Альтернативой электрическому перекачивающему агрегату может стать ручной насос для воды из скважины. Чтобы такой насос начал работать, потребуется приложить определенные усилия, поэтому кому-то такой вариант может показаться неудобным. Тем не менее, в ряде случаев целесообразно использование именно ручных моделей, поэтому следует подробнее рассмотреть устройство, принцип работы и сферу применения агрегатов данного типа.
Использование ручных насосов
Ручные насосы для перекачки воды не нуждаются в электричестве, поэтому могут служить для замены основного оборудования системы водоснабжения на случай долгосрочного отключения электроснабжения, что особенно актуально для некоторых загородных территорий.
Установка дорогостоящей модели на даче, куда вы выбираетесь лишь время от времени, экономически нецелесообразно. Электрические насосы стоят дороже, требуют обслуживания и чаще выходят из строя из-за более сложной конструкции, а получить с помощь ручной техники необходимое количество воды, приехав на выходные, будет несложно. При редких визитах за город существует и еще один нюанс – с участка, на котором владельцы появляются не часто, технику могут попросту украсть. Утащить же даже находящийся без надзора ручной насос достаточно сложно.
На заметку: Ручной насос для подъема воды из скважины имеет производительность порядка 40 литров в минуту.
Также, ручной водяной насос устанавливается и в тех случаях, когда подведение к источнику электропитания технически невозможно или сложно.
Преимущества и недостатки ручных насосов
Прежде чем сделать выбор в пользу ручной модели насоса, приобрести ее в качестве дублирующего варианта или полностью отказаться от использования, следует внимательно изучить нюансы эксплуатации, преимущества и недостатки оборудования этого типа.
Ручной водяной насос для скважины при сравнении с электрическими моделями имеет следующие преимущества:
- невысокая цена,
- простота конструкции, которая обеспечивает долговечность, износостойкость и минимальную вероятность поломок,
- автономная работа,
- нетребовательность агрегатов к месту установки.
Кроме всего прочего, ручные водяные насосы для дачи легко устанавливать и ремонтировать, эти работы можно выполнить самому, нет нужды вызывать и оплачивать услуги специалистов.
Недостатки эксплуатации ручных насосов связаны с низким уровнем комфорта, который способны обеспечить такие модели:
- необходимость работать физически для того, чтобы агрегат подавал воду из скважины,
- невозможность непрерывного и постоянного водоснабжения.
Подробная информация о том, что собой представляет артезианский колодец (скважина), есть у нас на сайте.
Многие предпочитают делать дачный душ своими руками. Если у вас есть такая идея, то вам могут быть полезны наши советы.
Узнайте, как пробурить скважину для воды своими руками, из отдельного материала.
Виды насосов
Отличия в конструкции различных типов моделей данной категории являются причиной значительной разницы в эксплуатационных возможностях.
Крыльчатые насосы
Крыльчатый ручной насос для колодца – это агрегат, работающий по принципу самовсасывания. Устройство таких моделей включает в себя следующие элементы:
- всасывающий узел,
- вал,
- рычаг для приложения усилий,
- крыло,
- клапаны.
От повреждений механизм насоса защищается корпусом.
Работают такие устройства довольно просто: при нажатии на рычаг крыло начинает вращаться и приводит в рабочее состояние всасывающий узел.
Насосы этого типа используются для перекачивания воды без примесей нерастворимых твердых частиц, масел, нефтепродуктов и химически активных веществ.
Штанговые модели насосов
Преимуществом изделий этого типа является возможность подъема воды с глубины до 30 метров. Они похожи на поршневые насосы, но отличаются от них формой поршня – его окончание у штанговых моделей вытянуто. Это позволяет использовать модели в вертикальных прямых шахтах, но снижает износостойкость агрегатов – появляется вероятность обрыва этого вытянутого окончания, называемого также штангой. Качества и характеристики моделей во многом зависят от материала, из которого изготавливаются узлы конструкции. При приобретении следует учитывать, что техника этого типа достаточно громоздка и не может использоваться на поверхностях с уклоном.
Конструкция данных механизмов почти такая же, как и у поршневых модификаций. Отличие заключается в наличии удлиненного цилиндра и штанги (сочлененных при помощи шарнира штоков). Используются насосы данного типа в прямых вертикальных шахтах. Возможность подъема насосом жидкости с большой глубины обусловлена большой длиной цилиндра, которая позволяет создавать в камере мощное разрежение. Вакуум способствует интенсивному всасыванию воды.
К недостаткам можно отнести их большие габаритные размеры и риск обрыва штанг в процессе работы. Кроме того, как было сказано выше, существуют ограничения по рельефу — не рекомендуется устанавливать штанговые ручные насосы для откачки воды на склонах.
