Промислове обладнання

Вихровий насос – принцип дії

Вихровий насос - принцип дії

Промислові підприємства та побутові господарства щодня стикаються з необхідністю перекачування рідин різного типу. Серед безлічі технічних рішень особливе місце займають вихрові насоси – пристрої, які завдяки своїй простоті та надійності знайшли широке застосування у різних галузях. Розуміння принципів роботи цих механізмів допомагає зробити правильний вибір обладнання та забезпечити його ефективну експлуатацію.

Що таке вихровий насос і як він працює

Насос вихровий являє собою динамічний агрегат, принцип дії якого базується на створенні поздовжніх вихрових потоків рідини. На відміну від відцентрових насосів, робоче колесо вихрового насоса має радіальні лопатки, розташовані по периферії диска. Ці лопатки занурені в кільцевий канал, який оточує робоче колесо.

Вихровий насос принцип дії полягає в наступному: при обертанні робочого колеса лопатки передають кінетичну енергію рідині, створюючи в ній поздовжні вихрові рухи. Рідина рухається по гвинтовій траєкторії вздовж кільцевого каналу, багаторазово отримуючи енергію від лопаток. Цей процес забезпечує значний приріст тиску при відносно невеликих розмірах насоса.

Особливістю конструкції є те, що між корпусом і робочим колесом існує невеликий зазор, через який частина рідини постійно перетікає назад. Це явище називається внутрішньою рециркуляцією і є характерною рисою роботи вихрових насосів. Рідина на виході з насоса має високий тиск завдяки багаторазовому проходженню через зону впливу лопаток.

Основні переваги та недоліки вихрових насосів

Головною перевагою вихрових насосів є їх здатність створювати високий напір при відносно невеликих габаритах. Це робить їх незамінними в умовах обмеженого простору. Крім того, вихрові насоси мають простішу конструкцію порівняно з багатоступінчастими відцентровими насосами, що знижує їх вартість і спрощує обслуговування.

Ще однією важливою перевагою є можливість самовсмоктування – насос може розпочати роботу навіть при наявності повітря в системі. Вихрові насоси також характеризуються плавною характеристикою напору, що забезпечує стабільну роботу в системах з змінним споживанням.

Однак ці насоси мають і недоліки. Основним з них є відносно низький ККД – зазвичай він не перевищує 45-50%. Це пов’язано з внутрішньою рециркуляцією рідини і значними гідравлічними втратами. Через цю особливість вихрові насоси не рекомендується використовувати для перекачування великих об’ємів рідини, де важливою є енергоефективність.

Також варто врахувати, що при роботі з забрудненими рідинами можуть виникати проблеми через засмічення вузьких каналів і зазорів. Це вимагає більш ретельного підходу до підготовки перекачуваної рідини та регулярного технічного обслуговування обладнання.

Як вибрати вихровий насос для вашого проекту

Правильний вибір вихрового насоса залежить від кількох ключових параметрів вашої системи. Насамперед потрібно визначити необхідну продуктивність та напір. Для домашнього використання зазвичай достатньо насосів продуктивністю 1-5 м³/год, тоді як для промислових потреб можуть знадобитися агрегати з продуктивністю до 100 м³/год і більше.

При виборі обов’язково врахуйте наступні фактори:

  1. Висота підйому рідини – визначає необхідний напір насоса
  2. Тип рідини – чи містить вона абразивні частинки або хімічно активні речовини
  3. Температура робочого середовища – впливає на вибір матеріалу корпуса
  4. Режим роботи – постійний або періодичний
  5. Доступне електроживлення – однофазне чи трифазне

Важливо також звернути увагу на характеристики робочого коліщ та матеріал його виготовлення. Для агресивних середовищ краще вибирати насоси з корпусом із нержавіючої сталі або чавуну з антикорозійним покриттям.

Порівняння вихрових насосів з іншими типами насосів

Щоб зрозуміти, коли доцільно використовувати вихрові насоси, корисно порівняти їх з іншими популярними типами насосного обладнання. Кожен тип має свої сильні та слабкі сторони, що роблять його оптимальним для певних застосувань.

Характеристика Вихровий насос Відцентровий насос Поршневий насос
ККД 45-50% 70-85% 80-95%
Напір Високий Середній Дуже високий
Самовсмоктування Так Ні Так
Габарити Компактні Середні Великі
Вартість Низька Середня Висока

Основні переваги вихрових насосів у порівнянні:

  1. Простота конструкції та низька вартість виготовлення
  2. Компактні розміри при високому напорі
  3. Можливість роботи з газорідинними сумішами
  4. Менша чутливість до кавітації
  5. Плавна робоча характеристика

Відцентрові насоси перевершують вихрові за ефективністю, особливо при великих подачах. Поршневі насоси забезпечують найвищий ККД та можуть створювати екстремально високий тиск, але вони значно складніші в обслуговуванні та дорожчі.

Висновки

Вихрові насоси займають важливе місце в сучасній насосній техніці завдяки своїй універсальності та надійності. Незважаючи на відносно низький ККД, їх переваги – компактність, здатність до самовсмоктування, простота конструкції та доступна ціна – роблять їх оптимальним вибором для багатьох застосувань.

Ці насоси особливо підходять для систем водопостачання приватних будинків, невеликих промислових установок, систем підвищення тиску та інших завдань, де важливі компактність та надійність, а енергоспоживання не є критичним фактором. Правильний вибір та своєчасне обслуговування забезпечать довготривалу та безперебійну роботу вихрового насоса в вашій системі.

Владислав Шевченко

About Author

You may also like

Як самостійно встановити насос для криниці
Промислове обладнання

Як самостійно встановити насос для криниці

Власна криниця на ділянці – це справжнє джерело незалежності від централізованого водопостачання. Однак для комфортного користування водою потрібно забезпечити її
Що таке холодильна машина і принцип її роботи
Промислове обладнання

Що таке холодильна машина і принцип її роботи

Кожного разу, коли ви відкриваєте дверцята холодильника і берете холодну пляшку води або свіжі продукти, ви користуєтесь результатом роботи складного