Ручной поршневой насос

Дачный участок и наличие колодца на нём — радость для каждого любителя природы. Особенно если к поселку подведено электричество и есть возможность перекачивать воду для полива из колодца при помощи мощного агрегата.

Но что делать в том случае, если электроэнергии нет совсем или её временно вырубили?! Конечно, носить воду к грядкам можно и просто вёдрами, но это и утомительно, да и просто долго. Особенно если садово-огородные угодья имеют большую площадь.

Предлагаем вашему вниманию вариант решения дилеммы — сборка помпы для воды своими руками. И поверьте, такая водяная машина будет работать хоть и немного медленнее электронасоса, но все же, достаточно продуктивно. Рассмотрим несколько вариантов помп, собранных своими руками.

Целесообразность изготовления ручной помпы

Стоит ли думать о том, что производство домашнего собственного насоса не выгодно и ни к чему не приведет. Готовы доказать вам обратное, ссылаясь на несколько преимуществ такой работы:

• Во-первых, под рукой у дачника всегда будет иметься устройство для подачи воды из колодца наверх, даже если отключат электроэнергию.
• Немаловажным пунктом является и экономия семейного бюджета. Так, тарифы на свет растут, как на дрожжах, а мощный насос в рабочем состоянии мотает немало кВт. Такие циклы работы насоса даже с целью полива грядок за месяц могут вылиться в кругленькую сумму для среднестатистической семьи.

Важно: своими руками можно собрать только ручной поршневой насос. Все остальные типы помп (крыльчатые, мембранные, шиберные) более сложны в самостоятельной сборке.

Работа и устройство поршневого агрегата для колодца

В колбе (корпусе) помпы устанавливается поршень, которые под воздействием оказания физической силы на рычаг движется вверх и вниз. В поршне имеются входное и выходное отверстия, закрытые клапанами. В момент нажатия на рычаг поршень опускается вниз по колбе и открывает входной клапан. Вода заполняет рабочую камеру, давление в ней поднимается. Из-за перепада давления вода выталкивается наружу через выходной клапан устройства.

Важно: производительность насоса поршневого типа в среднем составляет 2-3 литра за один цикл (нажатие на рычаг). Но при этом может быть увеличена, если увеличить сечение корпуса и поршня в нем. Чаще всего такие насосы используются для абиссинского колодца. Но при условии надежной фиксации помпы его можно использовать и с обычным колодцем.

Этапы работ по созданию насоса

• Сначала необходимо подготовить корпус-цилиндр. Его можно сделать из отреза трубы нужного сечения. Желательно, чтобы диаметр трубы составлял не меньше 8 см. А её длина была 1 метр.

Важно: сечение корпуса для ручной помпы не обязательно должно быть круглым. Это может быть и квадрат, и многоугольник. Главное потом подогнать сечение поршня под форму корпуса.

• Теперь к корпусу помпы нужно приварить два кронштейна таким образом, чтобы будущий рычаг разместился между ними свободно. Кронштейны крепят в верхней части насоса.
• Следующим этапом будет сверление отверстий для входного и выходного патрубков. Соответственно отверстия делаем в нижней и верхней части корпуса.
• Нижнюю часть корпуса необходимо закрыть крышкой. Это может быть и металл, закрепленный при помощи сварки, и просто лиственница. Последняя отлично контактирует с водой, не подвергаясь гниению.
• Также необходимо закрыть и верхнее отверстие колбы крышкой. Это не обязательно, но наличие крышки повысит эффективность помпы и предотвратит расплескивание воды в момент её подъема.
• В верхней крышке делаем отверстие под шток. Оно должно быть в виде щели.

Делаем поршень для насоса

Теперь необходимо своими руками сделать главный рабочий узел помпы — поршень. Его нужно делать из таких материалов:

• Диск из металла, толщина которого должна быть около 3-4 см;
• Отрез плотной резины такого же сечения как и поршень (толщина материала должна быть не менее 5 см).
• По всей поверхности поршня (металлического диска) делаем отверстия диаметром около 1 см. Их должно быть несколько.
• Сверху диск накрываем резиновой прокладкой и соединяем их.
• Сквозь оба элемента поршня в центральной части нужно сделать разрез для того, чтобы надежно зафиксировать шток.
• В качестве штока можно использовать прут из металла или стали. Его длина должна составлять 1-1,5 м. Шток продеваем через сформированное в поршне отверстие и фиксируем его снизу прочной гайкой.
• Верхний конец штока крепим к рычагу после его вывода через верхнюю крышку корпуса.

