Вихровий або відцентровий насос. Який краще?

При підборі поверхневого насоса для водопостачання, поливу у користувача виникне питання: "Який водяний насос вибрати - вихровий або відцентровий?". Конструктивно ці агрегати дуже схожі. Електродвигун, вал, крильчатка, корпус. Все в них. Але принцип їхньої роботи, зокрема, вплив лопатей крильчатки на рідину, принципово відрізняються. Відповідно кожен має властиві саме своєму типу особливості. Для прийняття швидкого рішення який насос краще для вас, перегляньте "Спойлер". Або прочитайте всю статтю для більш детальної інформації.

СПОЙЛЕР
Якщо вам потрібна висока витрата і ККД, підвищена стійкість до абразивних включень та надійність, вибирайте відцентровий насос. Якщо у пріоритеті невисока ціна, високий показник напору, беріть вихровий.
При правильному доборі моделі (відповідності витратно-напірних характеристик) обидва типи будуть хорошим рішенням для водопостачання.

Відцентрові насоси

Відцентровий насос - це динамічний, лопатевий насос, в якому рідке середовище переміщається через робоче колесо від центру до периферії. Переміщення рідини здійснюється під дією сил інерції.

Конструкція

Корпус відцентрового насоса утворює робочу камеру. Спіральне відведення являє собою патрубок, що розширюється, зі змінним, щодо осі обертання колеса, діаметром. На корпусі насоса закріплюється вхідний патрубок і вихідний. Дифузор - це конічний патрубок, що розширюється. Обертання відцентровому колесу передається валом, встановленим у підшипниках. Робоче колесо - головний елемент відцентрового насоса, воно включає до складу маточину, провідний диск, лопатки, обід (або диск, що покриває), обтічник. У колесах відкритого типу обід відсутній.

Робота

Обертальний момент від двигуна через вал передається на робоче колесо. Лопатки, що обертаються, взаємодіють з частинками рідини, передаючи їм енергію. В результаті частинки, що розігналися, під дією відцентрової сили, переміщаються від центру до периферії колеса, і потрапляють у спіральне відведення, а потім в дифузор.

Прохідний переріз відводів збільшується за напрямом руху рідини, в результаті збільшення прохідного перерізу швидкість потоку падатиме, а тиск, відповідно до рівняння Бернуллі, зростатиме. Внаслідок відтоку рідини з центральної частини насоса тиск у цій області почне падати, під дією атмосферного тиску рідина з джерела через патрубок, що всмоктує, надходитиме в центральну частину насоса, а потім на лопатки робочого колеса.

Цей принцип роботи справедливий для всіх відцентрових насосів і з відкритим робочим колесом, і із закритим. Багатоступінчасті насоси, також працюють за цим принципом, рідина, що тільки розігналася, надходить не в напірний трубопровід, а на вхід наступного ступеня. На виході останнього ступеня рідина надходить у дифузор.

Підбір

Основною чи робочою характеристикою відцентрового насоса називають графік залежності напору від витрати. Характеристика мережі відбиває величину втрат напору, за різних величин витрати. Для того, щоб визначити режим роботи насоса в мережі, необхідно в одній системі координат побудувати характеристику насоса і характеристику мережі. Робоча точка насоса буде розташована на перетині ліній характеристики насоса та характеристики мережі. Визначивши координати робочої точки, можна зробити висновок про те, яку подачу буде забезпечувати насос, і який натиск він розвине, працюючи в мережі.

Вихрові насоси

Вихрові насоси дуже часто називають відцентровими, але незважаючи на деяку подібність це зовсім різні насоси за принципом дії.

Конструкція

Для того, щоб зрозуміти, як працює вихровий насос, розглянемо його конструкцію.

У корпусі виконані отвори для підведення та відведення рідини та концентричний канал, що перекривається перемичкою, що не допускає перетікання рідини з напірної лінії у всмоктувальну. Робоче колесо з радіальними лопатками закріплюється на валу та встановлюється у корпус із мінімальними зазорами. Вал з робочим колесом обертає електродвигун.

Для збільшення подачі лопатки можуть розташовуватися на передній та задній поверхні колеса, відповідно і концентричний канал у цьому випадку виконується не тільки в корпусі, але й у задній кришці.

Робота

За способом підведення рідини розрізняють закрито-і відкрито-вихрові насоси. У закрито-вихрову рідину з всмоктуючого патрубка підводиться безпосередньо в концентричний канал. У відкрито-вихрових насосах концентричний канал рідина може потрапити тільки пройшовши через лопатки робочого колеса. Рідина через патрубок, що всмоктує, підводиться до лопаток розташованим на робочому колесі. При обертанні колеса лопатки впливають на частинки рідини, розганяючи їх. Рух частинок можна умовно розділити на дві складові: перша це окружна, співспрямована з напрямком обертання колеса, друга радіальна, спрямована від центру до периметра. Рідина в каналі рухається набагато повільніше, при цьому вона інтенсивно поєднується, розігнані частинки потрапляють у канал, а рідина з каналу навпаки потрапляє на лопатки колеса. Перемішування частинок з одного боку забезпечує багаторазову передачу енергії від лопаток до рідини, і рух потоку в напрямку від каналу всмоктування до каналу нагнітання, з іншого - викликає інтенсивне вихроутворення, і як наслідок більші гідравлічні втрати енергії.

Завдяки багаторазовому впливу лопаток на рідину вихрові насоси здатні розвинути високий напір, але при збільшенні подачі втрати енергії значно зростають. Тому для отримання великої подачі краще використовувати відцентрові насоси, а для отримання високого напору вихрові.

Вихрові насоси здатні розвинути тиск до двохсот п'ятдесяти метрів і подачу близько десяти літрів на секунду. Через невисокий ККД максимальна потужність насосів, що випускаються, становить двадцять - двадцять п'ять кіловат, подальше збільшення потужності недоцільно через великі втрати енергії.

Вихрові насоси не можна використовувати для перекачування рідин, що містять абразивні частинки через невеликі торцеві зазори. Вихрові насоси підходять для подачі води у системах водопостачання, опалення, поливу. Більшість вихрових насосів самоусмоктують і здатні працювати на газорідинних сумішах, тому їх використовують для перекачування летких рідин наприклад бензину або гасу на заправних станціях.

Для отримання потрібних характеристик, наприклад для покращення кавітаційних якостей, перед вихровим може розташовуватися відцентрове робоче колесо. Такий насос називають відцентрово-вихровим.