Гидравлические станции с водой

Гидравлическая насосная станция: виды и области применения

Гидравлическая станция – устройство, преобразующее энергию первичного привода (электрического, бензинового и т.д.) в энергию давления рабочей жидкости. Это двигатель, обеспечивающий работу гидроцилиндров, а те, в свою очередь приводят в движение различное оборудование. В настоящее время гидростанции используются во всех сферах, где работает гидравлическое оборудование – от горнодобывающих предприятий до научных лабораторий.

Основные технические характеристики гидравлической насосной станции:

• Номинальное давление, МПа;
• Полезный объём бака, л;
• Подача жидкости, л/мин;
• Мощность, кВт (реже л.с.)

Сфера применения гидравлических станций

Существует две области применения гидравлической насосной станции:

1. Привод для механизмов и оборудования с возвратно-поступательным движением. Это подъёмники, домкраты, прессы, различные станки (токарные, фрезерные, отрезные, гибочные, штамповочные, сверлильные), кузова самосвалов, выдвижные опоры, автовышки, ковши экскаваторов и бульдозеров, буровое и насосное оборудование и т.п.
2. Перегонка, очистка и дозированная подача жидкостей (масел, эмульсий, водогликолевых смесей), промывка гидросистем. Системы смазки, станции фильтрации и перегонки, испытательные стенды для гидроаппаратуры и трубопроводов.

Гидравлические насосные станции обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами приводов (электрических, бензиновых, дизельных, пневматических). Они не дают искры, поэтому их можно применять на объектах с повышенной пожаро- и взрывоопасностью. Гидравлический привод обеспечивает практически бесшумный и плавный ход, а также возможность точной регулировки положения рабочего органа (или точной дозировки количества масла, если речь идёт о системах смазки).

Устройство гидравлической насосной станции

Ключевой элемент гидростанции – насос для нагнетания жидкости. Используют следующие типы насоса:

• Шестерённый – самая распространённая конструкция среди гидростанций с малым и средним давлением
• Радиально-поршневой и пластинчатый – позволяют регулировать рабочий объём и создавать высокое давление

Рабочая жидкость поступает из бака и в него же возвращается по окончании рабочего цикла. Нагнетаемая жидкость по трубопроводу поступает к рабочим органам оборудования. В состав гидравлической насосной станции также входит регулирующая и распределительная аппаратура, датчики уровня масла, температуры и давления, фильтры, гидроаккумулятор, маслоохладители (при необходимости), пульт управления. Комплектация станции зависит от специфики оборудования, для которого она предназначена, и от условий работы.

Рабочие характеристики оборудования, приводимого в движение гидравлической насосной станцией, могут колебаться в очень широких пределах. Диапазон размеров и мощности гидростанций тоже впечатляет: от «карманных» вариантов с объёмом бака менее литра, питаемых от электросети автомобиля, до огромных промышленных станций с баком объёмом более кубометра и мощностью в десятки киловатт.

Классификация гидравлических насосных станций

По номинальному давлению:

• Низкого давления (до 16 мПа);
• Среднего давления (до 50 мПа);
• Высокого давления (до 160 мПа);
• Сверхвысокого давления (свыше 160 мПа).

По типу привода:

• Электрические (самые экономичные насосные станции, используются там, где есть возможность подключения к источнику тока);
• Пневматические (применяются при повышенных требованиях к взрыво- и пожаробезопасности);
• Бензиновые и дизельные (могут использоваться в любом месте).

По конструктивному исполнению:

• Стационарные насосные станции;
• Мобильные (на колёсной базе или переносные);
• Самоходные (оснащены двигателем).

Источник

Как выбрать насосную станцию

Содержание

Содержание

Просто накачать воды можно и насосом: кидаете шланг, включаете насос и контролируете процесс — ничего сложного. Но если вы хотите, чтобы все происходило «само собой», и вода просто текла из крана, без насосной станции не обойтись. О том, что такое насосная станция, какие они бывают и чем отличаются — в этом гайде.

Что такое насосная станция

Насосная станция — это комплект из насоса, гидроаккумулятора и регулятора (реле) давления. Гидроаккумулятор представляет собой металлический бак, в который опущена заполненная водой резиновая груша. Воздух, закачанный между грушей и стенками бака, сжимает грушу при расходе воды, некоторое время поддерживая давление в водопроводе. А регулятор давления нужен для выключения насоса при падении давления ниже установленного значения и включения при его достижении. Это минимальный набор, комплектация некоторых насосных станций может быть шире — в нее могут входить манометр для контроля давления воды, датчик сухого хода для защиты насоса, переключатель режимов и т.д.

