Принцип работы вибрационного насоса: Вибрационный насос погружной: принцип работы, характеристики

Содержание

Устройство погружного вибрационного насоса | Строительный портал

При выборе насоса для дачи или загородного дома хочется, чтобы он был простым, надежным, экономичным, удобным и главное – дешевым. Именно таким является насос вибрационный погружной, на который обращают внимание многие дачники в первую очередь. С помощью такого насоса можно поливать огород, откачивать воду из подвала или открытого водоема, брать воду из колодца. В данной статье мы подробно остановимся на том, как устроен вибрационный насос и как он работает. Эти знания дадут нам возможность разобраться, где насос такого типа покажет себя в лучшем виде, а где его использовать не стоит. Низкая цена вибрационных насосов неизменно привлекает покупателей, но также немаловажно будет обратить внимание на характеристики и параметры агрегата. И хоть они неприхотливы в обслуживании, все же имеют слабые места.

  1. Устройство погружного вибрационного насоса
  2. Принцип работы вибрационного насоса
  3. Как можно использовать погружной вибрационный насос
  4. Можно ли использовать вибрационный насос в скважине
  5. Характеристики и параметры вибрационных насосов
  6. Слабые места погружных вибрационных насосов
  7. Какой вибрационный насос лучше
  8. Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

 

Устройство погружного вибрационного насоса

 

Внутреннее устройство вибрационного насоса довольно простое, всего несколько основных элементов, определяющих специфику работы агрегата.

  1. Силовой элемент насоса. Представляет собой электромагнит, который состоит из П-образного сердечника. Сердечник магнита набран из пластин электротехнической стали и намотан обмоткой, с покрытием изолирующим лаком. Сердечник залит эпоксидной смолой с кварцевым песком и находится в силовой части насоса. Магнит фиксируется смолой, которая к тому же изолирует обмотки, препятствуя их соприкосновению с водой, песок же необходим для улучшения отвода тепла.
  2. Вибратор состоит из второй части магнита П-образной формы, на котором закреплен шток. С обратной стороны штока закреплен амортизатор – резиновая шайба.  От качества амортизатора зависит производительность и экономичность всего агрегата. За амортизатором находится пластиковая дистанционная муфта, опирающаяся на него, данная муфта изолирует камеру насоса, в которую набирается вода, от электрической части. Внутри муфты находится диафрагма, которая направляет и фиксирует шток.
  3. Нагнетающая камера для воды, которая в дальнейшем выдавливается из этой камеры в трубопровод по каналам 11.
  4. Всасывающая камера. Сюда поступает вода из источника.
  5. Амортизатор, который иногда бывает защищен металлическим кольцом.
  6. Шайбы. Если добавлять и уменьшать количество шайб, можно регулировать ход поршня, а соответственно и производительность.
  7. Шток. Бывают модели вибрационных насосов, в которых шток чуть длиннее и выступает во всасывающую камеру. В этой камере внутри отлиты ушки в виде направляющего кольца, по которому ходит шток. Такая конструкция несколько увеличивает производительность насоса, так как движение штока ограничено и его смещения в поперечном направлении сведены к минимуму.
  8. Обратные клапаны. В данном случае представляют собой резиновые вставки-грибки. Через обратный клапан вода поступает внутрь всасывающей камеры, но не выходит обратно, так как при сдавливании поршнем клапан закрывается. Очень важно, чтобы обратный клапан был эластичен и в хорошем состоянии, так как в противном случае или при загрязнении мусором он не будет плотно закрываться при сдавливании поршнем, и часть воды будет уходить обратно в источник.
  9. Гайка, закрепляющая и фиксирующая поршень.
  10. Резиновый поршень является самой главной рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.
  11. Каналы для отвода воды в трубопровод. При повышении давления в нагнетающей камере вода выдавливается по каналам в трубопровод.

Из всех деталей износу подлежит резиновый поршень и обратные клапаны, если вода грязная. Остальные элементы и детали достаточно долговечны, хотя излишние вибрации могут значительно ускорить выход их из строя.

 

Принцип работы вибрационного насоса

 

Вибрационный насос работает за счет изменения давления в нагнетающей камере насоса. Подсос воды во всасывающую камеру обеспечивается возвратно-поступательными движениями резиновой диафрагмы/поршня.

Если рассматривать более детально, то выглядит это примерно так. Когда агрегат включается в электрическую сеть, на обмотку катушки подается ток и вокруг образуется магнитное поле. В результате катушка П-образного сердечника (1) намагничивается и притягивает к себе вибратор (2) – катушку, находящуюся в нагнетающей камере.

В результате этого резиновый поршень/диафрагма (10) через шток (7) изгибается внутрь и подтягивается ближе к нагнетающей камере, поэтому во всасывающей камере (4) создается разрежение, давление уменьшается. Пространство всасывающей камеры заполняется водой, которая подсасывается через обратные клапаны (8) из источника.

Сама суть переменного тока такова, что на некоторое мгновение намагничивание исчезает, шток (7) отбрасывается обратно с помощью амортизатора (5). Поршень начинает давить на воду, находящуюся внутри всасывающей камеры, там повышается давление. Так как обратные клапаны (8) закрыты давлением воды, ей не остается ничего другого, как устремляться в нагнетающую камеру (3).

Когда намагничивание снова появляется и шток оттягивается назад вместе с поршнем, в нагнетающей камере повышается давление и вода вытесняется по каналам (11) к трубопроводу. В это же самое время во всасывающей камере происходит разрежение и нагнетание воды из источника.

Такие такты – намагничивание/размагничивание – происходят с частотой 100 раз в секунду. Возвратно-поступательные движения штока, по сути, являются вибрациями, за что данный вид насосов получил название «вибрационный».

 

Как можно использовать погружной вибрационный насос

 

Конструкция вибрационных насосов достаточно проста, поэтому они не требуют к себе особенного отношения и являются неприхотливыми агрегатами. В них ничего не нужно смазывать, так как нет вращающихся деталей и подшипников. Механизм практически не нагревается при работе, поэтому детали изнашиваются меньше. Вибрационные насосы беспрепятственно перекачивают щелочную воду, не боятся минеральных солей в воде и могут работать при любых температурах окружающей среды. Все говорит о надежности агрегата, но все же давайте задумаемся вот над чем.

Вибрации, заставляющие воду нагнетаться из источника, а затем продвигаться к трубопроводу, могут действовать разрушающе. Собственно, любые вибрации действуют разрушающе. Под действием вибраций смещается то, что не должно двигаться, а должно быть статично. Знание именно этого свойства и определяет, где можно устанавливать вибрационные насосы, а в каких случаях  их использовать нельзя.

Использование вибрационного насоса:

  • Откачать воду из колодца, который только что выкопали или, когда необходимо осмотреть водоносные ключи или почистить его.
  • Подавать воду из колодца для жизни.
  • Подавать воду из открытого водного источника – реки, озера, бассейна, искусственного водоема.
  • Подача воды из емкости – бака, цистерны и др.
  • Откачать воду из затопленного помещения, траншеи, подвала, котлована и др.

