Водяной насос для скважины: типы, принцип работы, устройство и цена

Глубинные насосы для скважины — устройство и принцип работы погружных скважинных насосов

Для того чтобы эффективно решать такие задачи, как откачка с большой глубины и подача в систему автономного водоснабжения воды, необходимо разбираться в устройстве погружного насоса для скважины. Использование таких насосов позволяет откачивать воду из скважин, глубина которых достигает 80 метров. В данной статье рассмотрим, как работает погружной насос, на какие категории делится и как правильно выбирать такое устройство.

Насос для скважины подбирается с учетом определенных особенностей его будущей эксплуатации

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Основным назначением глубинных насосов является откачивание жидкой среды из подземного источника и ее дальнейшая транспортировка по трубопроводной системе под определенным напором. Гидромашинами данного типа оснащаются различные системы, к которым, в частности, относятся системы автономного водоснабжения и водоотведения, системы орошения и др.

В зависимости от сферы применения глубинные насосы могут относиться к:

  • устройствам промышленного назначения, которые за счет высокой мощности способны поднимать перекачиваемую ими жидкость с глубины, доходящей до 1000 метров (такое оборудование отличается значительными размерами и используется в различных отраслях промышленности);
  • погружным насосам бытового назначения, применяемым для обеспечения эффективной работы систем автономного водоснабжения загородных домов и дач, а также для функционирования оросительных систем (погружные насосы этого типа отличаются компактными размерами и достаточно высокой мощностью).

Схема подключения погружного скважинного насоса

По схеме установки в скважине выделяют штанговый и бесштанговый погружные насосы. К устройствам второго типа, в частности, относятся насосные установки с электрическими центробежными насосами (УЭЦН).

Штанговый насос – это гидромашина, приводной двигатель которой располагается на поверхности земли, вне скважины, при этом в перекачиваемую жидкую среду погружается только его заборная часть. Штанги, присутствующие в конструкции такого устройства, предназначены для того, чтобы передать тягу, создаваемую приводным электродвигателем, к заборной части.

Скважинные штанговые насосы

Приводной электродвигатель бесштанговых насосов располагается в одном корпусе с заборным механизмом и погружается в перекачиваемую жидкую среду вместе с ним. Такие погружные устройства получили наибольшее распространение, так как они являются более удобными и в монтаже, и в эксплуатации.

На различные типы погружное насосное оборудование разделяется также по конструктивному исполнению и принципу действия. Так, в зависимости от данных параметров различают глубинные насосы центробежного и вихревого, или вибрационного, типа.

Погружной центробежный насос – это устройство, основным рабочим органом которого является колесо с лопатками, закрепленное на валу, вращающемся при помощи электродвигателя. При вращении такого колеса (крыльчатки) перекачиваемая жидкость, находящаяся во внутренней камере, под действием оказываемой на нее центробежной силы отбрасывается к стенкам камеры, что и способствует выталкиванию жидкой среды в напорный патрубок. В то же время в центральной части камеры создается разрежение воздуха, за счет чего новая порция перекачиваемой жидкости всасывается из находящейся в скважине трубы.

Скважинный погружной насос «Джилекс»

Для того чтобы не допустить попадания во внутреннюю часть центробежного погружного насоса твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости, использовать такие устройства следует в комплекте с фильтрами грубой очистки, устанавливаемыми на подающей трубе. Наиболее значимым недостатком центробежных насосов, которые могут эксплуатироваться в круглогодичном режиме, является их достаточно высокая стоимость, если сравнивать ее с ценой на оборудование вихревого типа.

Вихревые (или вибрационные) глубинные насосы используются в тех случаях, когда откачать воду требуется из скважины небольшой глубины. Принцип работы устройств данного типа заключается в том, что в их внутренней части создаются высокочастотные колебания, которые приводят в движение механический поршень. Последний и обеспечивает всасывание перекачиваемой среды из подающей трубы.

Устройство скважинного насоса вихревого типа

К наиболее значимым достоинствам рассматриваемых насосов следует отнести:

  • компактные размеры;
  • невысокую стоимость (по сравнению с ценой на центробежные насосы);
  • минимальное потребление электроэнергии.

Среди минусов погружных насосов вихревого типа обычно выделяют:

  • разрушение стенок скважины от вибраций (минимизировать вибрационное воздействие вихревого насоса на стенки скважины можно, если надеть на его корпус резиновые кольца);
  • невысокую мощность;
  • достаточно низкую производительность перекачивания жидкой среды.

Вибрационный насос для скважины «Малыш»

Конструктивные особенности глубинных насосов

Устройство глубинного насоса и его конструктивные особенности во многом определяются принципом действия и типом приводного электродвигателя этой гидромашины. Забор перекачиваемой жидкой среды при использовании таких насосов осуществляется по специальной трубе, помещаемой в шахту обслуживаемой скважины или в колодец. За электропитание приводного электродвигателя, располагаемого на определенной глубине, отвечает электрический кабель, помещенный в защитную оболочку.

В устройстве скважинного насоса центробежного типа можно выделить две основные части:

  • приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
  • непосредственно саму насосную часть оборудования.

Устройство центробежного скважинного насоса

Если приводной двигатель насоса является встроенным, его, как правило, размещают в нижней части устройства. Забор воды при использовании насосов данного типа может осуществляться как через верхнюю, так и через нижнюю часть их корпуса. Предпочтение в данном случае отдают забору перекачиваемой жидкости через нижнюю часть корпуса, так как это позволяет прочистить глубинную часть скважины от скапливающихся в ней ила и песка. Погружные насосные устройства, что очень удобно, охлаждаются жидкой средой, в которую они помещены. Это позволяет защитить такие устройства от перегрева, способного быстро привести их в негодность. Глубинные насосы центробежного типа, хотя и являются более сложными по конструкции, чем вибрационные устройства, отличаются более высокой надежностью, производительностью и более длительным эксплуатационным сроком.

Подвес насоса должен выдерживать нагрузку, превышающую вес насоса в 5–10 раз

Основными элементами конструкции вихревых погружных насосов являются корпус, специальный стакан, приводной электродвигатель и вибратор. Вибратор в данных устройствах является самым сложным конструктивным элементом, состоящим из якоря, резинового амортизатора и регулирующих шайб. Необходимые условия для забора жидкости из скважины, осуществляемого вибрационным насосом, создает его резиновый амортизатор, который в процессе работы такого устройства сжимается и разжимается.

Обязательным элементом оснащения погружного насосного оборудования является фильтр грубой очистки, защищающий внутреннюю часть таких устройств от попадания в нее твердых включений, содержащихся в перекачиваемой среде. Для обеспечения более эффективной работы погружного насосного оборудования и обеспечения его защиты от негативных факторов используются различные датчики, автоматически останавливающие насос при возникновении внештатных ситуаций (слишком высоком содержании в составе перекачиваемой жидкости ила и песка, снижении уровня воды в скважине и др.).

Рекомендации по выбору насоса для скважины

Среди различных видов насосного оборудования, используемого для откачивания воды из скважины или колодца, наибольшей популярностью пользуются именно погружные устройства. Объясняется такая популярность целым рядом достоинств погружных насосов, к числу которых следует отнести:

  1. отсутствие шума при работе;
  2. возможность обеспечения бесперебойной подачи воды из обслуживаемой скважины;
  3. легкость монтажа;
  4. возможность обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины;
  5. компактные габариты;
  6. отсутствие необходимости в дополнительном охлаждении приводного двигателя;
  7. антикоррозионные свойства материалов, из которых изготавливается корпус.

