Ручний насос для свердловини: принцип роботи і види

Якщо в заміському будинку немає можливості до свердловини провести електрику або його подача нестабільна, то виходом із ситуації є використання механічних засобів для підйому рідин, саме ефективне і доступне з яких – ручний насос для свердловини. Пристрій корисно, коли господарі проводять мало часу в своєму будинку, а потреба у воді невелика. Простий механічний агрегат дозволяє забезпечити водою сім’ю для основних побутових потреб і організувати полив городніх рослин.

Рис.1 Механічні ручні помпи

Сфера застосування механічної помпи і її переваги

Самим бюджетним способом забезпечення водою заміських будинків і ділянок є буріння неглибокої абиссинской свердловини (можна провести самостійно) і використання для відкачування рідини з глибини механічного агрегату. Будь-насос ручного принципу дії можна застосовувати для підйому рідини з різних водних джерел, виконуючи при цьому такі роботи:

  • водозабезпечення проживають людей, водоймою є свердловина або неглибокий колодязь;
  • паркан чистої або забрудненої води з водойм для поливу і побутових цілей;
  • дренаж в приміщеннях, розташованих нижче поверхні землі, за допомогою помпи можна відкачувати рідину, яка збирається в приямках під підлогою;
  • відкачування вод із затоплених погребів, сховищ, підземних гаражів, кесонних ям.

Використання механічних помп має такі переваги в порівнянні з електричними моделями:

  • Невисока вартість, що відрізняється в рази від електронасосів.
  • Економічність – для функціонування не потрібно електроенергія, а додаток невеликих фізичних зусиль завжди приносить користь здоров’ю.
  • Простий пристрій дозволяє легко ремонтувати агрегати, деякі умільці навіть збирають ручний насос для свердловини своїми руками.
  • Ремонтопридатність механічних помп набагато вище електронасосів – зіпсовані деталі можна не тільки придбати в торговій мережі, але виготовити самостійно.

Мал. 2 Особливості посадки ручної установки водопостачання на скважинную трубу

  • Спосіб монтажу дозволяє самостійно встановити ручні насоси для свердловин і колодязів в водний джерело без залучення кваліфікованих фахівців і спеціальної техніки.
  • Ручний насос для свердловини можна розмістити не тільки на своїй ділянці, але і в громадських місцях – завдяки невисокій вартості і складності демонтажу його збереження набагато вище дорогих електричних аналогів.
  • Помпа, вміщена в чавунний або металевий корпус, не боїться зовнішніх температурних впливів і вологи, на відміну від електронасосів не потребує спеціальних навісах для захисту від опадів.

 

Види ручних помп

Ручні помпи на відміну від електронасосів здатні піднімати рідину з невеликих глибин і істотно поступаються їм в продуктивності, для забору потрібно докласти фізичні зусилля і затратити час – це незручно для великої кількості споживачів.

Механічні пристрої для водозабору налічують кілька класів, що відрізняються принципом дії, фізичними параметрами і технічними характеристиками.

Рис.3 Поршневі пристрої – принцип роботи та зовнішній вигляд

поршнева помпа

Простий принцип дії і область застосування, що підходить для більшості робіт по водозабору в домашньому господарстві, зумовили високу популярність подібного агрегату.

Стандартний пристрій поршневого насоса включає в себе циліндричний корпус, всередині якого переміщається поршень, шток якого закріплений на важелі-коромислі.

По периметру поршневого диска є еластичні ущільнення, що забезпечують його щільне прилягання до стінок, а на його поверхні розташовані сферичні зворотні клапани.

Ручний насос для води зі свердловини встановлюють на верх обсадних труб з таким розрахунком, щоб на виході зануреної в отвір водопідйомною труби розташовувався зворотний клапан, без якого функціонування системи неможливо.

Мал. 4 Виготовлення поршневого ручного насоса

При поступальному ході поршня клапан, встановлений на виході свердловини труби, опускається і перешкоджає зворотному надходженню води. Під напором рідина відкриває вбудовані клапани в диску і поміщається над його поверхнею. При зворотному ході клапани диска закривається, перешкоджаючи стіканню води, і вона, піднімаючись разом з поршнем, виливається через вихідну зливну трубку насоса.