Возможно, вы обратили внимание, что в данном списке нет привычного всем варианта, когда вибрационный насос используется для подачи воды из скважины. Насос погружной вибрационный отзывы оставляет самые разные. Одни говорят, что у них вибрационный насос «Малыш» стоит в скважине уже лет 10 и прекрасно работает, а у других и скважина пришла в негодность, и фундамент дома обвалился.

 

Можно ли использовать вибрационный насос в скважине

Понимание процессов, происходящих внутри скважины, помогает правильно подобрать погружной насос для нее. Также становится понятным, почему вибрационные насосы использовать нельзя.

Представьте себе колодец, в котором стоит погружной насос вибрационного типа. Вода будет выкачиваться из колодца, пока она там есть. Когда воды станет мало, со дна начнет подниматься песок и будет засасываться насосом вместе с водой. Как результат, на выходе – грязная вода с песком. Но достаточно отключить насос и дать воде отстояться, как песок оседает, и снова становится нормально. А что же со скважиной?

Труба, по которой поднимается вода из скважины, опущена до самого водоносного слоя и на конце имеет сетчатый фильтр с мелкой ячейкой. Этот фильтр задерживает мелкие фракции, которые засасываются вместе с водой, и предотвращает их попадание в трубопровод. В процессе эксплуатации вокруг сетчатого фильтра образуется конус из песка различной фракции. В спокойном состоянии данный конус фактически является дополнительным фильтром, не пропускающим взвешенные частицы внутрь трубы.

Что же произойдет, если опустить в скважину вибрационный насос? Как только насос включится, конус начнет двигаться. Происходит своеобразная сепарация породы: крупные частицы поднимаются вверх конуса, а мелкие пылеватые частички песка опускаются вниз – к самому фильтру. Вы можете пронаблюдать подобную картину, если просто воздействуете вибрацией на сыпучие породы – они попросту начнут «плыть».

Если частички мелкого песка будут такого же размера, что и мелкие ячейки фильтра, то фильтр забьется, и поток воды уменьшится – говорят, дебет скважины уменьшился.

Если частички мелкого песка оказываются меньше ячеек фильтра, то пылеватые частички проникают внутрь трубы и заполняют ее. Это может привести к двум результатам:

  1. Песок будет подниматься вместе с засасываемой водой и на выходе будет вода с песком. В таком случае говорят «скважина пескует».
  2. Песок полностью забьет трубу и насос. В таком случае говорят «скважина заилилась».

Термин «заилилась» в данном случае не уместен, конечно, но его используют, так как слово простое и запоминающееся. Более правильно происходящий процесс называть «кольматацией фильтра пылеватым песком».

Но сути это не меняет, в результате кольматации у хозяина неизбежно будут серьезные проблемы. Лучший вариант – у него получится поднять вибрационный насос наверх и почистить его, а затем позвать специалистов, чтобы они прочистили скважину. Худший вариант – насос застрянет окончательно, и скважину эксплуатировать не получится, она превратится в бесполезную дыру в земле.

Не всегда все может заканчиваться так печально. Многое зависит от структуры грунта в скважине. Чем мельче частицы, тем легче они срываются с места и несутся к фильтру, увлекаемые потоком.

Все положительные отзывы об эксплуатации вибрационного насоса в скважине связаны именно с тем, что порода грунта представляет сбой крупный песок, кварц или даже каменные фракции. Тогда частички пород не проникают внутрь фильтра, а скапливаются вокруг него.

Если же порода представляет собой супесь или мелкозернистый песок, то скважина будет «песковать», пока не забьется насос.

На насос вибрационный погружной цена самая низкая среди всех насосов. В сравнении с центробежным насосом разница может составлять 300 – 500 %. Если вибрационный насос «Ручеек» или «Малыш» можно приобрести за 30 – 40 у.е., то центробежный обойдется не дешевле 80 – 150 у.е. Именно низкая стоимость соблазняет многих рискнуть и установить вибрационник в скважину. Но оправдан ли этот риск? Ведь помимо того, что может забиться фильтр на трубе, породы скважины начинают разрушаться и двигаться под действием вибраций, и закончится это может обвалом всей скважины, а иногда и фундамента дома, если скважина находится рядом.

Но вибрации насоса можно использовать и с пользой для скважины. Новые только что пробуренные скважины разрабатывают и увеличивают их дебет с помощью вибрационных насосов. Разрушение пород от вибраций играет в таком случае в нашу пользу. Но производить подобные работы должен только специалист.

 

Характеристики и параметры вибрационных насосов

 

Выбирая насос, необходимо обратить внимание на его характеристики.

Производительность – главный параметр любого насоса. Подбирать ее необходимо с таким расчетом, чтобы она ни в коем случае не превышала дебет источника. Обычно производительность вибрационных насосов делится на три категории: низкая – 360 л/час, средняя – 750 л/час, высокая – 1500 л/час, но бывают модели и 2000 – 3000 л/час.

Высота подъема воды – очень важный показатель. Так как источник воды находится на удалении от потребителя, то необходимо просчитать, какой напор должен обеспечивать насос, чтобы давление воды в потребителе было нормальным. Для расчета необходимо сложить глубину установки насоса, расстояние от земли до зеркала, добавить длину трубопровода и накинуть еще 20 % потерь. Минимальный напор, который обеспечивают вибрационные насосы – 40 м, чаще всего используют те модели, которые подают воду на 60 м, более мощные модели встречаются реже – до 80 м.

Глубина погружения у всех вибрационных насосов одинакова – 7 м.

Внешний диаметр может быть от 76 мм до 106 мм. Если планируется использовать агрегат в скважине, его диаметр должен быть чуть меньше диаметра обсадной трубы.

Расположение водозабора в насосе – сверху или снизу – очень важно. Если водозабор находится сверху насоса, то он не будет засасывать песок со дна источника. Располагать такой насос необходимо на 30 см выше дна.

Если водозабор находится снизу, то засасывания песка и других мелких частиц не избежать. Такие модели можно использовать для прокачки скважины, для откачки грязной воды из колодца, подвала или траншеи. Располагать агрегат необходимо на 100 см выше дна.

Важно! Вибрационные насосы с нижним водозабором могут перегреваться, если насос останется без воды. Поэтому многие не рекомендуют их использовать. На самом деле важно покупать насос с термозащитой, не зависимо от того, где находится водозабор.

Термозащита – защита от перегрева в случае аварийной ситуации, например, если заклинит поршень или произойдет скачок напряжения. Также опасен «сухой ход» насоса. Во всех случая катушки сердечника перегреваются, и может произойти повреждение как при коротком замыкании. В моделях вибрационных насосов с верхним забором воды термозащита устроена примитивно, ею служит то, что корпус агрегата находится под водой, которая всегда его охлаждает, но только в том случае, если насос погружен полностью в воду.  В вибрационных насосах «Малыш» московского завода с нижним забором воды несколько более совершенный механизм термозащиты, как только обмотка сердечника перегревается, насос отключается и включается снова только после того, как остынет.