Поршневые ручные насосы
Особенность поршневого насоса – создание при работе на выходе определенного давления. Конструкция представляет собой поршень, перемещающийся внутри цилиндра. В некоторых случаях подобная техника может применяться для подачи жидкости в системы насосов, неспособных работать по принципу самовсасывания. Технические характеристики изделий этого типа не позволяют использовать их для артезианских скважин, однако они вполне могут поднимать на поверхность подземные воды из менее глубоко расположенных слоев.
Последовательность работы агрегатов данного типа:
- При опускании рычага поршень двигается вверх, в камере создается разрежение.
- За счет образования вакуума вода поднимается через открывающийся дисковый клапан.
- При движении рычага снизу вверх поршень перемещается вниз. В этот момент закрывается донный клапан, не позволяющий воде двигаться в обратном направлении, жидкость перемещается в часть цилиндра, располагающуюся над поршнем.
- При повторном опускании рычага порция жидкости сливается через патрубок.
Мембранные насосы
Мембранные ручные скважинные насосы для воды имеют оригинальную конструкцию – клапаны в них выполнены в виде перекатывающихся шаров. В процессе работы происходит их самоочищение, поэтому мембранные агрегаты можно использовать для подъема и транспортировки воды с примесями. В этом случае нерастворимые включения не будут вызывать заклинивания техники. Если в воде источника есть песок или ил, можно установить мембранный ручной водяной насос своими руками.
Шиберные насосы
Могут перекачивать как воду, так и смазывающие жидкости, такие как масло. Часто применяются для перекачки жидкости из небольших емкостей.
Какими характеристиками и преимуществами обладает погружной насос Ручеек, мы рассказали на нашем сайте в другом материале.
Ручной насос часто используется с абиссинским колодцем. О том, как сделать такой колодец самому, читайте на этой странице.
Особенности выбора насоса
Критериями оценки, когда вы выбираете ручной насос для колодца или скважины, будут основные параметры конкретного объекта.
Глубина подъема
Принято разделять все перекачивающие ручные насосы на две категории – способные обеспечить подъем с глубины до 6 и до 30 метров. Ко второй категории относятся только штанговые модели, к первой – все остальные.
Диаметр скважины
При диаметре 4 дюйма можно использовать любые ручные насосы для воды, если диаметр меньше, при выбор определяется индивидуальными характеристиками моделей, указанные в технической документации.
Качество воды
При высокой степени загрязнения оптимальным вариантом являются мембранные агрегаты, в остальных случаях пригодность модели для работы с конкретным источником определяется индивидуально.
Вес и габариты
Эти параметры в большинстве случаев имеют значение не при эксплуатации, а при транспортировке агрегата и на этапе его установки.
Режим эксплуатации
Для периодического сезонного применения можно выбрать более дешевые изделия с корпусом из пластика. Для круглогодичного применения лучше предпочесть металлические модели.
Функциональность
Важно заблаговременно решить, будет ли ручной насос для воды из колодца работать вместе с другими элементами системы водоснабжения или будет полностью автономным.
Декоративность
Декоративные модели стоят дороже более простых изделий, однако многие пользователи готовы на увеличение цены ради возможности украсить участок. Отлично смотрятся агрегаты с литыми чугунными корпусами и рычагами.
Как работает колонка показано на видео.
okanalizacii.ru
Оборудование штанговых насосных скважин
Насосы разделяются на невставные или трубные и вставные. Основные особенности их состоят в следующем.
Невставные насосы. Цилиндр спускается в скважину на насосных трубах без плунжера. Плунжер спускается отдельно на насосных штангах. Плунжер вводится в цилиндр вместе с подвешенным к плунжеру всасывающим клапаном. Чтобы плунжер
Рис. 10.2. Принципиальная схема скважинных штанговых насосов:
а — невставной насос с штоком типа НГН-1; б — невставной насос с ловителем типа НГН-2;
1 — нагнетательные клапаны, 2 — цилиндры, 3 — плунжеры; 4 — патрубки-удлинители, 5 — всасывающие клапаны, 6 — седла конусов, 7 — захватный шток, 8 — второй нагнетательный клапан, 9 — ловитель, 10 — наконечник для захвата клапана; в — вставной насос типа НГВ-1: 1 — штанга, 2 — НКТ, 3 — посадочный конус, 4 — замковая опора, 5 — цилиндр, 6 — плунжер, 7 — направляющая трубка
довести до цилиндра насоса без повреждений через трубы, последние должны иметь внутренний диаметр больше наружного диаметра плунжера (примерно на 6 мм). Для извлечения невставного насоса в случае замены или ремонта крайне важно сначала извлечь штанги с висящим на их конце плунжером, а затем насосные трубы с висящим на их конце цилиндром насоса.
Вставные насосы. Цилиндр в сборе с плунжером и клапанами спускается на штангах. В этом случае на конце насосных труб заранее устанавливается специальное посадочное устройство — замковая опора, на которой происходит посадка и уплотнение насоса. Для извлечения вставного насоса в случае ремонта достаточно извлечь только штанги, вместе с которыми извлекается весь насос.
