Наличие на дачном участке или в частном доме автономного водопровода – это огромный плюс в их обустройстве. Хозяин не зависит от насосных станций - у него в распоряжении собственная. Существует множество установок для выкачивания воды: поверхностные, глубинные насосы для скважин. Если вас одолевают сомнения, какой выбрать, посмотрите, как производится установка своими руками (монтаж на примере насоса грундфос).
Основной функцией глубинного насоса является извлечение водной массы из недр земли и транспортировка ее к потребителю в жилые помещения или хозяйственные постройки (кухню, душ , туалет). Также с его помощью выполняется полив участка или теплицы, и наполнение резервных емкостей.
Современные глубинные насосы довольно компактны и просты в использоании
Глубинные насосы обладают небольшим корпусом цилиндрической формы. Они практически не занимают место на участке. Существует 2 типа таких насосов:
Совет. Перед установкой проконсультируйтесь со специалистами. Мощность выбранного насоса будет зависеть от глубины залегания воды.
Также насосы различаются по способу их установки.
Кроме различия по области применения и схеме установки насосов есть еще классификация по типу конструкции и принципу работы:
Схема: устройство центробежного насоса
Центробежные насосы. Используются в любое время года. Применяется гидравлический механизм. Подача воды осуществляется за счет вращения колес, находящихся возле двигателя. Рабочая часть (колеса) выполнена из плотного пластика или нержавеющей стали, что обеспечивает малый вес конструкции. Устойчив к воздействию абразивов (песка и глины). Установка данного оборудования предусматривает наличие фильтра грубой очистки воды от частиц песка и камней. Охлаждается с помощью проходящей через корпус воды, поэтому и устанавливается по принципу углубления. Такие насосы оснащены датчиком температуры, который автоматически выключает устройство в случае его перегрева. Единственным недостатком оборудования является высокая стоимость, по сравнению с вихревым.
Совет. Если планируется круглогодичное проживание в дачном доме, то лучше выбрать центробежный насос.
Схема: вихревой насос для скважины
Вихревые или вибрационные насосы. Такое оборудование не предназначено для подачи большого количества воды. Их используют только в неглубоких скважинах. Рассчитаны для сезонного потребления водных ресурсов. Работа механизма осуществляется за счет высокочастотных колебаний, приводящих в движение механический поршень, который и обеспечивает всасывание воды в аппарат. Плюсами такого рода оборудования является невысокая стоимость, компактность габаритов, минимальное потребление энергии. Минусами – разрушает стены скважины за счет продолжительного вибрационного воздействия, малая мощность и низкая производительность.
Совет. Чтобы вихревой насос не разрушал стены скважины, при его установке на корпус надеваются резиновые кольца.
Для того чтобы правильно выполнить монтаж насосного оборудования, необходимо знать какой насос из чего состоит, как собирается и работает.
Схема: устройство глубинного насоса для скважины
Главными деталями устройства является двигатель и насосная часть. В нижней части корпуса расположен двигатель, при установке особое внимание обращается на его гидроизоляцию. Насосная часть - многоступенчатый механизм, который включает в себя рабочие колеса, лопастные отводы и приводящий их в действие рабочий вал.
Охлаждается изделие с помощью выкачиваемой воды. Наружное охлаждение происходит за счет прохождения водяных масс между корпусом насоса и стенами скважины. Внутреннее – при прохождении воды непосредственно через агрегат.
Важно! Если установка насосного агрегата на дно или стены пробуренной скважины не представляется возможным, то колодец оснащается трубами из асбеста.
Принцип работы погружного насоса
Среди всех выкачивающих воду устройств, глубинные насосы наиболее популярны. Они имеют ряд преимуществ перед другими агрегатами:
Совет. Для того чтобы выбрать какой бы то ни было насос необходимо учесть форму и глубину колодца. Впоследствии вы не будете тратить время, силы и средства на установку дополнительного оборудования.
Схема подключения погружного насоса
Для того чтобы правильно выбрать глубинный насос, необходимо учитывать следующие данные:
Выбор насоса напрямую зависит от глубины скважины и залегания подземных вод. Если водоносный слой находится на глубине от 10 м, то стоит выбрать глубинный насос. При приобретении насоса, выбирайте аппарат с мощностью, немного превышающей требуемую: впоследствии вы сможете выполнить усовершенствование водопровода, не прибегая к замене устройства выкачки воды.
Для выбора насоса необходимо посмотреть в паспортные данные скважины, там указаны все ее параметры. Если вы не знаете глубину скважины, то необходимо произвести замеры. К сухой (!!!) веревке привязать грузик и опустить его в отверстие, извлечь веревку и по мокрой отметке определить расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине. Опуская веревку глубже, можно определить и глубину скважины.
