В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием.
Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор.
С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне.
Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса, вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных.
Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности.
Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла.
С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников.
В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности - в дозировочных насосах и насосах высокого давления.
Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п.
Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода.
На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос.
Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века.
Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода.
Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев.
Конструкция:
Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении
Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон ("гармошку"), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей.
Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена).
Основное применение - выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п.
Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса.
Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость "на сухую", т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью.
Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой.
Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него.
Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок.
Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность.
Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров).
Принцип действия:
Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен.
Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления.
Принцип действия:
Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается.
При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разряжение на входе, обеспечивая всасывание жидкости.
Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания.
При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса.
Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы.
Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.)
Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200...400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру.
Применяются в пищевой и химической промышленности.
На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами.
Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру.
Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло.
Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса.
Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разряжение на всасывании.
Что происходит дальше видно на картинке.
Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров).
Преимущество - простота конструкции.
Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения.
Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание).
Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса.
Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу.
Принцип работы:
На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок).
При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок.
Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора.
Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой).
Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него.
Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования.
Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность.
Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц.
Преимущества винтовых насосов:
- самовсасывание (до 7...9 метров),
- бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта,
- возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы,
- возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости.
Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности.
Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг.
Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание.
Принцип работы:
При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга.
Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью).
Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры.
Принцип действия:
Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.
При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора.
Газлифт (от газ и англ. lift - поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами.
В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них - буровая скважина или резервуар, а другой - труба, в которой находится газожидкостная смесь.
Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос.
Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц.
Принцип работы:
Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана.
Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса.
Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны
Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек.
Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека).
Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п.
Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга)
Центробежный насос
Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы.
Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок.
Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов - износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины.
Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления.
Многосекционный насос
Многосекционные насосы - это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе.
Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм.
По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес.
(по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов).
Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления.
Трехвинтовой насос
Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта - до 1500 сСт. Тип насоса объемный.
Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка.
Насосы этого типа применяются:
- на судах морского и речного флота, в машинных отделениях,
- в системах гидравлики,
- в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов.
Струйный насос
Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса.
Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей.
Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения).
для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара.
Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды - водоструйными насосами.
Насосы, отсасывающие вещество и создающие разряжение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением - инжекторами.
Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении.
Принцип работы гидротаранного насоса:
По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды.
Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию.
Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется.
Спиральный вакуумный насос
Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа.
Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем.
Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру.
Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения - не нужно масло).
Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума.
Ламинарный (дисковый) насос
Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости.
Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды.
Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке.
*Информация взята из открытых источников.
Если огород можно поливать из неглубоких водоемов с помощью поверхностных электронасосов, простейших маломощных вибрационных помп, погружных дренажников, то с постоянным водоснабжением загородного дома из глубокой скважины дело обстоит иначе. Требуются высокопроизводительные устройства, способные извлекать воду с больших глубин с высоким давлением, при этом их КПД должен быть довольно высоким. Всем этим требованиям в полной мере удовлетворяют центробежные погружные электронасосы, наиболее широко применяемые в бытовом водоснабжении.
Рис. 1 Внешний вид скважинных погружных электронасосов
Принцип действия и устройство центробежных электронасосов
Основным элементом центробежного насоса является двигатель, герметично размещенный в корпусе аппарата, и рабочее колесо в виде диска с односторонней крыльчаткой, закрепленное на его валу. При работе жидкость втягивается через входное отверстие корпуса, расположенное в центральной части рабочего колеса, а его радиально изогнутые лопасти выталкивают ее на периферию. Вода собирается в улиткообразном кольцевом коллекторе и вытесняется наружу через выходной патрубок под давлением следующим потоком воды, поступившей в корпус.
Рис. 2 Принцип работы глубинного насоса центробежного типа
Для повышения давления в системе часто используется несколько колес с отдельными камерами и выводными патрубками, называемые ступенями, от каждой из них к последующей жидкость передается с возрастающим давлением. Центробежные насосы имеют высокий КПД и могут работать с замутненной водой.
Рис. 3 Устройство центробежного насоса для воды
Устройство погружного насоса центробежного типа стандартного промышленного образца, выполненного по ГОСТ, выглядит следующим образом:
- Корпус. В отечественном насосе он сделан из стальной трубы с толстыми стенками — это придает агрегату высокую жесткость и прочность. Для массивных аппаратов применяют штанговый метод крепления в скважине.
- Рабочие колеса сконструированы с динамической разгрузкой — это привело к уменьшению сил давления на осевые подшипники, и существенно увеличило срок их службы.
- Центробежные колеса выполнены по патентованной технологии из прочного пластика, усиленного нержавеющей сталью — это повышает их ресурс работы.
- Для улучшения вывода песка из механизма применены восьмигранные подшипники.
- Входное отверстие насоса закрыто перфорированным встроенным фильтром из нержавейки.
- Из нержавейки сделан и вал электрического двигателя, на котором размещаются рабочие колеса.
- Сборка «беличья клетка» ротора электронасоса выполнена из медного сплава — это увеличивает надежность и производительность работы электродвигателя при больших нагрузках.
- Значительная длина статора и ротора призвана повысить надежность электродвигателя, снизить его восприимчивость к колебаниям питающего напряжения, улучшить условия охлаждения.
