Общая классификация

В первую очередь насосы делятся по области применения на бытовые и промышленные. Бытовые насосы используются в домашних хозяйствах, промышленные — на предприятиях и в специальных службах (пожарная). Отдельная классификация насосов по типу рабочей камеры предполагает деление на динамические и объемные насосы.

Уплотнения вала

Торцевое уплотнение

ФНиП: «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».
5.4.7. Для нагнетания ЛВЖ и ГЖ должны применяться центробежные насосы безсальниковые с двойным торцевым, а в обоснованных случаях — с одинарным торцевым с дополнительным уплотнением. Для сжиженных углеводородных газов должны применяться центробежные герметичные (бессальниковые) насосы или центробежные насосы с двойным торцевым уплотнением типа тандем. В качестве затворной жидкости должны использоваться негорючие и (или) нейтральные к перекачиваемой среде жидкости. При обосновании в проекте для нагнетания ЛВЖ и ГЖ при малых объемных скоростях подачи, в том числе в системах дозирования, разрешается применение поршневых насосов. При выборе насосов должны учитываться технические требования к безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах и настоящих Правил, а также требования технических документов организации-изготовителя. 5.4.8. Центробежные насосы с двойным торцевым уплотнением должны оснащаться системами контроля и сигнализации утечки уплотняющей жидкости. При утечке уплотняющей жидкости последовательность операций по остановке насосов, переключению на резерв и необходимость блокировок, входящих в систему ПАЗ, определяется разработчиком проекта.
5.4.9. В установках с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности центробежные компрессоры и насосы с торцевыми уплотнениями должны оснащаться системами контроля за состоянием подшипников по температуре с сигнализацией, срабатывающей при достижении предельных значений, и блокировками, входящими в систему ПАЗ, которые должны срабатывать при превышении этих значений. Последовательность операций по остановке компрессоров и насосов и переключению на резерв определяется разработчиком проекта. 

Сальниковое уплотнение

Возможные неполадки в работе сальников и способы их устранения:
— в случае нагрева сальника, пустить и включить насос несколько раз, пока не появится течь затворной жидкости через набивку. Если небольшая утечка жидкости не появится при пуске и включении, то это значит, что сальник слишком туго набит и его следует ослабить. Допускается утечка затворной жидкости через сальник — не более 60 капель в мин.;
— в случае утечки затворной жидкости сверх установленной нормы необходимо подтянуть сальник специальным ключом. При невозможности устранения утечки необходимо насос остановить и набить уплотнение новым сальником.
— при затягивании гаек нажимной втулки обеспечить равномерность подтяжки сальниковых набивок;
— работы по набивке сальников производить в защитных очках, имея при себе фильтрующий противогаз;
— использовать только исправный искробезопасный инструмент. Если набивка сальника насоса производится обслуживающим персоналом установки, то наряд-допуск не оформляется. Если эта работа выполняется ремонтным персоналом, то необходимо оформление наряда-допуска на ремонтные работы. 

ФНиП «Правила безопасности нефтегазоперерабатывающих производств»: 3.143. Смазка движущихся частей, устранение течей в сальниках, торцевых уплотнениях и соединениях трубопроводов при работающем насосе не допускаются. 
ФНиП «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» 209. На случай прорыва кислоты и кислой воды через сальники центробежных насосов под сальниками должны быть установлены поддоны или лотки с отводами, выполненные из коррозионно-стойких материалов. Сбор загрязненных стоков осуществляется в приемные сборники (зумпфы). 

СИСТЕМА СМАЗКИ НАСОСОВ И КОМПРЕССОРОВ

Назначение систем смазки:
1. Снижение трения в узлах оборудования;
2. Минимизация износа сопрягаемых поверхностей;
3. Охлаждение;
4. Отвод продуктов износа из пар трения.

В соответствии с ГОСТ 20765-87 «Системы смазочные. Термины и определения», все смазочные системы, применяемые в различных областях промышленности, классифицируют: 

1. по виду смазочного материала:

• жидкие, их обычно называют маслами; 
• пластичные, называемые смазками; 
• твердые (графит, дисульфид молибдена, некоторые другие). 

