Вибрационные погружные насосы делятся на два основных типа конструкций: с верхним и нижним забором воды. Каждый из этих типов имеет определенные характеристики, преимуществ и некоторые недостатки.
Особенности конструкции
1. Силовой элемент представляет собой электрическую катушку, в которую интегрирован П-образный сердечник, выполненный из пластин трансформаторной стали. По сути, данный силовой элемент функционирует как электромагнит. Для повышения теплоотведения и защиты от контакта с жидкой средой, он заполняется специальным соединением, состоящим из эпоксидной смолы и белого песка.
2. Вибратор включает в себя П-образный якорь, изготовленный из электротехнической стали, в который запрессован стальной шток. На шток устанавливается шайба-амортизатор, сделанная из прорезиненной стали. Фиксация амортизатора в необходимом положении достигается с помощью двух гаек. Затем, на шток надевается муфта из алюминиевого сплава, на верхней стороне которой расположена диафрагма из эластичного материала. Эта диафрагма прижимается специальным упором, отделяющим электрическую часть устройства от внутренней камеры, куда подается перекачиваемая вода. Дальше на шток устанавливается резиновый поршень, который фиксируется гайкой. Для достижения жесткости поршня, внутри него вставляется стальная втулка, а с обеих сторон устанавливаются шайбы. Изменяя их количество, можно регулировать ход поршня.
3. Внутренняя камера — это часть конструкции, через которую поднимается перекачиваемая насосом вода.
4. Обратные клапаны изготавливаются из резины. Они открываются, когда насос начинает всасывать воду, пропуская её во внутреннюю камеру устройства. Когда давление воды увеличивается, обратные клапаны закрываются, что исключает обратное поступление воды во всасывающую магистраль.
5. Всасывающие отверстия служат для попадания перекачиваемой насосом жидкости во внутреннюю камеру.
6. Напорный патрубок — это элемент, через который вода выталкивается из нагнетательной камеры устройства.
В большинстве случаев в вибрационных насосах изнашиваются наиболее уязвимые детали внутренней конструкции — поршень и обратные клапаны. Степень износа значительно возрастает, если насос использован для перекачки воды, содержащей твердые частицы.
Принцип работы вибрационного насоса заключается в изменении давления воздуха и воды во внутренней камере за счет возвратно-поступательных движений поршня:
- При пропуске электрического тока через витки катушки насоса в сердечнике возникает магнитное поле, которое меняет свое направление 50 раз в секунду.
- Якорь насоса, находясь под воздействием переменного магнитного поля, попеременно притягивается к сердечнику катушки и отталкивается от него, вызывая возвратно-поступательные движения (вибрации).
- Движение якоря передается через шток на поршень, который перемещается в рабочей камере. Когда поршень движется к якорю, объем рабочей камеры увеличивается, что создает разрежение воздуха и способствует всасыванию жидкости. В обратном движении поршня давление воды во внутренней камере увеличивается, обратный клапан закрывается, и вода выталкивается в напорную магистраль. Циклы всасывания и выталкивания повторяются с частотой 50 раз в секунду.
Преимущества и область применения
- Низкий уровень теплового выделения во время работы, что способствует замедлению износа устройства по сравнению с другими насосами;
- Возможность перекачивания воды с содержанием щелочей и минеральных солей;
- Эффективная работа в любых температурных режимах перемещаемой жидкости;
- Простой и минимальный набор инструмента для проведения ремонта устройства.
Данные насосы находят применение в следующих ситуациях:
- Откачка воды из недавно выкопанного колодца. Из старых источников подземной воды насосы могут использоваться для очистки или осмотра водоносных ключей;
- Выкачка воды из колодцев;
- Откачка жидкости из естественных или искусственных водоемов;
- Перенос воды из резервуара;
- Откачка скопившейся воды из подвалов, котлованов и траншей.
Использование вибрационных насосов для скважин встречается довольно редко. Это связано с их ограниченной всасывающей способностью, а также с тем, что вибрация, возникающая в процессе работы устройств, может постепенно разрушать саму скважину.
Принцип действия вибрационных насосов.
Вибрационный насос, по своей сути, представляет собой систему, состоящую из неподвижного электромагнита и подвижного якоря. Якорь через систему резинок-подвесов передает колебания на резиновый поршень, установленный на границе между всасывающей и нагнетающей камерами. Всасывающая камера соединена с наружной водой посредством обратного клапана. Вода, находящаяся в нагнетающей камере, подается в трубопровод. Частота колебаний поршня составляет 100 Гц, а не 50, как часто предполагают. Дело в том, что частота колебаний переменного напряжения равна 50 Гц, однако в рамках одного цикла переменного тока мы имеем два максимума — положительный и отрицательный. В обоих этих состояниях якорь притягивается к электромагниту, а его нейтральное положение достигается только при переходе напряжения через ноль. Поэтому истинная частота равна 100 Гц.
