Молодые инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета разработали линейку свободновихревых насосов, способных без поломок перекачивать сильно загрязненные жидкости, содержащие песок, мусор, волокна и т. д. Их КПД на 1–3% выше, чем у лучших мировых аналогов, которые покинули российский рынок.
Часто насосы систем водоотведения плохо справляются с перекачкой загрязненных жидкостей, быстро изнашиваются из-за абразивных частиц, выходят из строя и имеют низкую эффективность. В то же время насосы свободновихревого типа (СВН), устойчивые к очень грязной воде, переносящей песок, мусор, салфетки, медицинские маски, твердые включения, волокнистые среды и абразивные частицы, наименее изучены из-за сложности характера течения внутри проточной части. Однако использование СВН вместо традиционных центробежных насосов в канализационных станциях позволяет увеличить срок службы насосов без ремонтов и простоев, связанных с засорением проточной части.
«Хотя в абсолютных значениях КПД центробежных насосов и выше, но если рассматривать весь жизненный цикл насоса и учитывать, что очень часто на канализационных станциях центробежные насосы подобраны с запасом по мощности, то возможна замена центробежного рабочего колеса на свободновихревое без необходимости увеличивать подводимую мощность — таким образом более рационально будет использоваться электроэнергия. Это позволит откачивать сложные жидкости без поломок и простоев, что сделает системы водоснабжения более надежными и экономичными», — прокомментировал руководитель проекта Арсентий Клюев.
Используя цифровое моделирование и аддитивные технологии, инженеры создали три модели насосов и изготовили опытный образец. Благодаря возможностям современной лаборатории срок разработки сократился с полутора лет до трех-четырех месяцев. Проведенные испытания подтвердили, что КПД новых насосов на 1–3% выше, чем у лучших мировых аналогов. Эти технологии позволяют разрабатывать энергоэффективное оборудование для ЖКХ, нефтяной, химической и атомной промышленности.
«По данным Российской ассоциации производителей насосов, в 2025 году в Россию импортировано 70 % насосов для водоотведения сточно-массных вод (к которым относят СВН) на сумму 1,5 млрд рублей. Наша разработка имеет большой потенциал в части импортозамещения иностранного оборудования и укрепления технологического суверенитета страны в области насосостроения. Отдельно стоит отметить, что в рамках реализации проекта проводится качественная подготовка молодых инженеров, так как средний возраст участника команды — 24 года», — отметил Арсентий Клюев.
В дальнейших планах разработчиков — проведение комплексных экспериментальных энергетических и кавитационных исследований опытного образца СВН 160/20 с последующей валидацией математических моделей. По итогам — подготовка к запуску опытно-промышленной серии насосов и масштабирование линейки.
Работы ведутся при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