2. по числу смазываемых пар трения:

• индивидуальные;
• централизованные; 

3. по способу подключения к точке смазки:

• раздельные (подключение только на время подачи материала);
• нераздельные (постоянное подключение); 

4. по способу использования смазочного материала:

• циркуляционные;
• проточные; 

5. по способу дозирования:

• объемного дозирования;
• дроссельного дозирования; 

6. по режиму подачи:

• непрерывного действия;
• периодического действия; 

7. по типу привода:

• ручной;
• механический;
• электрический;
• гидравлический;
• пневматический; 

8. по способу управления:

• ручное управление;
• полуавтоматическое управление;
• автоматическое управление. 

Масла по назначению подразделяют на:

• моторные, 
• трансмиссионные, 
• индустриальные, 
• компрессорные, 
• гидравлические,
• специализированные

Для смазки редко работающих зубчатых передач, редукторов и подшипников скольжения часто применяется закладная смазка, когда смазочный материал закладывается в узел трения при его сборке и обновляется при плановом или предупредительном ремонте. 
В ряде случаев достаточно эффективной является картерная смазка, которая осуществляется окунанием узлов трения в процессе работы механизма в масляную ванну и разбрызгиванием смазочного материала в замкнутом пространстве, в котором размещены смазываемые детали. 
В помещении машинного зала/насосной допускается хранить не более суточной потребности горюче-смазочных материалов.

Виды насосов и их классификация

Различные классификации насосов основаны на понимании того, какие типы насосов существуют и чем они отличаются. Насосы делятся на несколько видов, те, в свою очередь, делятся на категории.

По техническим характеристикам:

• в зависимости от объема жидкости, перемещаемой в единицу времени;
• давление и напор;
• КПД.

По области применения:

• бытовые;
• промышленные.

Разделение насосов по сферам применения

Область применения насосов очень широкая. Сегодня их используют практически во всех сферах: строительстве, промышленности, при добыче полезных ископаемых, при разработке систем пожаротушения. В малых масштабах также используются различные типы насосов, и область их применения варьируется от бытового использования для полива, до установки в системах водоснабжения и теплопередачи. В зависимости от сферы применения выделяют типы и виды насосов. Ниже представлены описания, их характеристики и разновидности.

Типы насосов

По целевому назначению:

• погружные насосы;
• поверхностные насосы.

По способу энергопитания:

• электрические насосы;
• жидкотопливные насосы.

В зависимости от типа воды:

• для чистой воды;
• для воды средней степени загрязненности;
• для воды высокой степени загрязненности.

Типы бытовых насосов и область их применения

По области применения насосы делятся на бытовые и промышленные. Бытовые насосы бывают поверхностными и погружными. Для бытового использования чаще используют первый тип. Поверхностные насосы применяются для автономного водоснабжения частных домов, полива прилежащей территории, откачки воды из подвалов и прудов, повышения давления при автономной подаче воды в частный дом.

Существует четыре типа бытовых насосов:

• садовые;
• насосные станции;
• дренажные;
• глубинные.

Описание и характеристики насосов

Существует 2 вида насосов: поверхностные и погружные. Поверхностные насосы устанавливаются на уровне земли, в скважину или яму опускается шланг. Если насос оборудован автоматической системой включения-выключения при подаче воды, то он называется станцией. Насосы погружного типа включают в себя: дренажные насосы, фекальные, циркуляционные, насосы, установленные в колодцах и скважинах.

Разновидности насосов по конструкции

По конструкции все насосы различаются между собой. Они могут быть вертикальные и горизонтальные. Все насосы отличаются своей сборкой, в зависимости от модели в них могут быть использованы лопатки, лопасти, винты.

Классификация по типу установки — погружные или поверхностные насосы

Все насосы бывают погружными или поверхностными. Это классификация определяет расположение оборудование и принцип его работы.

Погружные насосы имеют особенную конструкцию для полного погружения в перекачиваемую жидкость. Эти специализированные насосы используются в различных промышленных и коммерческих целях, встречаются и на территории частных домов.

Конструкция погружного насоса имеет определенные особенности:

• оснащен водонепроницаемыми кабелями, которые подают питание непосредственно на двигатель. Поскольку речь идет о погружении в воду, производители продумывают защиту от негативного воздействия водной среды на материалы агрегата;
• двигатель и корпус турбины соединены между собой;
• механические и электрические элементы управления находятся в защитном корпусе, чтобы не допустить попадание воды.