Без глубинного насоса практически не обойтись в том случае, если глубина скважины, из которой предстоит откачивать жидкую среду, превышает 10 метров.

Выбирая такое устройство, следует обращать внимание на такие параметры, как:

  • суммарная потребность точек водозабора в воде, которую должен обеспечить подбираемый насос;
  • характеристики скважины, из которой предстоит откачивать воду (диаметр и глубина);
  • геологические данные участка, на котором выполнено бурение скважины (глубина, на которой располагаются подземные воды, тип почвы и др.);
  • наличие на участке, на котором планируется установить насосное оборудование, источника электропитания.

К основным техническим характеристикам, по которым осуществляется выбор насосного оборудования, являются:

  • производительность устройства, которая характеризует, какое количество жидкости оно способно перекачать за единицу времени;
  • напор (данный параметр, измеряемый в метрах водяного столба, указывает на то, на какую высоту и на какое расстояние насос способен транспортировать жидкость по трубопроводной системе).

Приобретая погружной насос для скважины, лучше сразу остановить свой выбор на модели, мощность которой несколько превышает требуемое значение.

Такой подход при выборе насосного оборудования даст вам возможность в дальнейшем модернизировать свою насосную станцию, если в этом возникнет необходимость.

Установка насосов глубинного типа, как правило, не вызывает особых сложностей, выполнить ее можно, даже не имея опыта осуществления подобных процедур. При эксплуатации погружных насосов, как и насосного оборудования любого другого типа, следует не забывать об их регулярном техническом обслуживании, которое значительно продлит срок их безаварийного использования.

Ручной насос для скважины: виды оборудования, характеристики, их плюсы и минусы

Скважина на участке помогает решить вопрос автономного обеспечения водой. Но без специального оборудования поднять жидкость на поверхность не получается. А покупать дорогостоящие автоматические устройства, если дача посещается от случая к случаю, совсем не хочется, не так ли?

Значительно дешевле обойдется ручной насос для скважины отечественного или зарубежного производства. Поставить его несложно, а работать он сможет даже при отсутствии на участке центральной электрического снабжения.

Но какой вариант лучше выбрать? Мы поможем разобраться с этими вопросами – в нашей публикации рассмотрены конструктивные особенности наиболее популярных видов насосов ручного типа, их возможности, основные плюсы и минусы. Также мы привели рекомендации по выбору подходящего варианта оборудования.

Особенности ручного оборудования

Ручной насос позволяет перекачивать жидкость из скважины, обустроенной на участке, к точке отбора, приложив небольшие усилия. Скорость водопотока здесь гораздо ниже, чем в автоматических приборах. Но накачать вручную ведро воды не сложно – с этой задачей справится даже подросток.

Тем не менее, рычажные механизмы имеют ряд существенных преимуществ.

Среди ключевых следующие позиции:

  • автономность – прибор можно использовать там, где отсутствует электрическая сеть, либо стоимость электроэнергии слишком высока, и подключать мощное оборудование экономически не выгодно;
  • небольшие материальные затраты на приобретение – ручной агрегат стоит значительно дешевле автоматического и не всегда есть реальная потребность платить значительную сумму денег за технику, которая не будет эксплуатироваться в постоянном режиме;
  • универсальность – ручные насосы на рынке представлены в широком ассортименте, выбрать подходяще устройство можно как под глубокую, так и под мелкую скважину;
  • ремонтопригодность – если какие-либо узлы рычажных моделей выходят из строя, они очень легко и быстро заменяются;
  • простой монтаж – установка не требует профильных знаний и осуществляется без использования специфического, дорогостоящего инструмента:
  • элементарное использование – чтобы насос начал подавать воду, нужно только несколько раз поднять и опустить рукоятку, с этой задачей легко справится даже ребенок, женщина или пенсионер.

У оборудования только два минуса. Первый – это физические усилия, которые требуется прикладывать для получения жидкости для питья или полива. В этом плане автоматические насосы, выкачивающие воду из скважины без непосредственного участия человека, выигрывают.

Второй – небольшая по сравнению с автоматическими агрегатами производительность.

Однако, полноценным недостатком это считать нельзя. Ведь такие модели предназначаются для установки в местах, где нет потребности в постоянно текущей из крана воде или бесперебойную подачу просто невозможно организовать физически.

Обычно ручные насосы используют на дачных участках, посещаемых только летом, и в местах, где есть проблемы с постоянной подачей электричества.

Также ручные модели применяют как сопутствующий вариант водоснабжения. Так, ежедневно обеспечивать необходимым количеством воды грядки с овощами будет довольно сложно. А ручной насос поможет справиться с этой задачей, причем без лишних затрат на оплату электроэнергии.

Разновидности ручных насосов

Ручное оборудование для перекачки воды на рынке представлено в самых разнообразных вариантах.

Владельцам скважин предлагаются следующие типы изделий:

Каждый вид имеет особенности, обусловливающие область максимально эффективного использования. Независимо от конструкции и принципа работы, все приборы демонстрируют примерно одинаковую производительность.

За один полный цикл возвратно-поступательного движения из скважины будет получено около литра жидкости. За минуту таким способом можно набрать от 20 до 40 литров воды. Более точная цифра зависит от того, насколько часто пользователь сможет поднимать/опускать рычаг-рукоятку.

Вид #1 — крыльчатые агрегаты

Ручной крыльчатый насос – это компактный прибор для откачивания воды из подземных источников глубиной 5-7 метров. Небольшие размеры позволяют применять устройство в технических целях на производствах, складах, базах и других участках, где нет возможности смонтировать более мощное и габаритное оборудование.

Конструкционно изделие состоит из корпуса с напорным и всасывающим патрубками. Крыльчатка с лопастями фиксируется на валу, крепко соединенном с рукояткой устройства. Верхний отсек прибора сохраняет постоянный объем даже при условии изменения положения крыльчатки.

Нижнюю часть рабочей камеры насоса на две части разделяют специальные перемычки. Два клапана стоят на лопастях насоса, а еще два, работающие в противовес им, размещаются на входе в нижнюю камеру.

В процессе воздействия на рукоятку пользователя, крыльчатка начинает вращаться. В рабочей камере формируются чередующиеся зоны повышенного давления и разрядки. Жидкость всасывается через входной патрубок и энергично выталкивается через напорный. Насосные клапаны обеспечивают перемещение воды по коммуникационным магистралям только в одном направлении.

Ручные насосы крыльчатого типа справляются с перекачкой довольно вязких жидкостей, но плохо переносят загрязненную жидкость. Не подходят для транспортировки воды, содержащей фрагменты жидкого топлива, спиртов, парафина, пищевых масел и любых абразивных материалов. Хорошо работают с чистыми неглубокими скважинами.

Часто могут использоваться в подвальных помещениях, где нет возможности разместить более мощное и громоздкое оборудование. По бюджетной цене продаются в корпусе из анодированного металла.

Среди моделей зарубежных производителей популярностью пользуются немецкие К1 и К2 с латунными клапанами и лопастями. Российский аналог РК2 реализуется по более высокой цене, но комплектуется крыльчатым механизмом из металла, склонного к коррозийным проявлениям.

Плюсы крыльчатых насосов: компактные габариты, способность к перекачке вязких жидкостей.

Из минусов: низкая производительность, высокая требовательность к чистоте воды, работа в скважинах небольшой глубины.

Вид #2 — насосы поршневого типа

Поршневые приборы пользуются широкой популярностью. Конструкционно состоят из цилиндрического корпуса, выполненного из пищевой нержавеющей стали. Внутри перемещается поршень, посредством штока закрепленный на рычаге-коромысле.