Поскольку при вставном насосе через трубы данного диаметра пропускается не только плунжер, но и цилиндр вместе с кожухом, то диаметр плунжера вставного насоса должен быть намного меньше диаметра трубного. По этой причине подача вставного насоса при трубах данного диаметра всегда меньше подачи невставного.
Общая характеристика насосов. На рис. 10.2 показаны принципиальные схемы невставных (рис. 10.2, а, б) и вставного (рис. 10.2, в) насосов.
Как видно из рисунка (см. рис. 10.2, а), в НГН-1 всасывающий клапан 5 держится в седле конуса 6 и соединен с плунжером 3 специальным штоком 7. Это позволяет при подъеме штанг, а следовательно, и плунжера сразу извлечь всасывающий клапан 5. Такая операция необходима не только для замены или ремонта клапана, но и для спуска жидкости из насосных труб перед их подъемом. При этом наличие длинного штока не позволяет установить в нижней части плунжера второй нагнетательный, клапан для уменьшения вредного пространства и повышения надежности работы насоса. Вместе с тем, наличие штока внутри плунжера ограничивает ход последнего, и в насосах этой конструкции он не превышает 1 м.
В насосах НГН-2 (см. рис. 10.2, б) — два нагнетательных клапана. Это существенно уменьшает (на объём плунжера) объём вредного пространства и повышает коэффициент наполнения при откачке газированной жидкости. У этих насосов для посадки и извлечения всасывающего клапана 5 имеется специальный ловитель 9, которым захватывается шток 10. После спуска плунжера на штангах и посадки всасывающего клапана на конус поворотом штанг ловитель разъединяется от штока, и плунжер может производить возвратно-поступательное движение с любой допускаемой длиной цилиндра величиной хода. Перед подъемом насоса для его ремонта крайне важно ловителем захватить шток конуса. Это осуществляется поворотом штанг по часовой стрелке при посаженном плунжере до отказа. В случае если операция ловли конуса неудачна, то насосные трубы приходится поднимать вместе с жидкостью, что сильно осложняет работу бригады текущего ремонта.
Вставные насосы НГВ-1 имеют один или два клапана, размещенные в верхней и нижней части плунжера.
Поскольку на штангах извлекается и опускается весь насос в сборе, то отпадает крайне важно сть иметь ловитель или шток для подъема всасывающего клапана.
Отечественные насосы имеют следующие номинальные диаметры цилиндров, мм:
НГН-1 — 28; 32; 43; 55; 68;
НГН-2 — 28; 32; 38; 43; 55; 68; 82; 93;
НГВ-1 — 28; 32; 38; 43; 55; 68.
Фактические диаметры могут отличаться от номинальных на 1 — 2 мм в большую сторону (для 93-мм насоса фактический диаметр может доходить до 96 мм). Это объясняется повторным использованием как плунжеров, так и цилиндров, а также и других деталей насосов после их реставрации на заводах или в мастерских.
Цилиндры насосов. Цилиндры собираются из коротких (0,3 м) стальных или чугунных втулок, вставляемых на специальной оправке в кожух и сжатых с торцов муфтами кожуха. Число втулок в насосах НГН-1 — от 2 до 7, что обеспечивает ход плунжера до 0,9 м; в насосах НГН-2 — от 6 до 24 и в насосах НГВ-1 — от 9 до 27, что обеспечивает ход плунжера до 6 м. В некоторых случаях цилиндры короткоходовых насосов изготовляются из цельной стальной трубы с гладкообработанной внутренней поверхностью. Длинные цельные цилиндры изготовить технически трудно, так как при этом не удается выдержать необходимую точность.
Конструктивно вставные насосы несколько сложнее невставных.
Все насосы по зазору между плунжером и цилиндром делятся на три группы посадки:
Группа посадки ………….. 1 II III
Зазор, мкм ……..………… 20 — 70 70 — 120 120 — 170
Насосы III группы посадки, как правило, применяются для неглубоких скважин при откачке вязких нефтей и эмульсий и при больших отборах жидкости. Насосы II группы посадки применяются при средних глубинах и откачке масляной нефти. Насосы I группы применяют для глубоких скважин при откачке масляной нефти при полном отсутствии песка в откачиваемой жидкости.
Плунжеры насосов. Плунжеры изготавливаются из стальных труб стандартной длины 1,2 м. Наружная поверхность — полированная хромированная. Плунжеры бывают гладкие (рис. 10.3, а), с кольцевыми канавками (рис. 10.3, б), с винтовой канавкой (рис. 10.3, в) и типа ʼʼпескобрейʼʼ (рис. 10.3, г).
