Как работают дренажные насосы для воды: виды и конструкционное устройство

Дренажные насосы – незаменимые помощники при решении многих задач, связанных с транспортировкой воды. Благодаря компактным габаритам и простоте монтажа эти «универсальные солдаты» помогут в короткие сроки справиться с любой проблемой, начиная с перекачки нечистой воды из колодца и завершая осушением участка. Как работают эти устройства и как выбрать дренажные насосы для воды, рассмотрим в статье.

Содержание статьи:

• Конструктивная специфика дренажного насоса
• Принцип работы агрегата
• Классификация насосов по типу конструкции
  • Модели поверхностного исполнения
  • Погружные дренажные устройства
• Виды дренажных насосов
  • Для бытового применения
  • Для использования в промышленных целях
• Ведущие производители дренажных насосов
• Рекомендации по выбору оборудования
• Видео-обзоры основных видов насосов и рекомендации по их выбору

Конструктивная специфика дренажного насоса

Конструкция любого дренажного насоса, будь то отечественного или зарубежного производства, имеет похожую комплектацию и общий принцип работы. В корпус агрегата помещены электродвигатель с насосным узлом. Рабочие элементы электродвигателя — статор, ротор и подшипниковые щиты. На вал ротора сажается ведущий рабочий «орган» – центробежное рабочее колесо, именуемое как крыльчатка.

В насосном узле предусмотрены всасывающие отверстия. Диаметр этих входных отверстий и определяет максимальная величина твердых частиц, которые способно пропускать через себя устройство.

В комплектацию агрегата обычно включены универсальные переходники, пригодные для подключения как гибких шлангов, так и жестких труб O 1? и 1 1/4?

Для безопасности работы движимых механизмов насосный узел агрегата снабжается:

• терморегулятором – отключает прибор при разогреве двигателя до достижения критической температуры;
• поплавковым выключателем – реагирует при понижении уровня перерабатываемой жидкости до критического значения.

Поплавковый выключатель — это набор датчиков, заключенных в герметичный полимерный бокс. Благодаря находящемуся внутри бокса воздуху он, словно поплавок, всегда находится на поверхности воды и перемещается вслед за ее уровнем.

Поплавковый механизм оснащен электрическим переключателем и стальным шариком, который осуществляет размыкание и замыкание контактов цепи при малейшем изменении положении поплавка

Сегодня все чаще можно встретить приборы, оснащенные новой технологией аквасенсор. Они эффективны при необходимости обустройства узких резервуаров, в полости которых размещение поплавкового выключателя не представляется возможным.

С помощью этого встроенного регулятора удобно выставлять желаемый уровень воды для автоматического включения и отключения прибора. Минимальный уровень может достигать отместки всего в 5 мм.

Если дренажным агрегатом пользуются регулярно, к нему подводят жесткие трубы. В случае периодического использования насоса для подсоединения достаточно гибких шлангов.

Принцип работы агрегата

Откачивая воду, дренажный насос отводит ее от наполненного резервуара или затопленного помещения в расположенное поблизости сооружение. При этом перерабатываемая жидкость сначала поступает в рабочую камеру, а затем благодаря созданному давлению под действием работы колеса насоса продвигается в сторону выводящего патрубка.

Благодаря устройству большинства дренажных насосов, при котором рабочее колесо имеет полуоткрытое исполнение, агрегаты способны в кратчайшие сроки перекачивать большие порции жидкости.

По причине того, что устройства этого типа не способны создавать большое давление, то они не могут поднимать и перекачивать воду на большие дистанции

Перекачиваемая жидкость параллельно выполняет функцию охлаждения двигателя. Благодаря этому вероятность перегрева помпы при длительной работе сводится к нулю. Но по этой же причине к максимальной температуре перекачиваемых вод производители дренажных насосов предъявляют ограничение. Для большинства моделей она не должна превышать 50°С.

В продаже встречается также оборудование, которое способно работать в нестандартных условиях и горячих средах. Но стоит такое оборудование на порядок дороже.