Эластичные фторопластовые уплотнители обеспечивают плотное прилегание поршневого диска к стенкам. Сверху располагаются обратные клапаны сферической формы.

Насосы такого типа создают давление на входе. Ставятся на 1 метр выше уровня земли. Монтируются на верхнюю часть обсадных коммуникаций таким образом, чтобы обратный клапан системы находился на выходе погруженной в отверстие водоподъемной трубы.

Используются там, где зеркало воды располагается высоко. Добывают воду из скважин до 10 метров. Из более глубоких источников поднять жидкость на поверхность не могут. Больших физических усилий для нажатия на рычажный механизм не требуют.

В процессе поступательного движения поршня клапан опускается и препятствует оттоку жидкости в обратном направлении. Вода под напором открывает встроенные клапаны и поднимается над поверхностью поршневого диска.

В процессе возвратно-поступательного движения поршня клапан опускается и препятствует оттоку жидкости в обратном направлении. Вода под напором открывает встроенные клапаны и поднимается над поверхностью поршневого диска. Во время обратного хода дисковые клапаны закрываются, не давая воде стекать вниз.

Закаченный в систему воздух толкает жидкость под давлением вверх и в результате она выливается через выходную сливную трубку насоса.

В рейтинге наиболее продаваемых поршневых моделей верхние позиции занимают приборы из стали с оцинкованными болтами от российского производителя Watergood. Изделия зарубежных торговых марок пользуются меньшей популярностью.

Плюсы поршневых насосов: перекачивание как чистой, так и мутной воды с песком, пригодность для работы со светлыми нефтепродуктами, кислотами, растворителями, спиртами.

Еще один плюс заключается в простоте конструкции – так, насос поршневого типа можно изготовить в домашних условиях.

Основные минусы: отдельные модели требуют утепления на зиму, так как не могут эксплуатироваться, если температура окружающей среды опускается ниже +1 °C. Обычно эта информация указывается на сайте производителя и в сопроводительной технической документации прибора.

Вид #3 — штанговые (штоковые) устройства

Штанговые ручные насосы иногда называются штоковыми. Применяются там, где вода залегает на глубине 12-30 метров. Для всех остальных ручных моделей это – непосильная задача.

По конструкции приборы немного схожи с поршневыми агрегатами. В качестве основного рабочего узла здесь используются цилиндр и поршень с удлиненным окончанием. Помповая часть устройства располагается в водоносном слое.

Оборудование штангового типа монтируется непосредственно в скважину. Штоковая часть погружается в воду на глубину порядка 1 метра.

Перекачка воды начинается, когда человек приводит в движение рычажное устройство. Поршень опускается и нижний клапан закрывается. Образовавшееся давление открывает верхний клапан и жидкость перемещается в пространство над цилиндром.

В процесс подъема поршневого элемента вода закрывает верхний клапан, а разряжение, создавшееся под поршнем, открывает нижний клапан для всасывания воды.

Наиболее актуально использовать штанговые насосы в условиях, когда вода залегает слишком глубоко для установки наружного электроприбора, диаметр скважины не позволяет смонтировать автоматический насос или отсутствует возможность подключения к электрической сети. Во всех других ситуациях тратиться на оборудование нецелесообразно.

Основное преимущество штанговых насосов — подъем жидкости с больших глубин. Компактный насос штокового типа для скважины глубиной до 15 м можно изготовить в домашних условиях. Рекомендуем ознакомиться с подробной инструкцией по изготовлению самодельных насосов из подручных материалов.

Читайте также:  Неодимовый магнит и водомер: взаимодействие, последствия

Из минусов покупных моделей сложность установки, громоздкость конструкции, большие усилия, требующиеся для прокачки, невозможность использовать агрегат в скважинах, размещенных на скосах или имеющих внутреннее искривление, высокий риск обрыва штанги.

Вид #4 — мембранное оборудование

Ручные мембранные или диафрагменные насосы очень выносливы. Одинаково успешно они могут качать чистую/загрязненную бытовую воду и дизельное топливо, имеющее в составе примеси. Даже при наличии в жидкости большого количества мелких частиц песка и абразивных элементов, все узлы работают безупречно.

Шаровые клапаны не занимают фиксированного места, не трутся друг о друга, а постоянно перекатываются. Это способствует самоочищению и сводит к нулю риск возникновения заклинивания.

Круглый корпус приборов делается из прочного пластика или отливается из высококачественного чугуна. Мембраны и клапаны производятся из маслобензостойкой резины. Оборудование служит годами и не выходит из строя. Подходит для эксплуатации только в неглубоких скважинах.

Использовать устройство можно не только для перекачивания воды любого качества, но и для отвода сточных или дождевых вод из погребов, подвалов, траншей и прочих участков, подвергшихся затоплению.

Среди покупателей пользуются спросом модели от датского концерна Grundfos и тайваньские насосы Ампика. Они продаются по оптимальной цене.

Среди плюсов износостойкость, нетребовательность к качеству перекачиваемой воды, оптимальный вес, лояльная стоимость, долговечность.

Основной минус — возможность работать в скважинах малой глубины (до 6 метров).

Рекомендации по выбору ручного насоса

Выбирая ручной насос, нужно прежде всего ориентироваться на глубину скважины. Если она составляет от 5 до 7 метров, с задачей справятся все разновидности портативных помповых приборов. Для источников, где зеркало воды находится на высоте до 10 метров, подойдет любое рычажное оборудование, кроме крыльчатого.

Поднять на поверхность жидкость с глубины до 30 метров сможет только ручной штанговый прибор. Но для этого скважина не должна иметь скосов или изгибов.

Вес рычажного оборудования составляет от 4 до 130 кг. Этот параметр имеет значение в момент транспортировки. Легкие изделия до 15 кг можно доставить к месту монтажа самостоятельно. Более тяжелые модели придется перевозить на автомобиле и пользоваться услугами наемных рабочих для погрузки/выгрузки.

При установке тяжелых ручных насосов тоже часто возникают проблемы. Обычно владельцу требуется сторонняя помощь при переноске и в процессе установки прибора. Желательно подумать об этом заранее и пригласить мастера либо воспользоваться услугами кого-то из родственников, друзей или знакомых.

Еще один важный элемент при выборе модели – это качество воды. Крыльчатые агрегаты в этом плане очень требовательны и не справляются с перекачкой жидкости, содержащей песок и примеси.

Если на участке проблема с чистотой воды, стоит предпочесть насосы поршневого, штангового или мембранного типа. Они нормально выполнят задачу и не выйдут из строя после прохождения по системе мелких абразивных частиц.

Вам нужен функциональный насос для откачки грязкой воды, а ручной вариант не подходит? Рекомендуем ознакомиться с лучшими автоматическими моделями, представленными на рынке и правилами выбора.

Если оборудование нужно только для эксплуатации в летний период, стоит рассмотреть насосы с пластиковым корпусом. Они продаются по более низкой цене, мало весят и считаются бюджетным вариантом. Но серьезных рабочих нагрузок не выдерживают и часто выходят из строя, не отработав даже одного сезона.

Изделия из тонкостенной пищевой стали считаются более выносливыми, чем пластиковые. Максимальный срок использования имеют чугунные и бронзовые приборы. Высокая цена в них компенсируется продолжительным эксплуатационным периодом, надежностью и стойкостью к проявлениям внешней среды. Все металлические агрегаты подходят для круглогодичного использования.