Делаем рычаг

Осталось сделать рабочий рычаг помпы. Для этого возьмем трубу диаметром 3 см и длиной около 35 см. Один конец трубы нужно сплющить молотком и проделать здесь отверстие под болт. В дальнейшем именно через него будет проходить болт, который также расположится и в двух кронштейнах. Именно так крепится рычаг. К болту подводят и верхний конец штока, надежно фиксируя его. Наружную сторону рабочего рычага можно обмотать изолентой или надеть на него кусок резинового шланга для удобства захвата рукой.

Входной клапан монтируем из отреза плотной резины. Его диаметр должен быть немного меньше входного отверстия. В центральной части клапана формируем отверстие и монтируем в него направляющую. Именно благодаря ей клапан всегда будет возвращаться на место после возвращения поршня в привычное положение.

Важно: направляющая должна иметь длину, большую, чем расстояние от сливного патрубка до нижнего конца корпуса помпы.

Готовый насос насаживают на трубу, длина которой должна доставать до зеркала воды в колодце. Осталось надежно зафиксировать помпу у стенок источника, чтобы беспрепятственно поднимать воду из него.

Насос, работающий от огня

Еще одна простая конструкция помпы для колодца. В этом случае нужно подготовить такие материалы:

• Металлическая бочка объемом 150-200 л;
• Кран для выходного отверстия;
• Водозаборный шланг;
• Кирпичи для кладки небольшой печки.

Конструкцию собираем таким образом:

• Сначала выкладываем небольшую печку из кирпича так, чтобы на неё стала бочка.
• Теперь в боковой части резервуара вверху делаем входное отверстие, а в боковой части внизу — выходное под кран.
• К входному патрубку крепим шланг, длина которого достанет до зеркала воды в колодце, к выходному — краник.

Важно: на конец шланга рекомендуется надеть сетчатый фильтр.

Работать такая помпа будет по следующему принципу:

• Сначала в бочку заливаем 3-5 литров воды.
• В печи разводим огонь и ждем, пока вода хорошо нагреется.
• Тушим огонь в печи. После этого нагретый воздух уйдёт в колодец, а давление в резервуаре станет разреженным. В результате такого явления вода начнет поступать в бак. Как только бочка наполнится, можно открывать кран и забирать из резервуара воду через стандартный шланг, прикрепленный к нему.

Помпа на солнечной энергии

А можно сделать и такой насос для колодца, который будет работать от солнца. Для его изготовления своими руками понадобятся:

• Металлический бидон любой ёмкости (чем больше, тем лучше, но, как правило, берут резервуар на 50 литров;
• Резиновая грелка;
• Металлическая трубка в виде решетки, наполненная пропан-бутаном;
• Два клапана — входной и выходной.

Собирают конструкцию таким образом:

• В бидон монтируют резиновую грелку (грушу), предварительно герметично соединим её с трубкой в виде решетки;
• Решетку располагают с солнечной стороны колодца, впрочем, как и бидон;
• К входному патрубку крепим шланг, и второй его конец опускаем в колодец;
• Выходное отверстие закрываем клапаном в виде краника.

Работать такой самодельный насос будет под воздействием нагрева пропан-бутана в трубке. Тот закипает при самых низких температурах. Как только трубка нагреется, её нужно полить холодной водой, после чего произойдет остывание вещества. Это в свою очередь приведет к надуванию груши, и вода начнет поступать в резервуар. Трубка в этот момент снова нагреется и тут же охладится из-за проходящей по системе воды. Процесс непрестанной откачки воды из колодца будет обеспечен.

Итак, стало ясно, что сделать помпу для колодца своими руками при минимальной сноровке можно очень просто.

vodakanazer.ru

Популярные производители ручных насосов

Достоинства ручных насосов, в сравнении с электрическими, одновременно являются их недостатками:

• отсутствие необходимости использования электроэнергии. Но применение мускульных усилий нравится далеко не всем потребителям
• невысокая цена. Это выгодно для покупателя, но не интересно для продавца, поэтому на российском рынке данная разновидность товаров представлена небольшим числом фирм

В данном сегменте рынка наибольшей популярностью пользуются импортные изделия из Европы: мембранные насосы от датской компании Grundfos (ГРУНДФОС), крыльчатые германские механизмы. Много товаров от отечественных производителей: московских предприятий, уральской горно-металлургической компании и других. Ручные насосы производит каунаский чугунно-литейный завод, есть множество недорогих вариантов от украинских предприятий, китайских производителей.

