либо разрушаются рабочие колеса при перекачивании жидкостей, содержащих абразивные материалы. Это, в свою очередь, приводит к дорогостоящему ремонту или даже полной замене оборудования. Поэтому в случае с центробежными насосами стоит следовать рекомендациям производителя и использовать его только для чистой воды.

Срок службы винтовых и центробежных насосов. Здесь также винтовые насосы имеют явное преимущество перед центробежными. Срок службы червячного механизма намного дольше, благодаря простоте конструкции, и большей прочности червячного вала по сравнению с крыльчаткой.

КПД центробежных насосов и КПД винтовых насосов. Эффективность и высота подъема — важные характеристики, которые учитываются при выборе. В этом вопросе безоговорочным победителем являются центробежные насосы, при этом позволяя регулировать напор, в зависимости от скорости вращения крыльчатки. Устройства с винтовой гидравликой такой возможности не имеют, и могут перекачивать в среднем от 30 до 80 л/мин, что в несколько раз меньше.

Область применения винтовых и центробежных насосов

Погружные винтовые насосы, благодаря долговечной гидравлике, устойчивой к высокому содержанию песка в воде, используются там, где традиционные центробежные насосы не могут справиться. Особая конструкция позволяет использовать винтовые насосы в различных отраслях промышленности для перекачивания жидкостей различной плотности и вязкости, напр.

• сточных вод и шлама;
• питьевых жидкостей;
• химических жидкостей.

Винтовые насосы также очень часто используются для забора воды из глубоких песчаных колодцев, где большое количество песка может быстро вывести из строя центробежный насос.

Погружные центробежные насосы, несмотря на меньшую долговечность и меньший срок службы, центробежные насосы являются наиболее распространёнными. Благодаря лучшей эффективности и гидравлическому КПД их используют для:

• забора чистой и холодной воды при снабжении жилых домов
• подачи воды на фермы
• водоснабжения промышленных и производственных предприятий;
• на насосных станциях и станциях водоочистки.