 

Слабые места погружных вибрационных насосов

 

Несмотря на простую конструкцию и принцип работы, а также неприхотливость в обслуживании, все же у вибрационного насоса есть слабые места, о которых стоит знать.

  • Не любят холостой/сухой ход. Если модель насоса не оснащена термозащитой, то даже 5 – 30 секунд работы вхолостую достаточно, что обмотка перегрелась и  повредилась. И это при погружении насоса в воду, если же насос не опустить в воду и включить, то повреждения могут быть в несколько раз больше.
  • Резьбовые соединения раскручиваются. Под действием вибрации резьба крепления поршня и обратных клапанов раскручивается. Не лишним будет сразу после покупки вибрационного насоса заменить все стандартные гайки на самоконтрящиеся.
  • Коррозия болтов корпуса. Как показывает демонстрирующее насос вибрационный погружной фото, его корпус выполнен из алюминия, но вот болты крепления корпуса почему-то стальные, ржавеющие. Даже покрытие цинком не способно защитить их от влияния воды. После покупки их необходимо заменить болтами из цветных металлов.
  • Резиновые детали насоса быстро изнашиваются под воздействием песка и мелких частиц. В результате производительность и эффективность насоса падают. Бороться с такой бедой можно тем, что закрепить металлическую сетку на всасывающем отверстии насоса.
  • Довольно часто даже в новых насосах обратный клапан закреплен недостаточно или наоборот – слишком сильно. Поэтому необходимо отрегулировать крепление. Для этого опустив насос в воду, необходимо проверить, как он открывается и по необходимости подтянуть гайки или заодно – заменить на самоконтрящиеся.
  • Чувствительность к перепадам напряжения. Падение напряжения всего на 10 % снижают производительность насоса в 2 раза. Например, если насос может подавать воду на 40 м в высоту, то при напряжении 200 В, он сможет поднять только на 20 м. Повышение же напряжения увеличивает напор, но одновременно с этим нагрузка на механические узлы и детали насоса также возрастает. Например, появляется биение штока, в результате чего износ резинового поршня/диафрагмы и штока возрастает. Поэтому использовать вибрационный насос необходимо обязательно со стабилизатором напряжения.

 

Какой вибрационный насос лучше

 

На рынке можно встретить модели вибрационных насосов российских, украинских, белорусских и китайских производителей. Все они довольно качественны, хоть и имеют ряд отличий. А вот зарубежные модели из Италии и Германии встретить сложно, их практически не завозят. Причина проста – рынок насыщен отечественным товаром, который в достаточной мере удовлетворяет потребности покупателей.

На насос вибрационный погружной стоимость стабильна и диапазон цен невелик от 30 до 50 у.е. и практически не зависит от производителя.

Вибрационный насос «Малыш» — самый востребованный на территории СНГ. Он снискал себе завидную славу и репутацию надежного агрегата. Производят насосы с названием «Малыш» разные заводы, среди которых «АЭК Динамо» (Москва) и «Электродвигатель» (Бавлены). Характеристики этих насосов необходимо обязательно уточнять, так как можно встретить вибрационный насос «Малыш» с верхним водозабором, а можно и с нижним. А вот такой важной деталью, как термозащита, оснащены все модели «Малышей», что и послужило гарантией их надежности и долговечности.

Вибрационный насос «Ручеек» популярен не меньше «Малыша». Данные модели выполнены с верхним забором воды и обладают напором в 60 м. Производят их несколько разных заводов: продукт ОАО «Ливгидромаш» (Россия) носит название «Ручеек», а вот продукт ОАО «Техноприбор» (Белоруссия) называется «Ручеек 1». И как показывают испытания, характеристики у них разные. Например, «Ручеек» российский поднимает воду на 50 м объемом 598 л/час, а белорусский «Ручеек 1» всего на 30 м и 300 л/час.

Вибрационный насос «Водолей» украинского производства несколько подороже своих собратьев (50 у.е.). Модельный ряд агрегатов данного производителя достаточно широк и многообразен, поэтому можно подобрать насос под любые нужды: с напором 90 – 100 м, производительностью 1500 л/час, с двумя обратными клапанами. Абсолютно все модели украинских «Водолеев» оснащены термозащитой. Обратите внимание, что российский продукт с аналогичным названием значительно уступает по характеристикам и возможностям украинскому.

Выбирая погружной вибрационный насос, помимо основных характеристик следует обратить внимание на мелкие конструктивные мелочи, облегчающие его эксплуатацию. Например, длинный кабель в прочной резиновой обмотке/изоляции позволит использовать насос при любой температуре. Длина электрокабеля должна быть такой, чтоб без проблем довести вилку до розетки. Также немаловажными будут удобные резьбовые соединения и наличие универсального переходника, что позволяет подсоединить стандартную водопроводную трубу на 25 мм или 19 мм.

 

Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

Устройство погружного вибрационного насоса | Строительный портал

При выборе насоса для дачи или загородного дома хочется, чтобы он был простым, надежным, экономичным, удобным и главное – дешевым. Именно таким является насос вибрационный погружной, на который обращают внимание многие дачники в первую очередь. С помощью такого насоса можно поливать огород, откачивать воду из подвала или открытого водоема, брать воду из колодца. В данной статье мы подробно остановимся на том, как устроен вибрационный насос и как он работает. Эти знания дадут нам возможность разобраться, где насос такого типа покажет себя в лучшем виде, а где его использовать не стоит. Низкая цена вибрационных насосов неизменно привлекает покупателей, но также немаловажно будет обратить внимание на характеристики и параметры агрегата. И хоть они неприхотливы в обслуживании, все же имеют слабые места.

  1. Устройство погружного вибрационного насоса
  2. Принцип работы вибрационного насоса
  3. Как можно использовать погружной вибрационный насос
  4. Можно ли использовать вибрационный насос в скважине
  5. Характеристики и параметры вибрационных насосов
  6. Слабые места погружных вибрационных насосов
  7. Какой вибрационный насос лучше
  8. Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

 

Устройство погружного вибрационного насоса

 

Внутреннее устройство вибрационного насоса довольно простое, всего несколько основных элементов, определяющих специфику работы агрегата.

