Мотопомпы. Обзор, назначение, расчет.
Мотопомпа - это водяной центробежный насос, ось которого приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания (в нашем случае) или любыми другими типами двигателей.
Назначение мотопомпы - это все сферы деятельности, где требуется перекачать или подать жидкость - ирригация (полив) полей, тушение пожаров, устранение последствий подтоплений, поддержка уровня воды в искуственных водемах.
Основными характеристиками мотопомпы являются - расход воды (литров в час) и высота подъема водяного столба (в метрах)
Реализуемые нами мотопомпы охватывают диапазон расхода от 115 до 2100 литров в минуту и высоту подъема от 21 до 90 метров.
Общее устройство мотопомпы
Как было сказано выше, в основе любой мотопомпы лежат две составные части - центробежный насос и двигатель внутреннего сгорания, дающий крутящий момент на вал насоса. На валу установлены лопатки - именно они непосредственно приводят в движение рабочую жидкость.
Тут мы подходим к самой важной части мотопомпы - устройству центробежного насоса. Вода входит в рабочий объем корпуса и и попадает на вращающиеся с большой скоростью лопасти. Жидкость, попадая в центр центрифуги раскручивается лопастями (Как на схеме) и подхватываемая вихревым потоком "вылетает" в выходное отверстие.
Напор создается за счет возникающей центробежной силы (отсюда и название "центробежный" - бегущий от центра). Простой пример: если мы положим шарик на играющую пластинку - он слетит с неё под действием этой самой силы. И чем быстрее будет крутиться пластинка - тем дальше этот шарик улетит.
В рассмотреном примере жидкость совершает 1 оборот, и из-за этого напор при такой схеме не будет большим. Плюсом такого насоса будет неприхотливость в использовании и возможность перекачивания вязких и грязных сред - будет выше КПД.
В высоконапорных помпах жидкость совершает два и даже более оборотов - это достигается за счет применения спиральных винтов на валу - вода проходит "серпантин" винта и центробежная сила оказывается намного выше, что и позволяет достигать огромных высот подъема жидкости - но для грязных сред такие насосы не подходят - высокая скорость твердых частиц может привести рабочий объем в негодность.
После того как "вошедшая" вода, станет "ушедшей", в корпусе создадится область низкого давления (почти вакуум) и за счет этого произойдет всасывание очередной "порции" жидкости - цикл замкнется.
|
Устройство простейшего центробежного насоса. |
Другую часть мотопомпы - двигатель внутреннего сгорания, мы описывать не будем, так-как уже сделали это в одной из статей. Кратко скажем: основная его функция - вращать вал с лопастями. И чем выше скорость вращения вала - тем больше напор.
Типы и назначение мотопомп, представленных в нашем ассортименте.
По типу мотопомпы можно разделить по виду топлива - бензиновые и дизельные, а по назначению мотопомпы деляться на:
1) Для чистой и слабозагрязненной воды.
2) Пожарные - высоконапорные
3) Грязевые
Опишем каждый вид на примере отдельных моделей производства японской фирмы Koshin.
Мотопомпа для чистой воды
Koshin SEH-80X
Технические характеристики:
Диаметр входных и выходных патрубков - 75мм
Глубина подъема - 8 метров, высота (напор) - 26 м.
Максимальный расход 900 литров в минуту
Двигатель - Honda
Классическая мотопомпа повышенной мощности - сфера ее применения это сельское хозяйство, наполнение водой пожарных водоемов. При определенном умении ее можно приспособить для подкачки водонапорных башен в поселках.
Менее мощные мотопомпы данного класса, например SEM-25L будут очень полезны на дачном участке - огород полить, воду из колодца накачать - все это забота небольшой мотопомпы для чистой воды.
|
 |
Пожарная - высоконапорная мотопомпа
Koshin SERM-50V
Технические характеристики:
Диаметр входных и выходных патрубков - 50мм
Глубина подъема - 8 метров, высота (напор) - 90 м.
Максимальный расход 500 литров в минуту
Двигатель - Mitsubishi
Как получить такой большой напор ?
Ответ прост - уменьшенный диаметр патрубков, повышенные обороты двигателя, увеличенный диаметр рабочего объема - центрифуги.