Дренажные насосы способны эффективно работать в средах, имеющих разную степень загрязненности. Представленные в продаже агрегаты делятся на три категории:

Для чистой и слабозагрязненной воды. Перекачивают воду с включением частиц максимальным размером в 5 мм. Их применяют для осуществления водозабора из водопонижающих скважин, опустошения бассейнов и откачки воды из дождевых резервуаров.

Для средне загрязненных вод. Размер транспортируемых вместе с водой твердых частиц не превышает 25 мм. Их применяют для опустошения ливнестоков, дренажных колодцев.

Для грязной жидкости с включениями 38 мм. Их пускают в ход для опустошения накопительных водоотстойников, откачки паводковых вод при затоплениях.

Производительность приборов, предназначенных для чистой и слабо загрязненной воды, составляет от 83 до 230 л/мин. А подача откачанной жидкости может достигать от 5 до 12 метров.

Этих параметров вполне достаточно для обеспечения работы фонтанов, систем водоснабжения водоотведения, а также эксплуатации оросительных установок

Для перекачки грязной воды, включающей гравий и подобные частицы диаметром от 10до 15 мм, используют агрегаты производительностью от 37 до 450 л/мин. Они способны обеспечить подачу воды на высоту от 5 до 22 метров.

Промышленные дренажные модели, созданные для работы с канализационными системами, могут «переваривать» частицы размером до 120 мм.

Главное отличие дренажных установок от скважинных насосов – способность откачивать воду, в составе которой присутствуют разного рода примеси

Дренажные установки способны максимально эффективно работать только с жидкостью, в которой минимальное содержание твердых элементов. А оснащенные измельчителями фекальные насосы, с легкостью справляются с загрязненной водой, насыщенной твердыми отходами.

Классификация насосов по типу конструкции

Модели поверхностного исполнения

Поверхностные агрегаты предназначены для установки над резервуаром. Корпус устройств такого типа размещается на ровной поверхности в сухом месте. Откачка воды осуществляется через опущенный в резервуар рукав: ПВХ трубу или резиновый шланг.

Поверхностные насосы мобильны и просты в эксплуатации: их удобно переносить по участку, устанавливая в нужном месте временно или стационарно

Любая модель поверхностного исполнения имеет две трубы:

• входная – обеспечивает поступление сточной воды из заполненной емкости;
• выходная – отводит стоки за пределы опустошаемого сооружения.

Функционировать такие приборы могут в автоматическом режиме. Для реализации автоматической работы к тумблеру включения присоединен поплавковый механизм, реагирующий на уровень жидкости в резервуаре. Его погружают в откачиваемую жидкость вместе со шлангом. При поднятии воды выше определенной пометки срабатывают датчики поплавка, распоряжающегося запуском насоса.

Главными достоинствами агрегатов погружного исполнения являются:

• простота установки и демонтажа;
• обслуживание устройства сводится лишь к своевременной чистке и смазке деталей.

Но такие агрегаты не пригодны для глубоких источников. Они рассчитаны на работу при высоте всасывания в пределах 8-12 метров.

Следует также учитывать, что при подключении такого насоса к канализационной системе, нужно точно знать сечение трубопровода, поскольку агрегат присоединяется к ней с помощью патрубков.

Погружные дренажные устройства

Приборы погружного исполнения действуют практически так же, как работают и поверхностные дренажные насосы. Но они больше предназначены для откачки воды из глубоких траншей и колодцев. Перекачка сточных вод осуществляется самим насосом без задействования шлангов и патрубков. Расположенный в днище насоса сетчатый фильтр защищает элементы агрегата от твердых пород грунта, песка и нерастворимых частиц.

Максимальная глубина погружения насосов у разных моделей обычно не превышает и 50 метров. Но их нельзя задействовать при опустошении мелких резервуаров и водоемов, глубина которых не достигает 20 метров. Для возможности работы погружных устройств в неглубоких траншеях приходится применять дополнительное охлаждение двигателя водой.

Погружные агрегаты устанавливают на дно резервуара, а вода засасывается непосредственно через решетку, размещенную в нижней части корпуса

Глубина установки агрегата зависит от типа резервуара. Но существует простая закономерность: чем ниже расположен погружной насос, тем легче с ним будет работать.