  1. Силовой элемент насоса. Представляет собой электромагнит, который состоит из П-образного сердечника. Сердечник магнита набран из пластин электротехнической стали и намотан обмоткой, с покрытием изолирующим лаком. Сердечник залит эпоксидной смолой с кварцевым песком и находится в силовой части насоса. Магнит фиксируется смолой, которая к тому же изолирует обмотки, препятствуя их соприкосновению с водой, песок же необходим для улучшения отвода тепла.
  2. Вибратор состоит из второй части магнита П-образной формы, на котором закреплен шток. С обратной стороны штока закреплен амортизатор – резиновая шайба.  От качества амортизатора зависит производительность и экономичность всего агрегата. За амортизатором находится пластиковая дистанционная муфта, опирающаяся на него, данная муфта изолирует камеру насоса, в которую набирается вода, от электрической части. Внутри муфты находится диафрагма, которая направляет и фиксирует шток.
  3. Нагнетающая камера для воды, которая в дальнейшем выдавливается из этой камеры в трубопровод по каналам 11.
  4. Всасывающая камера. Сюда поступает вода из источника.
  5. Амортизатор, который иногда бывает защищен металлическим кольцом.
  6. Шайбы. Если добавлять и уменьшать количество шайб, можно регулировать ход поршня, а соответственно и производительность.
  7. Шток. Бывают модели вибрационных насосов, в которых шток чуть длиннее и выступает во всасывающую камеру. В этой камере внутри отлиты ушки в виде направляющего кольца, по которому ходит шток. Такая конструкция несколько увеличивает производительность насоса, так как движение штока ограничено и его смещения в поперечном направлении сведены к минимуму.
  8. Обратные клапаны. В данном случае представляют собой резиновые вставки-грибки. Через обратный клапан вода поступает внутрь всасывающей камеры, но не выходит обратно, так как при сдавливании поршнем клапан закрывается. Очень важно, чтобы обратный клапан был эластичен и в хорошем состоянии, так как в противном случае или при загрязнении мусором он не будет плотно закрываться при сдавливании поршнем, и часть воды будет уходить обратно в источник.
  9. Гайка, закрепляющая и фиксирующая поршень.
  10. Резиновый поршень является самой главной рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.
  11. Каналы для отвода воды в трубопровод. При повышении давления в нагнетающей камере вода выдавливается по каналам в трубопровод.

Из всех деталей износу подлежит резиновый поршень и обратные клапаны, если вода грязная. Остальные элементы и детали достаточно долговечны, хотя излишние вибрации могут значительно ускорить выход их из строя.

 

Принцип работы вибрационного насоса

 

Вибрационный насос работает за счет изменения давления в нагнетающей камере насоса. Подсос воды во всасывающую камеру обеспечивается возвратно-поступательными движениями резиновой диафрагмы/поршня.

Если рассматривать более детально, то выглядит это примерно так. Когда агрегат включается в электрическую сеть, на обмотку катушки подается ток и вокруг образуется магнитное поле. В результате катушка П-образного сердечника (1) намагничивается и притягивает к себе вибратор (2) – катушку, находящуюся в нагнетающей камере.

В результате этого резиновый поршень/диафрагма (10) через шток (7) изгибается внутрь и подтягивается ближе к нагнетающей камере, поэтому во всасывающей камере (4) создается разрежение, давление уменьшается. Пространство всасывающей камеры заполняется водой, которая подсасывается через обратные клапаны (8) из источника.

Сама суть переменного тока такова, что на некоторое мгновение намагничивание исчезает, шток (7) отбрасывается обратно с помощью амортизатора (5). Поршень начинает давить на воду, находящуюся внутри всасывающей камеры, там повышается давление. Так как обратные клапаны (8) закрыты давлением воды, ей не остается ничего другого, как устремляться в нагнетающую камеру (3).

Когда намагничивание снова появляется и шток оттягивается назад вместе с поршнем, в нагнетающей камере повышается давление и вода вытесняется по каналам (11) к трубопроводу. В это же самое время во всасывающей камере происходит разрежение и нагнетание воды из источника.

Такие такты – намагничивание/размагничивание – происходят с частотой 100 раз в секунду. Возвратно-поступательные движения штока, по сути, являются вибрациями, за что данный вид насосов получил название «вибрационный».

 

Как можно использовать погружной вибрационный насос

 

Конструкция вибрационных насосов достаточно проста, поэтому они не требуют к себе особенного отношения и являются неприхотливыми агрегатами. В них ничего не нужно смазывать, так как нет вращающихся деталей и подшипников. Механизм практически не нагревается при работе, поэтому детали изнашиваются меньше. Вибрационные насосы беспрепятственно перекачивают щелочную воду, не боятся минеральных солей в воде и могут работать при любых температурах окружающей среды. Все говорит о надежности агрегата, но все же давайте задумаемся вот над чем.

Вибрации, заставляющие воду нагнетаться из источника, а затем продвигаться к трубопроводу, могут действовать разрушающе. Собственно, любые вибрации действуют разрушающе. Под действием вибраций смещается то, что не должно двигаться, а должно быть статично. Знание именно этого свойства и определяет, где можно устанавливать вибрационные насосы, а в каких случаях  их использовать нельзя.

Использование вибрационного насоса:

  • Откачать воду из колодца, который только что выкопали или, когда необходимо осмотреть водоносные ключи или почистить его.
  • Подавать воду из колодца для жизни.
  • Подавать воду из открытого водного источника – реки, озера, бассейна, искусственного водоема.
  • Подача воды из емкости – бака, цистерны и др.
  • Откачать воду из затопленного помещения, траншеи, подвала, котлована и др.

Возможно, вы обратили внимание, что в данном списке нет привычного всем варианта, когда вибрационный насос используется для подачи воды из скважины. Насос погружной вибрационный отзывы оставляет самые разные. Одни говорят, что у них вибрационный насос «Малыш» стоит в скважине уже лет 10 и прекрасно работает, а у других и скважина пришла в негодность, и фундамент дома обвалился.

 

Можно ли использовать вибрационный насос в скважине

Понимание процессов, происходящих внутри скважины, помогает правильно подобрать погружной насос для нее. Также становится понятным, почему вибрационные насосы использовать нельзя.

Представьте себе колодец, в котором стоит погружной насос вибрационного типа. Вода будет выкачиваться из колодца, пока она там есть. Когда воды станет мало, со дна начнет подниматься песок и будет засасываться насосом вместе с водой. Как результат, на выходе – грязная вода с песком. Но достаточно отключить насос и дать воде отстояться, как песок оседает, и снова становится нормально. А что же со скважиной?

Труба, по которой поднимается вода из скважины, опущена до самого водоносного слоя и на конце имеет сетчатый фильтр с мелкой ячейкой. Этот фильтр задерживает мелкие фракции, которые засасываются вместе с водой, и предотвращает их попадание в трубопровод. В процессе эксплуатации вокруг сетчатого фильтра образуется конус из песка различной фракции. В спокойном состоянии данный конус фактически является дополнительным фильтром, не пропускающим взвешенные частицы внутрь трубы.

Что же произойдет, если опустить в скважину вибрационный насос? Как только насос включится, конус начнет двигаться. Происходит своеобразная сепарация породы: крупные частицы поднимаются вверх конуса, а мелкие пылеватые частички песка опускаются вниз – к самому фильтру. Вы можете пронаблюдать подобную картину, если просто воздействуете вибрацией на сыпучие породы – они попросту начнут «плыть».

