4.Насоси.

По принципу дії насоси бувають

1. лопатеві,

2. об’ємні

3. струминні.

В лопатевих (відцентрові та вихрові) рідина переміщується під дією обертання робочого колеса з лопатками;

до об’ємних відносяться поршневі, шестеренчасті та інші;

струминні включають підйомники, в яких для подачі рідини використовується енергія другого його потоку.

Застосовуються водопідіймачі наступних типів:

ерліфти, в яких для підйому води використовуються енергія стиснутого повітря; водочерпальні (стрічкові і шнурові), в яких змочується безперервно рухаюча стрічка або шнур;

гідроударні (гідравлічні тарани), в яких використовується енергія гідравлічного удару, виникаюча в трубі при різному гальмуванні потоку води;

інерційні (вібраційні), в яких використовується сила інерції при швидкій зміні тиску.

Лопатеві насоси мають основним робочим органом колесо з лопатями. Залежно від форми робочого колеса і характеру руху рідини лопатеві насоси поділяються на відцентрові, діагональні і осьові.

Відцентрові насоси за конструкцією можуть бути горизонтальні, вертикальні, одно-, дво- і багатоступінчасті, одно- та двостороннього входу. По створюваному напору їх ділять на низьконапірні — до 20 м (0,2 МПа), середньонапірні — від 20 до 60 м (0,2—0,6 МПа) та високонапірні — понад 60 м (0,6 МПа).

Відцентрові насоси типу К та КМ призначені для подачі води з відкритих джерел і шахтних колодязів. Букви і цифри, які входять у марку насосу, наприклад 2 КМ-6, означають: діаметр всмоктуючого патрубка у дюймах (1 дюйм = 25,4 мм); К — консольний; М — моноблочний; 6 — коефіцієнт швидкохідності насоса, зменшений у 10 разів.

Свердловинні відцентрові насоси серії ЕЦВ та ЕПН призначені для підняття води з свердловин і розміщуються безпосередньо у воді. Марки насосів розшифровують так: Е — електричний, Ц — відцентровий, В — водопідйомний. Три цифри, які йдуть за буквами, означають: перша — мінімальнийвнутрішній діаметр обсадної колони свердловини у дюймах, друга — подача у м³/год, остання — напір у метрах.

Вихрові насоси мають більш високий напір при тих же швидкісних режимах. Марка насоса означає: перша цифра — діаметр вхідного патрубка, В — вихровий, друга цифра — діаметр напірного патрубка.

Водоструминні установки типу ВН, ВНШ служать для підняття води з трубчастих і шахтних колодязів глибиною до 75 м.

Відцентрові насоси застосовують для забору і подачі води з поверхневих джерел, шахтних і трубчастих колодязів.

Вони діляться:

1. за розташуванням осі – на горизонтальні і вертикальні;

2. за числом робочих коліс – на одноколісні, багатоколісні або багатоступінчасті;

3. за способом підведення рідини до робочого колеса – з однобічним і двобічним входом;

4. за місцем установки – на поверхневі, заглибні і плаваючі.

За величиною напору відцентровані насоси бувають низького тиску – до 20м, середнього тиску – до 40 – 60м; високого тиску понад 60м.

         До переваг відцентрованих слід віднести:

1. простота конструкції і надійність в роботі;

2. мала вага і незначна площа для їх установлення;

3. зрівноваженість в роботі, що дає можливість обійтись без масивних фундаментів;

4. великі оберти, що дозволяє з’єднувати його безпосередньо з електродвигуном;

5. відсутність ударів та вібрацій в трубопроводах;

6. можливість рідини із значною кількістю в них механічних домішок.

         Як недолік вважається необхідність заливання відцентрованих насосів та всмоктувальної труби водою перед пуском і мала висота всмоктування.

