Давление скважинных насосов – оптимальные значения и способы их регулирования в системе водоснабжения

Давление скважинных насосов – оптимальные значения и способы их регулирования в системе водоснабжения

Напор насоса – это параметр, который в обязательном порядке рассчитывается и учитывается при покупке прибора. Под ним понимается энергия, которая передается жидкости от движущегося элемента насоса (крыльчатка, винт) и помогает преодолеть ей сопротивление труб, подняться по ним.

Обратите внимание! Величина измерения напора – метры водяного столба.

Необходимый напор прибора складывается из высот и расстояний, которые необходимо преодолеть жидкости в системе, чтобы ее излив в максимальной точке разбора был достаточным. При этом на каждый метр горизонтально проложенных труб приходится 10 м напора.

Давление жидкости в системе водоснабжения – это сила, с которой она давит на стенки труб при движении. Измеряется в барах. Иногда используются и атмосферы, но здесь имеется небольшая погрешность – 1 бар = 1,0197 атмосфер. Прибор, поднимающий воду на высоту 10 м, создает на выходе давление в 1 бар. Это так называемое давление нагнетания насоса.

Таким образом, если в вашем доме необходимо поднять воду на высоту 30 м, то насос должен создавать давление минимум в 3 бар. Если насосное оборудование подобрано неправильно, в системе возникли неполадки, то показатель может отклониться от нормального. Что же делать тогда?

Секретные показатели для выбора насосов

Каждая скважина или колодец имеют свои характеристики или показатели. Это глубина, диаметр рабочей колоны, статический и динамический уровни воды.

Если с колодцами более-менее понятно или даже видно, то со скважинами сложнее. Тут не заглянешь, не промеришь, не пощупаешь.

Однако, без этих показателей, невозможно правильно подобрать нужный насос для скважины. Да и остальные составляющие системы автоматики водоснабжения , тяжело выбрать.

Когда мощный насос опущен в скважину ниже нужного уровня , он может порвать скважинный фильтр и оставить Вас без воды.

А вот если насос установить выше положенного, то он будет срезать уровень воды в скважине и долго наполнять систему и создавать давление.

Часто к нам обращаются с просьбой почистить скважину, сетуя на перебои с водой и загрязненную латунную сетку фильтра скважины.

На самом деле, оказывается, что насосу просто не хватает воды. Его нужно опустить глубже на пару метров. А чтобы правильно установить, нужно знать эти самые показатели, характеристики скважины.

Их, как правило, нет! То буровики не оставляют документы, то заказчики теряют, забывают. Толи это секретная информация.

Чаще, конечно, те, кто делает скважины, оставляют какую-то бумажку о том, сколько пробурили и о наличии воды. Даже называют этот листок — паспорт скважины. Это все не то!

Откуда же взять эти показатели? И какие именно нужны, чтобы выбрать насос для скважины?

В первую очередь, это диаметр трубы скважины. Во-вторую, откуда берется вода?Из песка или известняка? Эти показатели вы, наверняка, уже знаете или можете самостоятельно измерить.

А вот от буровиков, обязательно получите эти секретные показатели:

• статический уровень воды
• динамический уровень воды
• дебит (производительность) скважины
• внутренний диаметр обсадной трубы
• с какой глубины и какое время велась откачка

Есть ещё один показатель – диаметр насоса, но о нем отдельно.

Изменение давления в автономной системе водоснабжения ↑

Прежде чем выявлять отклонения давления в трубопроводе, необходимо узнать об оптимальных величинах.

Показатели для комфортного водопотребления ↑

Считается, что для комфортного потребления воды в частном доме достаточно 2,5-4 бар. Допустимо повышение давления до 6 бар. В характеристиках к каждому сантехническому изделию указывают минимальную и максимально допустимую величину этого показателя. Слишком высокое давление может привести к быстрому износу и выходу из строя особо чувствительной сантехники.

Если насос создает на выходе давление в 2 бара, то этого вполне достаточно для привычных процедур: принятия душа, умывания, мытья посуды, стирки и т. д. Но вот для джакузи или полива больших участков, понадобится 4 бара.

Учтите и тот момент, что домочадцы и гости могут использовать одновременно несколько точек водоразбора. По этой причине в каждой из них рекомендуется поддерживать значение в 1,5 бара.

