Особенности конструкции и принцип действия погружного вибрационного насоса
Сегодня погружные насосы, востребованные для извлечения воды из колодцев, являются достаточно популярными. Они обладают компактными размерами, в результате чего их цена небольшая, а также обладают неплохими техническими характеристиками. То есть, для небольшой системы водоснабжения загородного дома это идеальное устройство для откачки воды. Поэтому необходимо разобраться в принципе работы вибрационного погружного насоса и понять, как он функционирует. Давайте же разберемся, что же собой представляет погружной вибрационный насос.
Конструктивные особенности
На рисунке, представленном ниже, показана схема погружного вибрационного насоса, который используется для работы в колодцах. В данном обзоре будет рассмотрено устройство данного насоса, принцип его работы и объяснено, почему именно такой тип насоса применяется для этих целей.
Основой работы данного типа насосов является силовой агрегат. В принципе, это контур с магнитопроводом, через который протекает электрический ток. Общеизвестно, что в таком электрическом механизме электричество превращается в магнитное поле, которое оказывает воздействие на любой объект в виде поступательной электромагнитной силы.
Обычно сердечник в таких насосах представляет собой собранные в форму буквы «П» стальные магнитные пластины. На эти пластины обмотана катушка из медной проволоки, которая сверху покрыта специальным защитным лаком. Вся конструкция залита эпоксидной смолой, что придает ей прочность и стабильность. Кроме того, смола выполняет функцию гидроизоляционного материала, защищающего катушку от воздействия воды. Часто в эпоксидную смолу добавляют кварцевый песок. Он служит для увеличения теплоотдачи катушки и повышения ее охлаждаемости.
Вибрационный механизм является вторым по важности компонентом насоса. Как следует из его названия, он отвечает за вибрацию. Внутри этого механизма находится якорь, который передвигается вперед-назад. Он закреплен в катушке и подвергается воздействию магнитного поля. К якорю прикреплен шток, на конце которого находится резиновая шайба. Она выполняет функцию амортизатора.
Насос имеет две отдельные камеры — одну для всасывания воды и другую для нагнетания. Первая камера расположена ближе к источнику водозабора, а вторая — ближе к катушке вибратора. Между ними установлена резиновая прокладка, которая функционирует как обратный клапан. Это означает, что она позволяет пропускать воду внутрь насоса, но не обратно. Интересно, что эта деталь является наиболее подверженной износу. Состояние этой прокладки определяет эффективность работы всего насоса. Важно также обратить внимание на специальные каналы, по которым вода будет подаваться в дом.
Благодаря простой конструкции, эксплуатация вибрационного насоса проста. В нем нет вращающихся механизмов и соединений, требующих смазки. Изношенную резиновую прокладку легко заменить. Малый нагрев при работе и устойчивость к температурным перепадам гарантируют длительный срок службы. Поэтому многие предпочитают вибрационный насос для колодца перед другими типами. Однако вибрации могут вызвать разрушение грунта или повредить материал колодца. Поэтому не рекомендуется сталкивать корпус насоса с другими поверхностями.
Принцип работы
Работа вибрационного насоса для колодца напрямую связана работой вибрирующего механизма. Поэтому устройство данного типа обладает инерционным принципом действия. Изначально вода втягивается в насос с помощью движения поршневой группы вперед-назад.
Как уже было отмечено ранее, электроэнергия, поданная на силовой механизм, превращается в магнитное поле. Магнитное поле притягивает якорь, часть которого находится в нагнетательной камере насоса. В результате якорь тянет за собой поршень, который изгибается в сторону нагнетающего отсека. Следует заметить, что поршень представляет собой толстую резиновую прокладку, разделяющую два отсека.
Таким образом, поршень начинает изгибаться, что приводит к снижению давления в подающем отсеке, что вызывает всасывание воды из колодца. Как только отсек полностью заполняется, катушка теряет магнитное поле и отпускает якорь. Якорь начинает двигаться в обратном направлении, сгибая поршень и увеличивая давление в подающей камере. Вода должна перемещаться под давлением. Она не может вернуться в колодец, потому что входное отверстие закрыто обратным клапаном. Остается только один выход — в нагнетательную камеру.