Виды ручных насосов и примерные цены некоторых моделей

Ручные насосы незаменимы при временном или постоянном отсутствии электричества на участке. Целесообразно их использование и при ограниченном бюджете. Если уровень зеркала воды находится не глубоко, а финансовые возможности не позволяют установить качественное дорогостоящее устройство, различные модели ручных насосов позволят перекачивать жидкость разными способами в зависимости от глубины залегания и степени загрязненности жидкости.

По своей конструкции ручные насосы для скважин делятся на следующие виды:

• крыльчатые;
• поршневые;
• штанговые;
• мембранные.

Следует остановиться подробнее на особенностях конструкции, назначении и цене каждого типа устройств.

Крыльчатые

Это самовсасывающие механизмы (до 1 метра «на сухую»). Их конструкция состоит из корпуса, крыла, рычага, всасывающего элемента, вала и нескольких клапанов. Принцип действия: под воздействием ручного рычага вращается крыло, приводящее в действие всасывающий элемент. Простые модели стоят от 3100 рублей. Если корпус устройства отлит из бронзы, стоимость изделия значительно дороже: 11800 рублей — 19400 рублей.

Они предназначены для перекачивания и транспортировки чистых вод без содержания парафина, алкоголя, жидкого топлива, пищевых масел, любых абразивных частиц. Импортные насосы К1 и К2 (цена соответственно: 4000 рублей и 5500 рублей). Российский насос РК-2 аналогичен германской модели К2. Но импортный вариант имеет цену ниже, чем отечественный насос. При этом, клапаны и крылья у него латунные, внутри нет ржавчины. В целом К2 более предпочтителен к применению, не требует переборки, абсолютно готов к эксплуатации.

Штанговые

Они способны качать жидкость с глубины до 30 метров. Принцип конструкции данных механизмов такой же, как и у поршневых насосов. Но окончание поршня имеет очень вытянутую в длину форму, по сути, является штангой (отсюда и название). Элементы изделий выполняются из различных металлов, обеспечивающих необходимые технические характеристики устройствам. Используется такие механизмы в прямых вертикальных шахтах. К недостаткам можно отнести их громоздкость и возможность обрыва штанг. Кроме того, ограничено применение данных моделей на наклонной местности.

Поршневые

Насосы, создающие давление на выходе.
кие механизмы можно использовать для предварительного наполнения несамовсасывающих электронасосов. Корпус ручного насоса НБУ-900 изготовлен из нержавеющей стали, а поршневое кольцо и уплотнение из фторопласта. Антикоррозийные материалы не только расширяют сферу применения устройства, но и придают приятный внешний вид изделию. С его помощью можно перекачивать воду, светлые нефтепродукты, спирты, растворители, кислоты, кинематическая вязкость которых не превышает 300 сСт.

Качать воду из артезианских скважин такими устройствами нельзя, но зато, ими с успехом могут быть заменены поверхностные электрические насосы для подачи подземных вод на поверхность. Изделие имеет цену — 26400 рублей.

Мембранные

Их можно использовать для перекачивания загрязненных вод. Благодаря самоочищению клапанов, которые представляют собой перекатывающиеся шары, не происходит заклинивания механизмов. В конструкции нет трущихся деталей (в отличии от крыльчатых и поршневых механизмов), которые быстро изнашиваются в процессе перекачки жидкостей с включением абразивных частиц. Корпус таких насосов выполнен из чугуна, а мембрана и клапаны — из маслобензостойкой резины (NBR). В рабочем положении насос располагается вертикально, ручкой вниз, верхний патрубок напорный, нижний — всасывающий. По бокам корпуса есть 2 уха для крепления к стене. Цена мембранного насоса D40 в Новосибирске: 7 500 рублей -11 750 рублей. Высота всасывания не более 6 метров.