Измерение глубины скважины
Приобретая насос, обязательно изучите инструкцию и паспорт изделия. В этих документах указывается мощность насоса в зависимости от глубины скважины.
Подключение погружного насоса
Глубинные насосы фирмы Grandfos (грундфос) оснащены двигателями погружного типа. Бесшумная работа двигателя обеспечивается за счет установленных подшипников скольжения, смазанных специальной жидкостной антикоррозионной смазкой. Электрическая часть насоса заполнена жидкостью, предельная температура замерзания которой составляет -20°С и ниже. Чтобы двигатель работал исправно, необходимо постоянно следить за уровнем наполняемой жидкости в нем. Доливать рекомендуется жидкость типа SML-2 только фирмы Grunfos. Для проведения заливки в электродвигатель используйте следующий алгоритм:
Глубинный насос Grandfos
Схема установки насоса Grandfos
Для того чтобы двигатель насоса мог свободно охлаждаться, необходимо производить контроль температуры заливаемой жидкости и минимального значения скорости потока воды. Для обеспечения свободной конвекции, ширину трубы скважины делают на 4-6 см больше диаметра корпуса насоса.
Важно! Свободная конвекция двигателя не допускается при условиях образования отложения на корпусе насоса.
Перед тем как проводить монтаж насоса необходимо убедиться, что он отключен от сети после возможной проверки и исключено случайное его включение. Все технические данные изделия описаны в паспорте в виде таблицы, туда снесены мощность, потребление электроэнергии, напряжение питания значение «косинуса фи» и др.
Насосы Grudfos (грундфос) оснащены внутренним тепловым реле, которое срабатывает при перегреве установки, отключая питание насоса. В дополнительной защите не нуждаются.
Монтаж глубинного насоса Grundfos (грундфос) выполняется следующим образом:
Насос и детали для его сборки
Учтите, что выбрать правильный алгоритм установки вам поможет человек, который занимается этим профессионально. Если вы хотите выполнить установку своими руками, проконсультируйтесь с мастером, чтобы не допустить ошибок.
Даже самая надежная система изнашивается и может давать сбой в работе. Для обеспечения дальнейшей работы аппарата, его необходимо демонтировать и заменить либо произвести ремонт. Данная процедура производится так:
Ремонт глубинного насоса
При замене устройства следует использовать новые полимерные стяжки и фильтры.
Как вы видите, монтаж и демонтаж глубинного насосного агрегата можно выполнить и самостоятельно. Главное, правильно выбрать устройство и подобрать мощность насоса под соответствующую глубину скважины.
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.
Владельцы многих частных домов предпочитают воду для пользования добывать самим, не подключаясь к городскому водопроводу. Причины могут быть разные – плохое качество водопроводной воды, экономия и т д.
Технические показатели насоса должны подбираться специально под размер используемого участка. Иногда глубина, на которой проходят подземные реки очень большая (в некоторых местах достигает ста и более метров). Тогда стандартный агрегат не подойдёт.
Для этих целей есть специальные глубинные модели. Обычно они используются в крупных предприятиях для добычи артезианской воды.
Глубинные аппараты имеют не только отличные характеристики, но и отличаются между собой разными конструкциями, которые используют различные принципы работы по подъёму воды.
Вся установка с большинством главных деталей находится под поверхностью воды. А от насоса в плотной изолированной обмотке пролегает провод и труба для подачи воды.
В стандартную сборку оборудования, как правило, входит двигатель и внутренний фильтр. Всасывание жидкости бывает снизу или сверху установки. Если агрегат имеет нижнее всасывание, то он может хорошо отфильтровать песок и ил из подводной реки.
Глубинные насосы состоят из двух составляющих:
Встроенные двигатели обычно размещены снизу для максимальной защиты устройства от коррозии из-за постоянного контакта с влагой.
Верхнюю часть конструкции занимает устройство приводного вала и определённые лопаточные отводы.
У есть специальный стакан и корпус. Туда встроен вибратор, который создаёт нужную тягу для создания потока воды, а также имеется электродвигатель. Вибратор является достаточно сложной конструкцией, но он играет основную роль в совершении работы. Он состоит из якоря, резинового амортизатора и регулирующих шайб.
Если вы склоняетесь к покупке такого оборудования, то должны теперь детальнее разобраться в его видах, чтобы выбрать для себя наиболее подходящий.
Обращать внимание стоит прежде всего на технические характеристики, качество и фирму-изготовителя.
В этом разделе вы ознакомитесь с особенностями разных механизмов для поднятия воды.
Устройства этого вида используются для подъёма воды на протяжении долгого времени без сезонных перерывов.