Для эффективной и бесперебойной работы оборудования через насос должно проходить достаточное количество жидкости. Если это недопустимо в силу конструктивных особенностей и условий эксплуатации, тогда в насосе присутствует кожух с закрытым верхом. За счет этого жидкость подается в насос.

Для надежной и длительной работы погружных насосов важно обеспечить дополнительную защиту от перегрузки. Поскольку отслеживать его состояние и исправность сложнее (агрегат находится на глубине), важно продумать систему защиты для продления срока службы оборудования. Также должна быть исправной и срабатывать система автоматического отключения насоса в случае остановки двигателя или заклинивания рабочего колеса. Если такая проблема будет иметь место, сложно предотвратить повреждение обмоток двигателя.

Погружные насосы бывают разных размеров, который зависит от сферы их применения – бытового или промышленного. Для тяжелых условий эксплуатации используют крупные насосы с возможностью перекачивания частиц диаметром до 65 мм. В промышленных условиях может иметь место двухуровневая система насоса путем соединения дух агрегатов. Так, можно обеспечить бесперебойность работы даже при выходе одного из строя. Плюсом такой системы будет снижение износа каждого насоса.

Погружные насосы устанавливают в следующих местах:

• глубокие колодцы;
• подвальные помещения с рисками затопления;
• в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
• в местах с ограниченным пространством;
• сельскохозяйственные постройки;
• трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.

Погружные насосы нельзя использовать при повышенных температурах жидкостей, в условиях агрессивной окружающей среды, в источниках с абразивными элементами, с твердыми частицами увеличенных фракций.

В погружных насосах система управления предназначена для контроля над уровнем жидкости. Она должна запускать или останавливать работу оборудования при достижении определенного уровня жидкости. В таких насосах важно исключить работу на сухую, что может привести к выходу из строя двигателя. Для этого производители оснащают модели насосов дополнительными функциями и сигналами тревоги.

Современные погружные насосы – это высокоэффективное оборудование, которое считается безопасным в использовании. Это долговечные двигатели со сроком эксплуатации свыше 40 лет. Это отличный вариант для перекачивания воды из источников, когда нужно полностью погрузить насос в жидкость или установить его ниже уровня земли.

Классификация по качеству жидкости

Разные типы насосов предъявляют те или иные требования к чистоте воды. Все устройства можно делить на три типа.

1. Для чистой воды. Содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 грамм на кубический метр. К таким моделям относятся поверхностные насосы, а также колодезные и скважинные.
2. Для среднезагрязненной воды. Нерастворимых вкраплений от 150 до 200 грамм на кубометр. Дренажные, циркуляционные и самовсасывающие виды. Также некоторые фонтанные модели.
3. Для грязной воды. Твердых веществ от 200 грамм на метр в кубе. Дренажные и поверхностные канализационные модели.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

• для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
• для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
• для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РАБОТЕ НАСОСОВ И КОМПРЕССОРОВ

Кавитация – это образование в жидкости полостей (пузырьков), наполненных газом, паром или их смесью, образующихся в результате местного понижения давления (до давления насыщенных паров) вблизи лопаток рабочего колеса и обратной их конденсации при попадании в зону с более высоким давлением при движении через насос. Особую опасность представляет собой конденсация газовых пузырьков на лопатках рабочего колеса. В месте, где происходит полная конденсация газовых пузырьков возникает локальное повышение давления. Это может привести к серьезному разрушению поверхности лопаток рабочего колеса. При работе насоса в режиме кавитации уменьшается давление и КПД насоса. На бескавитационную работу насоса главным образом оказывает влияние высота всасывания, поэтому при эксплуатации насоса необходимо следить за тем, чтобы не была превышена допустимая высота всасывания. Существует два вида высоты всасывания. геометрическая– это высота, при которой не образуется разрыва сплошного потока жидкости при обеспечении работы насоса без изменения основных параметров. Вакуумметрическая высота всасывания – это работа насоса при обеспечении основных параметров (температуры и давления) не вызывающих образование паро-газовых смесей перекачиваемого продукта. Для обеспечения нормальной работы необходимо, чтобы давление на всасе было больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости.
Максимальная высота всасывания зависит от температуры перекачиваемой жидкости, т.к. с повышением температуры возрастает давление парообразования в жидкости. Основным способом вывода насоса из режима кавитации является повышение давления или понижение температуры продукта во всасывающем трубопроводе.