Гидравлические

Имеют малый вес (от 4 кг), небольшие габаритные параметры. Приспособления предназначены для совместной работы гидравлическим оборудованием, имеющим подходящие параметры и пружинный возврат штока. Цена 4 400 рублей.

Как выбрать ручной насос для скважины?

Одной из целей использования ручных насосов, является экономия средств (как на отсутствии платы за электричество, так и на стоимости самого механизма). Но цена — далеко не единственный критерий выбора «металлического помощника» на приусадебном участке. Что еще имеет значение в момент приобретения ручного насоса?

Глубина скважины. Это самый важный фактор выбора. Условно ручные насосы можно разделить на 2 группы:

1. Механизмы, предназначенные для подъема воды с глубины до 6 метров (9 метров, при условии установки обратного клапана на конце водопровода). Из рассмотренных выше типов механизмов — мембранные, крыльчатые, поршневые.
2. Устройства, способные поднимать воду с глубины до 30 метров. Такую задачу решают штанговые насосы.

Диаметр скважины. Бурить скважину рекомендуется диаметром более 4 дюймов. В таком случае можно будет использовать любой насос.

Характер и степень загрязнения жидкости. О предназначении насосов в соответствии с данным критерием уже сказано выше.

Вес и габариты изделия. Данные параметры имеют значение при транспортировке и удобстве монтажа изделия. Вес варьирует от 4 кг до 130 кг.

Цели. Важно, есть ли необходимость стыковки с другими устройствами или механизм должен просто заместить собой «журавль» и «ведро на веревке».

Способ установки. Возможность перемещения с одного места на другое имеет значение, например, если для хозяйственных нужд вода берется из реки, а для питья — из колодца.

Время использования. Есть модели, предназначенные для круглогодичного использования. Если насос нужен только летом, можно использовать недорогие летние варианты (их корпус может быть выполнен из пластика).

Декоративность. Многие модели, выполненные в литом чугунном корпусе, выглядят очень привлекательно. Они способны украсить местность, придать участку индивидуальность, особый шарм. Существуют также декоративные модели, не предназначенные для перекачивания воды.

Особенности эксплуатации устройств

В представленных гидротехнических агрегатах все узлы унифицированы, им легко подобрать замену. Установка и обслуживание механизмов не требует применения специальных инструментов, монтажнику достаточно владеть элементарными техническими знаниями.

Следует отметить, что не зависимо от собственных габаритов, массы, типа механизма, все разновидности ручных насосов обеспечивают приблизительно равную производительность работы. То есть, не имеет значения, с какой глубины осуществляется подъем воды (с 1 метра или 30 метров), за полный цикл работы движущихся элементов выдается приблизительно 1 литр воды. С помощью ручных насосов в итоге за минуту можно «накачать» до 40 литров жидкости.

Это существенно меньше, чем могут перекачать автоматические аналоги. Но выбор ручного насоса оправдан при небольших потребностях в воде, отсутствии электричества на участке. К тому же, такие модели просты в установке и обслуживании, предоставляют полную независимость от внешних условий, прослужат гораздо дольше электронасосов.

nashgazon.com

1 Особенности применения

Не все частные секторы сегодня обеспечены индивидуальным подводом воды, по этой причине любителям садоводства приходится приспосабливаться и использовать природную грунтовую воду. Но не всем известно, каким образом лучше всего извлекать воду с наименьшими усилиями, а также какие виды оборудования в этом случае использовать.

Но будьте уверенными в том, что обустройство одновременно надежных, простых и доступных в финансовом плане колодцев может быть доступным абсолютно любому человеку. Носить ведрами воду не обязательно – нужно просто установить насос, который сможет обеспечить закачку требуемых объемов воды непосредственно в сам дом.

Существует несколько способов добыть воду на загородном участке. Имеется в виду использование насосов различного типа. По стандартной конструкции их делят на:

• Поверхностные;
• Погружные.

Поверхностные модели выкачивают воду, находясь при этом на земле. Они создают самовсасывающий эффект, тем самым нагнетая жидкость в подающем шланге. Погружные образцы необходимо разместить непосредственно внутри скважины, колодца или любого другого источника. Именно в таком положение он может работать должным образом.

Большой популярностью на современном рынке пользуются поршневые образцы насосного оборудования. Они, как правило, относятся к поверхностной разновидности.