Стандартний поршневий водяний насос має металевий корпус з чавуну з нержавіючим диском всередині, агрегат здатний проводити водний паркан з 9 метрів.

Штанговий (штоковий) ручний насос для свердловини

Нафтові ручні помпи для водозабору з свердловини використовують, якщо глибина водного дзеркала понад 10 метрів. Принцип роботи помпи аналогічний поршневим видам, основною відмінністю є розміщення робочої камери з втягує воду поршнем не в корпусі агрегату, а в опущеній на глибину штанзі – це дозволяє піднімати рідини з глибин до 30 метрів. Закріплений на довгому штоку поршень переміщається за допомогою ручки, вода всмоктується і піднімається вгору, заповнюючи напірний трубопровід за допомогою клапанної системи. За кожен цикл ходу поршня водяний стовп поповнюється новою порцією рідини, що скупчилася вода в підсумку виливається назовні через вихідний патрубок.

Мал. 5 Штанговий насос для підйому рідини з великих глибин і його принцип роботи

Штанговий насос є громіздким, складним в установці пристроєм, вартість якого порівнянна з електричними моделями, тому в побуті його використовують вкрай рідко і тільки в тих випадках, коли електрику недоступно, а водоносний шар розташовується дуже глибоко.

Штоковий насос застосовується в джерелах, діаметр труби яких занадто малий для занурення глибинного електронасоса в свердловину, а глибина занадто велика для використання зовнішнього електричного агрегату.

Для просування вгору водяного стовпа потрібні титанічні зусилля, тому ручка такого пристрою має дуже високу міцність і велику довжину, для створення важеля, що зменшує прикладену силу.

мембранна помпа

Мал. 6. Помпа ручна мембранна

Якщо попередні агрегати вимагали безпосередньої установки на свердловину, мембранний ручний насос може розташовуватися в будь-якому місці на поверхні. Помпи цієї групи відносять до найбільш простих пристроїв, які використовуються в основному для перекачування рідин та паливно-мастильних матеріалів з різного виду ємностей.

Мембранні види мають характерну конструкцію у вигляді дискового корпусу з розташованої на верхній кришці рукояткою, матеріалом виготовлення є сталь, чавун або пластик.

Корпус має вхідний і вихідний патрубки, до яких підключається гнучкі шланги і вушка для кріплення на будь-яку тверду поверхню.

Принцип роботи мембранної помпи досить простий: рідина втягується в робочу камеру через вхідний патрубок пластичної гумовою мембраною, закріпленої на штоку з ручкою. При зворотному русі клапан вхідного патрубка закривається, і рідина виштовхується через вихідний отвір, випускний клапан якого працює в протифазі зі вхідним.

крильчатий насос

Мал. 7 Насос ручної крильчасті

Крильчасті помпа має просте і компактний пристрій, в основному використовується для перекачування рідин на промисловому виробництві і в складських приміщеннях. При установці крильчатого агрегату в свердловину висота підйому може досягати 5 – 7 метрів.

Корпус помпи має круглу форму і оснащений вхідним і вихідним патрубком, характерною особливістю конструкції є розташування і переміщення робочого важеля паралельно верхній кришці. Усередині корпусу розташована крильчатка з двома отворами для зворотних клапанів, поєднана з ручкою, в області всмоктуючого патрубка розміщені ще два клапана. Система працює таким чином, що при повороті ручки відкривається клапан на крильчатці і в нижній частині корпусу, при цьому в робочій камері вода одночасно всмоктується і виштовхується, що забезпечує безперервність потоку.

Перевагою крильчатих видів при застосуванні в промисловій галузі є можливість роботи з в’язкими рідинами, для побутового водопостачання вони використовуються досить рідко через низьку продуктивність.

шиберний насос

Мал. 8 Принцип дії ручного шиберного агрегату

Шиберний або роторно-пластинчастий насос має характерний циліндричний корпус з робочою ручкою, що обертається на відміну від крильчатих видів зі зворотно-поступальними рухами, по колу.

Свою назву конструкція отримала через наявність в робочому вузлі плоских пластин – шиберів.