Вместе с тем, имеются плунжеры, армированные тремя или четырьмя резиновыми кольцами, которые применяются в насосах НГН-2Р, что означает: насос глубинный невставной типа 2 с плунжером, имеющим резиновые кольца (Р).
В случае если цилиндр насоса безвтулочный, а плунжер с резиновыми кольцами, то к шифру будет добавлена буква Б, к примеру, НГН-1РБ (буква Б означает безвтулочный). Насосы с гуммированным (обрезиненным) плунжером разработаны в Грозном и применяются в неглубоких скважинах.
Клапаны насоса (рис. 10.4, 10.5). Наиболее быстро изнашиваемым узлом в насосе является клапан. Непрерывные удары шарика по седлу под действием столба жидкости в течение длительного времени разбивают поверхность контакта͵ и герметичность клапана нарушается. Особенно тяжелые условия для работы клапана создаются при откачке жидкости с абразивной взвесью (песок) и при наличии коррозионной среды.
На верхнем переводнике каждого вставного и невставного насоса выбивается клеймо, на котором отмечаются 1 — товарный знак завода-изготовителя, 2 — заводской номер насоса, 3 — шифр насоса, условный диаметр, допустимая длина хода плунжера и максимальная глубина спуска, 4 — год выпуска насоса.
Вместе с тем, на кожухе каждого насоса у верхнего его конца наносится шифр насоса (по трафарету эмалевой краской), к примеру, НГН2-43-4200-II-П-120. Это означает: насос невставной 2-го типа диаметром 43 мм с максимальным ходом плунжера до 4200 мм, II-й группы пригонки с плунжером типа пескобрей (П) с давлением опрессовки 120 атмосфер (12 МПа). Все насосы, кроме того, снабжаются паспортом с указанием всех технических данных.
Рис. 10.3. Плунжеры, применяемые для штанговых глубинных насосов
Рис. 10.4. Клапанные узлы: а — нагнетательный клапан для насосов НГН-1 (43, 55 и 68 мм);
б — всасывающий клапан для насосов НГН-1 (43, 55 и 68 мм);
1 — клетка клапана; 2 — шарик; 3 — седло клапана; 4 — ниппель или ниппель-конус
Рис. 10.5. Нижний нагнетательный клапан насосов НГН-2 с ловителем для захвата
штока всасывающего клапана: 1- 3 — см. рис. 10.4; 4 — корпус ловителя; 5 — ловитель
Необходимо также указать на существование специальных насосов, спускаемых на трубчатых штангах. Их шифр содержит букву Т, к примеру НГН2Т. Это означает: насос глубинный невставной типа 2, для трубчатых штанᴦ. При откачке жидкости с большим содержанием песка и взвеси, для предотвращения попадания этой взвеси в зазор между цилиндром и плунжером и заклинивания, откачиваемая жидкость из плунжера попадает не в насосные трубы, а в полые (трубчатые) штанги и по ним поднимается на поверхность. В качестве трубчатых штанг используются те же трубы, но малого диаметра (48 — 60 мм). Принципиальное отличие насосов для трубчатых штанг состоит только в том, что нагнетательный клапан (один или два) располагается в нижней части плунжера. Верхняя часть плунжера через специальный переводник соединяется с трубчатыми штангами. По этой причине жидкость не попадает в пространство между насосными трубами и трубчатыми штангами. В остальном конструкция этих насосов не отличается от обычных. Насосы для трубчатых штанг бывают как вставные, так и невставные. Вместе с тем, разработаны конструкции специальных насосов других типов и назначений, к примеру для раздельной добычи нефти.
referatwork.ru
Скважинные штанговые насосы предназначены для откачивания из нефтяных скважин жидкости, обводненностью до 99 %, температурой до 130 °С, содержанием сероводорода не более 50 мг/л, минерализацией воды не более 10 г/л. Скважинные насосы имеют вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами.
Изготавливаются следующие типы насосов:
— НВ1 — вставные с замком наверху;
— НВ2 — вставные с замком внизу;
— НН — невставные без ловителя;
— НН1 — невставные с захватным штоком;
— НН2 — невставные с ловителем.
Цилиндр невставного (трубного) скважинного насоса (рис. 4.22.) присоединяется к колонне НКТ и вместе с ней спускается в скважину. Плунжер НСН вводится через НКТ в цилиндр вместе с подвешенным к нему всасывающим клапаном на насосных штангах. Чтобы не повредить плунжер при спуске, его диаметр должен быть меньше внутреннего диаметра НКТ примерно на 6 мм. Применение НСН целесообразно в скважинах с большим дебитом, небольшой глубиной спуска и большим межремонтным периодом. Для смены насоса (цилиндра) необходимо извлекать штанги и трубы.
Насос НН1 состоит из цилиндра, плунжера, нагнетательного и всасывающего клапанов. В верхней части плунжера размещаются нагнетательный клапан и шток с переводником под штанги.