Если частички мелкого песка будут такого же размера, что и мелкие ячейки фильтра, то фильтр забьется, и поток воды уменьшится – говорят, дебет скважины уменьшился.

Если частички мелкого песка оказываются меньше ячеек фильтра, то пылеватые частички проникают внутрь трубы и заполняют ее. Это может привести к двум результатам:

  1. Песок будет подниматься вместе с засасываемой водой и на выходе будет вода с песком. В таком случае говорят «скважина пескует».
  2. Песок полностью забьет трубу и насос. В таком случае говорят «скважина заилилась».

Термин «заилилась» в данном случае не уместен, конечно, но его используют, так как слово простое и запоминающееся. Более правильно происходящий процесс называть «кольматацией фильтра пылеватым песком».

Но сути это не меняет, в результате кольматации у хозяина неизбежно будут серьезные проблемы. Лучший вариант – у него получится поднять вибрационный насос наверх и почистить его, а затем позвать специалистов, чтобы они прочистили скважину. Худший вариант – насос застрянет окончательно, и скважину эксплуатировать не получится, она превратится в бесполезную дыру в земле.

Не всегда все может заканчиваться так печально. Многое зависит от структуры грунта в скважине. Чем мельче частицы, тем легче они срываются с места и несутся к фильтру, увлекаемые потоком.

Все положительные отзывы об эксплуатации вибрационного насоса в скважине связаны именно с тем, что порода грунта представляет сбой крупный песок, кварц или даже каменные фракции. Тогда частички пород не проникают внутрь фильтра, а скапливаются вокруг него.

Если же порода представляет собой супесь или мелкозернистый песок, то скважина будет «песковать», пока не забьется насос.

На насос вибрационный погружной цена самая низкая среди всех насосов. В сравнении с центробежным насосом разница может составлять 300 – 500 %. Если вибрационный насос «Ручеек» или «Малыш» можно приобрести за 30 – 40 у.е., то центробежный обойдется не дешевле 80 – 150 у.е. Именно низкая стоимость соблазняет многих рискнуть и установить вибрационник в скважину. Но оправдан ли этот риск? Ведь помимо того, что может забиться фильтр на трубе, породы скважины начинают разрушаться и двигаться под действием вибраций, и закончится это может обвалом всей скважины, а иногда и фундамента дома, если скважина находится рядом.

Но вибрации насоса можно использовать и с пользой для скважины. Новые только что пробуренные скважины разрабатывают и увеличивают их дебет с помощью вибрационных насосов. Разрушение пород от вибраций играет в таком случае в нашу пользу. Но производить подобные работы должен только специалист.

 

Характеристики и параметры вибрационных насосов

 

Выбирая насос, необходимо обратить внимание на его характеристики.

Производительность – главный параметр любого насоса. Подбирать ее необходимо с таким расчетом, чтобы она ни в коем случае не превышала дебет источника. Обычно производительность вибрационных насосов делится на три категории: низкая – 360 л/час, средняя – 750 л/час, высокая – 1500 л/час, но бывают модели и 2000 – 3000 л/час.

Высота подъема воды – очень важный показатель. Так как источник воды находится на удалении от потребителя, то необходимо просчитать, какой напор должен обеспечивать насос, чтобы давление воды в потребителе было нормальным. Для расчета необходимо сложить глубину установки насоса, расстояние от земли до зеркала, добавить длину трубопровода и накинуть еще 20 % потерь. Минимальный напор, который обеспечивают вибрационные насосы – 40 м, чаще всего используют те модели, которые подают воду на 60 м, более мощные модели встречаются реже – до 80 м.

Глубина погружения у всех вибрационных насосов одинакова – 7 м.

Внешний диаметр может быть от 76 мм до 106 мм. Если планируется использовать агрегат в скважине, его диаметр должен быть чуть меньше диаметра обсадной трубы.

Расположение водозабора в насосе – сверху или снизу – очень важно. Если водозабор находится сверху насоса, то он не будет засасывать песок со дна источника. Располагать такой насос необходимо на 30 см выше дна.

Если водозабор находится снизу, то засасывания песка и других мелких частиц не избежать. Такие модели можно использовать для прокачки скважины, для откачки грязной воды из колодца, подвала или траншеи. Располагать агрегат необходимо на 100 см выше дна.

Важно! Вибрационные насосы с нижним водозабором могут перегреваться, если насос останется без воды. Поэтому многие не рекомендуют их использовать. На самом деле важно покупать насос с термозащитой, не зависимо от того, где находится водозабор.

Термозащита – защита от перегрева в случае аварийной ситуации, например, если заклинит поршень или произойдет скачок напряжения. Также опасен «сухой ход» насоса. Во всех случая катушки сердечника перегреваются, и может произойти повреждение как при коротком замыкании. В моделях вибрационных насосов с верхним забором воды термозащита устроена примитивно, ею служит то, что корпус агрегата находится под водой, которая всегда его охлаждает, но только в том случае, если насос погружен полностью в воду.  В вибрационных насосах «Малыш» московского завода с нижним забором воды несколько более совершенный механизм термозащиты, как только обмотка сердечника перегревается, насос отключается и включается снова только после того, как остынет.

 

Слабые места погружных вибрационных насосов

 

Несмотря на простую конструкцию и принцип работы, а также неприхотливость в обслуживании, все же у вибрационного насоса есть слабые места, о которых стоит знать.

  • Не любят холостой/сухой ход. Если модель насоса не оснащена термозащитой, то даже 5 – 30 секунд работы вхолостую достаточно, что обмотка перегрелась и  повредилась. И это при погружении насоса в воду, если же насос не опустить в воду и включить, то повреждения могут быть в несколько раз больше.
  • Резьбовые соединения раскручиваются. Под действием вибрации резьба крепления поршня и обратных клапанов раскручивается. Не лишним будет сразу после покупки вибрационного насоса заменить все стандартные гайки на самоконтрящиеся.
  • Коррозия болтов корпуса. Как показывает демонстрирующее насос вибрационный погружной фото, его корпус выполнен из алюминия, но вот болты крепления корпуса почему-то стальные, ржавеющие. Даже покрытие цинком не способно защитить их от влияния воды. После покупки их необходимо заменить болтами из цветных металлов.
  • Резиновые детали насоса быстро изнашиваются под воздействием песка и мелких частиц. В результате производительность и эффективность насоса падают. Бороться с такой бедой можно тем, что закрепить металлическую сетку на всасывающем отверстии насоса.
  • Довольно часто даже в новых насосах обратный клапан закреплен недостаточно или наоборот – слишком сильно. Поэтому необходимо отрегулировать крепление. Для этого опустив насос в воду, необходимо проверить, как он открывается и по необходимости подтянуть гайки или заодно – заменить на самоконтрящиеся.
  • Чувствительность к перепадам напряжения. Падение напряжения всего на 10 % снижают производительность насоса в 2 раза. Например, если насос может подавать воду на 40 м в высоту, то при напряжении 200 В, он сможет поднять только на 20 м. Повышение же напряжения увеличивает напор, но одновременно с этим нагрузка на механические узлы и детали насоса также возрастает. Например, появляется биение штока, в результате чего износ резинового поршня/диафрагмы и штока возрастает. Поэтому использовать вибрационный насос необходимо обязательно со стабилизатором напряжения.