- Самоцентрирующийся радиально-упорный подшипник компенсирует осевое давление.
- Обмоточный медный провод статора с высокотемпературным изоляционным покрытием (до 100 С) в виде изолированных жгутов укладывается в его пазах, технология производства снижает реакцию электродвигателя на скачки напряжения и увеличивает его срок службы.
- Вмонтированный обратный клапан препятствует вращению колеса в обратном направлении, удерживает воду в системе, облегчая запуск электродвигателя и предотвращая гидроудары.
Отличительные особенности центробежных электронасосов Grundfos
Датская компания Grundfos считается мировым лидером в производстве насосного оборудования, поэтому ее продукция является ориентиром для любого производителя и имеет весомые отличия от отечественных аналогов. На примере ее электронасосов можно показать, какую конструкцию должна иметь хорошая погружная скважинная помпа и какие функции она должен выполнять. Устройства предназначены для забора воды в скважине или колодце со значительной глубиной и имеют следующие особенности:
- Корпус выполнен из прочной нержавеющей стали, рабочие колеса и некоторые внутренние детали из сверхпрочного полиамида.
- Модульная конструкция электронасоса включает три составные части: управляющую электронику, модуль с двигателем, блок центробежных рабочих колес — это позволяет с легкостью разбирать и собирать устройство.
- Агрегат предназначен для работы с чистой питьевой водой, поэтому материал изготовления рабочих колес и внутренних деталей не оказывает вредного влияния на состав воды.
- Очень прочный корпус позволяет опускать электронасос на значительную глубину, в отличие от отечественных моделей из него не выдавливается масло.
Рис. 6 Устройство скважинного насоса Grundfos SP и SQE
- Обмотка кабеля выполнена из каучука, произведена и сертифицирована в Германии. Материал предназначен для эксплуатации в воде питьевого назначения.
- Электронасосы легки в управлении — на блоке управления CU-301 можно задавать режим работы устройства — менять давление, останавливать насос в скважине, при неполадках в системе на блоке загорается красный индикатор и электронасос останавливается.
- Устройство глубинного насоса включает в себя защиту от перегрузок — при подаче воды в заполненную систему или при забитых трубах электронасос отключается.
- Прибор оснащен защитой от сухого хода, отключающей его при отсутствии воды.
- Имеется защита от скачков электроэнергии — насос переходит в аварийный режим при их значениях больше 315 В. и ниже 150 В.
- Приборы имеют встроенные обратные клапаны из пластика.
Рис. 7 Электроника Grundfos
- Встроенная в насос для скважины электронная система плавного пуска двигателя на постоянных магнитах снижает износ деталей и элементов водопроводной системы после гидравлических ударов при многократных запусках и остановках электронасоса.
- За счет более высокого КПД Grundfos тратят меньше электроэнергии на подъем одинакового с другими насосами объема воды. Частотный преобразователь, встроенный в электронасос и управляющий скоростью вращения рабочих колес, позволяет довести экономию электричества до 40% от стандартного аналога.
- Надежность Grundfos очень высока, они могут работать в скважинах до 20 лет в самых тяжелых условиях.
- Принцип работы SQE позволяет изменять частоту вращения вала от 65% до 100% — это позволяет настроить устройства индивидуально для каждой скважины.
Центробежные электронасосы являются основными устройствами для обеспечения водоснабжения загородных домов. В случае глубоких скважин с тяжелыми условиями эксплуатации соотношение цена – качество – надежность у насосов от известного зарубежного производителя может быть лучше, чем у отечественных аналогов.
Решили заняться выбором насоса? Следующая статья поможет вам разобраться в этом вопросе. Данные аппараты позволяют полноценно поливать растения, перекачивать массу воды из колодца в различные емкости. Благодаря изложенной информации, вы сможете лучше понять устройство и принцип работы этих агрегатов. Возможность грамотно выбрать оптимальный вариант для вашей дачи сэкономит ваши средства.
Выгодная цена на бытовые приборы, работающие с перекачиванием воды, даёт возможность приобрести их для условий любой дачи. Неприхотливость в работе позволяет аппаратам действовать в агрессивной климатической среде, а простота механизма – не утрачивать свои функции после консервирования на зиму или в помещениях без отопления. Чтобы узнать о слабых местах, которыми обладают насосы, и уберечь их от возможных поломок, следует ознакомиться с информацией ниже.
Глубинный насос – простое устройство, предназначенное для решениябытовых задач
Глубинный насос – простое устройство, предназначенное для бытовых задач, состоит из нескольких элементов. Основной, движущий массу воды элемент – силовой. Это электромагнитный сердечник в виде буквы «П». Электротехническая сталь, с плотно накрученной обмоткой, изолированной лаком, залита эпоксидной смолой так, чтобы обеспечить безопасность работы устройства, исключая вероятность доступа воды в устройство сердечника. Сам электромагнит крепко держится внутри корпуса, благодаря надёжной фиксации и полостям, занятым кварцевым песком, необходимым для провода охлаждения через листки электротехнической стали.
На магните в форме буквы «П» закреплён шток. Он работает с резиновой шайбой, служащей в качестве амортизирующей прокладки. Качество прокладки влияет на работоспособность аппарата в целом. Принцип действия прокладки следующий. Амортизатор прилегает к пластиковой муфте, она изолирует работу камеры насоса. Муфта работает как ёмкость для набора и прохождения воды, изолируя жидкость от электрического механизма агрегата. Специальная диафрагма направляет и фиксирует шток, она закрепляется во внутренней части муфты.