Низкое давление в системе водоснабжения ↑

Давление может понизиться по многим причинам. Некоторые из них:

• Активное водопотребление в жаркое время года.
• Малый дебит скважины. В этом случае не происходит своевременного восполнения в ней запасов воды.
• Использование слишком мощного насоса.

Способов решения проблем несколько. Это может быть замена имеющегося насоса (коррекция его мощности), установка повысительного насоса, установка насосной станции с гидроаккумулятором. Первые два способа не решат проблему, если она заключается в малом дебите скважины. В этом случае рекомендуется использовать расширительный мембранный бак.

Мембранный бак для поддержания давления в системе ↑

Мембранный бак (гидроаккумулятор) предназначен для поддержания оптимального давления в напорной системе водоснабжения загородного дома. Добавьте к нему реле давления – вот вам и насосная станция. Обратите внимание, гидроаккумулятор не создает, а именно поддерживает давление, создаваемое насосом.

Что представляет собой мембранный бак? Это емкость, внутреннее пространство которой разделено на две части мембраной. Одна часть заполнена воздухом, а в другую подается вода.

Когда вода заполняет предназначенную для нее половину, то имеет место сжимание воздуха во второй камере. Это продолжается до тех пор, пока на определенном значении не сработает реле давления и не отключит насос. Контролировать состояние системы можно с помощью манометра.

Когда в точке водоразбора открывается кран, воздух начинает давить на мембрану бака, выталкивая из него имеющуюся воду.

Обратите внимание, что в этот момент насос не работает! Он запускается автоматически в тот момент, когда давление в расширительном баке падает до заданного значения.

Использование гидроаккумулятора позволяет накапливать запас воды до тех пор, пока ее уровень в скважине не восстановится до рабочей отметки, когда насос беспрепятственно сможет ее выкачивать. В связи с этим мембранный бак имеет различные объемы. Выбирая изделие, ориентируйтесь на свои потребности в воде, мощность установленного насоса и данные в паспорте скважины.

Как понизить давление в системе водоснабжения ↑

Иногда давление в системе может быть слишком сильным. Такая ситуация возникает в случаях, когда при мощном насосе потребление воды скудное, точек ее забора мало. Решить проблему помогут редукционные клапаны или, как их называют в простонародье, редукторы. Путем снижения давления в трубопроводе они предотвращают возникновение гидроударов и существенно продляют срок эксплуатации установленной сантехники.

Редукторы врезаются в систему соответственно направлению движения воды. Они имеют два патрубка – входной и выходной. К первому вода поступает под большим давлением, а из второго – выталкивается с меньшей силой. Такой эффект достигается за счет выравнивания усилий установленной внутри редуктора надстроечной пружины и мембраны.

Таким образом, приобретая насос или устанавливая целую насосную станцию, необходимо тщательно производить расчеты. Учтите объем потребления воды, количество точек водопотребления, глубину скважины, ее дальность от дома и т.д. Неправильные или несвоевременные подсчеты приведут вас к незапланированным и в большинстве случаев необоснованным тратам.

Не можете справиться самостоятельно? Пригласите специалистов. Они выполнят не только все расчеты, но и помогут подобрать гидротехническое оборудование, установят его должным образом.

Выбор погружных насосов

При выборе насосов следует отталкиваться от их технических характеристик. Обязательно учитываются такие параметры, как производительность и максимальная высота.

Для начала следует обратить внимание на глубину скважины, обязательно нужно замерить глубину у себя на участке. Важно знать, до какой отметки разрешено погружать устройства. После достижения грузом поверхностного зеркала нужно будет сделать отметку. Учитывайте диаметр скважины при выборе устройства, при выборе погружного насоса следует учитывать его технические характеристики, самая важная — размер. Величина диаметра насоса обозначена в дюймах. Как правило, используется диаметр в 3,5-4 дюйма.

Производительность насоса – характеристика, который используется для перекачки за единицу времени. Чтобы провести расчет производительности, следует определиться с количеством смесителей. Устройства употребляют около 600-700 литров в час.

Потребность устройства в доме обязательно следует учитывать, как правило, используются модели с мощностью от 20 до 200 литров в сутки. 2 тысяч литров в сутки хватает не только для потребления проживающих, а еще и для полива зеленых насаждений.