Робоче колесо відцентрованого насоса закріплюється на валу і обертається в корпусі. При обертанні робочого колеса вода, залита в насос перед пуском, захоплюється лопатями і під дією відцентрової сили рухається по міжлопатевими каналами від центра колеса, одержує приріст швидкості, тобто кінетичної енергії, яка потім завдяки спіральній формі корпусу переходить в енергію тиску. При витісненні води із робочого колеса в центрі його створюється розрідження, внаслідок чого вона під дією атмосферного тиску через приймальний клапан поступає із джерела в насос.

Особливістю відцентрових насосів являється тісний взаємозв’язок між подачею і напором. Із збільшенням подачі напір насоса зменшується, а із зменшенням збільшується.

Робота насоса характеризується наступними основними показниками:

1. подача Q, м³/год., м³/_с;

2. напір Н, м;

3. споживча потужність N, кВт;

4. частота обертання робочого колеса n, с^-1, хв^-1;

5. коефіцієнт корисної дії (ККД)%.

У практиці сільського господарства для подачі води з температурою до +80⁰С застосовують відцентрові насоси консольного типу К і КМ. За величиною подачі і напором даний тип насосів ділиться на 19 типорозмірів (подача змінюється з 0,45 до 360 м³/год при напорах від 8,8 до 98м.

Для фермерських господарств Харківський електротехнічний завод випускає електронасоси побутові відцентрові типу БЦНМ.

Марка насоса: букви і цифри, наприклад БЦНМ 3/17, означають: Б – побутовий; Ц – відцентровий; Н – насос; М – моноблочний; 3 – номінальна подача насоса в м³/год; 17 – висота напору при установці насоса на поверхні води в м вод. ст.

Насос БЦНМ зображає собою моноблок, який складається із асинхронного однофазного конденсаторного електродвигуна з короткозамкнутим ротором і відцентрового насоса. Висота всмоктування для всіх відцентрових насосів не перевершує 7м. З метою отримання найбільшої подачі слід установлювати насос так, щоб максимально наблизити його до поверхні води.

         Заглибні відцентрові насоси в тваринництві найбільше застосовуються на фермах з добовою витратою води  10 м³ і більше. Вони призначені для підйому води із глибоких свердловин неагресивної води з температурою до +25⁰С і вмістом механічних домішок не більше 0,01% (за вагою). За подачею вони бувають від 1,6 до 670 м³/год, напором від 15 до 640м і споживною потужністю від 0,5 до 500 кВт. Заглибні насоси мають сухі, маслозаповнені, напівсухі і мокрі електродвигуни.

         Найпростішими за конструкцією є насосні агрегати з мокрими електродвигунами. Вони надійні в експлуатації, економічні і дістали широке застосування в сільському господарстві.

         Насоси типу ЭЦВ і ЭПН агрегатуються  водозаповненими електродвигунами. Насос ЭЦВ – 4 приводиться в дію за допомогою однофазного двигуна з ізольованим від води статором. Інші насоси типу ЭЦВ приводяться в дію трифазними електродвигунами. Гумово-металеві підшипники змащуються водою, яка знаходиться в корпусі. В насосах типу ЭЦВ вали з’єднані жорсткою муфтою, а в насосах типу ЭПН двигун і насос з’єднані фланцем. При установці насосів в свердловину вони мають бути занурені нижче динамічного рівня на 1 – 1,5м.

Марка насоса, наприклад ЭЦВ 6 – 10 – 80 розшифровується так: Э – електропогружний; Ц – відцентровий; В – високонапірний;  6 – зменшений в 25 раз мінімальний діаметр свердловини, мм;        10 – подача, м³/год; 80 – напір, м.

         Заглибні насоси з електродвигунами над свердловиною називаються артезіанськими і випускаються типів АТН, АН і А. Вони розраховані на подачу води з свердловини від 20 до 1440 м³/год при напорі від 20 до 138м.

Серед нових конструкцій слід відмітити вібраційні насоси, принцип роботи яких полягає на використанні інерційних сил, які виникають під дією коливальних процесів в подавальній рідині.