Дефект рабочего колеса центробежного насоса вследствие воздействия кавитации:

Помпаж — неустойчивая работа компрессора, вентилятора или насоса, характеризуемая резкими колебаниями напора и расхода перекачиваемой среды. Явление помпажа сопровождается вибрацией машины, усилением шума и нагрева при ее работе. Работа машины в зоне помпажа недопустима. Предупреждение помпажа: Создание конструкций лопастных машин с границей помпажа по возможности сдвинутой в область малых подач; Антипомпажные клапана, автоматически перепускающие среду на всас машины или сброс её в атмосферу (при уменьшении расхода до границы помпажа).

Пусть резервуар в начальный момент заполнен жидкостью до уровня а. При этом насос работает в режиме, определяемом точкой А. Если расход жидкости Q1, отводимой к потребителю, меньше подачи насоса QА, то уровень жидкости в резервуаре будет повышаться. На координатной плоскости Н-Q характеристика сети Нс-Qс будет смещаться вверх, а подача насоса в соответствии с действительной напорной характеристикой насоса Нн-Qн будет уменьшаться, пока рабочая точка не займет положение М. Если при этом подача насоса превосходит расход Q1, с которым жидкость истекает из резервуара 5 по трубопроводу 4, то уровень жидкости в резервуаре повысится еще больше и характеристика сети Нс-Qс пройдет выше точки М, то есть выше характеристики насоса Нн-Qн (на рис. не показано). При этом потребляемый напор Нс станет больше напора Нн, в результате чего произойдет срыв подачи насоса. Под действием обратного движения жидкости из резервуара 5 обратный клапан 3 закроется. Насос при этом будет работать при нулевой подаче Qн = 0 и напоре Н0 холостого хода. Вследствие отсутствия притока жидкости в резервуар 5 уровень жидкости в нем будет уменьшаться, поскольку жидкость продолжает вытекать из резервуара по трубопроводу 4. После того, как уровень жидкости понизится до высоты, соответствующей напору Н0, насос снова вступит в работу. Подача насоса резко (скачкообразно) возрастает до величины Qв, которая соответствует рабочей точке В. Уровень жидкости в резервуаре опять начнет постепенно подниматься и явление повторится.

Осевое усилие на рабочее колесо и методы его снятия

Классификация насосов по разнице в конструкции

Конструкционные
особенности часто видимы даже на глаз: мы же не раз сталкивались с такой
ситуацией, когда какой-то механизм нельзя поставить на нужное нам место (не
подходят соединения, резьбы, несовместимость по размерам). Помимо этого, даже
внутри одного типа насосов конструкции не совпадают. Для примера хватит взгляда
на роторные насосы: роторы у них есть у всех, но рабочие детали у всех их
разные (у одних кулачки, у других ― винты, у третьих ― лопатки или лопасти). По
конструкции насосы могут быть изготовлены и в вертикальном, и в горизонтальном
исполнении.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

• скважинные;
• колодезные;
• дренажные;
• фекальные.

Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.

Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.

Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

 ПОДГОТОВКА НАСОСА К ПУСКУ

При подготовке насоса к пуску необходимо проверить:

• наличие и подключение измерительных приборов, 
• наличие смазки (масла) в подшипниках,
• состояние муфтового соединения, наличие и исправность защитного щитка на нем
• заземление электродвигателя, насоса, подводящего силового кабеля
• Проверить СБиПАЗ на предмет отключения блокировок

ФНиП «Правила безопасности нефтегазоперерабатывающих производств»: 3.138. Корпусы насосов, перекачивающих легковоспламеняющиеся и горючие продукты, должны быть заземлены независимо от заземления электродвигателей, находящихся на одной раме с насосами. 
В насосах с принудительной смазкой подшипников или смазкой от централизованной масляной системы перед эксплуатацией следует подключить систему смазки и проверить ее работу.
В насосах, установленных на открытой площади, при низких температурах следует подогревать масло до 20-25 гдадусов. Насосы для перекачивания горячих жидкостей перед эксплуатацией подогревают, обеспечивая беспрепятственное прохождение жидкости для прогрева. В насосах с охлаждаемыми или запираемыми уплотняющей жидкостью сальниками, перед эксплуатацией следует открыть линии подвода и отвода, проверить проток охлаждающей или уплотняющей (запирающей) жидкости и проконтролировать ее расход. В насосах с торцевыми уплотнениями полностью открывают трубопроводы разгрузки уплотнения, при этом необходимо избегать работы уплотнения всухую.