Напор устройства – очень важный критерий. Чтобы рассчитать данную характеристику, необходимо выяснить, какую глубину имеет скважина, это обязательно. Для оснащения дома требуются агрегаты с напором в 90м. Насос монтируется способом погружения в скважину на стальном тросе. Жидкость подается через шланг.

Для установки арматуры потребуются резьбовые соединения. Размеры насоса очень важно учитывать, нужно оставаться погруженным в воду. Обязательно учитывается допустимая загрязненность воды. Приборы, которые оборудованы системой автовыключения. Можно купить обычный насос, а автоматику установить позже.

Степень загрязненности воды – важный параметр. Если скважина будет находится на песчаной почве, то качество воды будет важным.

Обращаем внимание на материалы оборудования, корпус погружного насоса должен быть изготовлен из качественного материала, который не подвержен коррозии. Это могут быть чугунные изделия и нержавеющая сталь.

Существуют разные бренды, которые зарекомендовали себя в качестве надежных производителей. Следует обратить внимание и на параметр, который указан в техническом паспорте изделия.

Обязательно нужно обращать внимание на дополнительные опции насоса и его комплектность. Многие модели оснащены обратными клапанами и фильтрами очистки. Среди необходимой арматуры – фитинги, муфты. Проверьте, все ли детали есть в комплекте. Огни должны быть качественными и долговечными.

Насос для скважины. Глубинный или поверхностный

Я вкратце расскажу о тех и других насосах для скважин и в конце рассмотрим плюсы и минусы каждого.

Когда вы годами пользуетесь общим водопроводом, где вам то отключат воду, то грязная пойдет или еще хуже, у вас привозная вода, вы, конечно, мечтаете о своем колодце или скважине.

И вот, у вас на участке готова скважина. Вы своими глазами видите живительную влагу, еще грязную, с песком и глиной, но начинающую осветляться. Вы настолько рады, что все остальное, уходит на второй план.

С радостью рассчитываетесь с буровиками, лишь бы побыстрее заровнять всю грязь после них, отмыть забор и насладится собственным источником воды.

За этой радостью часто и документы забывают спросить, а уж про оборудование для скважины, и подавно.

А ведь первое, что вам понадобиться, чтоб достать воду из колодца или скважины, это как раз оборудование. В частности, насос для скважины.

Помимо того, что уже написано в этой и многих других статьях, я хотел бы поговорить еще об одном виде насосов. Поверхностных.

Тем самым облегчить вам задачу, когда станет выбор, погружной или поверхностный насос установить в скважину или колодец.

Поверхностными могут быть, как готовые насосные станции, так и отдельно стоящие насосы. Реле, манометр и гидроаккумулятор устанавливаются в любом месте системы водоснабжения.

Есть конечно и ручные качалки и бензиновые мотопомпы, но я буду говорить про, бытовые электрические.

Если у вас скважина не глубокая, 20–40 метров, а уровень воды порядка 5–15 метров, вы смело можете рассматривать поверхностный насос как альтернативу погружным. Тем более, если в доме найдется пара свободных метров.

Даже если в ваших краях насосная станция окажется намного дороже погружного насоса, поверьте в будущем, вы все равно сэкономите на подъемах и спусках в скважину, тросах, клапанах и т.д. и т.п.

Конечно, насосные станции у многих ассоциируются с колодцами, но, по сути, нет никакой разницы, откуда она будет качать воду. Лишь бы параметры насоса подходили для вашего колодца или скважины.

При установке насоса наверху, нужно ставить его как можно ближе к скважине. Если в доме, то ближняя к скважине, хозяйственная комната, если есть полноценный кессон, то лучше в кессоне.

Когда вам в магазине говорят данные по насосу — напор 50, а высота подъема 8 метров, то под этим понимают, что насосу легче толкать чем всасывать. Хотя и эти значения скорее номинальные.

Есть несколько профессиональных хитростей, для увеличения этих показателей. И мы обязательно их разберем.

Насосную станцию, даже в дачном варианте, можно установить около скважины, накрыв её декоративным строением или просто навесом. Тогда можно и делать отводы для полива, бани или мойки машин.

Когда станция в доме, под отводы придется специально делать отверстия.

Итак, что выбрать? Погружной или поверхностный насос?

