Вибрационные насосы относятся к агрегатам объемного действия, то есть к таким, у которых в обязательном порядке имеется перепускной клапан, а объем рабочей камеры в процессе эксплуатации постоянно изменяется.
Особенности конструкции
В упрощенном виде такое насосное оборудование состоит из корпуса, в котором размещены электропривод и вибратор.
Корпус
Поскольку такие насосы подразделяются на агрегаты с нижним и верхним забором воды, конструктивное исполнение корпусов имеет некоторые различия.
У насосов первой подгруппы отверстие для водозабора располагается в нижней части корпуса, а напорный патрубок, по которому отводится вода – в верхней. У моделей с верхним забором жидкости впускное отверстие и отводной патрубок размещены рядом в верхней части корпуса. Чтобы обеспечить обратный отток перекачиваемой среды, во впускном отверстии устанавливается специальный клапан.
Электропривод
«Двигателем» вибрационных насосов является электромагнит, состоящий из сердечника, имеющего П-образную форму, на выступы которого надеты две катушки с обмоточным проводом, подключаемые кабелем к электросети.
Сердечник набирается из пластин, выполненных из специальной стали и покрытых изоляционным лаком. Чтобы защитить электропривод от перегрева и обеспечить отвод тепла, все его элементы заливаются компаундом, в состав которого входят эпоксидная смола и кварцевый песок.
Вибратор
В состав этого конструктивного элемента входят:
- якорь;
- поршень;
- шток;
- амортизатор;
- муфта;
- упор.
Металлический шток с резьбой напрессовывается на якорь, собранный из пластин электротехнической стали. Сверху штока на резьбовом соединении прикрепляется резиновый поршень.
Диафрагма и амортизатор установлены внутри корпуса насоса на определенном расстоянии относительно друг друга. Эти элементы предназначены для гашения вибрации штока, удержания его в вертикальном состоянии и создания препятствия для проникновения жидкости к электроприводу.
Принцип работы
Принцип работы вибрационного насосного оборудования основывается на цикличном изменении давления внутри рабочей камеры, вызванном возвратно-поступательными движениями штока с поршнем. Более подробно работа насоса выглядит так.
Электрический ток, протекающий по виткам катушек, создает в них переменное магнитное поле. При частоте тока 50 Гц направление силовых линий магнитного поля происходит с такой же периодичностью.
Под воздействием намагниченности, возникающей в сердечнике, якорь насоса начинает притягиваться к нему. Во время перехода «нулевой точки» при смене полярности намагниченность исчезает, и диафрагма с амортизатором возвращают якорь с прикрепленным к нему штоком в состояние покоя. После этого полярность магнитного поля меняется, и якорь вновь притягивается к сердечнику. Таким образом, частота колебаний вибратора составляет сто колебаний в секунду.
Прикрепленный к штоку поршень совершает возвратно-поступательные движения в рабочей камере. При перемещении вниз (якорь притягивается к сердечнику) объем рабочей камеры увеличивается, создавая в ней разряженное пространство, которое приводит к всасыванию воды через открывающийся перепускной клапан. После чего поршень, возвращаемый под воздействием амортизатора в положение покоя, выталкивает набранную жидкость в напорную магистраль. Одновременно поток перекачиваемой среды закрывает клапан, препятствуя ее возвращению в откачиваемый источник.
Основные технические характеристики
Правильный выбор вибрационного насоса должен осуществляться с учетом его технических характеристик к которым относятся:
- производительность;
- напор;
- глубина погружения;
- мощность электропривода.
Производительность
Показатель, показывающий объем жидкости, перекачиваемый за определенный отрезок времени. Измеряется в л/ч(литр/час) или м³/ч (метр кубический в час). В зависимости от модели производительность насоса, колеблется от 0,43 м³/ч до 1,9 м³/ч. Необходимо помнить, что при водозаборе из колодцев производительность агрегата должна быть меньше их фактического дебета. В противном случае насос может уйти в режим «сухого хода», а колодцы временно выйти из эксплуатации.
Напор
По величине напора, указываемой в метрах водяного столба (м), можно определить высоту подъема жидкости из резервуара, водоема, колодца, а также рассчитать максимальную длину водопровода. При подсчете длины горизонтальной прокладки применяется коэффициент 0,1 от указанного в паспорте напора. Величина напора также зависит от модели и может быть от 8 до 100 метров.
Глубина погружения
Немаловажной характеристикой является глубина погружения насоса под поверхность воды. Для оптимальной работы агрегата не следует превышать указанные в паспорте значения.