«

Поршневой насос для воды в наше время используется достаточно широко, поэтому можно быть уверенными в надежности его эксплуатации, но лучше тщательно разобраться в некоторых нюансах.
к меню ↑

1.1 Основные виды

Если необходимо осуществлять подъем воды из скважин лучше всего использовать или поршневые, или центробежные насосы. Стоит отметить, что использование последнего вида насосов потребует больше усилий, в сравнении с теми же поршневыми насосами.

Кроме того, центробежное устройство не всегда способно всасывать воду на такую высоту, как аналог на поршневом приводе. Именно по этим причинам на поршневые виды насосов в последнее время удалось значительно поднять спрос. Их используют в том случае, когда водный источник подходит максимально близко к поверхности земли.

Для поршневых насосов предел залегания воды — приблизительно 20-35 метров. В случае, когда глубина скважины выше поршневое устройство не сможет поднять воду из-за атмосферного давления.

Существует две разновидности поршневого насоса, у которых привод имеет ту или иную конструкцию. Подразумевают:

• Ручные образцы;
• Механические образцы.

Ручные модели — это простейшие поршневые механизмы, что рассчитаны на малую производительность. Однако они могут работать от мышечной силы человека. Конструкция у них довольно простая и не отличается возможными вариациями.

А вот насосы с механическим приводом бывают приводными (здесь поршень приводится в действие с помощью, так называемого шатунно-кривошипного механизма непосредственно от мотора) и с прямым действием (эксплуатация осуществляется с помощью штока, который обеспечивает возвратно-поступательные движения для поршня).

Кроме того, существуют поршневые вакуумные насосы, которые осуществляют откачку с помощью периодического изменения объема цилиндра. Такая разновидность насосов в основном применяется в промышленности для выкачивания сухих газов.

Отдельно стоит отметить погружной поршневой насос, который применяется для откачивания жидкости из труднодоступных мест или из глубины. Чаще всего подвод жидкости здесь осуществляется по трубопроводу.
к меню ↑

1.2 Особенности устройства

За счет поршневого устройства, обеспечивает прокачка воды, а так как он является в этом случае главным рабочим органом, то такая разновидность насосов и получила название «поршневого». Сам насос имеет металлический корпус. В нем располагается поршень и шток, приводящийся в движение основным рабочим органом.

Сам поршень конструкторы расположили в трубе (присоединен ко дну устройства). Под воздействием усилия штока рабочий орган передвигается в цилиндре вверх-вниз. Специальный рычаг обеспечивает движение штока.

Когда поршень опускается вниз, через специальный клапан вода плавно перетекает в так называемое надпоршневое пространство (в это время из-за давления воды нижний клапан находится в закрытом положении). В дальнейшем, во время движения поршня вверх, вода вытесняется, что приводит к её выливанию в выходную трубу.

Далее в специальной зоне под поршнем создается небольшое разряжение, нижний клапан переходит в открытое положение, а вода в это время подсасывается вверх. В дальнейшем указанный процесс повторяется автоматически.

Что касается аксиально-поршневых гидронасосов, то их характерная черта заключается в том, что их рабочие камеры имеют вид расточек в блоке цилиндров, которые выполнены параллельно его оси.

Поршни во время перемещения в этих расточках, уменьшают и увеличивают объем камер, что обеспечивает при вращении блока цилиндров дальнейшее всасывание и вытеснение рабочей жидкости. Таков принцип действия аксиально-поршневого гидронасоса.
к меню ↑

1.3 Сложности ремонта

Статистика подтверждает тот факт, что главными причинами, из-за которых в дальнейшем проводится ремонт поршневых и центробежных насосов, является неудовлетворительная дефектоскопия отдельных деталей, а также некачественный ремонт отдельных узлов (например, сальниковых уплотнений).

Сюда также можно отнести перенос сроков ремонтных работ, попытки устранения неисправностей на «быструю руку», нарушения инструкций и правил во время подготовки насоса к ремонту. Конечно, скважины в этом случае работать не будут, но лучше заблаговременно запланировать провести ремонт, иначе эксплуатация водной скважины прекратится в принудительном порядке.

Ручной насос не так подвержен поломкам, ведь на него нагрузка значительно меньшая, но например, центробежные насосы будут ломаться меньше, если периодически проводить качественный ремонт.