Електромагнітний вібраційний насос призначений для подачі води із шахтних колодязів і бурових свердловин з мінімальним діаметром обсадних труб 100 мм і динамічним рівнем води до 40м. За допомогою електромагніта створюється коливальний рух поршня. При русі поршня вверх клапан відкривається, вода всмоктується в надклапанну  порожнину і одночасно поршень штовхає рідину між діафрагмою і основою. Діафрагма створює інерційні сили, завдяки яким створюється напір і подача води.

Насоси і водопідйомники — у сільськогосподарському водопостачанні в основному застосовуються відцентрові, вихрові та струминні (табл. 235—237).

Таблиця 235.

Технічна характеристика насосів типу К та КМ

Марки насосів	Подача, м3/год	Напір, МПа	Потужністьелектродвигуна, кВт
11/2 К-6	14—6	0,14—0,20	1,5
11/2 КМ-6	14—6	0,14—0,20	1,5
3 К-9	54—30	0,27—0,34	7,5
2 К-6	30—10	0,24—0,34	4,0
2 КМ-6	30—10	0,24—0,34	4,0

 

Таблиця 236.

Технічна характеристика свердловинних, відцентрових насосів типу ЕЦВ і ЕПН

Марки насосів	Діаметр обсадної колони, дм	Подача, м3/год	Повний напір, МПа	Макси- мальний робочий рівень води, м	Потужність електро-двигуна, кВт
ЕЦВ 4-1,6-6,5	4	1,6	0,65	50	1,0
ЕЦВ 5-4-125	5	4	1,25	100	4,5
ЕЦВ 6-110-235	6	10	2,35	215	11
ЕЦВ 8-16-140	8	16	1,40	125	12
ЕЦВ 10-120-60	10	120	0,65	40	32
ЕПН 6-10-80	6	10	0,80	60	4,0
ЕПН 6-16-110	6	16	1,10	90	8,0
ЕПН 8-63-110	8	63	1,10	90	44
ЕПН 10-120-115	10	120	1,15	96	56

       

Таблиця 237.

Технічна характеристика вихрових насосів типу В

Марки насосів	Подача, м3/год	Повний напір, МПа	Потужність електродвигуна, кВт
ВК—1/16	2,40—4,17	0,34—0,15	1,5
ВКС—1/16	2,45—4,90	0,36—0,14	1,5
І В—0,9 м	1,00—2,50	0,37—0,95	1,5
3 В—2,7	20—35	0,90—0,40	22

 

Відцентрові насоси за конструкцією можуть бути горизонтальні, вертикальні, одно-, дво- і багатоступінчасті, одно- та двостороннього входу. По створюваному напору їх ділять на низьконапірні — до 20 м (0,2 МПа), середньонапірні — від 20 до 60 м (0,2—0,6 МПа) та високонапірні — понад 60 м (0,6 МПа).

Відцентрові насоси типу К та КМ призначені для подачі води з відкритих джерел і шахтних колодязів. Букви і цифри, які входять у марку насосу, наприклад 2 КМ-6, означають: діаметр всмоктуючого патрубка у дюймах (1 дюйм = 25,4 мм); К — консольний; М — моноблочний; 6 — коефіцієнт швидкохідності насоса, зменшений у 10 разів.

Свердловинні відцентрові насоси серії ЕЦВ та ЕПН призначені для підняття води з свердловин і розміщуються безпосередньо у воді. Марки насосів розшифровують так: Е — електричний, Ц — відцентровий, В — водопідйомний. Три цифри, які йдуть за буквами, означають: перша — мінімальнийвнутрішній діаметр обсадної колони свердловини у дюймах, друга — подача у м³/год, остання — напір у метрах.

Вихрові насоси мають більш високий напір при тих же швидкісних режимах. Марка насоса означає: перша цифра — діаметр вхідного патрубка, В — вихровий, друга цифра — діаметр напірного патрубка.

Водоструминні установки типу ВН, ВНШ служать для підняття води з трубчастих і шахтних колодязів глибиною до 75 м.