Некоторые производители увеличивают длину штока, оптимизируя принцип работы. Это позволяет качественно применить преимущество центробежного усилия, на которое способны погружные агрегаты. При такой особенности погружной конструкции шток полноценно выступает в камеру муфты. Ушки, что находятся во внутренней части камеры на штоке, позволяют улучшить условия центробежного усилия работы штока. Получится гарантированное увеличение производительности всей системы в целом, ведь в таком случае шток меньше смещается.
Резиновые вставки в форме грибов, которые вы можете заметить в устройстве насоса, называются обратными клапанами. Через эти части вода просачивается внутрь камеры, но они не позволяют жидкости выходить, так как предусмотрены в качестве запирающего механизма при сдавливании.
Необходима повышенная эластичность обратного клапана, что позволяет игнорировать скапливающийся мусор во внутренней части насосного устройства. Эластичность позволяет клапану плотно прилегать к стенкам муфты, ограничивая стопор. В противном случае, часть воды будет отправляться обратно, что отрицательно скажется на экономичности и скорости работы агрегата.
Резиновый поршень по факту является основополагающей частью конструкции, нарушение его работы может спровоцировать загрязнённость источника мелким мусором. В большинстве случаев поломки из строя выходит сам поршень. К остальным деталям нельзя предъявить подобную претензию, так как они более долговечны, хоть и постоянно подвергаются вибрациям в ходе того, как работает погружной агрегат.
Принцип и особенности работы
Изменяющаяся сила давления внутри нагнетающей камеры позволяет работать насосу. Возвратно-поступательные передвижения поршня (или диафрагмы, в зависимости от модели) из резины вызывают скоростное поступление воды. При детальном поэтапном рассмотрении складывается следующая картина. Агрегат, получающий электричество, провоцирует возникновение на обмотках катушки магнитного поля. П-образный сердечник при намагничивании притягивает вибрационную часть агрегата – катушку, которая расположена в камере нагнетания.
Полученный импульс влияет на поршень, тот заворачивается внутрь, а штоковое устройство следом отбрасывается с действием обратных клапанов. Принцип обратно-поступательного тока обусловлен условиями работы переменного тока, поочередно возникающего и пропадающего и образуя провалы без намагниченности катушки. Это свойство позволяет катушке каждый раз отбрасываться назад и при намагничивании опять повторять действие. Поршень, давящий на воду, высвобождает новое пространство для следующей порции воды, мгновенно отправляющейся в муфту из-за создавшегося давления.
Такие циклы проходят с периодичностью 100 раз в секунду, позволяя перенести около сотни объёмов камеры. Именно такая ритмичность действия, вызванного движением штока, и создаёт постоянную вибрацию во время работы агрегата. Благодаря этому процессу насосы получили название «вибрационные».
Места и способы применения погружного насоса
Неприхотливость данных агрегатов позволяет вводить их в эксплуатацию в разных климатических условиях. Особого обслуживания и профилактики не требуется. Нет вращающихся деталей и двигающихся механизмов. Специальная оптимизированная конструкция насосов даёт возможность деталям изнашиваться в разы меньше, чем у других агрегатов. Такое решение будет выгодным для вашей дачи.
Если насос не пускать вхолостую, то он не будет перегреваться, тепло уходит моментально за счёт охлаждения поступающей воды. Перекачка щелочной воды не вредит работоспособности, минеральные соли не создают осадка на внутренних частях. Несмотря на исключительную надёжность, слабые стороны такие аппараты всё же имеют.
Сам процесс действия, а именно вибрации, нагнетающие жидкость, могут разрушить механизм. Со временем они вызывают смещение любых частей, независимо от условий эксплуатации. Вышедшая из паза часть создаёт дополнительную вибрацию и нарушает собственную структуру. Знание принципа работы позволяет изредка проводить профилактические работы. Также следует исключить некоторые условия для работы, а именно:
- Не откачивайте воду с помощью погружного аппарата из только что выкопанного колодца. Витающие частицы и грязь очень быстро забьют ёмкость агрегата, если без данного мероприятия не обойтись – следует прочистить основные узлы аппарата.
- Не используйте погружной аппарат в большом водоёме, таком как река, озеро, болота.
- Не подавайте воду из ёмкости с ограниченным запасом воды, такой как цистерна либо бак.
- Не используйте насос в качестве аппарата, откачивающего жидкость из затопленного помещения вашей дачи.
Если рассмотреть опыт использования вибрационных насосов со скважинами, то отзывы потребителей будут различаться. У некоторых, использующих такие насосы десятилетиями, весь процесс эксплуатации проходит без проблем. Некоторые потребители моментально выводят из строя сам насос, а также разрушают скважину. Видимо, здесь имеет значение целая совокупность факторов, говорящая о качестве насоса и скважины, но не оставляющая шансов предугадать развитие событий.