ПУСК НАСОСА.

• Заполнение насоса перекачиваемой жидкостью;
• Пуск насоса на закрытую задвижку на нагнетании;
• Проверка правильности вращения ротора насоса;
• Проверка величины давления, создаваемого насосом;
• Контроль герметичности фланцевых соединений обвязки;
• Контроль герметичности уплотнений вала;
• Проверка на отсутствие посторонних шумов, вибрации;
• При отсутствии замечаний плавно открыть задвижку на нагнетании.

Насосы объемного типа пускаются в работу при открытом байпасе (линия между нагнетанием и всасом).
Работа центробежного насоса на холостом ходу (при закрытом нагнетании) допускается не более 2-3 минут из-за опасности перегрева и вскипания рабочей среды.

КОНТРОЛЬ ОБОРУДОВАНИЯ В РАБОТЕ

Во время работы оборудования технологический персонал контролирует:

• Соответствие эксплуатационных параметров оборудования разрешенным (давление, расход, температура среды);
• Герметичность фланцевых соединений обвязки;
• Работу уплотнений валов (допустимая утечка сальникового уплотнения 60 капель в минуту, торцевого – 1 капля в минуту; также проверяется подача затворной, охлаждающей или разгрузочной жидкости);
• Работу системы смазки агрегата (уровень и состояние масла в картере/маслобаке, давление масла при принудительной смазке);
• Работу системы охлаждения агрегата;
• Температуру подшипников (нормальная температура 45-60 градусов, максимально допустимая градусов);
• Вибрацию агрегата, наличие посторонних шумов и стуков.

Мембранные устройства

Мембранный насос – это относительно новый вид оборудования для перекачивания жидкостей и прочих веществ. Данный тип оборудования способен работать с газообразной средой и делает это за счет специальной мембранный или диафрагмы. Она совершает возвратно-поступательные движения и с заданной цикличностью меняет объем рабочей камеры.

Конструкция устройства включает:

• мембрану;
• рабочую камеру;
• шток для соединения диафрагмы с валом привода;
• кривошипно — шатунный механизм;
• клапаны для защиты от поступления вещества назад;
• входной и выходной патрубок.

Подобные насосы могут иметь одну или две рабочих камеры. Устройства с одной камерой более распространены, с двумя используются в тех местах, где требуется более высокая производительность.

Работа осуществляется следующим образом: при запуске шток выгибает мембрану, что увеличивает объем камеры и создает в ней эффект вакуума. Это явление обеспечивает всасывание перекачиваемой среды. После заполнения камеры шток возвращает мембрану на место, объем резко уменьшается, и вещество выталкивается через выходной патрубок. При этом для того, чтобы жидкость или газ не попали обратно в момент возвратного движения, вход автоматически перекрывается специальным клапаном.

Существуют модели с двумя клапанами, расположенными параллельно друг другу. Здесь процесс осуществляется аналогично, только рабочих камеры две, и при каждом движении из одного вода выходит, а в другой входит. Такие устройства считаются более эффективными.

Преимущества мембранных насосов:

• могут работать с любой средой;
• небольшой размер;
• тихая работа;
• отсутствие вибрации;
• простота и надежность конструкции;
• экономичность по энергопотреблению;
• поддержание высокой чистоты перекачиваемого вещества;
• невысокая цена;
• длительный срок службы;
• не требуют особого или частого ухода, им не нужна смазка;
• заменить испорченные детали сможет человек без специального образования;
• обладают высокой универсальностью.

При таком обилии плюсов существенных минусов не выявлено.

Мембранный насос широко применяется в медицине и фармацевтике, в фермерских хозяйствах (в доильных аппаратах). Их используют для производства продуктов питания, в атомной сфере. С их помощью делают насосы-дозаторы для использования на производстве лаков и красок, они применяются в полиграфии и в различных местах, где есть потребность работы с ядовитыми и опасными веществами. Работать с последними можно безопасно, так как мембранные насосы имеют высокую герметичность.