В плюсы поверхностного запишем:

• Простота монтажа и подключение водопровода.
• Контроль давления и всей автоматики
• Быстрая смена насоса при необходимости

Минусы, конечно, тоже есть:

• Шум при работе. Если брать подороже, будет тише
• Требует места в помещении, если нет кессона или котельной
• После слива воды, для пуска нужно заливать воду

Погружные насосы. Плюсы:

• Никакого шума в доме. Кроме щелчков реле.
• Дополнительные отводы можно делать на улице, минуя фильтры
• По статистике, служат дольше

Минусы:

• Сложный монтаж. Самому, правильно, вряд ли сделать.
• Подключение электричества. Нужно вести провод к скважине
• Сложно проверить работоспособность при необходимости

Помните! Оборудование водоснабжения, всегда индивидуально. Кому-то нужно больше воды, кому-то напор слабее, а кому-то только чайник наполнить. Поэтому не стоит особо ориентироваться на соседа в этом вопросе. А вот что купить вместе с насосом, можно поинтересоваться.

Итак, мы с вами разобрали:

3 основных типа погружных насосов

Секретные показатели для выбора насосов

Зачем знать диаметр насоса

Глубинный или поверхностный

К этой теме можно отнести и еще несколько статей. Почитайте их и картина под названием «Насос для скважины» станет полной.

Как уменьшить производительность скважинного насоса (чтобы он не превышал дебит скважины)

Мы уже неоднократно писали, что расход скважинного насоса должен минимум на 10-15% быть меньше дебита скважины (например, см. статью «Скважинные насосы – большая глубина не проблема» или «Как подобрать скважинный насос»). Последствий несоблюдения этого условия может быть несколько:

– насос выкачает из скважины всю воду и, если не предусмотрена его защита от сухого хода (работа всухую, без воды), то просто серьезно выйдет из строя (расплавятся подшипники);

– постоянное осушение скважины насосом быстро приведет к ее заиливанию.

Но зачастую дебит песчаной скважины меньше расхода насоса. Например, меньше 1м 3 /ч, а минимальный расход того же скважинного насоса Grundfos – 1.7 м 3 /ч (Grundfos SQ первой серии). В насосах Водомет есть модели с минимальным расходом 0,45-0,6 м 3 /ч. Но, во-первых, многие не хотят покупать такие насосы, предпочитая более надежные и технически совершенные зарубежные марки. Во-вторых, насосов Водомет в трехдюймовом исполнении вообще не существует. Кроме того, возможна ситуация, когда насос достается по случаю, а не подбирается под конкретные характеристики скважины. Как в таком случае поступать?

Выход один – искусственно уменьшить расход скважины. Как это сделать? На специализированных форумах по водоснабжению этот вопрос многократно обсуждался, что говорит об актуальности проблемы. Давались разные советы, но всех их можно свести к следующим вариантам:

1. Уменьшить мощность, а значит и расход насоса путем уменьшения напряжения, подводимого к нему (например, при помощи ЛАТР).

2. Уменьшить расход при помощи понижения частоты вращения вала двигателя (частотное регулирование).

3. Увеличить гидравлическое сопротивление в системе, например, поставив вентиль или кран.

4. Часть воды туже вновь сбрасывать в скважину.

Рассмотрим подробнее, каждый из этих вариантов.

1. Уменьшение напряжения, подводимого к насосу. Крайне нежелательный вариант. Производитель в паспорте к насосу всегда указывает, что допустимые колебания напряжения составляют ± 10%, а то и ±5%. Все системы управления насосов имеют защиту от просадок напряжения.

2. Уменьшение частоты вращения вала двигателя. Сейчас только насосы Grundfos серии SQE позволяют частотное регулирование в пределах 65-100% диапазона расхода и напора. Заметим, что эти насосы имеют высокую стоимость, даже по сравнению с отнюдь не дешевыми насосами Grundfos серии SQ (отличие именно в возможности частотного регулирования).

3. Увеличение гидравлического сопротивления. В принципе, такой вариант возможен. Но не желателен. Что значит увеличенное гидравлическое сопротивление? Ведь согласно закону сохранения энергии, чем выше статическое давление (которое как раз и растет при увеличении гидравлического сопротивления), тем ниже скорость жидкости. Но не забываем, что скважинные насосы охлаждаются водой, которую перекачивают. И уменьшение скорости водяного потока означает ухудшения отвода тепла, что ведет к перегреву насоса. Минимальная скорость водяного потока должна быть не менее 0,5м/с.