В принципе, насосную станцию не обязательно покупать готовую — вы можете собрать ее самостоятельно: из насоса, гидроаккумулятора и регулятора давления. Если вы хотите сделать насосную станцию на базе скважинного насоса, такое решение может сэкономить вам приличную сумму. А вот станцию на базе садового насоса (поверхностную) проще купить готовую. Правда, сначала придется потратить некоторое время, чтобы разобраться в их характеристиках и понять, какая именно станция вам нужна.

Типы насосных станций

Сначала определитесь с тем, что вам нужна именно поверхностная насосная станция, то есть предназначенная для подъема чистой воды с небольших глубин (до 8 м). Если вам нужно откачивать не чистую воду, а, например, канализационные стоки, то вам нужна канализационная насосная станция. А для подъема воды с глубины больше 8 м вам потребуется скважинная насосная станция.

Если вы собираетесь с помощью насосной станции организовать водопровод в жилом доме, имейте также в виду, что поверхностные насосы сильно шумят и вибрируют. В деревянном или каркасном доме работу насоса будет очень слышно, да и в каменном станцию лучше располагать где-нибудь в подвале.

Характеристики поверхностных насосных станций

Максимальный напор (максимальное рабочее давление) определяет, на какую высоту насос способен поднять воду относительно точки установки самого насоса. Но высота подъема, например, 40 м, вовсе не означает, что на этой высоте можно будет спокойно пользоваться душем.

Высота подъема в 40 м означает, что на 40 м вода из крана течь перестанет. И даже на высоте 39 м будет течь едва-едва. Для нормального пользования краном нужно, чтобы в нем было давление минимум 2, а лучше 3 бара.

1 бар соответствует 10 метрам напора.

То есть, если от точки установки насоса до самой верхней точки водоразбора у вас 10 метров, то для комфортного пользования максимальный напор насоса должен быть 3 (бара) х 10 + 10 = 40 метров.

Но это еще не все — горизонтально проложенная труба тоже создает сопротивление потоку воды и снижает максимальный напор. Приблизительно считается, что 1 метр горизонтальной трубы снижает напор на 0,1 м. Таким образом, если насос расположен в 50 метрах от дома, а перепад высот составляет 10 метров, то напор уже должен быть 3х10+10+50х0,1 = 45 метров.

А если станцию предполагается использовать для полива, что тогда? Тогда следует обязательно учесть тип и количество дождевателей (разбрызгивателей). К сожалению, производители дождевателей часто указывают поливаемую площадь, но почти никогда — при каком давлении эта площадь достигается. А ведь указанная в характеристиках дождевателя поливаемая площадь будет достигнута только при максимальном рабочем давлении, которая у некоторых видов составляет 7 бар. Что соответствует 70 метрам напора — и это без учета подъема воды!

Если давление в системе у вас невысоко, для полива лучше пользоваться импульсными и осциллирующими дождевателями — они обеспечивают большую площадь полива при давлении от 2 бар. Статическим и роторным разбрызгивателям нужно давление 3, а лучше 4 бара. Для хорошей работы статических дождевателей нужен напор от 40 метров, даже если насос стоит прямо на уровне газона.

Производительность (пропускная способность) — вторая важнейшая характеристика насоса, тесно связанная с максимальным напором. Имейте в виду, что в характеристиках указывается максимальное значение производительности на нулевой высоте подъема. С каждым метром подъема производительность падает вплоть до 0 на максимальной высоте. Зависимость производительности от высоты нелинейная и обычно приводится в паспорте станции.

Какая должна быть производительность? Для домашнего водопровода желательно, чтобы насос обеспечивал минимум 10 л/мин в одной точке разбора. Если одновременно может работать несколько точек, требуемая производительность умножается на соответствующее число.

Размер семьи	Минимальная производительность	Рекомендуемая производительность
1-2	10 л/мин	20 л/мин
3–5	20 л/мин	30 л/мин
6–8	30 л/мин	40 л/мин

Подбирая насос для полива, воспользуйтесь следующей таблицей:

Если планируется использовать одновременно несколько дождевателей, необходимая производительность умножается на соответствующее число.

Определившись с параметрами, найдите на графике зависимости производительности от высоты точку, соответствующую требуемому максимальному напору. Производительность в этой точке должна быть не ниже необходимой. Что делать, если станция в целом устраивает, но для высоко расположенных точек разбора недостаточно давления? Можно воспользоваться повысительным насосом — он поднимет давление в части водопровода до нужной величины.

Мощность насоса хоть и влияет на вышеприведенные характеристики, для подбора неудобна. Поэтому пользоваться ей следует разве что для контроля правильности выбора — в ряду примерно схожих по напору и производительности станций следует выбрать ту, у которой мощность выше. И наоборот — следует с осторожностью отнестись к станции, мощность которой намного ниже, чем у сравнимых с ней по другим характеристикам моделей.