Мощность электропривода
На основе этого показателя подбирается не только входящий в комплектацию кабель питания, но и сечение магистральной линии, к которой будет подключаться насос при стационарной установке. В зависимости от модели потребляемая мощность может составлять от 0,18 до 1,1 кВт.
Преимущества и область применения
Насосное оборудование вибрационного типа обладает следующими достоинствами:
- простота конструкции, в которой практически отсутствуют трущиеся элементы и нет подшипников;
- способность перекачивать воду, в которой в большом количестве присутствуют мелковолокнистые неабразивные включения или песок;
- низкая цена по сравнению с насосами другого типа;
- возможность эксплуатации при низких и высоких температурах воздуха и перекачиваемой среды;
- наличие моделей с верхним и нижним водозабором.
Вибрационные насосы оптимально подходят для использования в бытовых целях в загородных и частных домах, а также на небольших животноводческих фермах, не подключенных к центральному водоснабжению. Такое оборудование применяется для:
- откачки загрязненной воды из новых колодцев и скважин перед вводом их в эксплуатацию;
- водоснабжения из уже существующих колодцев для технического и питьевого использования;
- подачи воды из естественных и искусственных водоемов, а также резервуаров наземной или подземной установки;
- ликвидации последствий затопления или проникновения почвенных вод из подвальных помещений, погребов, строительных котлованов и траншей.
Недостатки
К сожалению, такие насосы не лишены и слабых мест, к которым относятся:
- работа в режиме «сухого хода» приводит к поломке агрегата из-за отсутствия охлаждения агрегата и, как следствие, повышения его температуры;
- в процессе эксплуатации резьбовые соединения могут ослабляться из-за существующей вибрации;
- быстрый износ деталей, в случае перекачивания сильно загрязненных сред;
- невозможность использования для длительной работы в артезианских скважинах;
- перепады питающего напряжения оказывают негативное влияние на технические характеристики.
Правила установки
Вибрационные насосы подразумевают вертикальную подвеску на грузонесущем тросе (4), который крепится за специальную проушину или кольцо на корпусе. Чтобы защитить насос от возможных ударов в процессе эксплуатации об стенки колодца или обсадную трубу промываемой скважины, рекомендуется самостоятельно изготовить из листовой резины предохранительное кольцо (2) и надеть на корпус (1).
Шланг (6), выполняющий функции напорной магистрали, с помощью червячного хомута (3) фиксируется на выводном патрубке. Питающий кабель (7) и напорный шланг прикрепляются к грузонесущему тросу стяжкой (5) из изоляционной ленты или стяжными хомутами с промежутками длиной от одного до двух метров.
Для гашения вибраций, которые будут возникать во время работы насоса, к грузонесущему тросу необходимо прикрепить резиновый амортизатор и зафиксировать его на перекладине (9), проложенный поперек ствола скважины или колодца.
Для забора воды из водоемов, котлованов или других емкостей сооружается конструкция из металла или подручных материалов.
Подписка на рассылку
Подписавшись, Вы будете оперативно получать новости Электротехнической отрасли, кабельных заводов, наличие на складе, спецпредложения.
Вибрационные насосы: какие бывают, какой выбрать Статья
Вибрационный насос можно отнести к самым распространенным в быту. Именно насосы этого типа чаще всего используют на дачах и в частных домах. Он способен решать большинство задач, отличается надежностью (при определенных условиях) и невысокой стоимостью.
Последний фактор зачастую является определяющим: люди покупают то, что дешевле, не задумываясь о том, подходит ли данная модель именно им. Технические характеристики имеют очень большое значение, их необходимо учитывать при правильном выборе вибрационного насоса. О том, что является самым важным, мы и поговорим в нашей статье.
Принцип работы и конструкция
Конструкция достаточно простая, как и принцип работы. Вода перекачивается за счет изменения давления в камере, которое происходит после движений поршня. Когда пропускается переменный ток по катушке, ее сердечник создает магнитное поле, при этом направление его линий меняется десятки раз в секунду. Якорь начинает притягиваться и отталкиваться под воздействием этого переменного магнитного поля, а уже его движения передаются на поршень, который двигается в камере.
Когда поршень двигается в сторону якоря, он способствует увеличению объема камеры, при этом воздух в ней остается разряженным, то есть, создается область низкого давления, в которую всасывается вода. Когда поршень двигается в обратную сторону, давление повышается, обратные клапаны закрываются, и у воды остается только один путь – двигаться дальше. Поскольку таких движений в секунду происходит несколько десятков (до пятидесяти и выше), вода подается фактически равномерно.