Выбор вибрационного насоса для вашей дачи
Разнообразие выбора качественных водяных насосов из стран СНГ, а также из Китая позволяет подобрать оптимальное решение для своих нужд. Учитывая развитость данного сектора, очень сложно встретить немецкие и итальянские водяные модели насосов, поэтому о них, как правило, нечего сказать. Перейдём к обзору наиболее покупаемых и популярных моделей на рынке. К слову, стоимость качественного насоса может не превышать 60-70 условных единиц.
«Малыш» – самая младшая по характеристикам, но самая востребованная модель на рынке СНГ. Надёжный водяной аппарат, наиболее экономичный в приобретении, может обладать двумя типами водозаборов (верхний и нижний). Дополнительная термозащита позволяет аппарату быть стойким и долговечным в условиях суровой зимы.
«Ручеек» – данный водяной аппарат обладает не меньшей популярностью за счёт мощного напора. Немного отличается по характеристикам, в зависимости от страны производителя, но даёт стабильные показатели напора в 60 метров.
«Водолей» – глубинный насос, стоит дороже остальных моделей, но повышенные характеристики напора (до 100 м) и возможность перекачки больших объёмов воды позволяют использовать данный агрегат в крупных хозяйствах.
Для того, чтобы реализовать забор воды из скважины, потребуется специальное оборудование, одно из которых – погружной насос, называемый также глубинным. Глубинный насос способен выкачать воду как из песчаного, так и из известнякового водоносного горизонта. В этой статье мы ознакомимся с принципами работы такого оборудования, его сильным и слабыми сторонами, а также подскажем, на что обратить внимание при выборе.
Виды погружных насосов для работы в скважине
Каждый погружной насос способен поднимать воду с глубины и доставлять ее на поверхность к пользователю. Устройства отличаются друг от друга не только тем, насколько они мощные. Отличительная же особенность каждой модели сводится к тому, требуется ли погружать оборудование в воду полностью или частично. Принцип их действия также разнится. Бывают устройства, оборудованные автоматикой и без нее. Так, насос может быть:
- вибрационным. Основной его рабочий элемент – подвижный поршень, задача которого – создавать давление воды посредством возвратно-поступательных движений. Движение осуществляется за счет электродвижущей силы катушки индуктивности. К катушке подводится напряжение в 220В, в результате чего создается магнитное поле, которое и является причиной начала движения сердечника и поршня. Когда поршень втягивается, в рабочую камеру начинает затекать вода.
Когда будет достигнута предельная точка, поршень автоматически разомкнет контакты, что приводит к отключению магнитного поля. Давление создается из-за того, что поршень постоянно опускается в воду. Процесс будет повторяться до тех пор, пока необходимое количество воды не окажется на поверхности. Особой мощностью данный вид насосов не может похвастаться, однако, ему под силу работать с мутной водой, да и мелкие камни никак не влияют на эффективность его работы. При этом характерны невысокой стоимостью и ремонтопригодностью, к примеру, если поршень выйдет из строя;
- центробежным. В этом случае поток воды реализуется за счет действия крыльчатки, которая соединена с валом электрического двигателя. Ротор электродвигателя образует магнитное поле, приводящее к движению крыльчатки. Главное преимущество такого оборудования – высокая мощность, поэтому они актуальны для обеспечения водой как загородных домов, так и крупных предприятий. Среди недостатков можно назвать разве что чувствительность к загрязненной воде. Даже если речь идет о мелких камушках, размеров от 1 до 2 мм, они способны заметно сократить срок службы оборудования. А ремонт устройства – дорогостоящая процедура.
Каждый вид насоса можно оборудовать автоматической системой управления. То есть агрегат сам начнет включаться, как только будет открыт водопроводный кран.
Специалисты советуют, что если скважина характерна мутной водой или наличием мелких камушков, то лучше всего устанавливать вибрационную модель насоса. Однако, по мощности они уступают центробежному оборудованию, что также следует учитывать.
Кроме того, выделяют два типа помп для насосов:
- поверхностная – устанавливаются за пределами колодца, а для подачи воды используется шланг. Их особенность – хороший напор, легкость монтажа и обслуживания. Имеется и минус – не самая лучшая мощность, которой достаточно лишь для того, чтобы качать воду с колодца глубиной не более 9 метров;
- погружная – устанавливаются непосредственно в воде. За счет простой и надежной конструкции такое оборудование служит долгие годы, а монтировано может на достаточной глубине. Помимо этого, имеются у таких помп и следующие положительные качества: они более приспособлены к зиме, отличаются высоким КПД, практически не шумят и благоприятно сказываются на стабильной работе водопроводной системы.
Автоматика для насосов
На данный момент под автоматикой подразумевается следующее: датчики, следящие за давлением и уровнем воды, «сухой ход», датчики температуры, блоки для управления и целые комбинированные системы, обеспечивающие комплекс.
- защита от «сухого» хода. Необходимо понимать, что центробежный насос работает от электричества. Его потребление зависит от плотности жидкости, которая перекачивается. Бывает, что в насос попадает не вода, а воздух, в результате чего снижается потребление тока. Если датчиком будет зафиксировано падение тока, то он автоматически отправит сигнал насосу для его отключения.