Перепускание части воды обратно в скважину. Против этого варианта у нас никаких возражений нет за исключением того, что часть энергии расходуется зря (кстати, в предыдущем варианте тоже, так как насосу приходится преодолевать повышенное гидравлическое сопротивление). Конструктивно это реализуется следующим образом. В трубу до мембранного гидроаккумулятора врезается труба с краном, второй конец которой опускается в скважину. Регулируя проходное сечение крана, можно легко добиться необходимого фактического расхода насоса. Учитывая, что малодебитные песчаные скважины в основном используются для летних домиков, такой вариант вполне приемлем, так как суммарный перерасход электроэнергии будет не слишком велик.

Реле давления РДМ 5 – регулировка и инструкция к применению

Реле и датчики

Живя в городской квартире, мы не знаем о том, как устроена водопроводная система многоквартирного дома. Наша задача открыть кран, а уж из нее точно пойдет вода под определенным напором, достаточным и удобным для пользования. В частном домостроении все обстоит иначе, потому что приходится научиться разбираться во всех коммуникационных сетях, и в водопроводе тоже. А здесь без реле давления не обойтись. Итак, тема этой статьи: реле давления РДМ 5 – регулировка, инструкция к пользованию.

Реле давления РДМ-5

Почему выбрана именно марка этого прибора? Все дело в его высоких технических и эксплуатационных характеристиках. Судите сами:

• Работает от сети напряжением 220 вольт, а это большое удобство, то есть вставил вилку в розетку, и больше ничего делать не надо.
• Может быть использовано при температуре от 0С до +40С.
• Диапазон давление (рабочее) от 1,0 атм. до 4,6.
• На заводе само реле настраивают: нижний уровень 1,4 атм., верхний 2,8 атм.
• Перепад давления составляет 1,0 атм. – это минимальный показатель.
• Степень защиты 1P 44.
• Внутренний размер соединяемых патрубков – ¼ дюйма. Установить своими руками прибор будет несложно.

Принцип работы

Итак, устройство РДМ 5 – это реле двухконтактное, используемое для коммутации электрической сети. Оно срабатывает только в зависимости от напора воды. Вот его принцип работы:

• Производится регулировка прибора по нижнему и верхнему пределу. Если давление воды в насосной станции дома ниже верхнего предела, то контакты самого реле замкнуты, то есть, по его электрической схеме проходит ток. Значит, сам насос работает.
• Как только напор воды в системе переходит верхний предел, реле срабатывает на отключение подающей сети, то есть, его контакты размыкаются.

Как видите, принцип работы реле давления достаточно прост. Здесь главное, точно провести настройку по пределам.

Как правильно провести регулировку

Часто сталкиваешься с такой позицией установщиков, что, мол, выставленное давление реле на заводе достаточно, чтобы водопроводная система работала комфортно и удовлетворяла требования хозяина дома. Но, как показывает жизнь, переехав в свой собственный частный дом, где установлена современная насосная станция с реле давления, напор воды нас не удовлетворяет (он мал). Просить, чтобы специалист отрегулировал давление в системе, бесполезно (чаще всего), поэтому стоит самостоятельно разобраться в этом вопросе.

Итак, водопроводная система дома чаще всего состоит из:

• Точка забора воды – это может быть труба водопровода поселка или скважина с погружным насосом.
• Реле давления с гидроаккумулятором.
• Водоочистка в виде системы емкостей и фильтров.
• Потребитель.

Как правильно проводится регулировка реле давления. Во-первых, необходимо понять, какой напор будет необходим, чтобы его было достаточно в процессе открытия всех точек потребления, особенно это касается душа, как самого мощного потребителя. Во-вторых, необходимо знать давление в точке забора воды. Ведь как работает реле, а соответственно насос. Если давление в точке забора будет ниже 1,4 атм., то реле даже не включится, то есть, насос работать не будет. Это нередко случается в том случае, если ваш частный дом подключен к поселковой водопроводной сети, где давление чаще всего не поднимается выше 1,0 атм.