Из принципа работы примерно понятно устройство вибрационного насоса. Вообще, он состоит из 12 основных деталей (могут быть и дополнительные, это зависит от конкретной модели): корпус, сердечник, муфта, катушка, якорь, клапан, поршень, диафрагма, упор, шток, амортизатор и отдельный внутренний корпус. Устройство вибрационного насоса достаточно надежное и при правильной эксплуатации хорошая модель прослужит очень долго, хотя, это и не исключает возможных поломок.
В принципе, деталей, которые могут выйти из строя, мало и зачастую возможен ремонт своими руками. В рамках данной статьи мы эти вопросы рассматривать не будем, но в интернете можно легко найти инструкции и схемы по ремонту разных моделей вибрационных насосов. Даже если вы не нашли инструкцию по вашей модели, страшного ничего в этом нет, ведь принцип работы у них у всех одинаковый.
Плюсы и минусы
В статье про насосы мы писали про множество различных видов, каждый из которых имеет как свои плюсы, так и свои минусы. Собственно, этим и объясняется наличие огромного количества видов: создать идеальный насос для всех целей невозможно. И вибрационные насосы не являются исключением, у них есть как ярко выраженные достоинства, так и определенные недостатки.
Преимущества
Ключевое преимущество – очень высокая надежность. У них нет подшипников (которые являются самой слабой частью других типов насосов), поэтому они могут работать очень долго и не требовать технического обслуживания, ремонта или замены определенных частей. Но это утверждение справедливо лишь в том случае, если соблюдаются все правила эксплуатации.
Ко второму плюсу стоит отнести в целом простую конструкцию (которая и обеспечивает высокую надежность). Она делает вибрационные насосы дешевле аналогов, благодаря чему они и пользуются большой популярностью в быту.
Вибрационные насосы могут работать даже с грязной водой. У них нет фильтров, поэтому если в воде содержатся посторонние примеси, это не станет проблемой. Главное условие, чтобы эти примеси имели меньший диаметр, чем клапаны (впускной и выпускной). Конечно, это не значит, что насос можно кинуть в болото и он будет работать идеально, но, тем не менее, если в вашем колодце не очень чистая вода, то это не станет большой проблемой.
Это ключевые преимущества и на первый взгляд может показаться, что их более чем достаточно, чтобы сделать выбор именно в пользу вибрационного насоса. Но все не так просто, поэтому перейдем к минусам.
Недостатки
Хотя они очень просты и надежны, у них есть и слабые места, о которых нужно знать. Самый серьезный недостаток – они не могут работать вхолостую. Насос всегда должен быть полностью погружен в воду, в противном случае обмотка быстро перегорит (зачастую счет идет на десятки секунд, даже не минут).
То есть, достаточно один раз забыть про вибрационный насос, включить его случайно, не опустив перед этим в воду, и он выйдет из строя. Справедливости ради отметим, что современные модели оснащаются защитой, которая предотвращает данные повреждения. И если есть возможность, лучше выбирать именно такую модель, пусть она и будет стоить несколько дороже.
Ко второму недостатку относят резьбовые соединения, которые раскручиваются из-за вибрации насоса. Данную проблему легко решить, если заменить обычные гайки на самоконтрящиеся, которые не будет раскручиваться. Удивительно, но многие производители до сих пор используют обычные гайки.
В некоторых моделях используется резиновый поршень. Хотя мы писали выше, что вибрационный насос может работать в грязной воде, но вот для моделей, у которых поршень из резины, это не совсем верно. Если обычная мутная вода (например, с примесью глины или земли) очень большой проблемой не станет, то вот при наличии песчинок поршень выйдет из строя. Как решить?
Выбрать модель не с резиновым поршнем. Или следить за чистотой воды.
Вибрационные насосы чувствительны к перепадам напряжения, что особенно актуально на дачах, где далеко не везде нет проблем с электричеством. При этом вредно как понижение напряжения (насос серьезно теряет в производительности даже при незначительном понижении), так и повышение. В последнем случае нагрузка на все детали насоса значительно вырастет, что нежелательно. Проблему можно решить стабилизатором напряжение.
Как видно, у вибрационных насосов нет недостатков, которые нельзя устранить. Поэтому даже их минусы условно можно отнести к плюсам. Главное выбрать хорошую модель и соблюдать правила эксплуатации.
Характеристики вибрационных насосов
Выбирая вибрационный насос для колодца (или для других целей, не важно) нужно отталкиваться от задачи, которую нужно решить и уже под нее выбирать модель, которая обладает достаточными характеристиками. На самом деле, сложного ничего в этом нет, ниже мы поговорим о ключевых характеристиках вибрационных насосов, которые и нужно учитывать.