Есть и альтернативный способ, отталкивающийся от того, какие параметры электропроводности у воздуха и воды. Для этого в скважину необходимо опустить электроды, чуть выше отметки. В этом случае автоматика отключит насос до того, как он перегреется, что значительно продлевает его срок службы;
- датчик давления. Давление начинает падать в том случае, если в скважине не осталось воды, а насос продолжает «качать», но уже не жидкость, а воздух, то есть в холостую. При падении параметра давления ниже обозначенного уровня, датчик выключит насос. Подобный вид автоматики актуален для любого вида насоса;
- температурный датчик. Подобный элемент характерен для некоторых погружных насосов. Опять-таки, если допустимая норма нагрева оборудования будет превышена, он автоматически отключится от питания;
- механическая защита снижения уровня воды. Для этой цели на воду нужно поместить специальный поплавок и соединить его с датчиком при помощи тонкого шнура. Погружной насос будет отключен, если уровень воды опустится ниже заданного параметра. Как только вода наберется – датчик подаст сигнал для включения. Подобная автоматика присуща лишь центробежному насосу.
Как грамотно выбрать насос
Как было сказано выше, наиболее популярные модели, забирающую воду со скважин и колодцев – вибрационные и центробежные. Отталкиваясь от следующих аспектов вы сможете отдать предпочтение определенному виду оборудования:
- как далеко оборудован колодец или скважины по отношению к строению. В случае, когда резервуар находится неподалеку, то есть не далее 10 – 20 метров, то с забором воды способен справиться любой вид насоса. Если расстояние большее, то необходимо отталкиваться от параметра высоты подъема воды, что фиксируется в документации к оборудованию. К примеру, если расстояние 20 – 50 метров, то мощность подъема должна быть не менее 20 метров (следует также учесть высоту подвода воды к крану в доме);
- насколько хороша вода в резервуаре. Если в воде нет посторонних частиц, суспензий и прочих механических включений, то можно выбирать любой вид насоса. Если у пользователя грязная и низкокачественная вода, то лучше всего остановить выбор на устройстве вибрационного характера;
- каким способом будет забираться вода. Обустраивая автономную систему или канализацию на территории загородного дома, лучше всего выбрать модель насоса с верхним забором воды. В первую очередь выбор характеризуется тем, что двигатель устройства будет охлаждаться естественным способом. А если уровень воды в колодце упадет, то за счет автоматики насос не начнет перегреваться, работая в холостую. Но, нужно заметить, что поверхностные модели менее мощные, нежели их донные аналоги.
Итог
Автоматический колодезный насос, как правило, работает в паре с гидропневматикой или электронной системой подачи воды. Автоматика имеет вид внешнего реле, которое подключается к помпе или же это может быть электроблок, устанавливаемый в сам насос.
Колодезный насос бывает двух видов: поверхностный и погружной. Первые в своей конструкции имеют гидроаккумулятор и реле давления. Распространяются такие модели по отдельности или в виде целого блока, то есть насосной станции. Погружные устройства в свою очередь отличаются наличием встроенных датчиков и электромеханическим управлением.
При выборе конкретной модели следует отталкиваться от технических характеристик конкретной модели. Речь идет о производительности, высоты подачи и максимальном напоре.
При выборе насоса для дачи или загородного дома хочется, чтобы он был простым, надежным, экономичным, удобным и главное - дешевым. Именно таким является насос вибрационный погружной, на который обращают внимание многие дачники в первую очередь. С помощью такого насоса можно поливать огород, откачивать воду из подвала или открытого водоема, брать воду из колодца. В данной статье мы подробно остановимся на том, как устроен вибрационный насос и как он работает. Эти знания дадут нам возможность разобраться, где насос такого типа покажет себя в лучшем виде, а где его использовать не стоит. Низкая цена вибрационных насосов неизменно привлекает покупателей, но также немаловажно будет обратить внимание на характеристики и параметры агрегата. И хоть они неприхотливы в обслуживании, все же имеют слабые места.
Внутреннее устройство вибрационного насоса довольно простое, всего несколько основных элементов, определяющих специфику работы агрегата.
- Силовой элемент насоса. Представляет собой электромагнит, который состоит из П-образного сердечника. Сердечник магнита набран из пластин электротехнической стали и намотан обмоткой, с покрытием изолирующим лаком. Сердечник залит эпоксидной смолой с кварцевым песком и находится в силовой части насоса. Магнит фиксируется смолой, которая к тому же изолирует обмотки, препятствуя их соприкосновению с водой, песок же необходим для улучшения отвода тепла.
- Вибратор состоит из второй части магнита П-образной формы, на котором закреплен шток. С обратной стороны штока закреплен амортизатор - резиновая шайба. От качества амортизатора зависит производительность и экономичность всего агрегата. За амортизатором находится пластиковая дистанционная муфта, опирающаяся на него, данная муфта изолирует камеру насоса, в которую набирается вода, от электрической части. Внутри муфты находится диафрагма, которая направляет и фиксирует шток.
- Нагнетающая камера для воды, которая в дальнейшем выдавливается из этой камеры в трубопровод по каналам 11.
- Всасывающая камера . Сюда поступает вода из источника.
- Амортизатор , который иногда бывает защищен металлическим кольцом.
- Шайбы . Если добавлять и уменьшать количество шайб, можно регулировать ход поршня, а соответственно и производительность.
- Шток . Бывают модели вибрационных насосов, в которых шток чуть длиннее и выступает во всасывающую камеру. В этой камере внутри отлиты ушки в виде направляющего кольца, по которому ходит шток. Такая конструкция несколько увеличивает производительность насоса, так как движение штока ограничено и его смещения в поперечном направлении сведены к минимуму.