 

Какой вибрационный насос лучше

 

На рынке можно встретить модели вибрационных насосов российских, украинских, белорусских и китайских производителей. Все они довольно качественны, хоть и имеют ряд отличий. А вот зарубежные модели из Италии и Германии встретить сложно, их практически не завозят. Причина проста – рынок насыщен отечественным товаром, который в достаточной мере удовлетворяет потребности покупателей.

На насос вибрационный погружной стоимость стабильна и диапазон цен невелик от 30 до 50 у.е. и практически не зависит от производителя.

Вибрационный насос «Малыш» — самый востребованный на территории СНГ. Он снискал себе завидную славу и репутацию надежного агрегата. Производят насосы с названием «Малыш» разные заводы, среди которых «АЭК Динамо» (Москва) и «Электродвигатель» (Бавлены). Характеристики этих насосов необходимо обязательно уточнять, так как можно встретить вибрационный насос «Малыш» с верхним водозабором, а можно и с нижним. А вот такой важной деталью, как термозащита, оснащены все модели «Малышей», что и послужило гарантией их надежности и долговечности.

Вибрационный насос «Ручеек» популярен не меньше «Малыша». Данные модели выполнены с верхним забором воды и обладают напором в 60 м. Производят их несколько разных заводов: продукт ОАО «Ливгидромаш» (Россия) носит название «Ручеек», а вот продукт ОАО «Техноприбор» (Белоруссия) называется «Ручеек 1». И как показывают испытания, характеристики у них разные. Например, «Ручеек» российский поднимает воду на 50 м объемом 598 л/час, а белорусский «Ручеек 1» всего на 30 м и 300 л/час.

Вибрационный насос «Водолей» украинского производства несколько подороже своих собратьев (50 у.е.). Модельный ряд агрегатов данного производителя достаточно широк и многообразен, поэтому можно подобрать насос под любые нужды: с напором 90 – 100 м, производительностью 1500 л/час, с двумя обратными клапанами. Абсолютно все модели украинских «Водолеев» оснащены термозащитой. Обратите внимание, что российский продукт с аналогичным названием значительно уступает по характеристикам и возможностям украинскому.

Выбирая погружной вибрационный насос, помимо основных характеристик следует обратить внимание на мелкие конструктивные мелочи, облегчающие его эксплуатацию. Например, длинный кабель в прочной резиновой обмотке/изоляции позволит использовать насос при любой температуре. Длина электрокабеля должна быть такой, чтоб без проблем довести вилку до розетки. Также немаловажными будут удобные резьбовые соединения и наличие универсального переходника, что позволяет подсоединить стандартную водопроводную трубу на 25 мм или 19 мм.

 

Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

Устройство погружного вибрационного насоса | Строительный портал

При выборе насоса для дачи или загородного дома хочется, чтобы он был простым, надежным, экономичным, удобным и главное – дешевым. Именно таким является насос вибрационный погружной, на который обращают внимание многие дачники в первую очередь. С помощью такого насоса можно поливать огород, откачивать воду из подвала или открытого водоема, брать воду из колодца. В данной статье мы подробно остановимся на том, как устроен вибрационный насос и как он работает. Эти знания дадут нам возможность разобраться, где насос такого типа покажет себя в лучшем виде, а где его использовать не стоит. Низкая цена вибрационных насосов неизменно привлекает покупателей, но также немаловажно будет обратить внимание на характеристики и параметры агрегата. И хоть они неприхотливы в обслуживании, все же имеют слабые места.

  1. Устройство погружного вибрационного насоса
  2. Принцип работы вибрационного насоса
  3. Как можно использовать погружной вибрационный насос
  4. Можно ли использовать вибрационный насос в скважине
  5. Характеристики и параметры вибрационных насосов
  6. Слабые места погружных вибрационных насосов
  7. Какой вибрационный насос лучше
  8. Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

 

Устройство погружного вибрационного насоса

 

Внутреннее устройство вибрационного насоса довольно простое, всего несколько основных элементов, определяющих специфику работы агрегата.

  1. Силовой элемент насоса. Представляет собой электромагнит, который состоит из П-образного сердечника. Сердечник магнита набран из пластин электротехнической стали и намотан обмоткой, с покрытием изолирующим лаком. Сердечник залит эпоксидной смолой с кварцевым песком и находится в силовой части насоса. Магнит фиксируется смолой, которая к тому же изолирует обмотки, препятствуя их соприкосновению с водой, песок же необходим для улучшения отвода тепла.
  2. Вибратор состоит из второй части магнита П-образной формы, на котором закреплен шток. С обратной стороны штока закреплен амортизатор – резиновая шайба.  От качества амортизатора зависит производительность и экономичность всего агрегата. За амортизатором находится пластиковая дистанционная муфта, опирающаяся на него, данная муфта изолирует камеру насоса, в которую набирается вода, от электрической части. Внутри муфты находится диафрагма, которая направляет и фиксирует шток.
  3. Нагнетающая камера для воды, которая в дальнейшем выдавливается из этой камеры в трубопровод по каналам 11.
  4. Всасывающая камера. Сюда поступает вода из источника.
  5. Амортизатор, который иногда бывает защищен металлическим кольцом.
  6. Шайбы. Если добавлять и уменьшать количество шайб, можно регулировать ход поршня, а соответственно и производительность.
  7. Шток. Бывают модели вибрационных насосов, в которых шток чуть длиннее и выступает во всасывающую камеру. В этой камере внутри отлиты ушки в виде направляющего кольца, по которому ходит шток. Такая конструкция несколько увеличивает производительность насоса, так как движение штока ограничено и его смещения в поперечном направлении сведены к минимуму.
  8. Обратные клапаны. В данном случае представляют собой резиновые вставки-грибки. Через обратный клапан вода поступает внутрь всасывающей камеры, но не выходит обратно, так как при сдавливании поршнем клапан закрывается. Очень важно, чтобы обратный клапан был эластичен и в хорошем состоянии, так как в противном случае или при загрязнении мусором он не будет плотно закрываться при сдавливании поршнем, и часть воды будет уходить обратно в источник.
  9. Гайка, закрепляющая и фиксирующая поршень.
  10. Резиновый поршень является самой главной рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.
  11. Каналы для отвода воды в трубопровод. При повышении давления в нагнетающей камере вода выдавливается по каналам в трубопровод.

Из всех деталей износу подлежит резиновый поршень и обратные клапаны, если вода грязная. Остальные элементы и детали достаточно долговечны, хотя излишние вибрации могут значительно ускорить выход их из строя.