Хорошо, что в наше время имеет место широкое использование в хозяйстве индивидуальных скважин, следовательно, спрос на центробежные и другие виды насосов высокий, поэтому их ремонт не будет проблемой, так как специалистов в этой сфере достаточно. Но и ручной ремонт, то есть своими силами, не стоит откидывать.

Читайте также: все, что нужно знать о плывунах в колодце.

к меню ↑

2 Основные правила эксплуатации и технология подключения

Если вы используете поршневые насосы в своем домашнем хозяйстве, то есть для личных нужд, стоить помнить основные прописные истины, которые в дальнейшем помогут проводить ремонт этого оборудования не очень часто.

В первую очередь, в летний период, то есть во время активного использования скважин, не стоит давать слишком сильную нагрузку насосу, ведь перегрев негативно влияет на работу всех механизмов, а это в дальнейшем может привести к значительной поломке, но ведь преждевременный ремонт никому не нужен.

На центробежные насосы перегрев влияет меньше. То есть во время жаркой летней погоды, когда эксплуатация скважин происходит чаще всего, нужно периодически выключать устройство для охлаждения.

Естественно, что ручной насос такой угрозе не подвергается по причине меньших нагрузок. А вот из-за высоких эксплуатационных показателей в последнее время повысился спрос на центробежные упорные поршневые насосы для скважин, которые с подобными проблемами сталкиваются постоянно.

В зимнюю пору времени поршневой насос применяется гораздо реже или же попросту вообще отлаживается «на следующий год». Но если вы утеплили место расположения своего насоса, то можно не переживать за бесперебойную работу своей артезианской скважины.

Перед началом использования скважины, стоит знать этапы запуска в работу поршневого насоса, даже если он ручной. Такая информация точно не будет лишней, так как многие системы подкачки жидкости монтируются практически по единым принципам.

В первую очередь стоит произвести тщательный внешний осмотр привода и насоса. После этого проверить маслосистему поршневого насоса и подключить воду для охлаждения цилиндров. Далее можно подключать электродвигатель и смотреть, как работают все механизмы. При нормальном функционировании можно приступать непосредственно к установке.

Погружные модели монтируют в источник с помощью троса, предварительно подключив все коммуникации. Поверхностные образцы устанавливают недалеко от скважины, желательно в теплом и защищенном от дождя помещении. В источник же опускают один только шланг с входящим патрубком.

Затем тестируется вся система на предмет работоспособности. Если вода из скважины качается стабильно и нету никаких замечаний, значит все нормально и работы по установке выполнены верно.

Широкое использование скважин значительно упрощает работы по установке своего насоса, поэтому даже центробежные механизмы не доставят много проблем.

Ручной насос перед установкой тоже полностью осматривается на предмет возможных протечек и повреждений. Процесс использования скважин, на которых установлен ручной насос, весьма прост из-за чего в этом случае ремонт требуется крайне редко.
к меню ↑

byreniepro.ru

Основные детали и конструктивные особенности шестеренных насосов

Основными рабочими элементами шестеренных насосных установок являются две шестерни, электродвигатель и корпус насоса. Одна из шестерен является ведущей, а другая ведомой. Обе шестерни оснащены одинаковым количеством зубьев, число которых, правило, как варьируется от 6 до 12. Электродвигатель выполняет функцию привода, который активирует ведущую шестерню и располагается с ней на одной оси. Ведомая шестерня совершает вращательные движения за счет зацепления зубчатых колес.

Корпуса данного типа насосов производятся из прочных материалов. Так, для работы с вязкими веществами, такие элементы как корпус насоса, ротор и ведомое колесо могут быть изготовлены из ковкого чугуна либо нержавеющей стали. Корпус насосной установки может быть произведен из углеродистой стали. Для работы с растворителями существует опция противозадирного покрытия.

Помимо перечисленных выше элементов, конструкции данного типа насосов оснащены втулками, уплотнениями, предохранительными клапанами, валом, цапфой, подшипниками, гайками и т.п.

Материалом изготовления втулок служит:

Шестеренные насосы оснащаются сальниковыми уплотнениями следующих типов:

Для работы с вязкими веществами на шестеренные насосы устанавливают сдвоенные предохранительные клапаны (байпасы), либо предохранительные клапаны оснащенные кожухом подогрева. Такие элементы как вал и цапфа изготавливаются из материала нержавеющая сталь. Крупные подшипники предполагают работу при высоком уровне нагрузок. Круглые гайки регулируют позицию ротора.