Основний робочий елемент пристрою – ротор зі зміщеним центром обертання, що розташовується в круглому статорі. По периметру роторного колеса через рівні проміжки прорізані радіальні отвори, в які вставлено підпружинені шиберні пластини. У насосному корпусі розміщені вхідний і вихідний патрубок, через які відбувається забір і виштовхування вод, перевага шиберной конструкції – повна ізоляція всмоктується і виштовхує потоків.

При обертанні ротора надходить через всмоктуючий патрубок вода переміщається шиберними пластинами уздовж корпусу і виштовхується назовні.

Відсутність зазорів між роторним колесом і стінками робочої камери, властиве всім модифікаціям відцентрових, гвинтових і шестереночние видів, дозволило істотно збільшити їх ККД. До недоліків можна віднести постійний контакт шиберних пластин з корпусом – це призводить до їх швидкого обопільною зносу. Основне застосування роторно-пластинчастих помп – перекачування рідких в’язких хімічних речовин і харчових продуктів в промисловому виробництві.

Інші види механічних насосів

Ручні механічні пристрої для водопостачання використовувалися з найдавніших часів, в даний час їх замінили моделі промислового виробництва. У деяких випадках при відсутності електрики використання механічних заводських агрегатів неефективно, і народні умільці придумують свої схеми і креслення, як зробити ручний насос для свердловини своїми руками.

Якщо в наведеному випадку (водозабір зі свердловини) можна використовувати принцип дії промислових агрегатів, то для забору води з відкритих водойм використовують власні розробки на основі давніх технологій.

гвинт Архімеда

Мал. 9 Гвинт Архімеда і його використання

Конструкція придумана грецьким мислителем в 250 році до нашої ери і складається циліндричної труби, всередині якої знаходиться гвинт, система опускається у відкритий водойму під невеликим кутом. При роботі обертові лопаті захоплює воду і просувають її вгору по трубі, після закінчення якої вона виливається в підготовлену ємність.

Аналог цієї установки – шнекові електронасос, розрахований на постійний водозабір з глибоких водних джерел.

гідравлічний таран

Мал. 10 Гідравлічний таран

Механік Монгольф’є є творцем гідравлічного насоса, що піднімає воду за рахунок своєї кінетичної енергії. Його принцип дії полягає в перекритті швидкого потоку клапаном, після чого вода під тиском надходить до розташованого вгорі гідравлічний бак і потім по підлогового шлангу доставляється споживачеві. Пристрій працює повторюваними циклами, деякі виробники випускають гідронасоси кустарними способами.

Аероліфт

Мал. 11 Аероліфт – принцип роботи

Німецький інженер Карл Лошер розробив даний метод в 1797 році, його суть полягає в виштовхуванні рідини з опущеною в джерело порожнистої труби повітрям. Для роботи аероліфтом в нижню частину труби через вхідний патрубок закачують ручним насосом повітря, його бульбашки розчиняються у воді і внаслідок легкої ваги піднімаються на поверхню разом з рідиною.

Для запобігання попадання рідини в напірний повітряний шланг накачування виробляють через ніпель.

Дану конструкцію можна використовувати при наявності електрики, підключаючи замість механічного насоса компресор.

Саморобна поршнева помпа

Деякі народні умільці виготовляють поршневі насоси самостійно. Звичайна конструкція являє собою робочу камеру з звареної труби, як поршня використовують металевий або пластиковий диск з ущільнювальним гумовим кільцем по діаметру. Щоб забезпечити за допомогою саморобної конструкції водопостачання, в пластикових або металевих поршневих дисках просвердлюють отвори для установки системи зворотних клапанів.

Мал. 12 Пристрій саморобного поршневого насоса

Більшість сучасних механічних агрегатів, як і поверхневі електронасоси, здатні піднімати рідину з свердловин глибиною до 10 метрів. Найбільшу висоту подачі забезпечує нафтова помпа, яка працює за аналогією з електричними зануреними видами. Її корпус і робочий клапан можуть опускатися в джерело глибиною до 30 метрів, забезпечуючи забір при аналогічному відстані до водного дзеркала.

Серед всіх видів в побуті найбільш поширені поршневі ручні насоси, які монтуються безпосередньо над виходом обсадної свердловини труби, при цьому всмоктування відбувається через опущену в отвір трубу зі зворотним клапаном.

Ссылка на основную публикацию