 

Принцип работы вибрационного насоса

 

Вибрационный насос работает за счет изменения давления в нагнетающей камере насоса. Подсос воды во всасывающую камеру обеспечивается возвратно-поступательными движениями резиновой диафрагмы/поршня.

Если рассматривать более детально, то выглядит это примерно так. Когда агрегат включается в электрическую сеть, на обмотку катушки подается ток и вокруг образуется магнитное поле. В результате катушка П-образного сердечника (1) намагничивается и притягивает к себе вибратор (2) – катушку, находящуюся в нагнетающей камере.

В результате этого резиновый поршень/диафрагма (10) через шток (7) изгибается внутрь и подтягивается ближе к нагнетающей камере, поэтому во всасывающей камере (4) создается разрежение, давление уменьшается. Пространство всасывающей камеры заполняется водой, которая подсасывается через обратные клапаны (8) из источника.

Сама суть переменного тока такова, что на некоторое мгновение намагничивание исчезает, шток (7) отбрасывается обратно с помощью амортизатора (5). Поршень начинает давить на воду, находящуюся внутри всасывающей камеры, там повышается давление. Так как обратные клапаны (8) закрыты давлением воды, ей не остается ничего другого, как устремляться в нагнетающую камеру (3).

Когда намагничивание снова появляется и шток оттягивается назад вместе с поршнем, в нагнетающей камере повышается давление и вода вытесняется по каналам (11) к трубопроводу. В это же самое время во всасывающей камере происходит разрежение и нагнетание воды из источника.

Такие такты – намагничивание/размагничивание – происходят с частотой 100 раз в секунду. Возвратно-поступательные движения штока, по сути, являются вибрациями, за что данный вид насосов получил название «вибрационный».

 

Как можно использовать погружной вибрационный насос

 

Конструкция вибрационных насосов достаточно проста, поэтому они не требуют к себе особенного отношения и являются неприхотливыми агрегатами. В них ничего не нужно смазывать, так как нет вращающихся деталей и подшипников. Механизм практически не нагревается при работе, поэтому детали изнашиваются меньше. Вибрационные насосы беспрепятственно перекачивают щелочную воду, не боятся минеральных солей в воде и могут работать при любых температурах окружающей среды. Все говорит о надежности агрегата, но все же давайте задумаемся вот над чем.

Вибрации, заставляющие воду нагнетаться из источника, а затем продвигаться к трубопроводу, могут действовать разрушающе. Собственно, любые вибрации действуют разрушающе. Под действием вибраций смещается то, что не должно двигаться, а должно быть статично. Знание именно этого свойства и определяет, где можно устанавливать вибрационные насосы, а в каких случаях  их использовать нельзя.

Использование вибрационного насоса:

  • Откачать воду из колодца, который только что выкопали или, когда необходимо осмотреть водоносные ключи или почистить его.
  • Подавать воду из колодца для жизни.
  • Подавать воду из открытого водного источника – реки, озера, бассейна, искусственного водоема.
  • Подача воды из емкости – бака, цистерны и др.
  • Откачать воду из затопленного помещения, траншеи, подвала, котлована и др.

Возможно, вы обратили внимание, что в данном списке нет привычного всем варианта, когда вибрационный насос используется для подачи воды из скважины. Насос погружной вибрационный отзывы оставляет самые разные. Одни говорят, что у них вибрационный насос «Малыш» стоит в скважине уже лет 10 и прекрасно работает, а у других и скважина пришла в негодность, и фундамент дома обвалился.

 

Можно ли использовать вибрационный насос в скважине

Понимание процессов, происходящих внутри скважины, помогает правильно подобрать погружной насос для нее. Также становится понятным, почему вибрационные насосы использовать нельзя.

Представьте себе колодец, в котором стоит погружной насос вибрационного типа. Вода будет выкачиваться из колодца, пока она там есть. Когда воды станет мало, со дна начнет подниматься песок и будет засасываться насосом вместе с водой. Как результат, на выходе – грязная вода с песком. Но достаточно отключить насос и дать воде отстояться, как песок оседает, и снова становится нормально. А что же со скважиной?

Труба, по которой поднимается вода из скважины, опущена до самого водоносного слоя и на конце имеет сетчатый фильтр с мелкой ячейкой. Этот фильтр задерживает мелкие фракции, которые засасываются вместе с водой, и предотвращает их попадание в трубопровод. В процессе эксплуатации вокруг сетчатого фильтра образуется конус из песка различной фракции. В спокойном состоянии данный конус фактически является дополнительным фильтром, не пропускающим взвешенные частицы внутрь трубы.

Что же произойдет, если опустить в скважину вибрационный насос? Как только насос включится, конус начнет двигаться. Происходит своеобразная сепарация породы: крупные частицы поднимаются вверх конуса, а мелкие пылеватые частички песка опускаются вниз – к самому фильтру. Вы можете пронаблюдать подобную картину, если просто воздействуете вибрацией на сыпучие породы – они попросту начнут «плыть».

Если частички мелкого песка будут такого же размера, что и мелкие ячейки фильтра, то фильтр забьется, и поток воды уменьшится – говорят, дебет скважины уменьшился.

Если частички мелкого песка оказываются меньше ячеек фильтра, то пылеватые частички проникают внутрь трубы и заполняют ее. Это может привести к двум результатам:

  1. Песок будет подниматься вместе с засасываемой водой и на выходе будет вода с песком. В таком случае говорят «скважина пескует».
  2. Песок полностью забьет трубу и насос. В таком случае говорят «скважина заилилась».

Термин «заилилась» в данном случае не уместен, конечно, но его используют, так как слово простое и запоминающееся. Более правильно происходящий процесс называть «кольматацией фильтра пылеватым песком».

Но сути это не меняет, в результате кольматации у хозяина неизбежно будут серьезные проблемы. Лучший вариант – у него получится поднять вибрационный насос наверх и почистить его, а затем позвать специалистов, чтобы они прочистили скважину. Худший вариант – насос застрянет окончательно, и скважину эксплуатировать не получится, она превратится в бесполезную дыру в земле.

Не всегда все может заканчиваться так печально. Многое зависит от структуры грунта в скважине. Чем мельче частицы, тем легче они срываются с места и несутся к фильтру, увлекаемые потоком.

Все положительные отзывы об эксплуатации вибрационного насоса в скважине связаны именно с тем, что порода грунта представляет сбой крупный песок, кварц или даже каменные фракции. Тогда частички пород не проникают внутрь фильтра, а скапливаются вокруг него.

Если же порода представляет собой супесь или мелкозернистый песок, то скважина будет «песковать», пока не забьется насос.

На насос вибрационный погружной цена самая низкая среди всех насосов. В сравнении с центробежным насосом разница может составлять 300 – 500 %. Если вибрационный насос «Ручеек» или «Малыш» можно приобрести за 30 – 40 у.е., то центробежный обойдется не дешевле 80 – 150 у.е. Именно низкая стоимость соблазняет многих рискнуть и установить вибрационник в скважину. Но оправдан ли этот риск? Ведь помимо того, что может забиться фильтр на трубе, породы скважины начинают разрушаться и двигаться под действием вибраций, и закончится это может обвалом всей скважины, а иногда и фундамента дома, если скважина находится рядом.