К нижнему концу плунжера с помощью наконечника на захватном штоке свободно подвешивается всасьтающий клапан. При
работе клапан сажается в седло корпуса. Подвешивать всасывающий клапан к плунжеру необходимо для слива жидкости из НКТ перед их подъемом, а также для замены клапана без подъема НКТ. Наличие захватного штока внутри плунжера ограничивает длину его хода, которая в насосах НН1 не превышает 0.9 м.
В насосе НН2С в отличие от насоса НН1 нагнетательный клапан установлен на нижнем конце плунжера. Для извлечения всасывающего клапана без подъема НКТ используется ловитель (бай-онетный замок), который крепится к седлу нагнетательного клапана. Ловитель имеет две фигурные канавки для зацепления. В клетку всасывающего клапана ввинчен шпиндель (укороченный шток) с двумя утолщенными шпильками. После посадки всасывающего клапана в седло корпуса поворотом колонны штанг на 1 — 2 оборота против часовой стрелки добиваются того, что шпильки шпинделя скользят по канавкам ловителя и всасьгоающий клапан отсоединяется от плунжера. Захват осуществляется после посадки плунжера на шпиндель при повороте колонны штанг по часовой стрелке.
Насос ННБА позволяет осуществлять форсированный отбор жидкости из скважин через НКТ, диаметр которых меньше диаметра плунжера. Это достигнуто особой его конструкцией — наличием автосцепа, включающего сцеп и захват, и сливного устройства. Насос в собранном виде без сцепа спускается в скважину на НКТ. Затем на штангах спускается сцеп с мерным штоком. Сцеп проталкивает золотник сливного устройства вниз и сцепляется с захватом, закрепленным на плунжере, при этом сливное отверстие закрывается. При подъеме насоса следует поднять колонну штанг. При этом захват проталкивает золотник вверх, открывая сливное отверстие. После этого сцеп отделяется от захвата и колонна штанг свободно поднимается.
Рис. 4.22. Насосы скважинные невставные
Рис. 4.23. Насосы скважинные вставные
Цилиндр вставного насоса (рис. 4.23.) спускается внутри труб на колонне штанг и монтируется на них с помощью специального замкового соединения. Это позволяет менять вставной
насос без спуска и подъема труб. Но при одинаковых диаметрах плунжеров вставной насос требует применения НКТ большего диаметра.
Скважинные насосы исполнения НВ1С предназначены для откачивания из нефтяных скважин маловязкой жидкости. Насос состоит из составного цилиндра, на нижний конец которого навернут сдвоенный всасывающий клапан, а на верхний конец — замок плунжера подвижно расположенного внутри цилиндра, на резьбовые концы которого навинчены, снизу -сдвоенный нагнетательный клапан, а сверху — клетка плунжера. Для присоединения плунжера к колонне насосных штанг насос снабжен штоком, навинченным на клетку плунжера и закрепленным контргайкой. В расточке верхнего переводника цилиндра расположен упор, опираясь на который, плунжер обеспечивает срыв скважинного насоса с опоры. Клапаны насосов комплектуются парой «седло — шарик».
Скважинные насосы исполнения НВ1Б по назначению, конструктивному исполнению, принципу работы аналогичны насосам исполнения НВ1С и отличаются от них только тем, что имеют цельные цилиндры исполнения ЦБ, характеризующиеся повышенной прочностью, износостойкостью и транспортабельностью по сравнению с цилиндрами исполнения ЦС.
Скважинные насосы исполнения НВ2 имеют область применения, аналогичную области применения скважинных насосов исполнения НЕТ, однако могут быть спущены в скважины на большую глубину.
Конструктивно скважинные насосы состоят из цилиндра с всасывающим клапаном, навинченным на нижний конец. На вса-сываюптий клапан навинчен упорный ниппель с конусом. На верхнем конце цилиндра расположен защитный клапан, предотвращающий осаждение песка в цилиндре при остановке насоса.
Внутри цилиндра подвижно установлен плунжер с нагнетательным клапаном на нижнем конце и клеткой плунжера на верхнем конце. Для присоединения плунжера насоса к колонне насосных штанг насос снабжен штоком, навинченным на клетку плунжера и законтренным контргайкой. В расточке верхнего конца цилиндра расположен упор.
Насос спускается в колонну насосно-компрессорных труб на колонне насосных штанг и закрепляется в опоре нижней частью при помощи ниппеля упорного с конусом. Такое закрепление насоса позволяет исключить пульсирующие нагрузки. Это обстоятельство обеспечивает применение его на больших глубинах скважин.
Цилиндры скважинных насосов выпускаются в двух исполнениях: ЦБ — цельный (безвтулочный), толстостенный; ЦС -составной (втулочный).