При достижении полной наполненности катушки происходит магнитное воздействие и она начинает возвращаться в противоположном направлении. Таким же образом происходит перекачка воды. Однако, вода внутри камеры сжимается, что приводит к повышению давления, и она направляется через специальные каналы в подачный патрубок, а затем в водопроводную систему или шланг.
Важно отметить, что процесс перекачки воды является цикличным и происходит с очень высокой скоростью — до 100 раз в секунду. При этом ход поршневого механизма минимален. Таким образом, это больше похоже на вибрации, чем на обычные движения вперед и назад. Именно поэтому эти насосы получили свое название.
Виды вибрационных насосов
В середине 70-х годов прошлого века появились вибрационные насосы для подкачки воды. За время существования конструкция этих насосов почти не изменилась. Однако они имеют две подгруппы, которые отличаются местом водозабора. То есть насос может откачивать воду сверху или снизу. При выборе насоса рекомендуется отдавать предпочтение второму варианту, так как это позволяет избежать засорения насоса, благодаря более чистой воде в верхних слоях колодезной шахты.
Популярные модели
Отличительной чертой брендов является их название, а не их конструкция. На рынке первыми появились насосы с названием «Малыш», затем была выпущена модель под названием «Ручеек». Сегодня они остаются лидерами в своей категории. Они компактные, доступные по цене, надежные и обладают достаточной мощностью и напором. Следовательно, можно сказать, что эти две модели являются самыми мощными вибрационными насосами в своей группе. Мы имеем в виду насосы, предназначенные для бытового использования.
Однако у этих агрегатов есть один серьезный недостаток – быстрое выгорание катушки, если ее не охлаждать. Если насос работает без воды, то он неминуемо выйдет из строя. Поэтому современные модели оснащены термозащитой, которая отключает насос, если его температура превышает критический уровень, установленный на заводе.
Технические характеристики
У вибрационных насосов технические характеристики остаются такими же, как и у других типов. Они включают производительность насоса и напор. Эти параметры обязательно указываются в паспорте изделия и на наклейке, прикрепленной к корпусу насоса.
Под производительностью насоса понимается объем воды, который он может перекачать за один час работы. Единицей измерения этого показателя является м/ч. Тем не менее, не стоит выбирать насос исключительно на основе его производительности, так как более высокая производительность обычно сопровождается более высокой ценой насосного оборудования.
Поэтому общая отдача скважинного насоса рассчитывается экспериментально с учетом количества всех одновременно работающих потребителей. Другими словами, если в вашей загородной усадьбе две раковины, душевая кабина и унитаз, а на улице есть летний душ и кран для полива садовых насаждений, все это должно быть учтено. Каждый потребитель имеет индивидуальное потребление воды, которое зависит от установленного крана или смесителя. Например, душевая кабина сливает 9 литров воды в минуту, а обычный поливочный кран — 6 литров. Учитывая все эти факторы, возможно подобрать подходящую производительность вибрационного насоса для скважины, чтобы удовлетворить потребность в воде. Но лучше выбрать немного большую производительность на всякий случай.
В отношении напора были проведены испытания нескольких брендов вибрационных насосов, и оказалось, что не все они соответствуют указанным в паспортных данных значениям. Другими словами, информация, представленная в сопроводительных документах, является приблизительной. Впрочем, следует отметить, что насосы Малыш и Ручеек превзошли все ожидания, и их напор оказался выше, чем указано в паспортных данных, что безусловно радует.
Насос в системе автономного водопровода
Установка вибрационного насоса аналогична установке других погружных агрегатов и происходит в шахте колодца, находящейся под водой. Труба или шланг поднимаются из этой шахты и соединяются с внутренним водопроводом, который ведет в дом.
Сегодня, помимо трубы, также устанавливаются различные емкости для накопления воды, коллекторы и другие удобные в использовании приборы и устройства. Но, вибрационный насос все еще остается внутри воды. Однако, управление им стало более автоматизированным. Для этого в водопроводную систему устанавливаются различные датчики, которые контролируют его работу. Более того, сам агрегат был немного модернизирован, например, добавлена модель с автоматической защитой от холостого хода прибора.