- Обратные клапаны . В данном случае представляют собой резиновые вставки-грибки. Через обратный клапан вода поступает внутрь всасывающей камеры, но не выходит обратно, так как при сдавливании поршнем клапан закрывается. Очень важно, чтобы обратный клапан был эластичен и в хорошем состоянии, так как в противном случае или при загрязнении мусором он не будет плотно закрываться при сдавливании поршнем, и часть воды будет уходить обратно в источник.
- Гайка , закрепляющая и фиксирующая поршень.
- Резиновый поршень является самой главной рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.
- Каналы для отвода воды в трубопровод. При повышении давления в нагнетающей камере вода выдавливается по каналам в трубопровод.
Из всех деталей износу подлежит резиновый поршень и обратные клапаны, если вода грязная. Остальные элементы и детали достаточно долговечны, хотя излишние вибрации могут значительно ускорить выход их из строя.
Принцип работы вибрационного насоса
Вибрационный насос работает за счет изменения давления в нагнетающей камере насоса. Подсос воды во всасывающую камеру обеспечивается возвратно-поступательными движениями резиновой диафрагмы/поршня.
Если рассматривать более детально, то выглядит это примерно так. Когда агрегат включается в электрическую сеть, на обмотку катушки подается ток и вокруг образуется магнитное поле. В результате катушка П-образного сердечника (1) намагничивается и притягивает к себе вибратор (2) - катушку, находящуюся в нагнетающей камере.
В результате этого резиновый поршень/диафрагма (10) через шток (7) изгибается внутрь и подтягивается ближе к нагнетающей камере, поэтому во всасывающей камере (4) создается разрежение, давление уменьшается. Пространство всасывающей камеры заполняется водой, которая подсасывается через обратные клапаны (8) из источника.
Сама суть переменного тока такова, что на некоторое мгновение намагничивание исчезает, шток (7) отбрасывается обратно с помощью амортизатора (5). Поршень начинает давить на воду, находящуюся внутри всасывающей камеры, там повышается давление. Так как обратные клапаны (8) закрыты давлением воды, ей не остается ничего другого, как устремляться в нагнетающую камеру (3).
Когда намагничивание снова появляется и шток оттягивается назад вместе с поршнем, в нагнетающей камере повышается давление и вода вытесняется по каналам (11) к трубопроводу. В это же самое время во всасывающей камере происходит разрежение и нагнетание воды из источника.
Такие такты - намагничивание/размагничивание - происходят с частотой 100 раз в секунду. Возвратно-поступательные движения штока, по сути, являются вибрациями, за что данный вид насосов получил название «вибрационный».
Как можно использовать погружной вибрационный насос
Конструкция вибрационных насосов достаточно проста, поэтому они не требуют к себе особенного отношения и являются неприхотливыми агрегатами. В них ничего не нужно смазывать, так как нет вращающихся деталей и подшипников. Механизм практически не нагревается при работе, поэтому детали изнашиваются меньше. Вибрационные насосы беспрепятственно перекачивают щелочную воду, не боятся минеральных солей в воде и могут работать при любых температурах окружающей среды. Все говорит о надежности агрегата, но все же давайте задумаемся вот над чем.
Вибрации, заставляющие воду нагнетаться из источника, а затем продвигаться к трубопроводу, могут действовать разрушающе. Собственно, любые вибрации действуют разрушающе. Под действием вибраций смещается то, что не должно двигаться, а должно быть статично. Знание именно этого свойства и определяет, где можно устанавливать вибрационные насосы, а в каких случаях их использовать нельзя.
Использование вибрационного насоса :
- Откачать воду из колодца, который только что выкопали или, когда необходимо осмотреть водоносные ключи или почистить его.
- Подавать воду из колодца для жизни.
- Подавать воду из открытого водного источника - реки, озера, бассейна, искусственного водоема.
- Подача воды из емкости - бака, цистерны и др.
- Откачать воду из затопленного помещения, траншеи, подвала, котлована и др.
Возможно, вы обратили внимание, что в данном списке нет привычного всем варианта, когда вибрационный насос используется для подачи воды из скважины. Насос погружной вибрационный отзывы оставляет самые разные. Одни говорят, что у них вибрационный насос «Малыш» стоит в скважине уже лет 10 и прекрасно работает, а у других и скважина пришла в негодность, и фундамент дома обвалился.
Можно ли использовать вибрационный насос в скважине
Понимание процессов, происходящих внутри скважины, помогает правильно подобрать погружной насос для нее. Также становится понятным, почему вибрационные насосы использовать нельзя.
Представьте себе колодец, в котором стоит погружной насос вибрационного типа. Вода будет выкачиваться из колодца, пока она там есть. Когда воды станет мало, со дна начнет подниматься песок и будет засасываться насосом вместе с водой. Как результат, на выходе - грязная вода с песком. Но достаточно отключить насос и дать воде отстояться, как песок оседает, и снова становится нормально. А что же со скважиной?