Среди основных достоинств устройств погружного исполнения стоит выделить:

• высокая мощность и производительность в сравнении с поверхностными агрегатами;
• возможность использования для осушения резервуаров глубиной в несколько десятков метров;
• погруженные в емкость агрегаты в процессе работы практически не производят шума.

Особенностью установок этого типа является то, что они работают автоматически. Оснащение устройства поплавковым механизмом или пластиковым пузырем обеспечивает бесперебойную работу помпы в автоматическом режиме. Он отключает двигатель насоса при достижении заданного уровня воды.

Наличие поплавкового выключателя особо актуально при необходимости откачивания жидкости из медленно заполняемых резервуаров

Постоянная работа устройства под водой требует надежной изоляции автоматики и герметизации электродвигателей прибора. Поэтому при изготовлении агрегатов погружного исполнения используются только стойкие к коррозии материалы, которые способны выдерживать механические повреждения.

Материалом изготовления для узловых деталей в зависимости от предназначения и воспринимаемых нагрузок могут выступать:

• полимеры и конструкционные пластмассы;
• электротехнические, легированные и углеродистые сплавы и стали.

В дорогих моделях для герметизации электродвигателя прибора используются сальники, выполненные из керамических манжет, либо же с масляным замком.

Единственным недостатком погружных устройств является то, что для обслуживания и ремонта их приходится извлекать из резервуара на поверхность. Да и за счет герметичности корпуса их довольно проблематично обслуживать и ремонтировать.

Виды дренажных насосов

В зависимости от мощности устройств и области их применения дренажные насосы условно делят на два типа: бытовые и промышленные.

Для бытового применения

Дренажные насосы, созданные для бытовых нужд, имеют широкий спектр применения. Их используют:

• для откачивания воды из затопленных погребов и подвалов;
• опустошения технических колодцев;
• перекачивания воды из бассейнов и прудов.

Дренажные установки часто используют в системах орошения и полива, а также при обеспечении быстрой подачи воды для функционирования фонтана

Однофазные маломощные насосы в среднем имеют производительность 800 л/минуту и способны перемещать извлеченную из емкости, пруда, колодца воду на высоту до 25 метров.

Для бытовых нужд чаще всего приобретают дренажники, корпус которых сделан из нержавеющей стали или усиленного полимера. Они способны перекачивать воду с включением твердых примесей размером до 10 мм, соотношение которых составляет 10% от общего объема.

Для использования в промышленных целях

Промышленные дренажные насосы имеют более высокую мощность и производительность. Мотонасосные и дизельнасосные агрегаты широко используют коммунальные службы, строительные компании и МЧС. С их помощью производится:

• откачка канализационных резервуаров и забитых трубопроводов;
• устранение аварийных затоплений;
• отвод промышленных сливов;
• осушение коллекторных котлованов и прочих объектов.

В промышленных масштабах чаще всего используют дренажные насосы электрическими двигателями, помещенными в чугунные корпуса. Мощный радиатор таких устройств обеспечивает эффективный отвод тепла, а чугунный корпус защищает от деформации при значительном теплообразовании.

Они способны перекачивать стоки и грязную воду, включающую частицы размером до 20 мм, соотношение которых составляет 25% от общего объема

Промышленные трехфазные насосы характеризуются скоростью всасывания до 1500 л/мин. Они способны поднимать перерабатываемую воду на высоту порядка 150 метров.

Такие модели имеют более сложную в исполнении конструкцию. Для проведения технического обслуживания они требуют привлечения специалиста.

Ведущие производители дренажных насосов

Рынок насосного оборудования сегодня предлагает широкий выбор дренажных агрегатов различных производителей, как отечественных, так и зарубежных.

