Вихревые насосы. Особенности, характеристики, плюсы и минусы.

Вихревой насос – аппарат, осуществляющий перекачку газообразных веществ и жидких сред. Используется как в промышленных целях, так и в быту. На фоне других гидравлических устройств выделяется способностью обеспечить значительный напор при малых объемах материала. Выпускается в виде установок производительностью 8 – 60 м3/час и напором 25 – 250м. Также в продаже имеются центробежно-вихревые аппараты, отличающиеся улучшенными показателями коэффициента полезного действия.

Технические характеристики

Вихревое насосное оборудование изготавливается из химически стойких сплавов. Как правило, материалом корпуса выступает чугун или нержавеющая сталь. Общая масса изделия достигает 15 кг. Работает гидравлическое устройство от однофазной сети на 220В. Успешной его эксплуатация считается, если температура рабочей жидкости не превышает 50°С.

Средние показатели мощности оборудования составляют 300 – 650Вт. Создаваемое давление превышает давление центробежно-вихревых насосов в 3 – 7 раз и равняется ~5Атм. Высота подъема жидкости приближается к 10м у типовых агрегатов для домашнего хозяйства. Глубина всасывания находится в пределах 7 – 9м.

Особенности устройства

«Сердцем» вихревого насоса выступает крыльчатка. Внешне она походит на стальной диск с выполненными методом фрезерования по окружности пазами. Последние образуют лопатки, которые располагаются под наклоном или радиально. Колесо с лопастями осуществляет свое вращение в цилиндрическом корпусе. При этом оно располагается таким образом, что расстояние от стенки агрегата до торца лопатки очень мало.

В верхней части гидравлического устройства находятся всасывающий и напорный патрубки. Между ними располагается перемычка. При зазоре, составляющем 0,2мм, она прижимается к основному элементу и перекрывает две и более лопасти колеса. Отливной канал располагается концентрично по отношению к оси вала. Его основной задачей является исключить риск попадания жидкости из напорной зоны во всасывающую камеру агрегата.

Принцип работы

При вращении колеса жидкая среда попадает внутрь насосного оборудования. Далее, она захватывается лопатками и проталкивается от периферии к центру гидравлического устройства. После этого жидкость под действием центробежного усилия движется в обратном порядке. В итоге она выбрасывается в выходное отверстие гидравлического устройства. Здесь энергия жидкой среды преобразовывается в энергию давления. Благодаря всасывающей способности лопастей и созданному давлению в установку попадает следующая порция материала – цикл повторяется. Как результат, увеличивается энергия потока жидкости, возрастает значение формируемого напора.

Преимущества и недостатки

Вихревые насосы способны осуществлять перекачку не только жидких, но и газожидкостных сред, газов. Они имеют функцию самовсасывания. Иными словами, могут запускаться при отсутствии материала во входном трубопроводе гидравлического устройства. Такой тип оборудования может создавать напор даже при наличии воздуха в рабочей камере. Последнее является особенно актуальным при уменьшении воды в водоносных слоях грунта.

Вихревое оборудование обладает малыми размерами и весом. Большую часть устройства занимает электродвигатель. На рабочую полость приходится примерно ⅕ массы и объёма гидравлического устройства. Насос характеризуется тихой работой (по сравнению с центробежными и винтовыми аппаратами). Благодаря простоте конструкции он редко выходит из строя. А в тех случаях, когда ломается, требует малых затрат на ремонт агрегата.

Вихревые насосы не могут осуществлять транспортировку вязких жидкостей. Они чувствительны к загрязненной воде. Быстро изнашиваются при работе с жидкими средами, в которых попадаются песчинки, иные твердые включения. Коэффициент полезного действия оборудования не превышает 45%. Таким образом, использование высокомощных устройств является нецелесообразным. Как правило, они применяется при невозможности эксплуатации центробежного аппарата.

Сфера применения

В бытовой сфере вихревое насосное оборудование используется для организации полива и водоснабжения. Им оснащаются малые насосные станции. Его задействуют в коммунальном хозяйстве (для организации функционирования котельных установок). Вихревые агрегаты пользуются спросом в химической промышленности. Их применяют в работе топливозаправочной техники и автомобильных заправочных станций. Допускается вариант использования оборудования в качестве вакуум-насосов, компрессоров низкого давления.