Шестеренные насосные установки являются одним из видов роторных гидравлических машин. Вытеснителями в данных агрегатах выступают два зубчатых колеса, совершающих вращательные движения. Такие насосы могут быть двух видов:

1. внешнего зацепления;
2. внутреннего зацепления (в том числе героторные насосные установки).

1. Насосы с внешним типом зацепления

   Главными элементами конструкции данного типа насосов выступают две шестерни. В процессе вращательных движений, которые они совершают, вещество, находящееся между зубьями поступает в линию нагнетания. В точках зацепления колес создается «запертый объем», в результате чего возникает эффект пульсации на линии нагнетания.

   Насосы с внешним зацеплением могут быть оснащены:

   Использование косых зубьев предотвращает образование «запертых объемов», что сокращается уровень пульсаций, но способствует возникновению осевой силы. Для работы с осевой нагрузкой конструкция оснащается прочными упорными подшипниками. При использовании шевронных зубьев, дополнительная осевая нагрузка нейтрализуется формой зуба, а уровень пульсация является невысоким.

   В насосах данного типа, внутри ведущего зубчатого колеса большего размера, располагается ведомое колесо меньшего размера. Ведомое колесо опирается на серповидный элемент, выполненный из стали. Такой агрегат в заполненном состоянии способен всасывать вещество, так как он имеет больший объем вытеснения в процессе вращения шестерен. Насосные установки с внутренним зацеплением отличает невысокий уровень пульсаций и, как следствие, низкие показатели шума (по этой причине данные агрегаты активно используются при работах в закрытых помещениях, как на стационарной, так и на мобильной технике).

   Принцип функционирования данного агрегата заключается в перемещении вещества в межзубном пространстве колес в линию нагнетания. По мере того как вращаются колеса, в области всасывания увеличивается объем, который образуют зубья и серповидный элемент. Рабочая камера заполняется веществом, которое поступает из линии всасывания. Тем временем рабочее вещество выталкивается в область нагнетания в результате того, что объем камеры в этой части сократился. Преимущество насосов с внутренним зацеплением перед агрегатами с внешним зацеплением заключается в компактности.

   Героторные насосные установки

   Героторные насосы имеют внутренний тип зацепления. Особенность конструкции заключается в том, что отсутствует серпообразный стальной элемент выполняющий функцию разделителя. В данном случае, области нагнетания и всасывания разделены при помощи профиля, форма которого обеспечивает непрерывный контакт шестерен в точке расположения серпообразного разделителя. Принцип функционирования не отличается от работы классического насоса с внутренним зацеплением. Такие агрегаты, как правило, применяют при следующих показателях:

   • давление до 15 МПа;
   • уровень подачи не выше 120 л/мин;
   • скорость вращательных движений до 1500 оборотов в минуту.

Шестеренные насосные установки применяются, как правило, в составе систем работающих при невысоком уровне давления. Данные насосы отличаются несложностью конструкции, небольшим количеством деталей, сравнительной дешевизной и устойчивостью к различным видам загрязнений. В целях предотвращения кавитации в процессе работы насоса, уровень давления в области всасывания должен варьироваться в диапазоне от 10 до 20 кПа. Шестеренные насосы характеризуются сравнительно невысоким коэффициентом полезного действия, который составляет не более 0.85.

Для насосов с внешним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 280 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3800 оборотов в минуту, мощность не выше 85 кВт. Показатели объема могут составлять от 0.5 до 250 куб. см.

Для насосов с внутренним типом зацепления показатель рабочего давления не превышает 315 бар. Максимальная скорость вращения шестерен составляет 3600 оборотов в минуту, мощность не выше 95 кВт. Показатели объема могут составлять от 1.7 до 250 куб. см.

Шестеренные насосы с внутренним и внешним зацеплением шестерен.

Температура перекачиваемой жидкости: до 350 °С.

Давление: до 250 бар

Вязкость перекачиваемой жидкости: до 100 000 сСт.

Шестеренный насос с внутренним зацеплением шестерен

Подача: до 380 м³/час.

Дифференциальное давление: до 20-25 бар

Температура перекачиваемой жидкости: от – 40°С до +450°С.