Классификация по назначению

По назначению различные виды насосов используют в промышленных целях (в пищевой, химической, бумажной промышленности). В бытовых целях насосы используются при строительстве, откачке воды из скважин и колодцев, для бурения колодца, для теплоснабжения. Бурение колодца требует использования насосной станции или насоса погружного типа. Насос обеспечивает подачу воды из скважины под небольшим давлением.

В автомобилях и промышленных машинах насосы являются вспомогательными устройствами.

При добыче полезных ископаемых используют различные типы насосов для бурения скважины, обустройства прилежащей к скважине территории, откачки жидкости, для переработки жидкостей. В промышленности насосы устанавливаются на предприятиях для гидроудаления отходов производства.

Насосы, применяемые в пищевой индустрии, часто имеют устройства для измельчения материалов (кроме камня и металлов), чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Отдельно выделяют насосы для пожаротушения. Конструкция таких насосов предусматривает подачу воды под сильным давлением.

Дренажные насосы относятся к погружным, они характеризуются наличием системы измельчения и фильтрации.

Насосы, нагнетающие давление используются в системах, где требуется повышение давления при работе (теплоснабжение, водоснабжение).

Выделяют виды водяных насосов по назначению:

1. Водоподъемные.
2. Циркуляционные.
3. Дренажные.

В зависимости от сферы использования существует классификация водяных насосов по принципу действия.

1. Водоподъемные насосы используются для экстракции жидкости из скважин или колодцев.
2. Циркуляционные виды насосов используют для перемещения жидкости в системах отопления, кондиционирования и подачи воды.
3. Дренажные насосы используют для откачивания жидкости из подвалов и канализации.

КОМПРЕССОРЫ

Компрессорами называются машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов по трубопроводам.

А) Поршневые

• Горизонтальные
• Вертикальные
• Оппозитные
• Угловые

Б) Роторные

• Винтовые
• Типа «Рутс»
• Пластинчатые
• Водокольцевые

А) Центробежные
Б) Осевые
В) Диагональные 

Классификация по виду перекачиваемой среды

В зависимости от того, какого типа жидкость будет проходить через насос, конструктивные и другие особенности будут различаться.

Насосы используют для перекачивания:

• чистой жидкости и жидкости малой загрязненности;
• жидкостей средней степени загрязненности с примесями легкой взвеси;
• не сильно загазованных жидкостей;
• смесей газа и жидкости;
• агрессивных жидкостей;
• жидких металлов.

Для работы с разными типами жидкости используют насосы объемного типа. Этот вид насосов работает по принципу изменения объема камеры, что приводит к переходу энергии двигателя в энергию субстанции. Такие насосы способны работать с любыми средами, однако следует учитывать высокий уровень вибрации.

Динамические насосы могут также работать с любыми типами жидкостей, однако они не обладают способностью к самовсасыванию. В зависимости от конструктивных особенностей насосов существуют различные способы переработки перемещаемой жидкости. Например, вихревые насосы динамического типа не предназначены для работы с загрязненной жидкостью, включающей абразивные вещества. Для таких агрегатов жидкость с примесями является разрушающей, приводя к истончению стенок насоса.

Виды промышленных насосов

В промышленности используются насосы разных типов. Основные виды насосов, используемые на различных предприятиях:

• многоступенчатые;
• маслонасосы шестеренные;
• насосы химические погружные;

Промышленные насосы используются в различных областях

• в легкой промышленности;
• в химической промышленности;
• в строительстве;
• в машиностроении;
• при добыче полезных ископаемых.

Вид и тип насоса выбирается в зависимости от нужд предприятия, свойств и качества перекачиваемой жидкости.

К наиболее популярным относятся глубинные насосы, так как широко используются в бытовых и промышленных целях. Их легко монтировать при установке систем водоснабжения и отопления, они используются для забора воды из скважин, в отопительных системах.

Основные виды насосов по типу подводимой энергии:

• насосы, работающие за счет механической энергии;
• водоструйные насосы;
• насосы, работающие за счет сжатого пара или газа.

К насосам, работающим за счет механической энергии, относятся поршневые насосы, пропеллерные, винтовые, центробежные и ротационные. Несмотря на одинаковый принцип действия, эти насосы сильно отличаются по конструкции. Водоструйные насосы – элеваторы, эжекторы, работают за счет подачи жидкости на лопасти колеса.