Труба, по которой поднимается вода из скважины, опущена до самого водоносного слоя и на конце имеет сетчатый фильтр с мелкой ячейкой. Этот фильтр задерживает мелкие фракции, которые засасываются вместе с водой, и предотвращает их попадание в трубопровод. В процессе эксплуатации вокруг сетчатого фильтра образуется конус из песка различной фракции. В спокойном состоянии данный конус фактически является дополнительным фильтром, не пропускающим взвешенные частицы внутрь трубы.
Что же произойдет, если опустить в скважину вибрационный насос? Как только насос включится, конус начнет двигаться. Происходит своеобразная сепарация породы: крупные частицы поднимаются вверх конуса, а мелкие пылеватые частички песка опускаются вниз - к самому фильтру . Вы можете пронаблюдать подобную картину, если просто воздействуете вибрацией на сыпучие породы - они попросту начнут «плыть».
Если частички мелкого песка будут такого же размера, что и мелкие ячейки фильтра, то фильтр забьется, и поток воды уменьшится - говорят, дебет скважины уменьшился.
Если частички мелкого песка оказываются меньше ячеек фильтра, то пылеватые частички проникают внутрь трубы и заполняют ее. Это может привести к двум результатам:
- Песок будет подниматься вместе с засасываемой водой и на выходе будет вода с песком. В таком случае говорят «скважина пескует».
- Песок полностью забьет трубу и насос. В таком случае говорят «скважина заилилась».
Термин «заилилась» в данном случае не уместен, конечно, но его используют, так как слово простое и запоминающееся. Более правильно происходящий процесс называть «кольматацией фильтра пылеватым песком» .
Но сути это не меняет, в результате кольматации у хозяина неизбежно будут серьезные проблемы. Лучший вариант - у него получится поднять вибрационный насос наверх и почистить его, а затем позвать специалистов, чтобы они прочистили скважину. Худший вариант - насос застрянет окончательно, и скважину эксплуатировать не получится, она превратится в бесполезную дыру в земле.
Не всегда все может заканчиваться так печально. Многое зависит от структуры грунта в скважине. Чем мельче частицы, тем легче они срываются с места и несутся к фильтру, увлекаемые потоком.
Все положительные отзывы об эксплуатации вибрационного насоса в скважине связаны именно с тем, что порода грунта представляет сбой крупный песок, кварц или даже каменные фракции. Тогда частички пород не проникают внутрь фильтра, а скапливаются вокруг него.
Если же порода представляет собой супесь или мелкозернистый песок, то скважина будет «песковать», пока не забьется насос.
На насос вибрационный погружной цена самая низкая среди всех насосов. В сравнении с центробежным насосом разница может составлять 300 - 500 %. Если вибрационный насос «Ручеек» или «Малыш» можно приобрести за 30 - 40 у.е., то центробежный обойдется не дешевле 80 - 150 у.е. Именно низкая стоимость соблазняет многих рискнуть и установить вибрационник в скважину. Но оправдан ли этот риск? Ведь помимо того, что может забиться фильтр на трубе, породы скважины начинают разрушаться и двигаться под действием вибраций, и закончится это может обвалом всей скважины, а иногда и фундамента дома, если скважина находится рядом.
Но вибрации насоса можно использовать и с пользой для скважины. Новые только что пробуренные скважины разрабатывают и увеличивают их дебет с помощью вибрационных насосов. Разрушение пород от вибраций играет в таком случае в нашу пользу. Но производить подобные работы должен только специалист.
Характеристики и параметры вибрационных насосов
Выбирая насос, необходимо обратить внимание на его характеристики.
Производительность - главный параметр любого насоса. Подбирать ее необходимо с таким расчетом, чтобы она ни в коем случае не превышала дебет источника. Обычно производительность вибрационных насосов делится на три категории: низкая - 360 л/час, средняя - 750 л/час, высокая - 1500 л/час, но бывают модели и 2000 - 3000 л/час.
Высота подъема воды - очень важный показатель. Так как источник воды находится на удалении от потребителя, то необходимо просчитать, какой напор должен обеспечивать насос, чтобы давление воды в потребителе было нормальным. Для расчета необходимо сложить глубину установки насоса, расстояние от земли до зеркала, добавить длину трубопровода и накинуть еще 20 % потерь. Минимальный напор, который обеспечивают вибрационные насосы - 40 м, чаще всего используют те модели, которые подают воду на 60 м, более мощные модели встречаются реже - до 80 м.
Глубина погружения у всех вибрационных насосов одинакова - 7 м.
Внешний диаметр может быть от 76 мм до 106 мм. Если планируется использовать агрегат в скважине, его диаметр должен быть чуть меньше диаметра обсадной трубы.
Расположение водозабора в насосе - сверху или снизу - очень важно. Если водозабор находится сверху насоса, то он не будет засасывать песок со дна источника. Располагать такой насос необходимо на 30 см выше дна.
Если водозабор находится снизу, то засасывания песка и других мелких частиц не избежать. Такие модели можно использовать для прокачки скважины, для откачки грязной воды из колодца, подвала или траншеи. Располагать агрегат необходимо на 100 см выше дна.
Важно! Вибрационные насосы с нижним водозабором могут перегреваться, если насос останется без воды. Поэтому многие не рекомендуют их использовать. На самом деле важно покупать насос с термозащитой, не зависимо от того, где находится водозабор.