Внешний вид насоса тоже имеет значение. Желательно, чтобы он гармонично сочетался со всеми остальными элементами на участке и не портил окружающий пейзаж. Отдельные производители выпускают ручные насосы с эффектными рукоятками и стильными кранами. Такие изделия ценятся дороже, но полностью оправдывают стоимость, превращаясь из привычного элемента в декоративный объект.

Чтобы насос всегда работал корректно и не ломался, за ним нужно ухаживать, очищать отдельные узлы и смазывать их специальными средствами. В некоторых моделях есть система самоочистки. Дополнительное обслуживание таким устройствам не требуется.

Если вы планируете много времени проводить на даче, то без автоматизации системы водоснабжения вам не обойтись. В таком случае рекомендуем ознакомиться с рейтингом насосных станций, пользующихся спросом у покупателей, и правилами выбора лучшей.

Выводы и полезное видео по теме

Технические характеристики и особенности поршневого ручного насоса с чугунным корпусом.

Принцип работы механизма ручного насоса поршневого типа.

Как работает штанговый насос. Реальный пользователь демонстрирует процесс добычи воды из скважины.

Использование ручного насоса – удачный выход из положения для владельцев дачных участков или загородных домиков временного проживания. Оборудование стоит недорого, легко монтируется, не требует подключения к электросети и подает воду из источников глубиной от 5 до 30 метров.

Рычажный насос работает в любых погодных условиях и выдерживает интенсивную эксплуатацию. Может применяться для организации дополнительной точки раздачи воды на территориях, где основное водоснабжение находится далеко от мест полива.

Используете насос ручного типа на своей даче? Покажите в комментариях свою модель насоса, поделитесь впечатлением от его использования. Или только присматриваетесь к этому варианту насосного оборудования, оценивая его плюсы и минусы? Если у вас возникли вопросы по выбору подходящей разновидности ручного насоса, не стесняйтесь спросить совет у наших экспертов и других посетителей сайта. Форма обратной связи расположена внизу под этой публикацией.

Ручной насос для скважины: виды, схемы, принцип работы

Если в загородном доме нет возможности к скважине провести электричество или его подача нестабильна, то выходом из ситуации является использование механических средств для подъема жидкостей, самое эффективное и доступное из которых – ручной насос для скважины. Устройство полезно, когда хозяева проводят мало времени в своем доме, а потребность в воде невелика. Простой механический агрегат позволяет снабдить водой семью для основных бытовых нужд и организовать полив огородных растений.

Рис.1 Механические ручные помпы

Сфера применения механической помпы и ее преимущества

Самым бюджетным способом обеспечения водой загородных домов и участков является бурение неглубокой абиссинской скважины (можно провести самостоятельно) и использование для откачки жидкости с глубины механического агрегата. Любой насос ручного принципа действия можно применять для подъема жидкости из различных водных источников, выполняя при этом следующие работы:

  • водообеспечение проживающих людей, водоемом является скважина или неглубокий колодец;
  • забор чистой или загрязненной воды из водоемов для полива и бытовых целей;
  • дренаж в помещениях, расположенных ниже поверхности земли, с помощью помпы можно откачивать жидкость, которая собирается в приямках под полом;
  • откачивание вод из затопленных погребов, хранилищ, подземных гаражей, кессонных ям.

Использование механических помп имеет следующие достоинства по сравнению с электрическими моделями:

  • Невысокая стоимость, отличающаяся в разы от электронасосов.
  • Экономичность – для функционирования не требуется электроэнергия, а приложение небольших физических усилий всегда приносит пользу здоровью.
  • Простое устройство позволяет легко ремонтировать агрегаты, некоторые умельцы даже собирают ручной насос для скважины своими руками.
  • Ремонтопригодность механических помп намного выше электронасосов – испорченные детали можно не только приобрести в торговой сети, но изготовить самостоятельно.

Рис. 2 Особенности посадки ручной установки водоснабжения на скважинную трубу

  • Способ монтажа позволяет самостоятельно установить ручные насосы для скважин и колодцев в водный источник без привлечения квалифицированных специалистов и специальной техники.
  • Ручной насос для скважины можно разместить не только на своем участке, но и в общественных местах – благодаря невысокой стоимости и сложности демонтажа его сохранность намного выше дорогих электрических аналогов.
  • Помпа, помещенная в чугунный или металлический корпус, не боится внешних температурных воздействий и влаги, в отличие от электронасосов не нуждается в специальных навесах для защиты от осадков.

Виды ручных помп

Ручные помпы в отличие от электронасосов способны поднимать жидкость с небольших глубин и существенно уступают им в производительности, для забора требуется приложить физические усилия и затратить время – это неудобно для большого количества потребителей.

Механические устройства для водозабора насчитывают несколько классов, отличающихся принципом действия, физическими параметрами и техническими характеристиками.

Рис.3 Поршневые устройства – принцип работы и внешний вид

Поршневая помпа

Простой принцип действия и область применения, подходящая для большинства работ по водозабору в домашнем хозяйстве, обусловили высокую популярность подобного агрегата.

Стандартное устройство поршневого насоса включает в себя цилиндрический корпус, внутри которого перемещается поршень, шток которого закреплен на рычаге-коромысле.

По периметру поршневого диска имеются эластичные уплотнения, обеспечивающие его плотное прилегание к стенкам, а на его поверхности расположены сферические обратные клапаны.

Ручной насос для воды из скважины устанавливают на верх обсадных труб с таким расчетом, чтобы на выходе погруженной в отверстие водоподъемной трубы располагался обратный клапан, без которого функционирование системы невозможно.

Рис. 4 Изготовление поршневого ручного насоса

При поступательном ходе поршня клапан, установленный на выходе скважинной трубы, опускается и препятствует обратному поступлению воды. Под напором жидкость открывает встроенные клапаны в диске и помещается над его поверхностью. При обратном ходе клапаны диска закрывается, препятствуя стеканию воды, и она, поднимаясь вместе с поршнем, выливается через выходную сливную трубку насоса.

Стандартный поршневой водяной насос имеет металлический корпус из чугуна с нержавеющим диском внутри, агрегат способен проводить водный забор с 9 метров.

Штанговый (штоковый) ручной насос для скважины

Штанговые ручные помпы для водозабора из скважины используют, если глубина водного зеркала более 10 метров. Принцип работы помпы аналогичен поршневым видам, основным отличием является размещение рабочей камеры с втягивающим воду поршнем не в корпусе агрегата, а в опущенной на глубину штанге – это позволяет поднимать жидкости с глубин до 30 метров. Закрепленный на длинном штоке поршень перемещается при помощи ручки, вода всасывается и поднимается вверх, заполняя напорный трубопровод с помощью клапанной системы. За каждый цикл хода поршня водяной столб пополняется новой порцией жидкости, скопившаяся вода в итоге выливается наружу через выходной патрубок.

Рис. 5 Штанговый насос для подъема жидкости с больших глубин и его принцип работы

Штанговый насос является громоздким, сложным в установке устройством, стоимость которого сравнима с электрическими моделями, поэтому в быту его используют крайне редко и только в тех случаях, когда электричество недоступно, а водоносный слой располагается слишком глубоко.

Штоковый насос находит применение в источниках, диаметр трубы которых слишком мал для погружения глубинного электронасоса в скважину, а глубина слишком велика для использования наружного электрического агрегата.

Для продвижения вверх водного столба требуются титанические усилия, поэтому ручка такого устройства имеет очень высокую прочность и большую длину, для создания рычага, уменьшающего прилагаемую силу.