Но вибрации насоса можно использовать и с пользой для скважины. Новые только что пробуренные скважины разрабатывают и увеличивают их дебет с помощью вибрационных насосов. Разрушение пород от вибраций играет в таком случае в нашу пользу. Но производить подобные работы должен только специалист.

 

Характеристики и параметры вибрационных насосов

 

Выбирая насос, необходимо обратить внимание на его характеристики.

Производительность – главный параметр любого насоса. Подбирать ее необходимо с таким расчетом, чтобы она ни в коем случае не превышала дебет источника. Обычно производительность вибрационных насосов делится на три категории: низкая – 360 л/час, средняя – 750 л/час, высокая – 1500 л/час, но бывают модели и 2000 – 3000 л/час.

Высота подъема воды – очень важный показатель. Так как источник воды находится на удалении от потребителя, то необходимо просчитать, какой напор должен обеспечивать насос, чтобы давление воды в потребителе было нормальным. Для расчета необходимо сложить глубину установки насоса, расстояние от земли до зеркала, добавить длину трубопровода и накинуть еще 20 % потерь. Минимальный напор, который обеспечивают вибрационные насосы – 40 м, чаще всего используют те модели, которые подают воду на 60 м, более мощные модели встречаются реже – до 80 м.

Глубина погружения у всех вибрационных насосов одинакова – 7 м.

Внешний диаметр может быть от 76 мм до 106 мм. Если планируется использовать агрегат в скважине, его диаметр должен быть чуть меньше диаметра обсадной трубы.

Расположение водозабора в насосе – сверху или снизу – очень важно. Если водозабор находится сверху насоса, то он не будет засасывать песок со дна источника. Располагать такой насос необходимо на 30 см выше дна.

Если водозабор находится снизу, то засасывания песка и других мелких частиц не избежать. Такие модели можно использовать для прокачки скважины, для откачки грязной воды из колодца, подвала или траншеи. Располагать агрегат необходимо на 100 см выше дна.

Важно! Вибрационные насосы с нижним водозабором могут перегреваться, если насос останется без воды. Поэтому многие не рекомендуют их использовать. На самом деле важно покупать насос с термозащитой, не зависимо от того, где находится водозабор.

Термозащита – защита от перегрева в случае аварийной ситуации, например, если заклинит поршень или произойдет скачок напряжения. Также опасен «сухой ход» насоса. Во всех случая катушки сердечника перегреваются, и может произойти повреждение как при коротком замыкании. В моделях вибрационных насосов с верхним забором воды термозащита устроена примитивно, ею служит то, что корпус агрегата находится под водой, которая всегда его охлаждает, но только в том случае, если насос погружен полностью в воду.  В вибрационных насосах «Малыш» московского завода с нижним забором воды несколько более совершенный механизм термозащиты, как только обмотка сердечника перегревается, насос отключается и включается снова только после того, как остынет.

 

Слабые места погружных вибрационных насосов

 

Несмотря на простую конструкцию и принцип работы, а также неприхотливость в обслуживании, все же у вибрационного насоса есть слабые места, о которых стоит знать.

  • Не любят холостой/сухой ход. Если модель насоса не оснащена термозащитой, то даже 5 – 30 секунд работы вхолостую достаточно, что обмотка перегрелась и  повредилась. И это при погружении насоса в воду, если же насос не опустить в воду и включить, то повреждения могут быть в несколько раз больше.
  • Резьбовые соединения раскручиваются. Под действием вибрации резьба крепления поршня и обратных клапанов раскручивается. Не лишним будет сразу после покупки вибрационного насоса заменить все стандартные гайки на самоконтрящиеся.
  • Коррозия болтов корпуса. Как показывает демонстрирующее насос вибрационный погружной фото, его корпус выполнен из алюминия, но вот болты крепления корпуса почему-то стальные, ржавеющие. Даже покрытие цинком не способно защитить их от влияния воды. После покупки их необходимо заменить болтами из цветных металлов.
  • Резиновые детали насоса быстро изнашиваются под воздействием песка и мелких частиц. В результате производительность и эффективность насоса падают. Бороться с такой бедой можно тем, что закрепить металлическую сетку на всасывающем отверстии насоса.
  • Довольно часто даже в новых насосах обратный клапан закреплен недостаточно или наоборот – слишком сильно. Поэтому необходимо отрегулировать крепление. Для этого опустив насос в воду, необходимо проверить, как он открывается и по необходимости подтянуть гайки или заодно – заменить на самоконтрящиеся.
  • Чувствительность к перепадам напряжения. Падение напряжения всего на 10 % снижают производительность насоса в 2 раза. Например, если насос может подавать воду на 40 м в высоту, то при напряжении 200 В, он сможет поднять только на 20 м. Повышение же напряжения увеличивает напор, но одновременно с этим нагрузка на механические узлы и детали насоса также возрастает. Например, появляется биение штока, в результате чего износ резинового поршня/диафрагмы и штока возрастает. Поэтому использовать вибрационный насос необходимо обязательно со стабилизатором напряжения.

 

Какой вибрационный насос лучше

 

На рынке можно встретить модели вибрационных насосов российских, украинских, белорусских и китайских производителей. Все они довольно качественны, хоть и имеют ряд отличий. А вот зарубежные модели из Италии и Германии встретить сложно, их практически не завозят. Причина проста – рынок насыщен отечественным товаром, который в достаточной мере удовлетворяет потребности покупателей.

На насос вибрационный погружной стоимость стабильна и диапазон цен невелик от 30 до 50 у.е. и практически не зависит от производителя.

Вибрационный насос «Малыш» — самый востребованный на территории СНГ. Он снискал себе завидную славу и репутацию надежного агрегата. Производят насосы с названием «Малыш» разные заводы, среди которых «АЭК Динамо» (Москва) и «Электродвигатель» (Бавлены). Характеристики этих насосов необходимо обязательно уточнять, так как можно встретить вибрационный насос «Малыш» с верхним водозабором, а можно и с нижним. А вот такой важной деталью, как термозащита, оснащены все модели «Малышей», что и послужило гарантией их надежности и долговечности.

Вибрационный насос «Ручеек» популярен не меньше «Малыша». Данные модели выполнены с верхним забором воды и обладают напором в 60 м. Производят их несколько разных заводов: продукт ОАО «Ливгидромаш» (Россия) носит название «Ручеек», а вот продукт ОАО «Техноприбор» (Белоруссия) называется «Ручеек 1». И как показывают испытания, характеристики у них разные. Например, «Ручеек» российский поднимает воду на 50 м объемом 598 л/час, а белорусский «Ручеек 1» всего на 30 м и 300 л/час.

Вибрационный насос «Водолей» украинского производства несколько подороже своих собратьев (50 у.е.). