Одним з важливих параметрів для насоса є висота всмоктування. Після зупинки насоса рідина має тенденцію випливати з усмоктувального трубопроводу. У цьому випадку після відновлення роботи при таких умовах він повинен буде перекачувати також повітряну пробку, яка утворюється у всмоктуючому трубопроводі. Для таких цілей використовують насоси для зважених, здатні пропускати через себе порції повітря і продовжувати працювати далі.

Існує безліч різновидів самоусмоктувальних насосів, що відрізняються як кількістю робочих коліс, так і їх типом і матеріалом. Зважених насоси можуть бути використані як для перекачування чистої води, так і нафти, стічних вод та інших рідин.

Зважених насоси використовують у випадках, що вимагають виконання одного або кількох із таких умов:

• самовсасиваемость
• перекачування середовищ з твердими включеннями
• перекачування середовищ з високою абразивністю
• перекачування в'язких рідин

Зважених насоси в основному відносяться до одного з наступних типів:

• об'ємні,
• вихрові,
• рідинно-кільцеві,
• відцентрові,
• ежекторні (з внутрішнім або зовнішнім ежектором).

Можливість самоусмоктування дозволяє розташовувати насос над рівнем рідини (поверхневий насос) без необхідності розміщення робочого органу (напівзанурювальної насос) або всього насосного агрегату разом з двигуном в обсязі робочого середовища (погружной насос).

Вихрові насоси з самовсмоктуючий здатністю зазвичай застосовують для перекачування чистих середовищ, що не містять твердих включень, і що володіють невисокою в'язкістю. Простота конструкції і експлуатації при цьому компенсує порівняно малу продуктивність і коефіцієнт корисної дії.

Рідинно-кільцеві насоси для зважених успішно застосовуються для перекачування пінних рідин. Їх також використовують для перекачування води, мазуту і дизельного палива. Робота таких насосів неминуче тягне за собою втрату частини робочої рідини, що виноситься з насоса разом з перекачується середовищем.

Як самоусмоктувальних насосів застосовують також вихрові і водокільцеві насоси з бічним каналом. Такі насоси займають проміжну нішу між об'ємними і відцентровими насосами і призначені для перекачування газо-рідинних сумішей, що не містять абразивні частки. Зважених насоси з бічним каналом володіють наступними характеристиками:

• здатність до Самовсмоктування,
• можливість транспортувати газ, не порушуючи потік рідини,
• відсутність пошкоджень в разі сухого ходу,
• низький показник NPSH.

Поршневі насоси для зважених мають значне обмеження по висоті всмоктування, вимагають постійного очищення клапанів на всасе і нагнітанні і зміни поршневих кілець при перекачуванні забрудненого середовища. Застосовуються в основному на судах.

У сфері індивідуального водопостачання часто зустрічаються відцентрові насоси для зважених. Відносно відцентрових насосів поняття «самовсмоктуючий» має на увазі, що він здатний перекачувати суміш газу і рідини (включаючи газові бульбашки) і створювати розрідження у всмоктуючому трубопроводі для підняття рідини з подальшим заповненням внутрішнього обсягу. Нижче наведені деякі їх особливості.

Конструктивні особливості самоусмоктувальних відцентрових насосів

• Простота конструкції і тільки одна рухома частина - робоче колесо;
• Теоретична можливість обточування робочого колеса;
• Легкий доступ до робочого колеса для огляду;
• Можливість роботи із середовищами з досить великими твердими включеннями;
• Можливість розташовувати самовсмоктувальний насос поза обсягу перекачується дозволяє не ускладнювати його конструкцію, а також значно спрощує процедури технічного огляду і ремонту. Можливість постійного моніторингу насоса значно зменшує ймовірність серйозної поломки.
• Досить довгий термін служби. Очікуваний термін служби для зважених насоса, що проходить регулярне технічне обслуговування, становить не менше 20 років.
• Зважених насоси можуть поставлятися з вільним валом, комплектуватися електродвигуном, дизельним двигуном, бензиновим двигуном, гідравлічною турбіною, а також поставлятися у вибухозахищеному виконанні.

Області застосування самоусмоктувальних насосів

Зважених насоси використовуються повсюдно в самих різних областях, починаючи з хімічної промисловості і закінчуючи приватним водопостачанням будинків. Їх застосовують для перекачування рідини з стічних колодязів, цистерн і підземних резервуарів.

Зважених насоси застосовують в теплохладотехніке, водопроводах і каналізації і т.д. Також при певних умовах самовсмоктувальний насос можна застосовувати для відкачування повітря з усмоктувальної лінії. Максимальна усмоктувальна здатність насоса визначає допустимі розміри і конфігурацію всмоктуючого трубопроводу.

промисловість:

Зважених промислові насоси на відміну від побутових мають, як правило, більшу продуктивність і підвищену надійність. Вони застосовуються на різного роду виробництвах і нафтосховищах, для усунення розлиття хімікатів на хімічних підприємствах, а також в гірничодобувній, металургійній і целюлозно-паперової промисловості, нафто- і газопереробці, водопостачанні та водовідведенні.

Перекачування різних середовищ:

• чисті або не сильно забруднені, нейтральні, кислі або лужні рідини;
• рідини, що містять пісок, іржу, мул або тверді частинки в підвішеному стані;
• чисті або забруднені нафтові продукти з низькою в'язкістю, такі як бензин, мазут, дизельне паливо без домішок, парафін тощо.
• розчинники;
• вапняне молочко;
• аерозолі і піна;
• розчин їдкого натру і т.д.

Промислові насоси для зважених використовують для промивання і охолодження (інструменту верстатів, шліфувальних кругів); циркуляції рідини для різання і загартування; уловлювання диму; відмивання паливних баків та ін.

Будівництво:

Відкачування паводкових вод; перекачування стічних вод; пожежогасіння; уловлювання небезпечних рідин; ЕКСКАВАЦІЙНЕ роботи по відкачці води з ям, каналів або водойм; осушення і зниження рівня грунтових вод (для ефективної закладки фундаменту під час будівельних робіт); Продуктивність води з свердловин або каналів; мийка бетонних поверхонь. Зважених насоси застосовуються також у виробництві будівельних матеріалів і для ремонту і технічного обслуговування інженерних комунікацій і мереж.

Роботи в море:

Завантаження та розвантаження рідких середовищ; насосно-осушувальні роботи; перекачування солоної або морської води; пожежогасіння; Продуктивність води для потреб санітарних служб і т.д.

Видалення відходів:

Перекачування забруднених, гарячих або корозійних стічних вод; перекачування вод, що містять пісок, мул або тверді речовини в підвішеному стані; дозування компенсаційних рідин; відкачка осаду.

Сільське господарство:

Поверхневий полив і зрошувальні роботи; перекачування і розпорошення рідкого гною або добрив; розподіл рідкого корму для тварин; перекачування макухи, молодих вин, фруктових соків і т.п.

Конструкція самоусмоктувальних насосів

Стандартна схема для зважених насоса:

При стандартному розташуванні обладнання насос (робочий орган насоса) разом з двигуном розташовується поза об'ємом рідини над її поверхнею. Безпосередньо в рідину опускається тільки усмоктувальний трубопровід, що закінчується зворотним клапаном, який необхідний для запобігання витікання рідини назад в резервуар (природний або штучний). Напірний трубопровід в свою чергу подає рідину від насоса до споживача і так само може бути оснащений зворотним клапаном.

Корпус для зважених насоса може бути виготовлений з чавуну, бронзи, нержавіючої сталі та інших сплавів. Побутові насоси для зважених для води виготовляють також з нержавіючої сталі, мідних сплавів і композитних полімерів.

Принцип роботи

Самовсмоктуючий насос дозволяє обходитися без додаткового зовнішнього всмоктуючого пристрою. Оскільки він розташовується над рівнем откачиваемой рідини, то перед виходом на робочий режим насосу необхідно підняти перекачується середу на певну висоту, яка не може перевищувати максимальну висота всмоктування. Зазвичай для пуску самовсмоктуючого насоса не потрібне попереднє заповнення усмоктувального трубопроводу, однак може знадобитися попереднє заповнення його робочої камери. Наявність зворотного клапана на всмоктуючому трубопроводі звільняє від необхідності повторної передпусковий заливки насоса. "Сухий" пуск насоса не бажаний, тому що може спричинити за собою вихід з ладу окремих деталей або всього насоса.

Видалення повітря з системи

Самовсмоктуючий насос не потребує установки ряду складних клапанів для відводу повітря. Коли газо-рідинна суміш потрапляє в робочий об'єм насоса, починається процес поділу фаз, при якому повітря спрямовується вгору і виводиться через вихідний патрубок, а вода продовжує циркулювати в насосі. Це продовжується до тих пір, поки все повітря не буде вилучено, після чого самовсмоктувальний насос продовжує працювати як звичайний насос. Як доповнення можуть використовуватися повітророзподільну камера, яка служить для виведення газових включень з системи, і заливальна камера, в якій розміщується запас рідини, що подається в насос для запуску процесу самоусмоктування.

Більш детально процес пуску самовсмоктуючого насоса з вхідний і розділової камерою виглядає наступним чином. Конструкція насоса дозволяє заповнювати робочу область насоса таким чином, щоб робоче колесо повністю заливалося перекачується середовищем. Рідина після заливки самостійно не здатна покинути відведений їй обсяг, а тиск повітря до і після насоса однаково.

При пуску насоса під дією відцентрових сил робочого колеса обсяг попередньо залитої рідини подається в розділову камеру. Це призводить до виникнення розрідження у всмоктуючому трубопроводі, внаслідок чого починається підсмоктування повітря. Підсмоктуватиметься повітря змішується з попередньо залитої рідиною, через що колесо починає перекачувати газо-повітряну суміш. Коли суміш надходить в розділову камеру, то починається процес поділу, в ході якого повітря йде в нагнітальний трубопровід, а рідина стікає назад на робоче колесо. Тим самим відбувається процес переміщення газу з усмоктувального трубопроводу без фактичного переміщення попередньо залитої рідини.

Зі зменшенням частки повітря у всмоктуючому трубопроводі перекачується рідина починає рухатися в бік насоса, поки не досягає робочого колеса. До цього моменту з усмоктувального трубопроводу віддаляється все повітря, і насос починає працювати як звичайний відцентровий. За таким же принципом перекачуються і окремі повітряні включення, які можуть виникнути в ході роботи насоса вже після виходу на нормальний режим роботи.

Відмінні риси самоусмоктувальних насосів

Здатністю до Самовсмоктування можуть володіти насоси різних типів, кожен з яких має свої специфічні особливості. Нижче наведено перелік переваг і недоліків відцентрових самоусмоктувальних насосів як найбільш поширених.

переваги:

• можливість перекачувати забруднені середовища і середовища з газовими включеннями,
• високий коефіцієнт корисної дії,
• самозаповнення всмоктуючого трубопроводу при запуску насоса,
• плавний перехід процесів при зміні режимів роботи,
• простота технічного обслуговування і експлуатації.

недоліки:

• Обмеження по висоті всмоктування,
• Необхідність попередньої заливки насоса і контролю, щоб уникнути пуску і роботи "в суху".

Усмоктувальна лінія самоусмоктувальних насосів

Зазвичай максимальний напір на всасе становить 7-8м (hs). Не зайвим буде зазначити, що в цю величину входить не тільки безпосередня висота підняття рідини від поверхні перекачується до насоса, але і значення гідравлічного опору, створюваного всмоктуючим трубопроводом (втрати на тертя + втрати в місцевих опорах).

Усмоктувальна лінія повинна мати номінальний діаметр трубопроводу не менше, ніж номінальний діаметр вхідного патрубка насоса. По можливості загальну довжину всмоктувальної лінії намагаються зробити якомога коротше, щоб знизити сумарний опір, зростання якого негативно позначається на всмоктуючої здатності насоса.