У такого аппарата имеются 2 составляющих – гидравлическое устройство и электрический двигатель.
Рабочие колёса вращаются и благодаря этому в трубе создаётся разность давлений, которая заставляет воду подниматься с достаточной силой. имеет преимущество в высокой производительности, хорошей силе тяги и универсальности в использовании.
Такой тип агрегата изготавливается для особого назначения. Главная его задача – качественный перегон воды с примесями.
Если вы преследуете эту цель и думаете о покупке такого оборудования, то нужно знать одну важную деталь.
Для бесперебойной подачи жидкости нужно выбирать устройство с диаметром примерно на 1 сантиметр меньше диаметра обсадной трубы. Иначе насос будет засоряться различными примесями.
Главным достоинством такой модели является то, что эти насосы даже при небольших объёмах подачи воды выжимают большое давление.
Конструкция аппарата состоит из рабочего колеса с множеством лопастей, что размещается в корпусе цилиндрической формы.
Благодаря круговому вращению лопастей и осуществляется подача воды. Из недостатков этого вида стоит отметить сложность работы при использовании жидкости с примесями.
Ручной агрегат может быть предназначен лишь для ограниченной глубины добычи воды. Его можно использовать, если вода залегает не глубже 25 метров от поверхности.
Штанговый насос обычно обладает большими габаритами и очень редко используются в бытовой технике. Их часто можно увидеть в местах добычи нефти. Конструкция такого агрегата достаточно проста, но с функцией добычи жидкости из глубины он отлично справляется.
Грязевой погружной аппарат используют для всевозможных жидкостей разной степени вязкости. Это не лучший выбор для закачки воды, но если нужно откачать воду с множеством примесей грязи и глины, то он подойдёт как нельзя лучше.
Что же лучше выбрать насосную станцию или глубинный агрегат?
С таким вопросом сталкивается множество людей, живущих в частном секторе.
Особенно те, кто живёт в местах, где не проведена городская водопроводная система. На рынке представлено большое разнообразие что тех, что других видов устройств. Но главное для вас – разобраться в плюсах и минусах обоих.
Насосная станция имеет конструкцию накопительного бака, или гидроаккумулятора. Такой механизм имеет мембрану, насос и блок контроля со шлангами для распространения воды. Работа станции основана на нагнетании воды в бак, пока там не установиться определённое давление. Далее вода поступает в трубопровод.
Принципы работы глубинного оборудования были описаны в первой части статьи. Если не вдаваться в подробности, они не особо отличны от работы станции.
Насосная станция, в отличие от глубинного аппарата, имеет большую продолжительность эксплуатационного срока. Зато погружной насос имеет меньшие габариты и проще в установке и ремонте, а также работает практически беззвучно.
Выбор остаётся за вами, в конце концов, вы должны всегда учитывать особенности своей местности, состав воды и глубину её расположения при выборе системы для закачки воды.
Рассмотрим на примере насоса «Водолей». Это практичное, просто устроенное и наиболее соответствующее в категории «цена-качество» устройство скважинного насоса. Он складывается из двух частей: насоса и электрического двигателя. Насос работает за счет центробежной силы.
Для расчёта мощности насоса для скважин на воду вы можете воспользоваться калькулятором расчета мощности насоса для скважин на воду .
Насос состоит из вала, на который надеты лопатки, рабочие колеса и приводными кольцами, проходящего сквозь оболочку. Части изделия удерживаются на своих местах крышкой с внутренней резьбой. У включенного устройства колеса крутятся, создают центробежную силу, которая перекачивает жидкость, заполняющую внутреннюю часть оболочки.
Двигатель состоит из статора, ротора, двух шарикоподшипников, которые крутятся в масле. Автоматика производится немецким производителем «Thermik». Она безотказная, самостоятельно контролирует работу двигателя и защитит его, если придется работать на пределе. Для того чтоб осуществлять управление работой насоса существует приспособление для удаленного управления, присоединенное к кабелю подачи электроэнергии. Данный насос рассчитан подавать воду с глубины от 1 до 20 м, наименьшим допустимым диаметром скважины от 120 мм. Возможна регулировка давления воды, которую подает насос при помощи специальной заслонки, размещенной на конце выходного шланга. Приспособление подходит для подъема воды в количестве от 360 л до 12 кубических метров в час, диаметр шланга должен быть больше ¾ дюйма. Учитывая рабочие качества устройства скважинного насоса , существует возможность пользоваться им для закачки воды из скважин, природных водоемов, прочих резервуаров, колодцев.
