Когда встает вопрос о приобретении насоса для различных работ в хозяйственных целях, в первую очередь на ум приходят требования к самому насосу — каким он должен быть, насколько удобно будет его использовать, сколько он будет стоить.
На все эти вопросы отличным ответом может быть насос вибрационный погружной, который пользуется заслуженной популярностью у дачников. Перед насосами с другим принципом работы они обладают двумя неоспоримыми преимуществами — низкой стоимостью и малым потребление электроэнергии. Такой насос хорош как при эксплуатации по накачке воды — из колодца, открытого водоема, для полива посевов, так и для откачки воды, например, из погреба при паводке. Эта статья призвана познакомить читателя с принципами работы насоса и его устройством, что даст понимание, где и как его лучше всего использовать. Несмотря на то, что насосы такого типа стоят недорого, все же рекомендуется обратить внимание на их характеристики и параметры перед покупкой, так как у любой техники есть слабые места.
- Устройство
- Принцип работы
- Как можно использовать погружной вибрационный насос
- Почему нельзя использовать вибрационный насос в скважине
- Характеристики и параметры
- Слабые места
- Какие модели бывают
- Заключение
- Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту
Устройство
Вибрационный насос устроен просто, основа его работы лежит во взаимодействии лишь нескольких элементов.
Силовой элемент насоса. В роли источника момента импульса выступает электромагнит с П-образным сердечником. Последний состоит из набора стальных пластин, поверх — обмотка, покрыт специальным изолирующим лаком. Для фиксации магнита сердечник заполнен эпоксидной смолой, которая также содержит в себе кварцевый песок для улучшения теплоотвода.
Смола также выступает гидроизоляцией, не давая проникать ей в сердечник при погружении насоса в воду.
Вибратор — вторая часть П-образного магнита, на которой установлен шток, который амортизируется резиновой шайбой с обратной стороны. Качество амортизации, то есть самой шайбы, определяет производительность и экономичность всего «вибрационного насоса». За амортизатором располагается дистанционная муфта, которая изолирует части насоса, в которые поступает вода, от электрической. Ключевая часть муфты — диафрагма, которая направляется и фиксируется штоком.
Нагнетающая камера — из нее будет происходить выход воды по каналам 11.
Всасывающая камера — она служит для первичного поступления воды извне.
Амортизатор — может быть защищен стальным кольцом. Служит опорой вибратору.
Шайбы — обычные крепёжные шайбы, изменение количество которых будет влиять на производительность насоса путем изменения хода поршня. Ограничение таково — чем больше гаек, тем меньше ход шайбы.
Шток. В различных конструкциях насосов длина штока варьируется. В случаях, когда шток может выдвигаться во всасывающую камеру, в ней обычно предусмотрен направляющий канал, который фиксирует путь движения штока. Это несколько увеличивает производительность насоса, так как паразитные смещения, такие как движение штока не в предусмотренном канале, маловероятны.
Обратные клапаны. Часто бывают Т-образной формы, напоминающей гриб, шляпкой внутрь насоса. При всасывании воды клапаны открываются, впуская воду, а при цикле сдавливания закрываются, не давая набранной воде выйти обратно. Это достигается только в случае эластичности клапана и отсутствии загрязнений, в обратном случае клапан не будет закрываться плотно, и при выдавливании вода будет уходить обратно. В обратном случае производительность насоса заметно упадет — не вся втянутая вода из-за неплотно закрытого клапана будет отправлена по трубе.
Гайка для фиксации и крепления поршня.
Резиновый поршень — главная деталь, отвечающая за функционирование насоса. Его движение обеспечивает все рабочие циклы насоса. Так как в большинстве случаев выполнен из резины, может быстрее изнашиваться при работе с грязной водой или водой с песком.
Каналы для отвода воды. Пути выхода воды из нагнетающей камеры при цикле сдавливания.
При работе насоса быстрее всего изнашиваются резиновые детали — поршень и клапаны, особенно если в воде присутствует грязь или песок. Остальные детали имеют заметно больший срок службы, но физическое воздействие может сильно уменьшить время их работы.
Принцип работы
Основа работы вибрационного насоса заключается в изменении давления в нагнетающей и всасывающей камере. Всасывающая камера получает воду за счет движения поршня вперед-назад, что также двигает диафрагму, при этом передавая воду из всасывающей в нагнетающую камеру.