При таком устройстве мы уменьшим расход, но напор мотопомпы колоссально возрастет. Еще раз повторимся, что высокая скорость воды в корпусе, предъявляет повышенные требования к ее чистоте от твердых частиц - камней, песка, ила.
|
 |
Грязевая мотопомпа
Koshin KTH-80X
Технические характеристики:
Диаметр входных и выходных патрубков - 80 мм
Глубина подъема - 8 метров, высота (напор) - 26 м.
Максимальный расход 1340 литров в минуту
Двигатель - Honda
Если посмотреть на фото данной помпы, то сразу-же бросается в глаза массивность ее насосной части - толстый литой металл. В данном случае экономить на сырье не нужно - весь упор делается на прочность и изностойкость всей конструкции в целом.
Такая помпа незаменима на песчаных карьерах, торфяных разработках, при осушении илистых водоемов .
|
 |
Эксплуатация мотопомпы.
Несколько слов, о том, как проходит запуск мотопомпы. Если установить агрегат на определенной высоте над уровнем воды и всасывающий (подающий) шланг опустить в воду - то запуск осуществить не удастся - помпа будет работать на холостом ходу, просто завихряя воздух в рабочем объеме. А это губительно для всех её составных частей. Для запуска в верхней части центробежного насоса мотопомпы, существует заливной клапан, куда заливается вода. Клапан закрывается, двигатель заводиться, в корпусе образуется вакуум и за счет него произойдет всасывание воды из подающего шланга - помпа заработает.
Дальнейшая эксплуатация мотопомпы не предъявляет особых требований - это силовой агрегат и все что для него нужно, это применение по назначению, своевременная замена масла, слежение за износом рабочей части.
Общие методики расчета мотопомпы.
Информация по данным японской фирмы Koshin.
Выбор мотопомпы зависит от ее назначения. Основными данными для выбора являются:
1. Максимальный расход, л/мин
2. Высота водяного столба от помпы до точки разбора (необходимая высота подъма)
3. Гидравлические потери (линейные и местные)
Q - производительность, расход.
H=Hs + Hd+ Pr - высота точки разбора от поверхности забора воды.
Hs - высот мотопомпы над точкой забора воды (максимум 8,5 м. по закону Торичелли).
Hd - высота подъма
Pr - давление жидкости на выходе из точки разбора ( 1атм. или 10 метров водяного столба)
L - общая длина трубопровода.
L = Ls + Ld + K где Ls - длина трубопровода от точки забора до помпы, Ld - длина от мотопомпы до точки разбора, K - коэфициент местных и линейных потерь. (приведены в таблице) |
 |
Пример расчета:
Для мотопомпы SERH-50 максимальной производительностью 560 л/мин. с патрубками (2.5x2 дюйма) или (63x50 мм), установленной на расстоянии 2 м от водоема (Ls = 2м) c длиной подающего шланга 51 м (Ld = 51м) Дополнительно присоединен кран (K= 1м) и имеется поворот на 90° ( K= 2м) согласно таблице гидравлических сопротивлений.
Мотопомпа установлена на высоте 5 м от поверхности воды (Hs = 5м) .
Высота точки разбора от мотопомпы предполагается 9м (Hd = 9м).
Желаемое давление на выходе (в точке разборе) должно составлять 1 атм.,
что соответствует примерно 10м водяного столба (Pr = 10м). |
 |
 |
1. Расчет длины трубопроводов.
L=Ls+Ld+K=2+51+3=56 м.
2. Расчет высоты подъема
H=Hs+Hd+Pr=5м+9м+10м=24м.
3. Для определения расхода воды в точки рабора необходимо найти эквивалентную высоту подъема по формуле
Hэ=H + 0,25L
в нашем случае Hэ= 24+ 0,25x56= 38 м
4. На графике зависимости высоты подъема от производительности мотомпы находим величину расхода воды в точке разбора от полученного значения эквивалентной высоты (см. кривую для помпы SERH-50).
Полученно значение расхода для принятых исходных данных составляет примерно 4 кубометра в час ( 400л/мин) |
|
|