Вязкость 1 – 1 000 000 сСт

Мощность насоса, давление, подача, КПД, вакуумметрическая высота всасывания, кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости.

Шестеренные роторы и проточная часть в зависимости от технологических параметров перекачиваемой жидкости могут быть изготовлены из стали и чугуна, из стали и бронзы.

• удобство в обслуживании и ремонта, низкие капитальные затраты
• создание большого давления при меньшем энергопотреблении
• невысокая стоимость
• способность перекачивать высокотемпературные вязкие жидкости
• надежное оборудование для постоянной работы, простота конструкции
• точное дозирование вязких жидкостей
• подача ровного не пульсирующего постоянного потока перекачиваемой жидкости

Шестеренные насосы отличаются постоянными показателями производительности, которая строго пропорциональна скорости вращения зубчатых колес и не зависит от показателей давления. К существенным плюсам данных агрегатов можно отнести равномерность потока (отсутствие значительных пульсаций).

Широта применения с веществами самой различной вязкости (от воды до смол и полимеров). Кроме того, шестеренные насосы способны реверсировать поток вещества, не изменяя его эксплуатационных параметров. Они обладают самовсасывающей способностью (насосы с внутренним зацеплением), благодаря создаваемому высокому уровню вакуума.

Таким насосам присуща несложность конструкции, долговечность, надежность, низки коэффициент изнашиваемости, сохранение уровня эксплуатационных параметров даже при высоком уровне износа. Шестеренные насосы просты и неприхотливы в обслуживании. Благодаря модульному типу конструкций, элементы насоса взаимозаменяемы (так, возможно применение различных осевых уплотнений и т.п.).

К преимуществам насосов внутреннего зацепления перед насосами внешнего зацепления можно отнести низкий уровень производимого шума.

Шестеренные насосы активно используются в составе гидросистем, которые работают при невысоком уровне давления (не выше 20 МПа). Такие агрегаты используются в дорожных, сельскохозяйственных и коммунальных отраслях, смазочных системах (подают смазку) и гидравлике (вырабатывают гидравлическую энергию и поставляют ее гидроприводам второстепенных механизмов, входящих в комплексные системы). Кроме того, данные насосные установки применяются для питания систем управления.

Шестеренные насосы внутреннего зацепления обеспечивает подачу вещества с низким уровнем пульсации потока и умеренным уровнем шума, благодаря чему они активно используются в закрытых помещениях. Помимо этого, данные агрегаты получили широкое применение в таких отраслях как производство и обработка металла, переработка пластмасс и отходов, а также в пищепроме и упаковке продуктов питания.

Перекачивание высокотемпературных вязких жидкостей, нефтепродуктов (нефть, мазут, масла температурой до 70-75°С, дизельное топливо температурой до 40-42°С), различных легко остывающих жидкостей (типа парафина), обладающих смазывающей способностью, рубракса и пека (с температурой до 190°С), а так же: бензин, керосин, глицерин, желатин, щелочи, кислоты, крема, косметические масла, эпоксидные смолы. В промышленности: в системах подачи нефтепродуктов / топлива, в системах смазки двигателей, в маслозаправочных агрегатах, подачи мазута в котельном оборудовании, в устройствах гидропривода.

Благодаря широкому выбору уплотнений и материалов (цветные металлы, графит, керамика, карбид вольфрам и т.п.), из которых они изготовлены, а также взаимозаменяемости, которая характерна для элементов конструкции шестеренных насосов, данные агрегаты способны работать с самыми разнообразными средами:

• краски, смолы (т.е. вещества с сильными абразивными свойствами);
• вязкие, неабразивные продукты;
• фреон, сжиженные газы, бензин, а также растворители, которые не разъедают чугун;
• вещества с высокими температурами;
• жидкости с невысокой смазывающей способностью, кислые пищевые продукты, разбавленные кислоты, вещества с высоким уровнем кислотности;
• вода.

Такие насосные агрегаты состоят из насоса, двигателя (как общепромышленного, так и взрывобезопасного исполнения), соединительной эластичной муфты, монтировано на общей раме-основании.

vizada.ru

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.

montagtrub.ru

Другие статьи по теме:

Фильтр для воды с большим содержанием железа Сетка галунного плетения для скважин Ручной насос для скважины Штанговый насос для скважины Что значит артезианская вода Фильтр обезжелезивания для частного дома