Рассмотрим процесс более детально. При подаче электропитания на обмотки катушки она создает магнитное поле. Оно в свою очередь заставляет сердечник притянуть к себе катушку вибратора, который расположен во нагнетающей камере. Из-за этого поршень двигается внутрь, заставляя диафрагму изогнуться. Это создает разряжение во всасывающей камере, клапаны сдвигаются также внутрь, открывая путь жидкости, и вода заполняет камеру.
Когда электрический ток проходит по процессу отрицательного полупериода, с сердечником и катушкой происходит обратное движение — они отталкиваются друг от друга силой упругости амортизатора, так как намагничивание в этот момент отсутствует. Амортизатор, находившийся под давлением со стороны катушки, распрямляется, поршень движется назад, создавая избыточное давление на воду. Клапаны при увеличении давления изнутри закрываются, и у воды остается только один путь — в нагнетающую камеру.
Далее повторяется цикл по закачке воды во всасывающую камеру. При этом во время движения штока внутрь давление в нагнетающей камере повышается, и это выталкивает воду наружу по направлению выводных каналов.
Частота тактов сжатия — 100 раз в секунду и зависит от частоты переменного тока, подводимого к насосу. Такое движение вперед-назад можно назвать вибрациями, откуда и взяло название такого насоса.
Как можно использовать погружной вибрационный насос
Так как вибрационный насос устроен достаточно просто, он не требует какого-либо обслуживания и нетребователен к принципу использования. Тем не менее, вибрации, которые он сам порождает, являются достаточно серьезным разрушающим фактором, который может нарушать статичность закрепленных элементов. Этот момент можно назвать определяющим фактором по спектру вариантов использования такого насоса:
- для откачки воды из нового колодца, в случае его обслуживания или чистки;
- для подачи воды из колодца на регулярной основе;
- для обеспечения водой из реки, озера, пруда, а также искусственных емкостей — таз, бак, бассейн;
- для осушения затопленных помещений — погреб, котлован, и т. д.
В этом перечне нет скважины. Дело в том, что бывали случаи негативных отзывов при использовании вибрационных насосов в скважинах.
Почему нельзя использовать вибрационный насос в скважине
Рассмотрим, как работает скважина и как на нее повлияет погружной вибрационный насос. При такой схеме работы насос будет подавать воду, пока она есть в скважине. При уменьшении уровня воды вместе с ней начнет подаваться песок. Можно выключить накачку, дать воде отстояться, и при дальнейшей эксплуатации будет снова чистая вода.
Теперь рассмотрим, что происходит в самой скважине. Труба, которая выводит воду на поверхность, доходит в земле до слоя водоносного песка, и там она оканчивается сеткой-фильтром с мелкими ячейками. Фильтр предназначен для отделения воды от мелкой взвеси, которая может поступать вместе с водой по трубе наверх. В процессе работы песчаные гранулы различного размера облепляют сетку, образуя фигуру наподобие конуса. Это может сыграть даже на руку, потому как такой дополнительный плотный слой песка разных фракций выступает в роли еще одного фильтра.
Если в действие придет вибрационный насос, этот конус начнет движение. Движение может напоминать течение песка, если попробовать приложить вибрации к песку. Причем будет заметно, что мелкие частицы движутся гораздо интенсивнее крупных. При этом крупные частицы будут двигаться вверх, а мелкие — вниз, к самому фильтру. Если размер гранул будет соразмерен размеру сетки фильтра, то они будут застревать в ячейках, и фильтр забьется, при этом производительность закачки воды сильно снизится. Если же песок будет еще мельче, то он будет попадать в трубу, насос, забивая их. Исход двойственный: вода будет перемешана с песком на выходе скважины — говорят, «скважина запесковала» насос и труба будут полностью забиты песком — используется термин «кольматация».
В случае второго варианта исхода ситуация будет непростой. Повезет, если получится просто достать насос и заменить либо очистить его, а затем очистить скважину. Бывает и так, что насос извлечь не выходит, и тогда скважина перестанет функционировать.
Очень многое определяет структура грунта — чем мельче фракция грунта, тем проще забить скважину. Логично предположить, что чем мельче фракция, тем легче маленьким частицам быть увлеченными потоком всасываемой воды, проникнуть сквозь фильтр и попасть в сам насос.
Таким образом, использовать вибрационный насос можно только там, где водоносный песок крупнофракционный — кварц или камень. В таких случаях частицы породы крайне редко проникают внутрь фильтра. И наоборот, если фракция мала, скважина будет работать недолго.