Выбор насоса для воды

Для частного пользования потребители предпочитают приобретать небольшие насосы или насосные станции, которые смогут максимально эффективно обеспечить дом и участок водой.

Выбор насоса должен основываться на ряде параметров, каждый из которых имеет свой смысл.

• Глубина скважины, с которой насосу предстоит встретиться. В зависимости от глубины шахты, а также удаленности жилья от источника жидкости, выбирается тип насоса, а также его мощность.
• Уровень воды. Может быть статическим и динамическим. Статический — уровень воды, который постоянно в источнике в то время, когда нет откачки воды. Динамический — соответствует расстоянию от поверхности водной глади до земли во время активной работы насоса

Насосы для систем пожаротушения

Основным требованием к насосам системы пожаротушения является подача воды под высоким давлением. Наиболее часто используемыми являются центробежные насосы, так как они позволяют быстро закачать воду за счет центробежной силы. Важными пунктами при выборе насоса для пожаротушения являются:

• напор;
• частота вращения колеса;
• КПД;
• высота всасывания;
• объем перемещаемой воды.

В зависимости от количества колес с лопастями насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. Многоступенчатые агрегаты позволяют создать более высокое давление, что в свою очередь, влияет на напор и высоту подаваемой жидкости. При установке систем пожаротушения в зданиях стоит учитывать, что оборудование необходимо периодически проверять, так как застой может вызвать затруднения при запуске. На пожарных машинах устанавливают центробежные насосы и вспомогательные агрегаты. Вспомогательные насосы заполняют корпус центробежного насоса жидкостью и отключаются автоматически.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Поршневые модели

Устройство поршневого насоса основано на вытеснении воды механическим способом. Это один из самых старых типов насосов для воды, но в современном виде его устройство гораздо сложнее, чем раньше. В частности, данные насосы имеют эргономичный и прочный корпус, развитую базу входящих в него элементов, а также гибкие возможности подключения к водопроводу. В связи с этим они широко распространены, как в промышленности, так и в быту.

Насос представляет собой металлический полый цилиндр, который, по сути, является корпусом — в нем осуществляется перемещение жидкости. Физическое воздействие на нее осуществляет поршень плунжерного типа, работа которого может напоминать гидравлический пресс. Работа данного устройства основана на возвратно-поступательных движениях. При движении вверх (поступательное движение) в камере создается разрежение воздуха, что обеспечивает всасывание воды. Вода в камеру поступает через входное отверстие с клапаном, который в этот момент открывает отверстие. При возвратном движении этот клапан возвращается на место, и открывается заслонка выходного отверстия. При этом поршень выдавливает воду. Почти по такому же принципу работает самый обычный шприц.

В такой работе есть один недостаток – жидкость поступает неравномерно. Чтобы устранить это явление, используется сразу несколько поршней, которые двигаются с определенной периодичностью, что и обеспечивает ровный поток.

Существуют поршневые насосы двойного действия. Здесь клапаны расположены с двух сторон, и вода несколько раз проходит по всему цилиндру, то есть поршень при движении перегоняет воду внутри рабочего пространства и некоторую ее часть выталкивает из насоса. За счет этого удалось добиться снижения пульсации в трубопроводе. У конструкции двойного типа есть минус – более сложная система, что делает ее менее надежной.

Основное преимущество поршневых насосов – простота и прочность, основной недостаток – низкая производительность. В целом, подобный тип насосов можно сделать более эффективным, но в этом нет смысла, так как большие мощности с меньшими затратами могут обеспечить другие виды насосов для перекачки воды.

Область применения подобного насосного оборудования достаточно широка. Они позволяют работать не только с водой, но и агрессивной химической средой, а также взрывоопасными смесями. По причине того, что такие устройства не могут перекачивать большие объемы жидкости, они не используются для крупных задач. Тем не менее, подобные насосы часто встречаются в химической промышленности. Также с их помощью можно обеспечить автономную систему подачи воды для дома или для полива. Еще одно место, где такие устройства успешно себя зарекомендовали — пищевая промышленность. Это объясняется тем, что поршневые модели деликатно относятся к пропускаемым через них веществам.