Термозащита - защита от перегрева в случае аварийной ситуации, например, если заклинит поршень или произойдет скачок напряжения. Также опасен «сухой ход» насоса. Во всех случая катушки сердечника перегреваются, и может произойти повреждение как при коротком замыкании. В моделях вибрационных насосов с верхним забором воды термозащита устроена примитивно, ею служит то, что корпус агрегата находится под водой, которая всегда его охлаждает, но только в том случае, если насос погружен полностью в воду. В вибрационных насосах «Малыш» московского завода с нижним забором воды несколько более совершенный механизм термозащиты, как только обмотка сердечника перегревается, насос отключается и включается снова только после того, как остынет.
Слабые места погружных вибрационных насосов
Несмотря на простую конструкцию и принцип работы, а также неприхотливость в обслуживании, все же у вибрационного насоса есть слабые места, о которых стоит знать.
- Не любят холостой/сухой ход . Если модель насоса не оснащена термозащитой, то даже 5 - 30 секунд работы вхолостую достаточно, что обмотка перегрелась и повредилась. И это при погружении насоса в воду, если же насос не опустить в воду и включить, то повреждения могут быть в несколько раз больше.
- Резьбовые соединения раскручиваются . Под действием вибрации резьба крепления поршня и обратных клапанов раскручивается. Не лишним будет сразу после покупки вибрационного насоса заменить все стандартные гайки на самоконтрящиеся.
- Коррозия болтов корпуса . Как показывает демонстрирующее насос вибрационный погружной фото, его корпус выполнен из алюминия, но вот болты крепления корпуса почему-то стальные, ржавеющие. Даже покрытие цинком не способно защитить их от влияния воды. После покупки их необходимо заменить болтами из цветных металлов.
- Резиновые детали насоса быстро изнашиваются под воздействием песка и мелких частиц. В результате производительность и эффективность насоса падают. Бороться с такой бедой можно тем, что закрепить металлическую сетку на всасывающем отверстии насоса.
- Довольно часто даже в новых насосах обратный клапан закреплен недостаточно или наоборот - слишком сильно. Поэтому необходимо отрегулировать крепление. Для этого опустив насос в воду, необходимо проверить, как он открывается и по необходимости подтянуть гайки или заодно - заменить на самоконтрящиеся.
- Чувствительность к перепадам напряжения. Падение напряжения всего на 10 % снижают производительность насоса в 2 раза. Например, если насос может подавать воду на 40 м в высоту, то при напряжении 200 В, он сможет поднять только на 20 м. Повышение же напряжения увеличивает напор, но одновременно с этим нагрузка на механические узлы и детали насоса также возрастает. Например, появляется биение штока, в результате чего износ резинового поршня/диафрагмы и штока возрастает. Поэтому использовать вибрационный насос необходимо обязательно со стабилизатором напряжения.
Какой вибрационный насос лучше
На рынке можно встретить модели вибрационных насосов российских, украинских, белорусских и китайских производителей. Все они довольно качественны, хоть и имеют ряд отличий. А вот зарубежные модели из Италии и Германии встретить сложно, их практически не завозят. Причина проста - рынок насыщен отечественным товаром, который в достаточной мере удовлетворяет потребности покупателей.
На насос вибрационный погружной стоимость стабильна и диапазон цен невелик от 30 до 50 у.е. и практически не зависит от производителя.
Самый востребованный на территории СНГ. Он снискал себе завидную славу и репутацию надежного агрегата. Производят насосы с названием «Малыш» разные заводы, среди которых «АЭК Динамо» (Москва) и «Электродвигатель» (Бавлены). Характеристики этих насосов необходимо обязательно уточнять, так как можно встретить вибрационный насос «Малыш» с верхним водозабором, а можно и с нижним. А вот такой важной деталью, как термозащита, оснащены все модели «Малышей», что и послужило гарантией их надежности и долговечности.
Популярен не меньше «Малыша». Данные модели выполнены с верхним забором воды и обладают напором в 60 м. Производят их несколько разных заводов: продукт ОАО «Ливгидромаш» (Россия) носит название «Ручеек», а вот продукт ОАО «Техноприбор» (Белоруссия) называется «Ручеек 1». И как показывают испытания, характеристики у них разные. Например, «Ручеек» российский поднимает воду на 50 м объемом 598 л/час, а белорусский «Ручеек 1» всего на 30 м и 300 л/час.
Украинского производства несколько подороже своих собратьев (50 у.е.). Модельный ряд агрегатов данного производителя достаточно широк и многообразен, поэтому можно подобрать насос под любые нужды: с напором 90 - 100 м, производительностью 1500 л/час, с двумя обратными клапанами. Абсолютно все модели украинских «Водолеев» оснащены термозащитой. Обратите внимание, что российский продукт с аналогичным названием значительно уступает по характеристикам и возможностям украинскому.
Выбирая погружной вибрационный насос, помимо основных характеристик следует обратить внимание на мелкие конструктивные мелочи, облегчающие его эксплуатацию. Например, длинный кабель в прочной резиновой обмотке/изоляции позволит использовать насос при любой температуре. Длина электрокабеля должна быть такой, чтоб без проблем довести вилку до розетки. Также немаловажными будут удобные резьбовые соединения и наличие универсального переходника, что позволяет подсоединить стандартную водопроводную трубу на 25 мм или 19 мм.
Насос вибрационный погружной - видео-инструкция по ремонту