Вибрационный погружной насос занимает нижнюю ступень в ценовом диапазоне насосов. Они дешевле центробежных в 3-5 раз. Только желание сэкономить побуждает покупать именно такие насосы для скважин, несмотря на риск. Опасность вибраций в грунте грозит не только возможно быстрым выходом скважины из строя, но и изменением в породе — движением и разрушением.
Это может привести к выходу из строя скважины, а также порче недвижимости, если таковая расположена рядом со скважиной.
Тем не менее, использование именно вибрационного насоса оправдано в тех случаях, когда рекомендуется разработать новые скважины. При этом может произойти частичное разрушение породы, что будет полезно. Такие работы должен проводить специалист.
Характеристики и параметры
Производительность. Один из главных параметров. Важно учесть, чтобы производительность не превышала дебет источника — ресурс и возможность скважины к предоставлению воды. Есть несколько категорий: до 350 л/час, 350-750 л/час, 750-1500л/час. Бывают высокопроизводительные насосы 2000-3000 л/час.
Высота подьема воды. Показатель, характеризующий высоту+дальность, на которую нужно закачать воду, чтобы у потребителя был достаточный напор. Чтобы оценить этот показатель, стоит сложить глубину расположения насоса, дальность от земли до зеркала, учесть длину трубопровода и прибавить 20% на потери и неточности расчета. Этот показатель стартует от 40м, наиболее востребованы насосы с показателем 60м, более мощные 80м — реже.
Глубина погружения у всех одинакова — 7м.
Внешний диаметр. Надо подбирать относительно диаметра обсадной трубы. В основном на рынке представлены модели с показателем 76-106 мм. Рекомендуется выбирать насос с диаметром на 2-3 мм меньше, чем диаметр трубы.
Расположение забора воды. Есть варианты с забором сверху или снизу. Если забор воды организован сверху, насос будет тянуть гораздо меньше песка со дна, и тогда его надо ставить на расстоянии 20-30 см выше дна, что требует большей точности при установке насоса. Если забор снизу, то мелкие частицы будут затягиваться гораздо активнее, чем при заборе сверху. Часто такие модели используют для прокачки скважины, удаления грязной воды из колодца, очистки и т. д. Устанавливают такие модели за 100-120 см от дна. Также насосы с забором воды снизу быстро перегреваются, если работают вхолостую. В таком случае следует обратить внимание на наличие термозащиты у конкретной модели.
Таковая реализована для того, чтобы предотвратить выход из строя из-за перегрева. В случае забора воды сверху защитой является само нахождение насоса в воде, благодаря чему корпус охлаждается и вероятность перегрева снижается. В насосах с забором воды снизу, например, «Малыш», защита современнее — при перегреве обмотки сердечника подача питания прекращается до тех пор, пока насос не остынет. Но не следует забывать про то, что такой способ забора воды сопряжен с увеличением вероятности всасывания песка со дна.
Слабые места
Как упоминалось в начале статьи, вибрационные насосы обладают довольно простой конструкцией, которая тем не менее имеет ряд недостатков:
- чувствительны к холостому ходу. Работа насоса вхолостую в воде может привести к неисправности за 5-30 секунд, если же насос включили, не помещая его в воду, поломка может наступить гораздо быстрее ввиду отсутствия охлаждения корпуса водой;
- «саморазбор» насоса. Вибрации сами по себе способствуют развинчиванию соединений на резьбе, что также приведет к ускоренному износу деталей и выходу их из строя. Есть рекомендация заменить все резьбовые крепления — гайки — на самоконтрящиеся коррозия болтов корпуса. Как видно, корпус насоса алюминиевый, а вот болты выполнены из железа, потому они очень подвержены воздействию воды. Разумеется, ржавые болты менее прочные, и этот фактор может оказаться решающим в процессе длительной эксплуатации насоса. Рекомендуется заменить их на болты из цветмета.
Резиновые детали выходят из строя быстрее при попадании песка и грязи. Это напрямую повлияет сначала на производительность и на работоспособность насоса в общем. При всасывании воды с песком твердые фракции приобретают достаточно высокую скорость в потоке, и постоянное воздействие на резиновые детали уменьшает их упругость. Для уменьшения влияния такого фактора стоит установить сетку из металла на входном отверстии устройства.