Объем бака (гидроаккумулятора) влияет на режим работы насоса. Чем больше объем бака, тем реже придется насосу включаться/выключаться для поддержания нужного давления и тем выше эффективность его работы. Кроме того, частые включения/выключения сокращают продолжительность «жизни» насоса.

Чем бак больше, тем он дороже. Поэтому его объем следует подбирать исходя из производительности насоса и режима использования насосной станции.

Для домашнего водоснабжения объем расширительного бака должен быть равен двукратной планируемой производительности в л/мин. Например, если планируемая производительность — 20 л/мин (1-2 человека, 2 точки разбора), то объем бака должен быть 40–50 л. Можно и меньше — 20-30 литров, но тогда при одновременном разборе с двух точек насос будет включаться/выключаться несколько раз в минуту, что может сократить срок его службы.

При поливе бак часто работает не как накопитель, а как демпфер — дождеватели забирают всю производительность насоса, поэтому при поливе он работает непрерывно. Так что бак скорее используется для смягчения гидроударов при пусках насоса, и объем его может быть намного меньше. Если при поливе вы используете насос «на все сто», то объем бака может быть минимальным — 1-2 литра.

Однако если вы пользуетесь поливочным пистолетом (его расход невелик) или у вас есть системы капельного полива, то объем бака должен быть побольше — не меньше 1/2 от производительности в л/мин.

Датчик сухого хода останавливает насос, если во всасывающем шланге нет воды. Работа «насухую» очень вредна для насоса, пары минут работы в таком режиме достаточно для выхода его из строя. Защита от перегрева может спасти насос при отсутствии датчика сухого хода — а может и не спасти. Поэтому если вы берете воду из какого-нибудь резервуара (бочка, колодец, искусственный пруд небольшого объема), то датчик сухого хода необходим. Но даже если вы берете воду для полива из озера или реки, датчик сухого хода все равно не будет лишним — он спасет насос при повреждении всасывающего шланга.

Трубное соединение определяет диаметр входных и выходных патрубков. Параметр не принципиальный — с любого размера можно переходниками перейти на опять же любой размер. С другой стороны, диаметр труб обычно соответствует производительности насоса. Если диаметр труб сильно меньше диаметра патрубков, это снизит производительность станции.

Максимальная глубина забора воды у поверхностных насосов примерно одинаковая — 7-8 м. Это связано с физическими особенностями поведения воды при низком давлении. Из-за разрежения в корпусе насоса при заборе воды с большей глубины начинаются кавитационные явления, разрушающие механизмы насоса. Однако существуют эжекторные насосы, способные «доставать» воду с с десятков метров.

Впрочем, серьезной конкуренции скважинным насосам они не создают из-за низкого КПД — эжектор использует часть уже поднятой воды для повышения кинетической энергии потока. Так что эжекторный насос имеет производительность на 35–50 % ниже, чем обычный насос той же мощности. Кроме того, выносной эжектор требует два шланга вместо одного. Но иногда эжекторный насос — единственное решение «водного вопроса». Например, при необходимости подъема на большую высоту воды из неглубоких водоемов, куда полностью опустить длинный скважинный насос не представляется возможным.

Если вода, которую вы собираетесь перекачивать, идет с илом или песком, обратите внимание на допустимый диаметр твердых частиц. Мутная вода сигнализирует о том, что в ней находятся мелкие частицы ила или глины. Для такой воды желательно, чтобы допустимый диаметр твердых частиц у насоса был 0,1, а лучше 0,5 мм. Для колодцев и скважин, пробуренных в песчаный водоносный слой, ситуация другая — вода может выглядеть кристально чистой, но содержать песчинки диаметром до миллиметра. Для такой воды этот параметр должен быть 0,5-1 мм или больше.

Степень защиты насосной станции подразумевает ее защищенность от воздействия пыли и влаги. Уровень защиты IP44 подразумевает защиту от брызг и дождя, но не от пыли — оставлять такую модель на улице без защиты не рекомендуется. Если у вас нет возможности обустроить для станции хотя бы простенький навес, выбирайте среди моделей с защитой от IP54.

Варианты выбора

Для обустройства полива небольшого газона одним-двумя дождевателями можно использовать недорогие насосные станции с небольшим гидроаккумулятором.

Для обеспечения водой небольшого одноэтажного дачного дома хватит насосной станции с максимальным напором 25–35 метров и объемом бака 20–50 л.

Если поднимать воду нужно на большую высоту, максимальный напор потребуется побольше — 35–50 м.

Если вам не хватает давления на какой-то ветке водопровода, используйте повысительный насос.

Если вам нужно поднимать воду с большой глубины, а использовать скважинный насос по каким-то причинам невозможно, обратите внимание на эжекторные насосы.

Источник