Рис. 2. Устройство вибрационного насоса.
Причины поломок
Относительная ненадежность вибрационных насосов в первую очередь обусловлена воздействием вибраций на электромагнитную систему. Хотя катушка электромагнита изготавливается из изолированного провода, на воздействие колебаний изоляция может быстро разрушаться, что приводит к замыканию некоторых витков. Следовательно, главное требование к производству насосов — это тщательная проклейка обмотки электромагнита специальными составами и последующая герметизация катушки в корпусе устройства. Заменить катушку — это самый трудоемкий процесс ремонта вибрационного насоса, но при наличии определенных навыков его можно выполнить самостоятельно.
Чаще всего повреждаются резиноидные элементы подвижной системы, прежде всего поршень. Наиболее распространенной причиной выхода поршня из строя становится наличие твердых частиц в воде или работа насоса в сухом состоянии, особенно если клапан расположен сверху. Замена поврежденного поршня не представляет особой сложности. Главное — правильно отрегулировать его положение на оси якоря с помощью регулировочных шайб. Даже если точные данные по регулировке недоступны, после нескольких попыток можно найти оптимальное положение.
Замена обратных клапанов также не требует никакой регулировки.
Стоит отметить, что под воздействием вибрации может ослабевать надежность резьбовых соединений корпуса насоса и его подвижных элементов, поэтому рекомендуется регулярно проверять и подтягивать болты и гайки, крепящие корпус и поршень.
Вибрационные насосы можно классифицировать на две группы — с верхним и нижним расположением всасывающих отверстий. Первый тип чаще считается предпочтительным. Поршневая система в данном случае меньше подвергается воздействию твердых взвешенных частиц, а риск перегрева насоса полностью исключается при снижении уровня жидкости. Последствие перегрева обычно приводит к выходу электромагнита из строя, хотя возможны лишь повреждения резинового поршня, заменяющего который не составляет больших проблем.
Существует распространенное мнение, что вибрационные насосы оснащены термодатчиками, предотвращающими перегрев, но это верно лишь для насосов от надежных производителей. Как показывает практика, большинство дешевых моделей не имеют такой защиты.
Рабочий процесс и определение вибрационного насоса
Что же представляет собой вибрационный насос? Это устройство, по сути, является погружным насосом, в котором поршень осуществляет возвратно-поступательные движения, способствуя поднятию воды. Применяется он для нефтеперекачивания из скважин, водоемов или для откачивания воды из затопленных помещений и даже для просеивания песка в недавно открытых скважинах.
При этом срок эксплуатации и эффективность таких насосов могут постепенно снижаться. Рабочий процесс осуществляется за счет изменения давления в камере нагнетания. Когда насос подключается к сети, электрический ток поступает на катушку насоса, создавая магнитное поле, благодаря которому происходит притяжение якоря из камеры нагнетания к сердечнику.
Схема вибрационного насоса
Разгибая поршень, он начинает двигаться по штоку к нагнетающей камере, наполняя всасывающую камеру водной жидкостью. Процесс всасывания происходит через клапаны, обеспечивая поступление воды из источника. В дальнейшем магнитное поле исчезает на короткий промежуток времени, амортизатор отбрасывает шток, после чего давление поршня передается на воду.
Закрывается обратный клапан под давлением, и вода поступает в нагнетающую камеру. Затем магнитное поле восстанавливается, поршень и шток начинают вытягиваться, что снова увеличивает давление в нагнетающей камере и обеспечивает поступление жидкости в трубопровод. В этот момент в камере создается разрежение, и вода снова подается из источника.
Этот процесс тает с частотой колебаний 100 раз в секунду. Именно поэтому насос получил название «вибрационный» — в результате движения штока возникают вибрации.
Установка вибрационного насоса
При установке вибрационного насоса важно учесть, что его вибрации могут неблагоприятно воздействовать на место установки. Следовательно, следует разобраться в том, какой насос необходимо выбирать и в каких случаях его использование нежелательно. Например, одни пользователи сталкиваются с эффективной работой насосов в скважине, тогда как у других это приводит к разрушениям фундамента зданий.