Бывает, что обратный клапан установлен не совсем корректно — слишком слабо или сильно. Если слишком слабо — при цикле сдавливания он не будет полностью перекрывать отверстие, и вода будет уходить. Если слишком сильно — клапан не будет открываться полностью, и вода не будет успевать проникать в камеру за рабочий цикл. И первый, и второй вариант сильно влияют на производительность насоса. Регулировку насоса можно проверить, опустив в воду и запустив в работу, оценив таким образом его возможности. Для настройки подтянуть крепежные гайки и таким образом отрегулировать положение клапана. В течение этой проверки также рекомендуется заменить гайки.
Чувствительность к уровню напряжения. Если напряжение, подаваемое на насос, уменьшить всего на 10%, то производительность насоса уменьшится вдвое. Для примера, он сможет поднять воду на 20м, хотя должен на 40м при напряжении 200В. В обратном случае, при повышении напряжения будет расти производительность, но это также накладывает дополнительный износ на электрические детали. При недостаточном напряжении — сильное падение производительности насоса. При чрезмерном напряжении — быстрый износ электрических и движущихся деталей. Также при регулярном превышении напряжении возможен выход из строя из-за биения штока или преждевременного повреждения диафрагмы. Поэтому желательно использовать насос в паре со стабилизатором напряжения.
Какие бывают модели
Чаще всего встречаются модели русских, украинских, белорусских и китайских производителей. К качеству в основном претензий нет, плюс все они разнятся по характеристикам. Европейских моделей почти нет — они дороже, и местное производство в полном объеме покрывает нужды потребителей в этом сегменте, поэтому ввозить импортные образцы не представляется целесообразным.
Вибрационный насос стоит недорого — 30-50 у.е. вне зависимости от производителя.
Вибрационный насос «Малыш» — один из самых популярных насосов вибрационного типа на территории Российской Федерации и ближнего зарубежья, в нем удачно сочетаются надежность и неприхотливость, а также низкая стоимость. Производители бывают разные, как российские, так и зарубежные. Несмотря на общее название, спектр характеристик довольно широк, потому рекомендуется уточнять конкретные показатели перед покупкой. При этом активная термозащита установлена на всех насосах такого типа, что лишний раз напоминает о надежности и длительном сроке службы.
Вибрационный насос «Ручеек» обладает популярностью, сопоставимой с популярностью «Малыша». Такие насосы имеют верхний забор воды и справляются с напором до 60м.
Российское производство заводом ОАО «ЛивГидроМаш» называет свой продукт «Ручеек», а белорусский «Техноприбор» — «Ручеек 1». Характеристики моделей также отличаются. «Ручеек» по производительности и высоте подъема почти вдвое опережает «Ручеек 1» — 50 м при 598 л/час против 30 м при 300л/час.
Вибрационный насос «Водолей», производимый в Украине, предлагается по цене несколько выше других — порядка 50 у.е. Вариантов производительности настолько много, что можно смело утверждать, что для любой задачи можно найти подходящий аппарат — напор 90-100 м, поддерживаемый производительностью 1500л/час, с 2 обратными клапанами. При этом его российский аналог с таким же названием заметно отстает по показателями возможностям.
В процессе выбора насоса часто могут сыграть важную роль несущественные детали, которые в конечном итоге окажутся ключевым фактором в ходе принятия решения о покупке, выбирая между 2-3 моделями. Например, желательно выбирать кабель электропитания таким образом, чтобы он был надежно защищен от внешнего воздействия и был достаточной длины для комфортного и безопасного использования. Также стоит учесть вариант присоединения насоса к обычной водопроводной трубе, диаметр которых обычно составляет 25 или 19 мм. В этом случае насос нужно выбирать либо уже укомплектованным соответствующими выходами, адаптированными под эти трубы, либо дополнительно обзавестись переходниками.
Заключение
Давайте подведём итоги: было рассмотрено устройство вибрационного насоса, разобран принцип работы и недостатки таких механизмов, приведены общие и типовые характеристики, обсудили области применения, представлены наиболее популярные модели на рынке. Организация водоснабжение на собственном участке — довольно трудоемкий и ответственный процесс. На этом этапе выбор насоса может иметь центральное значение. При обращении к специалистам всегда лучше иметь максимум информации, чем надеяться на удачу и отдавать будущее своей семьи и своего дома в руки малоизвестных людей. Конечно, знающие люди с удовольствием подскажут и помогут выбрать, но последнее слово всегда остается за клиентом. Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор!
(Пока оценок нет)
Загрузка...