Цшошдр втулочного насоса состоит из кожуха, в котором размещены втулки. Фиксация втулок в кожухе обеспечивается гайками. Втулки подвергаются воздействию переменного внутреннего гидравлического давления, создаваемого столбом откачиваемой жидкости, и постоянного усилия, возникающего в результате торцевого обжатия рабочих втулок Втулки всех насосов при различных внутренних диаметрах имеют одинаковую длину — по 300 мм. Втулки всех насосов изготавливаются трех типов: легированные (сталь марки 38ХМЮА), стальные (сталь марок 45 и 40Х), чугун- ные (чугун марки СЧ26-48). Легированные втулки изготавливаются только тонкостенными, стальные — тонкостенными, с увеличенной толщиной стенки и толстостенными, чугунные — толстостенными.
Для увеличения прочности внутренняя поверхность втулок обрабатывается физико-термическими методами: чугунные закаливаются токами высокой частоты, стальные азотируются, цементируются, нитрируются. В результате этой обработки твердость поверхностного слоя составляет до 80 HRc.
Механическая обработка втулок заключается в шлифовании и хонинговании. Основные требования к механической обработке — высокий класс точности и чистоты внутренней поверхности, а также перпендикулярность торцов к оси втулок.
Макрогеометрические отклонения внутреннего диаметра втулки должны быть не более 0,03 мм. Плоскостность торцевых поверхностей должна обеспечивать равномерное, непрерывное пятно по краске не менее 2/3 толпщны стенок втулки.
Цельнотянутый цилиндр представляет собой длинную стальную трубу, внутренняя поверхность которой рабочая. Труба при этом играет роль и цилиндра, и кожуха одновременно. Подобная конструкция лишена таких недостатков, как негерметичность между торцами рабочих втулок, искривление оси цилиндра. При этом увеличивается жесткость насоса и создается возможность использовать плунжер большого диаметра при одинаковом, по сравнению с втулочным насосом, наружном диаметре.
Плунжер глубинного насоса представляет собой стальную трубу с внутренней резьбой на концах. Для всех насосов длина плунжера постоянна и составляет 1200 мм. Они изготавливаются из стали 45, 40Х или 38ХМЮА. По способу уплотнения зазора цилиндр — плунжер различаются полностью металлические и гуммированные плунжеры. В паре металлический плунжер — цилиндр уплотнение создается нормированным зазором большой длины, в гуммированных — за счёт манжет или колец, изготовленных из эластомера или пластмассы.
В настоящее время применяются плунжеры (рис. 4.24.):
— с гладкой поверхностью;
— с кольцевыми канавками;
— с винтовой канавкой;
— с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой и скошенным концом в верхней части («пескобрей»);
— манжетные гуммированные.
Использование большого количества разнообразных конструкций плунжеров обусловлено необходимостью обеспечения при любых условиях эксплуатации герметичности зазора, высокой долговечности пары цилиндр — плунжер, при этом стремятся по возможности уменьпшть силы трения.
Рис. 4.24. Плунжеры:
а — гладкий (исполнение Г); б-с кольцевыми канавками (исполнение К); в-с винтовой канавкой (исполнение В); г — типа «пескобрей» (исполнение П); д — манжетный гуммированный плунжер; Г—корпус плунжера; 2 — самоуплотняющееся резиновое кольцо; 3 — набухающие резиновые кольца
В песчаных скважинах применяются плунжеры, конструкция которых либо обеспечивает вынос абразива из зазора (рис. 4.24. б), либо не допускает его попадания (рис. 4.24. в). Все эти плунжеры работают с меньшими силами трения, чем манжетный гуммированный, который применяется для откачки жидкости, не содержащей абразив. Последний обеспечивает максимальную герметичность, но при его работе возникают большие силы трения.
Для обеспечения долговечности насоса большое значение имеет предотвращение задиров трущихся поверхностей, причинами которых бывают как содержащийся в откачиваемой жидкости абразив, так и появление локальных зон сухого трения пары плунжер — цилиндр в результате разрыва в зазоре пленки откачиваемой жидкости. Чтобы обеспечить нормальную работу пары сопряженных деталей, применяются плунжеры с углублениями и канавками (рис. 4.24. б и е) либо для увеличения твердости цементируются или хромируются рабочие поверхности плунжера. Хромированные плунжеры наиболее долговечны и имеют более низкий коэффициент трения, чем цементированные. Помимо этого, слой хрома обеспечивает хорошую коррозионную стойкость при работе в скважинах с высоким содержанием S02. Необходимо отметить, что хромирование — сравнительно дорогой процесс, вследствие чего более широкое применение имеют плунжеры не хромированные, а из углеродистой стали, закаленные токами высокой частоты.