Мембранная помпа

Рис. 6. Помпа ручная мембранная

Если предыдущие агрегаты требовали непосредственной установки на скважину, мембранный ручной насос может располагаться в любом месте на поверхности. Помпы этой группы относят к наиболее простым устройствам, которые используются в основном для перекачки жидкостей и горюче-смазочных материалов из различного вида емкостей.

Мембранные виды имеют характерную конструкцию в виде дискового корпуса с расположенной на верхней крышке рукояткой, материалом изготовления является сталь, чугун или пластик.

Корпус имеет входной и выходной патрубки, к которым подключается гибкие шланги и проушины для крепления на любую твердую поверхность.

Принцип работы мембранной помпы довольно прост: жидкость втягивается в рабочую камеру через входной патрубок пластичной резиновой мембраной, закрепленной на штоке с ручкой. При обратном движении клапан входного патрубка закрывается, и жидкость выталкивается через выходное отверстие, выпускной клапан которого работает в противофазе со входным.

Крыльчатый насос

Рис. 7 Насос ручной крыльчатый

Крыльчатая помпа имеет простое и компактное устройство, в основном используется для перекачки жидкостей на промышленном производстве и в складских помещениях. При установке крыльчатого агрегата в скважину высота подъема может достигать 5 – 7 метров.

Корпус помпы имеет круглую форму и оснащен входным и выходным патрубком, характерной особенностью конструкции является расположение и перемещение рабочего рычага параллельно верхней крышке. Внутри корпуса расположена крыльчатка с двумя отверстиями для обратных клапанов, соединенная с ручкой, в области всасывающего патрубка размещены еще два клапана. Система работает таким образом, что при повороте ручки открывается клапан на крыльчатке и в нижней части корпуса, при этом в рабочей камере вода одновременно всасывается и выталкивается, что обеспечивает непрерывность потока.

Преимуществом крыльчатых видов при применении в промышленной отрасли является возможность работы с вязкими жидкостями, для бытового водоснабжения они используются довольно редко ввиду низкой производительности.

Шиберный насос

Рис. 8 Принцип действия ручного шиберного агрегата

Шиберный или роторно-пластинчатый насос имеет характерный цилиндрический корпус с рабочей ручкой, вращающейся в отличие от крыльчатых видов с возвратно-поступательными движениями, по кругу.

Свое название конструкция получила из-за наличия в рабочем узле плоских пластин – шиберов.

Основной рабочий элемент устройства – ротор со смещенным центром вращения, располагающийся в круглом статоре. По периметру роторного колеса через равные промежутки прорезаны радиальные отверстия, в которые вставлены подпружиненные шиберные пластины. В насосном корпусе размещены входной и выходной патрубок, через которые происходит забор и выталкивание вод, преимущество шиберной конструкции – полная изоляция всасываемого и выталкиваемого потоков.

При вращении ротора поступающая через всасывающий патрубок вода перемещается шиберными пластинами вдоль корпуса и выталкивается наружу.

Отсутствие зазоров между роторным колесом и стенками рабочей камеры, присущее всем модификациям центробежных, винтовых и шестереночных видов, позволило существенно увеличить их КПД. К недостаткам можно отнести постоянный контакт шиберных пластин с корпусом – это приводит к их быстрому обоюдному износу. Основное применение роторно-пластинчатых помп – перекачка жидких вязких химических веществ и пищевых продуктов в промышленном производстве.

Другие виды механических насосов

Ручные механические устройства для водоснабжения использовались с древнейших времен, в настоящее время их заменили модели промышленного производства. В некоторых случаях при отсутствии электричества использование механических заводских агрегатов неэффективно, и народные умельцы придумывают свои схемы и чертежи, как сделать ручной насос для скважины своими руками.

Если в приведенном случае (водозабор из скважины) можно использовать принцип действия промышленных агрегатов, то для забора воды из открытых водоемов используют собственные разработки на основе древних технологий.

Винт Архимеда

Рис. 9 Винт Архимеда и его использование

Конструкция придумана греческим мыслителем в 250 году до нашей эры и состоит цилиндрической трубы, внутри которой находится винт, система опускается в открытый водоем под небольшим углом. При работе вращающиеся лопасти захватывает воду и продвигают ее вверх по трубе, по окончании которой она выливается в подготовленную емкость.

Аналог данной установки – шнековые электронасос, рассчитанный на постоянный водозабор из глубоких водных источников.

Гидравлический таран

Рис. 10 Гидравлический таран

Механик Монгольфье является создателем гидравлического насоса, поднимающего воду за счет своей кинетической энергии. Его принцип действия заключается в перекрытии быстрого потока клапаном, после чего вода под давлением поступает в размещенный вверху гидравлический бак и затем по напольному шлангу доставляется потребителю. Устройство работает повторяющимися циклами, некоторые производители выпускают гидронасосы кустарными способами.

Аэролифт

Рис. 11 Аэролифт – принцип работы

Германский инженер Карл Лошер разработал данный метод в 1797 году, его сущность состоит в выталкивании жидкости из опущенной в источник полой трубы воздухом. Для работы аэролифта в нижнюю часть трубы через входной патрубок закачивают ручным насосом воздух, его пузырьки растворяются в воде и вследствие легкого веса поднимаются на поверхность вместе с жидкостью.

Для предотвращения попадания жидкости в напорный воздушный шланг накачивание производят через ниппель.

Данную конструкцию можно использовать при наличии электричества, подключая вместо механического насоса компрессор.

Самодельная поршневая помпа

Некоторые народные умельцы изготавливают поршневые насосы самостоятельно. Обычная конструкция представляет собой рабочую камеру из сваренной трубы, в качестве поршня используют металлический или пластиковый диск с уплотнительным резиновым кольцом по диаметру. Чтобы обеспечить с помощью самодельной конструкции водоснабжение, в пластиковых или металлических поршневых дисках просверливают отверстия для установки системы обратных клапанов.

Рис. 12 Устройство самодельного поршневого насоса

Большинство современных механических агрегатов, как и поверхностные электронасосы, способны поднимать жидкость из скважин глубиной до 10 метров. Наибольшую высоту подачи обеспечивает штанговая помпа, работающая по аналогии с электрическими погружными видами. Ее корпус и рабочий клапан могут опускаться в источник глубиной до 30 метров, обеспечивая забор при аналогичном расстоянии до водного зеркала.

Среди всех видов в быту наиболее распространены поршневые ручные насосы, которые монтируются непосредственно над выходом обсадной скважинной трубы, при этом всасывание происходит через опущенную в отверстие трубу с обратным клапаном.

Глубинные насосы – устройство, принцип работы, особенности выбора и самостоятельного монтажа

Глубинный насос представляет собой мощную установку, способную регулярно перекачивать воду из наиболее глубоких источников. В быту такой агрегат может использоваться, как для скважины, так и для колодца. Ниже детально рассмотрим устройство и принципа работы прибора, а также особенности его выбора и подключения.

Читайте также:  Какое давление должно быть в расширительном баке системы водоснабжения

Устройство глубинного насоса для скважины – особенности конструкции агрегата

Конструкция бытовых глубинных насосов может быть разной. Все зависит от типа мотора, принципа действия и параметров агрегатов. Каждый погружной глубинный насос состоит из двух основных частей – встроенного или наружного мотора, и насосного многоступенчатого узла.

Встроенный мотор, как правило, размещен в нижней части насоса – это защищает двигатель от контакта с водой. Над двигателем находится приводной вал агрегата, колесные направляющие и специальные отводы в форме лопастей.