Если забор воды производится из скважины или колодца при помощи насоса, то давление в домашней сети будет зависеть от технических параметров агрегата. Во всяком случае, не ниже 2,0 атм. То есть, можно не волноваться, что реле не включится, поэтому можно смело проводить его регулировку.
Как настраивается нижний предел давления

В первую очередь необходимо отрегулировать нижний уровень напора. На корпусе реле установлены две гайки. Первая (она большего размера) регулирует именно нижний уровень, вторая разницу между нижним пределом и верхним. Нас интересует первая. С помощью этой гайки изменяется состояние фиксирующей пружины. При вращении гайки по часовой стрелке производится сжатие пружины, тем самым увеличивается нижний предел давления воды в системе. При вращении против часовой – снижение.

Давайте рассмотрим пример, где есть необходимость поднять верхний предел, скажем, до 4,0 атм., а нижний оставить в заводских пределах. Для этого нужно большую гайку крутить по часовой стрелке до необходимого показателя. Гайка меньшей величины также крутится по часовой стрелке до показателя, при котором насос будет включаться при давлении 1,4 атм.

Правда, этот способ, как показывает практика, не самый точный. Тем более в заводских настройках чаще всего пружина малой гайки практически ослаблена, так что не создает необходимой разницы давлений. Оптимальный ее показатель – это 1,0 атм., а фактически – 1,3 атм.

Поэтому стоит провести регулировку по-другому. К примеру, выровнять давление с помощью гидроаккумулятора (это специальные расширительные бачки для водопроводной сети, они синего цвета). Правда, этот способ достаточно сложный и длительный. В принципе, приходится подбирать давление способом «тыка». То есть, настроили реле, вставили его у системы водопровода, включили насос. Если показатели не совпали, надо провести полное отключение, слить воду из расширительного бачка (из нижней его части), стравить воздух из его верхней части. И таким образом подгонять параметры напора до необходимых. А это может занять много времени.

Внимание! Давление в воздушной части гидроаккумулятора должно быть на 10-20% меньше нижнего предела срабатывания насосной станции. Такую регулировку можно провести только на расширительном баке, который отключен от водопровода.

Есть еще один вариант, но для этого придется снять корпус реле и изготовить переходник, потому что тестирование и регулировку придется проводить не водой, а воздухом с помощью компрессора. Именно манометр компрессорной установки будет служить точным ориентиром давления в устройстве. При этом тут же на месте можно при включенном компрессоре проводить настройки реле. Это удобно и быстро, к тому же достаточно точно.

Схема подключения реле

И еще несколько полезных советов.

• Включать реле давления можно только в розетку с заземлением.
• Сечение подводящего электрического кабеля должно соответствовать мощности насосной установки.
• Будет лучше, если в электрическую схему водоснабжения дома установить последовательно еще одно реле напора с чуть большими порогами давления. Потому что у прибора РДМ 5 часто залипают контакты.

Заключение по теме

Как видите, настройка (регулировка) реле напора РДМ 5 насосной установки – дело не самое простое, но достаточно серьезное. Конечно, можно оставить все заводские настройки, но они могут не обеспечить водой дом полноценно. Поэтому разбирайтесь в процессе регулировки и своими руками пробуйте провести данный процесс. И пусть наша статья будет для вас, как инструкция к применению.

Регулирование подачи насоса.

Основной задачей регулирования подачи насоса является подача в сеть расхода Q(м 3 /ч), заданного определенным графиком. При этом характеристики насоса, такие как Н(напор), p(давление), N(мощность) и η(коэффициент полезного действия) имеют тенденцию изменяться.

Однако сеть трубопроводов и потребители накладывают на некоторые из параметров определенные условия. Например насосы должны создавать определенные потребителем расход и давление, отвечающее гидравлическим свойствам системы трубопроводов.

Содержание статьи

• Дроссельное регулирование
• Изменение частоты вращения
• Установка поворотных направляющих лопастей
• Видео по теме

Компрессоры в некоторых случаях работают на сеть с переменным Q, но должны обеспечить постоянное давление р (например, пневматический инструмент) в других случаях они работают с постоянным Q при переменном р.

Таким образом возможны различные варианты регулирования подачи. Самые актуальные способы регулирования подачи насоса рассмотрены в этой статье.

Дроссельное регулирование при постоянной частоте оборотов.

Предположим, что насос подключен так, как показано на схеме.

Отложим на графике характеристики напора, мощности и КПД центробежного насоса при постоянном числе оборотов.

На этом же графике изобразим характеристику трубопроводной сети, на которую работает насос. При этом считается, что регулирующий дроссель открыт полностью.