По величине зазора между цилиндром и плунжером насосы подразделяются на три группы:
1. Насосы (тугая посадка плунжера) с зазором между плунжером и цилиндром 20…70 мкм, предназначенные для подъема маловязкой пластовой жидкости с невысоким содержанием песка, повышенным выделением газа при больших глубинах подвески насоса;
2. Насосы (средняя посадка плунжера) с зазором 70… 120 мкм, предназначенные для подъема пластовой жидкости средней вязкости с высоким содержанием газа при средних глубинах подвески;
3. Насосы (слабая посадка плунжера) с зазором более 120 мкм, предназначенные для подъема очень вязких нефтей из сильно обводненных скважин при малой глубине подвески насоса.
Замковая опора предназначена для закрепления цилиндра скважинных насосов исполнений НВ1 и НВ2 в колонне насосно-компрессорных труб.
Высокая точность изготовления поверхностей деталей опоры должна обеспечивать надежную герметичную фиксацию цилиндра насоса в насосно-компрессорных трубах на заданной глубине скважины и одновременно предотвращать искривление насоса в скважине.
Замковая опора ОМ состоит из переводника 1, опорного кольца 2, пружинного якоря 3, опорной муфты 4, кожуха 5 и переводников б (рис. 4.26.).
Рис. 4,26. Замковая опора ОМ:
1 — переводник: 2 — опорное кольцо; 3 — пружинный якорь; 4 — опорная муфта; 5 — кожух; 6- переводник
Переводник / имеет на верхнем конце гладкую коническую резьбу, при помощи которой опора соединяется с колонной насосно-компрессорных труб. Кольцо изготовляется из нержавеющей стали. Конической внутренней (15°) фаской оно сопрягается с ответной конической поверхностью конуса замка насоса и обеспечивает герметичную посадку насоса.
Якорь предотвращает срыв насоса с опоры от силы трения движущегося вверх плунжера в период запуска в работу подземного оборудования.
Рубашка, на нижний конец которой навинчен переводник, присоединяется к нижней резьбе муфты и служит для предотвращения изгиба и поперечных перемещений цилиндра при работе насоса, а также для подвешивания труб под опору.
Клапаны глубинных скважинных насосов изготавливаются шариковыми, так как эта конструкция обеспечивает наибольшую износоустойчивость по сравнению с коническими и плоскими. Большой срок их службы объясняется хорошей притиркой шарика к седлу во время работы при длительном сохранении шариком своих размеров вследствие большой его активной поверхности.
В зависимости от конструкции седла шариковые клапаны бывают с буртом и с гладкой наружной поверхностью (рис. 4.25.). Последние применяются, как правило, в качестве нагнетальных клапанов. Седла клапанов симметричны и при износе одной из кромок поверхности они поворачиваются (переставляются) на 180° для использования другой поверхности.
Для обеспечения герметичности стыка шарик — седло внутренняя кромка седла имеет фаску.
Твердость шарика всегда назначается выше твердости седла, так как при работе шарик должен сохранить свою форму. Твердость шарика обычно бывает 56…70 HRc, седла — 40…50 HRc. Шарик и седло изготавливаются из высокоуглеродистой стали, а в ряде случаев (например, в коррозионной среде) — из бронзы.
Рис. 4.25. Шариковые клапаны:
а- с буртом; б—с гладкой наружной поверхностью
helpiks.org
1 Эксплуатационные особенности ручных насосов
Водяной ручной насос для скважины – это специальное устройство для перекачивания жидкости на поверхность под давлением. Оборудование такого образца приводится в действие усилиями человека посредством нажатия на специальный рычажный механизм.
Эксплуатация ручных установок требует применения физической силы, поэтому их рационально использовать на участках с малой потребностью в воде.
Конечно, скорость работы и объемы поднятия жидкости насосом несравнима с автоматическими системами, но отсутствие бесперебойного источника электроэнергии вынуждает дачников все чаще внедрять именно этот формат устройств.
к меню ↑
1.1 Преимущества и недостатки
Ручной способ поднятия воды из скважины имеет ряд преимуществ и недостатков. К положительным моментам можно отнести:
- Простота оборудования стала причиной его быстрого монтажа.
- Установка системы возможна практически в любых условиях.
- Экономия ресурсов – насос приводится в действие человеческими усилиями, не требуя подключения к электросети.
- Устройство состоит из унифицированных узлов и частей, которые при необходимости подлежат замене – эта особенность позволяет максимально продлить срок службы установки.
- Ручной насос стоит гораздо дешевле своих аналогов.
- Вы экономите средства на введении оборудования в эксплуатацию, ведь процесс настолько прост, что не требует привлечения специалиста.
Недостатки использования ручного насоса исходят из особенностей его конструкции:
- Потребность в приложении физической силы – перекачивание воды происходит только с нажатием на рычажный механизм.
- Низкая производительность – насос показывает скромные результаты по объемам подачи жидкости в сравнении с автоматическими системами.
Несмотря на некоторые отрицательные моменты, ручные насосы для скважин пользуются высоким спросом, ведь порой это единственный способ обеспечить водоснабжение.