Среди покупателей наибольшим спросом пользуются модели, выпускаемые под такими торговыми марками:

• Grundfos – датская компания специализируется на выпуске насосного оборудования, включая электродвигатели и компоненты к ним. Широкий модельный ряд включает как наружные, так и погружные устройства, предназначенные для откачки чистой и грязной воды различной температуры. Агрегаты, выпускаемые под этой торговой маркой, относятся к высокоценовому сегменту, поскольку расценки на модели в полтора разы выше средней отметки.
• Perdollo – итальянская компания, руководствуясь принципом помогать человечеству в решении проблем обеспечения водой, производит насосы нового поколения. В каталоге производителя сотни моделей, различающихся назначением, конструкцией и рабочими характеристиками. Выпускаемые ими износостойкие и надежные устройства, несмотря на свою довольно высокую стоимость, имеют море положительных отзывов покупателей из разных уголков мира.
• Wilo – немецкая торговая марка, появившаяся на отечественном рынке более двух десятков лет назад, славится внедрением новейших технологий и современным дизайном. Компания выпускает высококачественное оборудование для систем водоснабжения и водоотведения, а также вентиляции и кондиционирования.

На предприятиях каждой из перечисленных компаний действует многоступенчатый контроль качества. Выпускаемая ими продукция соответствует международным стандартам качества и безопасности.

Рекомендации по выбору оборудования

Первое, на что стоит нацеливаться при выборе агрегата – условия его применения и степени загрязнения воды.

Диаметр условного прохода насоса будет соответствовать максимальному размеру твердых включений, которые он способен перекачивать

При выборе дренажного оборудования для воды следует ориентироваться на технические характеристики изделия:

Производительность. Она определяется из расчета объема работ, которые должен выполнять агрегат. То есть, какое количество жидкости он должен откачивать за указанный временной период. Упор следует делать на самый сложный процесс.

Напор. Для определения этого параметра следует знать приблизительную высоту и расстояние, на которое планируется транспортировать воду. Этот показатель рассчитывается как разность между отметкой выхода воды из патрубка и глубиной погружения агрегата.

Откачиваемая среда. Максимально допустимый размер подлежащих перекачке с водой твердых включений указан в спецификации прибора. В моделях, предназначенных для работы с загрязненной водой, габариты рабочей камеры должны быть такими, чтобы обеспечивать беспрепятственное прохождение фракций.

Максимальный температурный порог. При выборе погружной модели, ориентируйтесь на максимальный порог температуры перекачиваемой жидкости, поскольку двигатель такого агрегата охлаждается за счет передачи тепловой энергии в транспортируемую жидкость. В большинстве случаев максимальный порог температуры воды составляет 50°С.

Максимальная производительность агрегатов бытового пользования составляет 180 л/мин. Этого вполне достаточно, чтобы осушить резервуар или убрать воду из погреба. Чтобы иметь возможность откачивать воду со дна емкости или колодца в оптимальном режиме, выбирайте модели, всасывающие отверстия которых расположены внизу.

При расчете необходимой мощности следует брать за основу тот параметр, что один метр вертикального водозабора будет соответствовать десяти метрам по горизонтали.

Напор и производительность дренажного насоса взаимосвязаны: чем больше глубина погружения устройства, тем меньше создаваемый напор

Подбирая модель, учитывайте также состояние поверхности, где будет размещаться оборудование. Поверхностный дренажный насос лучше размещать в приямке размером 40х60 см. Это позволит избежать растекание воды по ровной поверхности. Если же использовать автоматику, предполагающую вертикальное расположение поплавка, то поверхность и вовсе останется сухой. Ведь при грамотно выполненной настройке поплавковые механизмы работают исправно и надежно.

Независимо от типа модели, предназначенной для перекачки чистой жидкости, следует учитывать, что не стоит эксплуатировать ее вблизи заиленного или песчаного дна водоема. Попадающие в устройство частицы будут засорять его, что может негативно повлиять на срок службы агрегата.

Видео-обзоры основных видов насосов и рекомендации по их выбору

Принцип действия дренажного оборудования:

Правила грамотного выбора дренажного насоса:

Классификация дренажного насосного оборудования:

Дренажный насос – универсальная техника, которая способна выполнять несколько задач. Подойдя грамотно к выбору модели, вы сможете один насос задействовать в нескольких процессах, благодаря чему получите прекрасную возможность использовать агрегат долго и плодотворно.