Перед тем как спустить его в скважину насос «Водолей» надо подготовить:
Напорную трубу необходимо подключить. Вид подсоединяемой трубы зависит от того для каких нужд насос «Водолей» планируется использовать. Можно использовать шланг для полива, если будет применяться для полива или забора воды или в том случае если планируется его применять для работ в паре с гидроаккумулятором в стационарной установке - металлическая или пластиковая труба.
Установка обратного клапана. При подключении насоса, который работает в закрытой напорной системе подачи воды обязательно необходимо подключать обратный клапан. Обратный клапан при производстве не устанавливается. Существует два способа подключения: путем врезки в трубу на расстоянии меньше 1 м от выходного патрубка или путем установки клапана напрямую в патрубок. По мнению специалистов, наилучшим выбором будет клапан с латунным седлом.
Присоединение троса. Трос пропускается в специальные щели на корпусе и надежно закрепляется. Трос можно использовать и из капрона и из стали. Строго запрещено поднимать или опускать насос за провод. Из практического опыта следует, что лучше всего закреплять провод в напорной трубе, используя предназначенные для этого скобы - это облегчит опускание и подъем устройства и практически исключит возможность механических повреждений. После этого проводится подключение устройства скважинного насоса в розетку.
Приспособление аккуратно спускается в скважину под строгим контролем над степенью натяжения напорного шланга и электрического шнура. Устройство крепится на нужной глубине тросом. Насос можно использовать.
Даже учитывая высокую надежность насоса «Водолей» и то, что он может бесперебойно работать много лет, рекомендуется два раза в год доставать его из скважины осматривать на предмет поломок. Осмотрите его снаружи. Недопустимо заедание оси двигателя во время вращения, которое должно быть легким и мягким. В том случае если заеданий оси не выявлено и устройство бесперебойно качает воду под нужным давлением, его следует установить на свое место.
При наличии каких-либо опасений в правильности работы прибора, надо продолжать обследование. предусматривает возможность систематического осмотра, а при необходимости и замены подшипников вращения. Рекомендуется осмотреть, в каком состоянии находятся эти детали, сальник и проверить уровень масла. В случае если это нужно стоит сменить сальники и подшипники, долить масло до нужного уровня. Стоит посмотреть на обмотку двигателя и определить нет ли повреждений или признаков перегревания. Разборка двигателя дело деликатное: ведь изоляция провода по истечении какого-то времени становится ломкой и легко повреждаемой. Насосная часть не нуждается в особом обслуживании, но, при сильном снижении давления аппарата, не мешало бы сменить рабочие колеса - возможно причина в их износе.
Бывают случаи, когда устройство скважинного насоса не вращается и у его хозяина возникает необходимость разборки насоса. Учтите: у устройства отсутствует внутренний фильтр, а сетка, которая улавливает камни и крупный песок, крепится снаружи между двигателем и насосной частью. По этой причине прекращение вращения, как правило, обуславливается поломкой или засорением рабочих колес. Не крупный засор есть возможность попытаться устранить самостоятельно.
Чистить нужно в несколько этапов:
Снимите защитную сетку. В новых моделях она закреплена специальным зажимом, открывающимся путем поддевания отверткой или легким нажатием посередине. На старых - есть два обыкновенных болта, которые легко откручиваются
На широких моделях насосов есть возможность также снять кабель-канал - маленький металлический желобок, защищающий шнур от дефектов.
Двигатель можно демонтировать и отсоединить от насосной части, открутив четыре болта ключом на 10. после этого надо снять муфты, которые направляют силу двигателя на насос.
Разобранный аппарат бережно кладут на горизонтальную поверхность. Очень важно не повредить шнур.
Далее надо прокрутить вал головкой на 12 или торцовым ключом, обязательно поддерживая верхнюю часть аппарата. Когда вал сдвинется нужно подать струю воды в насосную часть с целью удаления оттуда частей из-за которых устройство заклинило. Убедившись, что вал может крутиться, старательно отмываем насос, и собираем его в обратной последовательности.
Если оказывается, что сломаны рабочие колеса, необходима разборка насосной части. Эти работы поручите сотрудникам сервиса, так как в данном случае необходима замена сломанных деталей.
Не редко бываю случаи, когда собственник насоса, заметив, что ось в насосной части не вращается, решают, что заклинило подшипник. Но в насосной части находится один подшипник скольжения и соответственно заклинить не может. Здесь возникла проблема с рабочим колесами и их лучше всего заменить. Если есть запасные детали можно попробовать починить насос самостоятельно. Для этого нужно:
Надо учитывать, что в сервисных центрах есть особый пресс, с помощью которого проводят разборку и сборку насоса. Без такого пресса, на дому, сложно это сделать, а может и невозможно.
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.
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».
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:
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.
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.