Начнем с применения насосов для колодцев. При откачке чистой воды достаточно временно отключить насос, позволяя воде отстояться, чтобы избежать поступления песка. С ситуацией со скважинами дело обстоит иначе. В скважинах трубы опускаются до уровня водоносного слоя, а концы труб оборудуются фильтрами с мелкоячеистой сеткой для задержки мелких частиц. Такие меры исключают попадание частиц в обрабатываемую воду.
Схема вибрационного насоса
При работе с вибрационными насосами в скважине поднимается вверх конуса трубы, поднимая вместе с собой мелкофракционные частицы, в то время как более легкие частицы оседают рядом с фильтром. Если размер этих частиц равен размеру ячеек фильтра, он может забиться, снижая поток поступающей воды. В случае, если песок имеет меньший размер, он может полностью заполнить трубу в скважине.
Это может привести к появлению воды с песком и забить как трубу, так и насос. Рекомендуется при таких обстоятельствах поднять насос и почистить его, а при необходимости привлечь квалифицированных специалистов для прочистки скважины. Исходя из вышеизложенного, использование вибрационного насоса в скважинах лучше всего ограничивать к работе с крупными фракциями, такими как песок, камень или кварц.
Теперь о правилах установки. Диаметр трубы скважины должен быть не менее 100 мм, насос следует устанавливать вертикально, при этом он не должен касаться стенок трубы. Максимальная глубина, на которую можно погрузить насос, должна составлять не более 3 метров. Погружение на большую глубину может нарушить работу электроники насоса.
Можно ли использовать вибрационный погружной насос в скважине
Вопрос о целесообразности использования вибрационных погружных насосов в скважинах вызывает множество обсуждений.
С одной стороны, имеются специальные модели погружных вибрационных насосов, которые отличаются высокой производительностью и способностью работать с жидкостями, содержащими примеси.
С другой стороны, вибрация, которую создает насос, может очень негативно сказаться на стенках скважины, особенно если они выполнены из пластика или других непрочных материалов. Постоянные колебания могут привести к образованию трещин и разрывов, что в итоге может вызвать засорение скважины песком и илом, а в худшем случае — ее обрушение.
Однако имеются редкие исключения, когда структура водоносной породы скважины состоит из крупного песка, который может выдержать такие вибрации. Тем не менее, проверять на собственном опыте не рекомендуется.
Таким образом, вывод однозначен — погружные вибрационные насосы для скважин использовать нельзя. Если вы уже инвестировали в скважину, не стоит экономить на подходящем насосе.
Исключением могут быть ситуации, когда необходимо прочистить скважину.
Тем не менее, существуют моменты, когда применение вибрационного насоса в скважине оправдано. Например, для прочистки новой скважины от песка и ила вибрация может способствовать разрыхлению отложений на дне и ускоряет процесс откачки воды. Также вибрационный насос может быть полезен для откачки воды из затопленной скважины.
Видео описание
Автор видео показывает, как правильно установить насос в колодце, чтобы обеспечить его длительную службу:
Если нельзя, но очень хочется! В целом, применение вибрационных погружных насосов в скважинах не рекомендуется, особенно если речь идет о долгосрочной эксплуатации. Если вы все же решили использовать такой насос, выбирайте модели с нижним забором воды и меньшей мощностью, чтобы минимизировать влияние вибрации на скважину. Однако в случае малейших сомнений, лучше проконсультируйтесь с профессионалом, который поможет определить оптимальный тип насоса для вашей скважины.
Как выбрать вибрационный насос
При выборе насоса необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
- Производительность — этот показатель измеряется в кубометрах в час и определяет максимальный объем жидкости, который может перекачать устройство.
- Максимальная высота подъема воды — от этого показателя зависит максимальная глубина погружения насоса и высота резервуара, который можно заполнить с его помощью.
- Длина кабеля — от этой особенности зависит максимальная глубина погружения насоса.
- Материал корпуса — от него зависит коррозионная и механическая стойкость насоса, поэтому рекомендуется выбирать модели с корпусом из алюминия или нержавеющей стали.
- Габариты — от диаметра насоса зависит минимальный диаметр скважины, которую он сможет очистить.
Где купить хороший погружной насос
Вы можете приобрести мощный и надежный погружной вибрационный насос по доступной цене и с гарантией качества в интернет-магазине MILLENIUM. Цены на насосы зависят от их конструкции и длины погружного кабеля. Например, модель с кабелем длиной 10 метров и верхним забором жидкости стоит от 1850 рублей, тогда как модель с кабелем на 25 метров и нижним забором жидкости можно приобрести от 2600 рублей.
Компания предлагает удобные варианты доставки заказов:
- самовывоз из магазинов или складов MILLENIUM;
- доставка курьером;
- доставка транспортной компанией.