В зависимости от типа скважинного глубинного насоса, он может оборудоваться дополнительными запчастями. В устройство вибрационного насоса, помимо мотора и вала, также входит специальный стакан и вибратор, создающий необходимое для работы высокое давление. Сам вибратор состоит из якоря, регулирующих шайб и резинового амортизатора. Последний во время работы насоса сжимается, создавая, тем самым, необходимые для забора воды условия. Все элементы вибрационного насоса расположены в прочном корпусе.

Еще один тип глубинных водяных насосов – центробежные агрегаты, немного сложнее по своей конструкции, и более долговечные при эксплуатации. Именно из-за этого большинство покупателей предпочитают именно это глубинно-насосное оборудование. Основную роль в таком устройстве играет лопаточный отвод, закрепленный на двигателе агрегата. Насосы этого типа почти не перегреваются за счет того, что подшипники внутри его конструкции охлаждаются посредством контакта с откачиваемой водой. Большинство центробежных насосов снабжаются встроенной автоматикой, защищающей оборудование от работы на «сухом ходу» и перепадов напряжения в электросети дома.

Все элементы центробежного насоса расположены в прочном герметичном корпусе из нержавеющей стали.

Принцип работы глубинного насоса

Оборудование каждого из видов работает по-разному. На принцип действия во многом влияют элементы, которыми комплектуется глубинный насос. Вибрационный агрегат выполняет свои функции посредством передвижения поршня. В процессе подачи электричества внутри прибора создается электромагнитное поле, которое притягивает вибратор – это приводит в действие поршень насоса. При этом в рабочих камерах агрегата генерируется разряженное давление, которое выталкивает воду в свободное пространство камер. По такому же принципу вода проходит сквозь каналы в трубопровод.

Принцип работы центробежного глубинного насоса для воды основан на вращении рабочего колеса. При этом по периметру рабочих лопастей создается центробежная сила, выталкивающая воду от всасывающего патрубка в напорный канал, и далее – в трубопровод. По такому же принципу работает еще одна разновидность оборудования – шнековый насос.

Как выбрать глубинный насос для скважины – определяемся сами

Чтобы выбрать насос, который может поднять воду с глубины, необходимо придерживаться определенных правил. Среди всего прочего, потребуется изучить технические характеристики агрегата. К наиболее важным параметрам относится:

  • Мощность насоса – глубинные приборы уже сами по себе достаточно мощные устройства. Как правило, этот показатель оборудования не падает ниже отметки в 1,5 кВт. Этого вполне хватит для перекачивания воды из источников, глубиной до 30 м;
  • Производительность – делая расчет этого показателя нужно учесть, что семья из 4 человек в среднем потребляет примерно 200 л. воды в сутки. Следовательно, лучше покупать насос, способный перекачивать минимум 50 л/мин. Такая производительность позволит запастись водой для различных бытовых нужд и полива огорода;
  • Наличие встроенной защиты – насос обязательно должен иметь поплавковый выключатель, реле давления или реле протока воды. Эти приборы существенно продлят сроки эксплуатации агрегата;
  • Размер водного источника – каждый водяной насос глубинный имеет свои габариты и вес. Если диаметр скважины не большой, то и агрегат должен быть соответствующих размеров, чтобы владелец имел возможность спокойно погрузить его в воду;
  • Напор насоса – при расчете необходимо учесть, что 1 метр по вертикали равен 10 метрам по горизонтали. К указанным в паспорте насосов показателям напора нужно прибавить еще 30 метров. Таким образом, если глубина скважины составляет 40 метров, то создаваемый агрегатом напор должен составлять минимум 70–80 м.


Большое значение также имеет способ охлаждения прибора. Лучше всего покупать насосы, двигатели которых охлаждаются за счет рабочей жидкости. Такие устройства не требует специального ухода и частых проверок, так как работают практически полностью автономно.

Как провести воду из скважины в дом с глубинным насосом?

Купив подходящий насос, можно приступать к обустройству водоснабжения из водного источника. Для этого потребуются трубы, по которым вода из скважины будет поступать в дом. Диаметр труб должен составлять 25–32 мм. Эксперты советуют покупать полимерные изделия, так как они не поддаются коррозии и их легко согнуть. Далее в процессе работы трубы будут устанавливаться в почву на глубину 30–50 см. Для обустройства воды своими руками также потребуется септик. Чтобы его было легче обслуживать, понадобится приобрести дренажный насос.

Подготовив все необходимое можно приступать к работе. Алгоритм действий выглядит следующим образом:

  1. В первую очередь нужно оснастить выходящую из скважины трубу оголовком;
  2. Далее необходимо произвести монтаж кессона. Для этого потребуется выкопать рядом со скважиной яму и поместит внутрь нее пластиковый контейнер;
  3. После этого нужно произвести установку насоса в скважину. Для этого на его патрубок необходимо натянуть шланг и надежно закрепить его металлическим хомутом. После этого шланг, кабель и страховочный трос обвязываются изолентой с шагом в 1,2 м. Затем корпус насоса обвязывается стальным тросом, а сам агрегат опускается в воду. При монтаже устройство не должно раскачиваться, иначе удар о стенку вызовет неисправности насоса;
  4. Далее необходимо провести подключение шланга к проложенным под землей трубам. Все стыки необходимо обработать герметиком и обвязать ФУМ лентой;
  5. Прежде, чем закапывать вырытые траншеи, следует проверить подачу воды. Для этого нужно на некоторое время запустить мотор и понаблюдать за количеством вытекающей из труб воды. Если производительность насоса не падает, можно закапывать траншеи.


Очень важно не повредить агрегат в процессе опускания его в скважину. Делать это необходимо очень медленно и аккуратно. В противном случае может потребоваться дорогостоящий ремонт устройства, Или полная замена насоса глубинного.

Как подключить глубинный насос к гидроаккумулятору?

Владельцы дач и частных домов нередко интересуются тем, как правильно подключить насос и гидроаккумулятор в одну целую систему. В первую очередь для этого требуется внимательно изучить схему подключения оборудования.

Принцип «насос-обратный клапан-гидроаккумулятор-датчик давления» является наиболее простым и долговечным. Такая схема крайне редко требует ремонта, она не нуждается в обслуживании и частых проверках, и работает полностью автономно. Суть этой схемы заключается в том, что насос перекачивает воду к системе, которая соединена с гидроаккумулятором. Датчик давления в конструкции отвечает за исправную работу насоса.

Если с принципом работы гидроаккумулятора у большинства начинающих вопросов не возникает, то с установкой и подключением к системе водоснабжения на практике все оказывается гораздо сложнее.

По сути, гидроаккумулятор представляет собой резервуар, наполненный водой. Несмотря на простую конструкцию, он играет достаточно важную роль в системе водоснабжения частного дома. В связи с этим крепить устройство необходимо крайне внимательно, стараясь исключить любую возможность появления постороннего шума и вибрации.


Для надежного крепления резервуара на поверхности пола следует использовать специальный штанговый механизм, который оборудуется гасящими вибрацию толстыми резиновыми прокладками. К трубопроводу гидроаккумулятор подключается посредством резиновых переходников.

Особенно осторожно нужно вести себя с новым баком. Вода в него должна попадать под слабым напором, чтобы слежавшаяся при хранении мембрана медленно вернулась в нормальное рабочее состояние. Подключенный и наполненный водой гидроаккумулятор вначале тестируют работой под слабым давлением. Далее давление нужно постепенно наращивать, пока система водоснабжения не начнет работать в нормальном режиме.