Також критичне значення може мати герметизація всмоктуючої лінії - протікання можуть привести до порушення роботи самовсмоктуючого насоса внаслідок попадання в усмоктувальний трубопровід повітря, що, в свою чергу, спричинить за собою поломку насоса.

Важлива і конфігурація всмоктуючої лінії. Вона повинна бути постійно висхідній у напрямку до насоса і не мати ділянок, в яких можуть утворюватися повітряні пробки. Такі пробки не тільки погіршують умови всмоктування, але крім цього їх важко видалити з трубопроводу.

Часто на всмоктуючий трубопровід встановлюють додаткове обладнання, таке як зворотний клапан і фільтр, що розміщується на вході в трубопровід. Зворотний клапан не дозволяє перекачується середовищі витікати з усмоктувального трубопроводу назад, завдяки чому не потрібно заливка насоса при повторному його запуску і підйом рідини із забірного резервуара до насоса. Замість зворотного клапана може бути використаний простий безповоротний клапан. Фільтр застосовується у випадках, коли перекачується середовище сильно забруднена різними домішками, такими як шматки бруду, листям, папером, деревною тріскою або кам'яною крихтою.

Звичайний насос не здатний замінити собою самовсмоктуючий. Проте, в разі відсутності будь-якої альтернативи, простий насос все ж може бути застосований в якості заміни. Однак це спричинить за собою необхідність попередньо заповнити рідиною як сам насос, так всю всмоктувальну лінію, що часто пов'язане з рядом труднощів. Крім цього потрапляння повітря в усмоктувальний трубопровід легко може спричинити за собою поломки не самовсмоктуючого насоса, а також вимагатиме повністю повторити процедуру заповнення всмоктуючої лінії перед відновленням роботи. На практиці подібні надзвичайні заходи призводять лише до необґрунтованих витрат і псування устаткування, тому для задач підйому води з глибини рекомендується використовувати тільки спеціально призначені для цього зважених насоси, характеристики яких підібрані відповідно до розрахунків умов всмоктування.

Важливі моменти, які необхідно знати при роботі з самовсмоктуючий насосами:

• Перед пуском самовсмоктуючого насоса необхідно виконати процедуру попередньої заливки, щоб уникнути "сухого" запуску, наслідком якого може стати вихід насоса з ладу.
• Що виникає в нагнітальному трубопроводі засунений, викликане скупченням бульбашок повітря в ньому, перешкоджає проходу повітря по всмоктуючому трубопроводу. Для запобігання таких ситуацій на нагнітальному трубопроводі необхідно розмістити воздухоотделітельний клапан між насосом і зворотним клапаном. За допомогою воздухоотделітельного клапана буде відбуватися відведення газових включень з системи.
• Кращим для самоусмоктувальних насосів є торцеве ущільнення. У разі сальникового ущільнення в нього не потрапила вода повітря, що буде призводити до ускладнення заливки і погіршення експлуатаційних якостей.
• При підборі самовсмоктуючого насоса завжди необхідно брати до уваги величину підйому рідини, для чого звертаються до графіка NPSH насоса.
• Вкрай важливо контролювати можливість появи витоків, так як вони здатні зменшувати зважених властивості насоса аж до повної їх втрати.
• При розрахунках необхідно прагнути до мінімально можливій висоті всмоктування і довжині усмоктувального трубопроводу і як наслідок більш короткому часі процесу заливки. Занадто довгий час заливки може привести до випаровування рідини в холодці відсіку до того, як процес заливки буде завершено.
• Коли насос використовують на забруднених ділянках, рекомендується установка сітчастого фільтра, який запобіжить скупчення твердих домішок в холодці відсіку.
• Щоб уникнути противодавления в напірному трубопроводі, яке може перешкоджати заливці самовсмоктуючого насоса, необхідно особливу увагу приділити установці заливний перепускний лінії.