к меню ↑
1.2 Классификация ручных насосов
Насосы для выкачки воды из абиссинской или другой скважины выполняют одинаковую функцию, но при этом их устройство и принцип действия несколько отличаются между собой. В зависимости от указанных критериев оборудование с ручным механизмом классифицируют на две категории:
- поршневые насосы;
- штанговые насосы.
Ручные поршневые насосы используются в тех случаях, когда вода на участке расположена на небольшой глубине – до 10 м.
Принцип работы оборудования довольно прост. Устройство представляет собой металлический цилиндр, внутри которого размещается поршень. Под действием физической силы он поочередно перемещается вниз и вверх. Подъем рычага человеком приводит к вытеснению жидкости через входное отверстие, а опускание – к наполнению водой надпоршневого пространства.
Такое нехитрое приспособление не составит труда соорудить своими руками и монтировать на дачном участке.
Глубинный штанговый насос ручного воздействия представляет собой более сложный механизм, который предназначен для откачки воды с абиссинской скважины или любой другой глубиной 10-30 м. Его конструкция состоит из цилиндра, поршня и очень длинного штока, который под действием рычага запускает всю систему. Штанговый насос располагается непосредственно в скважине, при этом его шток погружается в водный слой на глубину около 1 м.
Чтобы разобраться, какой тип изделия подойдет непосредственно к вашим условиям эксплуатации, вам придется изучить основные критерии выбора оборудования.
Читайте также: что делать, если насос застрял в скважине?
к меню ↑
2 Выбор ручного насоса
Выбор ручного насоса для перекачки жидкости будет зависеть от ряда факторов:
- Глубина скважины.
Самый важный критерий при покупке оборудования или изготовлении его своими руками. Для подъема воды с небольшой глубины (до 10 м) можно использовать простые механизмы с поршневой системой. Если приходится перекачивать жидкость с абиссинской скважины глубиной 10-30 м, придется выбрать устройство со штанговой системой.
- Диаметр скважины.
Специалисты рекомендуют бурить скважину диаметром свыше 4 дюймов — тогда для подачи воды с глубины подойдет любой насос с ручным рычагом.
- Способ монтажа.
При подборе устройства нужно заранее продумать, есть ли необходимость в его дальнейшем перемещении на другой объект. Такая потребность часто возникает, когда для хозяйственных нужд жидкость берут из реки, а для питья – из колодца.
- Период использования.
В продаже существуют модели, предназначенные для круглогодичной эксплуатации, а также недорогие варианты с пластиковым корпусом для использования в летнее время.
Заранее предусмотрев каждую деталь, можно быть уверенным, что ручной насос для перекачки воды оправдает ожидания пользователя.
к меню ↑
2.1 Этапы изготовления и подключения ручного насоса
Собрать ручной насос своими руками из подручных средств – задача посильная для каждого мужчины. Главное — четко следовать указанной инструкции:
- Изготавливаем корпус.
Для корпуса самодельного насоса вам понадобится металлический цилиндр – это может быть кусок старой трубы либо ненужная гильза от дизельного двигателя. Длина отрезка должна быть порядка 60-80 см, а диаметр – свыше 8 см.
Для обеспечения качественной работы будущего оборудования, необходимо проточить внутреннюю поверхность трубы на станке. Избавив металл от неровности, вы облегчите усилия, которые потребуются для перекачки воды.
- Вырезаем крышку.
Для ее изготовления можно использовать металл или пластик. В крышке следует обязательно сделать отверстие под шток. Когда конструкция готова, внутрь помещается поршень. После этого, дно закрывается точно такой же крышкой с клапаном. Сбоку приваривается труба для подачи воды.
- Установка поршня.
Поршень может быть создан из дерева, пластика или металла, главное правило – он должен быть уплотнен резиновым кольцом. При установке этого конструкционного элемента необходимо оставить минимальный зазор между стенками корпуса, тогда вода не будет просачиваться.
- Подсоединение входной трубы к скважине.
Входная труба, подающая внутрь устройства воду, должна быть прочной и выносливой. Чтобы обеспечить эти характеристики, подберите армированные шланги, жесткие пластиковые элементы или стальные трубы.
- Монтаж клапанов.
Обратные клапаны – это специальные отверстия, которые созданы в корпусе поршня и нижней крышке металлического цилиндра. Именно они определяют производительность всей системы. Клапаны не дают возможности жидкости вернуться обратно во входящую трубу.
Для их создания можно использовать толстую резину, которая фиксируется на отверстии с помощью склёпок.
- Декоративные работы.
Самодельный ручной насос должен иметь удобную ручку. Ее форма может быть любой, главное – надежно прикрепить элемент к штоку. Кроме того, сам насос необходимо зафиксировать на подготовленной площадке, используя фланец.
Проведя весь комплекс работ вышеуказанных работ, вы обеспечите бесперебойную подачу воды на собственном участке.
к меню ↑
byreniepro.ru