Винтовой (шнековый) насос для скважины и его применение

Индивидуальное водоснабжение частного дома невозможно представить без насосного оборудования, доставляющего воду потребителю, для этого применяют несколько модификаций электронасосов с различным принципом действия. Одним из популярных видов является винтовой насос для скважины, в основном используемый для водозабора из источников, водные бассейны которых расположены на песке.

Винтовые (шнековые) электронасосы, представленные на рынке погружными моделями, выпускают многие ведущие отечественные и зарубежные производители насосного оборудования, их стоимость не выходит за среднеценовые рамки для данной категории агрегатов. Чтобы правильно выбрать электронасос, рассматривают несколько классов с разным принципом действия, при этом винтовой скважинный насос при определенных условиях имеет некоторые преимущества перед другими разновидностями.

Рис. 1 Популярные модели винтовых насосов

Погружные скважинные насосы — разновидности

Насосы, устанавливаемые для закачивания воды, в зависимости от размещения относительно водного источника, условно разбивают на две группы: поверхностные и погружные.

Первые устанавливают на земле рядом со скважиной, для водозабора в шахту опускается труба или напорный рукав, при этом максимальная глубина всасывания (расположения водного зеркала от поверхностного слоя почвы) не превышает 9 м. Подавляющее количество бытовых водовсасывающих наружных агрегатов работают по центробежному принципу, имеют средние технические характеристики с максимальными объемом прокачиваемой жидкости 5 м 3 /ч и напором около 50 м, КПД устройств не больше 50%. Обычно поверхностные агрегаты входят в комплектацию насосных станций, представляющих собой единый блок, в котором помимо электронасоса установлены гидравлический аккумулятор, реле давления и манометр.

Погружные насосы представлены на рынке несколькими разновидностями с разным принципом работы, в зависимости от конструкции, стоимости и качества скважинной воды, их применяют в домашнем хозяйстве для разнообразных целей.

Рис. 2 Принцип действия и конструкция центробежного электронасоса

Центробежные

Центробежные электронасосы занимают лидирующее положение среди других видов благодаря следующей особенности конструкции, вытекающей из их принципа работы — входной водный поток поступает на ось рабочего колеса и вытесняется его лопатками через патрубок сбоку корпуса. Таким образом, появилась возможность подключить любое количество центробежных колес с камерами (ступеней) последовательно с повышением давления на каждой ступени.

Напор в бытовых модификациях доходит до 200 м и более, пропускная способность до 20 м 3 /ч, КПД возрастает с увеличением габаритов насосного агрегата и достигает 65% у бытовых высококачественных моделей датского и итальянского производства.

Качественные центробежные электронасосы от европейских концернов с мировым именем оснащены внутренней защитой от перегревания обмотки в отсутствие охлаждающей жидкости, имеют встроенный обратный клапан, дорогие модели укомплектованы электронным блоком управления скоростью вращения вала в зависимости от объемов водопотребления с применением широтно-импульсной модуляции. Это решение позволяет уменьшить габариты насосного оборудования, практически исключив из схемы подключения гидроаккумулятор, а также сэкономить электроэнергию, снизив ее потребление на 40%.

У потребителя пользуются высоким спросом центробежные насосы от лучших мировых производителей насосного оборудования: Grundfos (Дания), Pedrollo, Speroni (Италия), Wilo (Германия), российские бренды Беламос, Водолей, Unipump (производство в Китае). Следует отметить, что разница в ценах между продукцией ведущих зарубежных фирм и изделиями российского или китайского производства довольно существенна, качественный электронасос от Grundfos стоит около 1000 у.е., в то время как отечественный или китайский насос с аналогичными характеристиками можно приобрести за 200 у.е.

Рис. 3 Вибрационный электронасос — устройство

Вибрационные

Технология изготовления вибрационных электронасосов не претерпела существенных изменений с советских времен, поэтому на рынке представлено множество российских брендов, встречается продукция украинского и белорусского производства, в достаточном количестве присутствуют китайские модели.

Отличием вибрационных электронасосов от других видов является отсутствие вращающихся частей и соответственно подшипников, принцип работы основан на возвратно-поступательном перемещении якоря катушки при подаче на ее обмотку переменного тока. К якорю электромагнита приварен шток с поршнем, затягивающим воду, для предотвращения оттока жидкости в источник около входных отверстий установлен обратный клапан.

Вибрационные модели обладают довольно низким КПД около 35%, максимальный объем перекачиваемой жидкости не превышает 1,5 м 3 /ч, напор не более 80 м.

Данные характеристики считаются не слишком высокими для обеспечения водой частного дома с проживанием даже одного человека, поэтому вибропомпы в основном используются в хозяйственных целях: для орошения огородных грядок, заполнения бассейнов, прудов, различного вида емкостей водой, проведения дренажных работ.

Так как вибрационные виды не слишком чувствительны к высокому содержанию взвешенных частиц в воде, их часто используют для прокачки скважин и колодцев, извлекая из них замутненную воду с глиняно-песчаными фракциями.

Вибрационные помпы относят к изделиям бюджетной ценовой категории, их минимальная стоимость около 20 у.е., средняя цена типового качественного агрегата 30 у.е. На рынке вибропомпы представлены многочисленным рядом отечественных (Ручеек, Малыш, Дачник, Водолей, Вихрь, Зубр) и китайских (Oasis, Patriot) брендов.

Рис. 4 Вихревой насос — конструкция

Вихревые

В вихревых разновидностях вода всасывается через боковое отверстие гидравлической части корпуса лопастями рабочего колеса и затем выбрасывается наружу через расположенное рядом со всасывающим каналом нагнетательный патрубок.

Особенностью вихревых насосов является маленькое расстояние между крыльчаткой лепесткового колеса и стенками рабочей камеры, необходимое для уменьшения гидравлических потерь, поэтому агрегаты функционируют только в чистой воде. Наивысший объем прокачки бытовых электронасосов вихревого принципа действия не превышает 5 м 3 /ч, напор доходит до 100 метров, КПД не больше 50%.

В вихревых моделях для бытового применения подающее колесо размещено вверху недалеко от выходного патрубка, а электродвигатель с вертикальным валом, на который насажено вихревое колесо, установлен снизу.

Всасывание жидкости происходит через перфорированный фильтр, находящийся вокруг рабочего колеса — по его расположению в верхней части около выходного патрубка легко определить вихревой принцип действия электронасоса.

На рынке вихревые насосы встречаются реже центробежных моделей, отечественные производители представлены брендами Belamos, Вихрь, Unipump, популярностью пользуется итальянский глубинный насос Pedrollo Davis.

Рис. 5 Винтовой насос – внутреннее устройство и шнековый узел

Винтовые (шнековые)

Электронасосы, всасывающие и выталкивающие воду способом Архимедова винта, называют винтовыми, это вторая по популярности группа после центробежных. В бытовых приборах шнек располагается в верхней части и подсоединен через переходную муфту к валу электродвигателя.

Преимуществом винтовых электронасосов является простота конструкции и возможность эффективной работы с замутненной и грязной водой, а также с вязкими средами, благодаря последней особенности винтовые модификации широко используют в промышленности для перекачивания масел и продуктов нефтепереработки.

В продаже не встречаются шнековые электронасосы от лидеров мировой торговли (Grundfos, Wilo, DAB, Pedrollo, Speroni), агрегаты представлены известными российскими брендами Belamos, Jemix, Вихрь, Unipump Eco Vint, Водолей, группой компаний Sturm.