Установившийся режим работы центробежного агрегата возможен только если напор насоса равен напору, расходуемому в системе. Это равенство наблюдается в точке а.

В случае прикрытия дросселя на напорной трубе точка а передвинется по характеристике влево и займет положение а / , задав новые значения параметров Q / , H / , N / . Дальнейшее перекрывание дросселя вызывает смещение характеристики трубопроводной системы ещё больше вверх, и точка а передвигается в точку а // , дающую значения параметров Q // , H // , N // и т.д.

Следовательно, дроссельное регулирование при постоянной частоте вращения достигается введением дополнительного гидравлического сопротивления в сеть трубопроводов машины.

Поскольку наибольшая подача достигается при полностью открытом дросселе (точка а), дроссельное регулирование применяют только с целью уменьшения подачи. Энергетическая эффективность такого регулирования низка, но благодаря своей простоте этот способ широко применяется.

При дроссельном регулировании центробежных машин, подающих жидкость, дроссель располагают на напорной трубе. Если расположить его на всасывающей трубе, то при глубоком регулировании может возникать кавитация.

Изменение частоты вращения вала

В тех случаях, когда имеется возможность изменять частоту вращения вала двигателя, приводящего в движение центробежную машину, целесообразно воспользоваться этим вариантом.

Насос подключен к трубопроводу так же, как и в предыдущей схеме и работает при частотах вращения n1, n2, n3, причем n1<n2<n3.

Перейдем к характеристике. Точки пересечения характеристик H(Q) насоса и характеристики трубопровода обозначены как a1, a2,a3,a4 и определяют режимы работы установки при различных частотах вращения.

По графику видно, что при изменении частоты вращения могут быть достигнуты различные подачи и напоры, причем с изменением частоты вращения – изменяются подача и напор. В отличие от предыдущего способа, этот способ дает возможность регулировать подачу в любом направлении.

Современные насосы, например насосы для отопления , уже оборудуются многоскоростными электродвигателями, позволяющими переключать насос с одной скорости на другую. Если же оборудовать центробежный агрегат инвертером — преобразователями частоты, то появится возможность плавно изменять частоту вращения, устанавливая любую подачу

Установка поворотных направляющих лопастей

Энергия, передаваемая потоку жидкости в центробежном агрегате, во многом зависит от условий входа на рабочие лопасти. Закручивание потока, поступающего в рабочее колесо, влияет на величину напора и при заданной характеристике трубопровода изменяет подачу машину.

Отсюда возникает возможность регулирования воздействия на поток на входе в насос с помощью особого лопастного направляющего аппарата. Такой направляющий аппарат может быть изготовлен в двух исполнениях: осевом и радиальном.

Осевой направляющий аппарат.

Осевой направляющий аппарат состоит из лопаток Л с радиальными осями вращения: лопасти поворачиваются одновременно при помощи особого перестановочного кольца.

В зависимости от положения лопаток, поток на входе будет иметь радиальное направления – не встречать сопротивления, или при закрытии лопаток – расход Q=0. Промежуточные между этими двумя вариантами положения лопастей будут давать возможность регулировать подачу.

Радиальный направляющий аппарат.

Радиальный направляющий аппарат представляет собой круговую цилиндрическую решетку поворотных лопаток с осями, параллельными геометрической оси ротора машины. Такой аппарат требует радиального подвода потока жидкости к насосу, поэтому монтировать его в трубопровод менее удобно, чем предыдущий вариант.

Радиальный направляющий аппарат следует устанавливать в непосредственной близости от входа в колесо, только в этом случае достигается эффективное регулирование.

Если разместить его на некотором расстоянии от машины, то эффективность может быть низкой из-за быстрого торможения вращательного движения потока. Многочисленные опыты показали, что на регулирование подачи направляющим расходуется меньше энергии по сравнению с дросселем.

Видео по теме

В настоящее время регулирование подачи центробежного насоса осуществляется дросселированием и изменением частоты вращения.

Первый способ применяется в малых насосах, таких как насос для повышения давления, приводимых в движение короткозамкнутыми электродвигателями трехфазного тока.

Крупные промышленные насосы, приводимые в движение паровыми турбинами и специальными двигателями, регулируются изменением частоты вращения или смешанным способом(ступенчатое изменение частоты вращения и подрегулировка дросселем).

Дросселирование центробежных насосов во избежание явления кавитации допускается только на напорном трубопроводе.