Производительность
Чаще всего обращают внимание только на этот параметр, справедливо считая его одним из важнейших. Отчасти это действительно так, ведь суть работы насоса – удовлетворять потребность в воде. Измеряется в литрах в час, может быть от 250 до нескольких тысяч л/ч. В отдельных случаях, когда насос используется непрерывно, подбирают исходя из дебета источника. Это необходимо для того, чтобы не следить постоянно за уровнем воды (напомним еще раз: вибрационный насос не может и не должен работать вхолостую).
Высота подъема воды
Считается, что этот показатель очень важный, но в реальности на него стоит обращать внимание лишь в исключительных случаях. Даже самые слабые модели обеспечивают подъем воды на высоту от 30-40 метров, чего более чем достаточно для подавляющего большинства задач. Даже с учетом глубины колодца, такое значение достаточно, чтобы без проблем подавать воду на 5-7 этажи.
Водозабор
Может быть верхним или нижним. В первом случае есть существенный плюс: насос не будет забирать грязь со дна. Зато его нельзя использовать для откачки грязной воды, так как грязь все равно останется. Если вы купили модель с нижним водозабором, то ее нельзя располагать ближе одного метра ко дну (здесь также стоит смотреть рекомендации производителя).
Остальные параметры менее важны, кроме разве что термозащиты, о чем мы уже писали выше. В современных моделях она должна быть обязательно, покупайте именно такие насосы. Внимательно читайте инструкцию по эксплуатации, обращайте внимание на глубину погружения и другие характеристики и требования, которые указал производитель. Это все позволит продлить жизнь вашему насосу.
Вибрационный насос для скважины
Удивительно, но многие люди до сих пор пытаются найти вибрационный насос для скважины. Более того, некоторые продавцы даже рекомендуют этот тип именно для скважин, что является очень грубой ошибкой. Именно поэтому мы решили написать на эту тему отдельный раздел в нашей статье. Можно ли использовать вибрационный насос в скважине? Конечно можно!
Но совершенно не нужно. А теперь объясним подробно.
Если говорить коротко и просто, то применение вибрационного насоса в скважине приведет к тому, что вода будет грязной, а сама скважина станет бесполезной и придется делать новую. Происходит это из-за вибраций, которые приведут к сепарации породы. Конечно, многое зависит от структуры пород в скважине, но ситуация, когда использование насоса данного типа не приведет ни к каким проблемам возможны только в том случае, если скважина сделана в твердых породах (вроде кварца, камня и т.д.). А такое встречается очень и очень редко.
В самом оптимальном варианте вы будете просто получать грязную воду с примесями песка. При варианте похуже придется чистить не только сам насос, но и скважину. Ну а при самом плохом варианте стенки скважины деформируются, обрушаться и насос попросту останется там навсегда. Поэтому если где-то на форумах вы читаете про положительный опыт использования вибрационного насоса в скважине, знайте, что это либо временно, либо исключительный случай и человеку просто повезло.
Делаем вывод: в данном случае не стоит пытаться экономить, нужно покупать другой тип насоса. Например, центробежный. Ведь чистить (или даже делать новую) скважину будет гораздо дороже. Да и толку от грязной воды будет мало.
Частые вопросы
В заключительной части статьи мы разберем наиболее часты вопросы про вибрационные насосы, которые чаще всего относятся к их неполадкам. В большинстве случаев проблемы решаются очень просто.
Какой вибрационный насос лучше?
В принципе, выше мы уже ответили на этот вопрос, повторим еще раз: характеристики соответствуют вашим задачам, есть термозащита. Все очень просто, ну а выбор бренда принципиального значения не имеет.
Что делать, если он не качает воду?
Если вибрационный насос работает, но не качает воду, то зачастую все дело лишь в ослаблении болтов (о чем, опять же, мы уже писали выше). При их ослаблении в рабочей камере появляются зазоры, что прекращает подачу воды. Также причиной может быть загрязнение. Другие варианты уже хуже: отслоение катушки или короткое замыкание, после чего изоляция выгорает. При этом он продолжит гудеть, но вот воду качать не будет.
Зачем нужен фильтр?
Фильтры нужны для предотвращения попадания в вибрационный насос грязи. Для каждой модели нужно покупать фильтр, который подходит именно для нее. Он продлит срок службы, но, разумеется, если вода чистая, то можно обойтись и без фильтра.
Вибрационный насос – одно из лучших и самых дешевых решений для откачки воды из колодца или водоема, который находится рядом с вашим домом. Он может также обеспечивать водой дом: для этого хватит мощности даже самой дешевой модели. Самое главное – соблюдать правила эксплуатации и применять этот вид там, где это допустимо.