В продаже можно найти винтовые электронасосы и менее популярных брендов российского и китайского производства: Хозяин, Alba, Oasis, Patriot, Vodotok, а также Спрут от украинской компании Варна из Харькова.

На заметку: Отличительная особенность вихревых электронасосов отечественного производства — перфорированные прямоугольные отверстия в верхней трети корпуса, через которые производится забор воды.

Принцип работы и конструктивное устройство шнекового насоса

В стандартном шнековом бытовом электронасосе рабочий винт выполнен в виде спиралевидного штыря из коррозионно-устойчивого материала, которым является сталь с хромированным покрытием, нержавейка или высокопрочный пластик. Всасываемая вращающимся винтом жидкость поступает в обойму из технического полимера, а затем выталкивается в верхний выходной патрубок электронасоса.

Винтовой электронасос, используемый в быту, состоит из следующих основных узлов (рис. 7):

1 — Электрическая часть с вертикально расположенным однофазным электродвигателем с сухим ротором и маслонаполненной камерой, отделяющей моторный отсек от гидравлической части, внутри нижней части корпуса находится пусковой конденсатор.

2 — Гидравлическая часть состоит из корпуса, водозаборного фильтра и рабочего шнека, вращающегося в обойме из эластичного полимера (резины) — узел из винта и резиновой муфты проталкивает жидкость, поступающую внутрь корпуса через перфорированные отверстия 3, к выходному патрубку.

3 — Водозаборная часть представляет собой цилиндр из нержавеющей стали с проделанными в боковых стенках отверстиями для втягивания воды.

4 — На верхней крышке насоса, выполненной из латуни или нержавейки, размещены выходной патрубок и проушины.

5 — Выходной патрубок выполняют с внутренней резьбой стандартным диаметром 1 дюйм, к нему присоединяют обратный клапан и водоподъемный рукав.

6 – К проушинам привязывают капроновый или металлический трос в синтетической защитной изоляции.

Рис. 7 Конструктивное устройство винтового насоса

Отличительные особенности и параметры шнековых электронасосов

Типовой шнековый насос для скважин, используемый в индивидуальном водоснабжении, имеет следующие технические параметры:

  • Напряжение электропитания: переменное 220В ± 10%, с частотой 50 Гц.
  • Температурный диапазон откачиваемой жидкости: от 0 до 35 °С.
  • РН откачиваемой воды: 6,5 — 8,5.
  • Рабочий диапазон температур внешней среды: от 0 до +40 °С.
  • Минимальная глубина погружения под водное зеркало: 0,5 м.
  • Допустимый объем механических частиц в откачиваемой воде: — не более 500 г/м 3 , не допускается содержание в жидкости волокнистых материалов.
  • Допустимый диаметр механических фракций: — 1 мм.
  • Максимальный напор: 3 м 3 /ч, у большинства моделей он не превосходит порог в 1,5 м 3 /ч.
  • Предельный напор: до 200 м, данный показатель является редким исключением, большинство модификаций создают напорное давление не более 100 м.

Рис. 8 Основные характеристики китайских Oasis

Основные преимущества винтовых электронасосов:

  • Невысокая стоимость, цена самых дешевых моделей составляет около 80 у.е., в целом все модели стоят дешевле центробежных видов.
  • Простота конструкции. Рабочая часть состоит из винта и резиновой обоймы, их легко обслуживать и при необходимости просто заменить, что делает ремонт шнековых агрегатов весьма простым.
  • Винтовой насос для скважины благодаря своему принципу работы может транспортировать жидкость с крупными фракциями песка и глиняных отложений — в этом его основное преимущество. Погружной винтовой насос предпочтительнее применять для водозабора из скважинных источников на песке, часто имеющих высокое содержание взвешенных частиц глины и песка. Хотя их детали и подвергаются механическому воздействию твердых частиц, срок службы винтового насоса в замутненных источниках будет выше, чем у центробежных моделей.
Читайте также:  Какую трубу выбрать для водопровода в частном доме под землей

К недостаткам шнековых агрегатов относят посредственное качество многих изделий (хромированный винт, быстро истираемая обойма) и не слишком высокие технические характеристики, заметно уступающие центробежным видам, а также низкий КПД, не превышающий 45%.

Область применения

Можно сказать, что винтовой насос для скважины благодаря способности откачивать грязную воду, лидер по количеству сфер, в которых находит применение при ведении бытового хозяйства. Винтовой скважинный насос приобретают для:

  • обустройства водного снабжения коттеджей, дач с водоподачей из колодцев и скважин;
  • заполнения искусственных прудов, бассейнов, резервуаров для отопления и капельного полива;
  • орошения огородов, садов и любых зон с растениями на приусадебном участке;
  • проведения дренажа в случае затопления подвалов, погребов и цокольных помещений в доме;
  • прокачки скважин после проведения буровых работ, некоторые профессионально занимающиеся бурением фирмы специально закупают для этих целей шнековые насосы;
  • очистки скважин и колодцев от илистых отложений.

Читайте в отдельной статье о выборе дренажного насоса для грязной воды.

Рис. 10 Параметры винтовых насосов серии Unipump Eco Vint

Правила установки в скважину

Для погружения в скважину шнекового электронасоса используют оголовок или адаптер, к которым привязывают трос и прикрепляют водоподающий трубопровод, идущий от агрегата. Обычно перед погружением связывают вместе напорный рукав, кабель электропитания и удерживающий трос изоляционной лентой или пластиковыми стяжками, при установке соблюдают следующие правила:

  • Водоподъемные трубы можно подбирать из полиэтилена низкого давления (ПНД), стали или гибких эластичных полимеров, основное условие — способность выдерживать максимальное давление в системе и внутренний проходной диаметр не ниже размеров резьбы внутри выходного патрубка.
  • При использовании гибкого шланга необходимо убедиться в отсутствии перегибов и скруток.
  • Для опускания и подъема используют только нейлоновый или металлический (нержавеющий) трос, запрещено подвешивать агрегат за электрокабель.
  • Перед погружением следует убедиться в том, что внутренний диаметр обсадной колонны выше наружных размеров корпуса насоса вместе с электрокабелем, а трубы не имеют искривлений и зауженных участков.
  • Не рекомендуется размещать питающий электрокабель в смотанной бухте — это ведет к его перегреву и расплавлению изоляции.
  • Минимальное расстояние насоса от дна скважины — 0,5 метра, оптимальное – 1 м.
  • Запрещена работа насоса на закрытый кран — это приведет к его выходу из строя.
  • Обязательна установка в систему управления защитного реле от сухого хода даже при наличии внутренней защитной автоматики от перегревания обмотки.
  • При монтаже модификаций, не имеющих встроенного обратного клапана, его устанавливают на выходной патрубок перед водоподъемным трубопроводом.

Рис. 10 Схема установки и подключения шнекового агрегата

При сравнении, какой скважинный насос лучше: центробежный или винтовой, нет однозначного ответа, так как область применения этих насосных агрегатов немного отличается. Винтовые электронасосы обычно используют в ситуациях, когда приходится работать с загрязненной водой, при этом из-за их относительно невысоких технических характеристик, скважина должна иметь небольшую глубину или располагаться поближе к индивидуальному дому. На отечественном рынке невозможно обнаружить шнековые насосы европейского производства, весь товар поставляется в торговую сеть отечественными и китайскими фирмами, поэтому отзывы пользователей в отношении качества и материалов изготовления винтовых агрегатов носят противоречивый характер.

Принцип работы насоса

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.

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.

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)

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.

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.

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 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.

Ссылка на основную публикацию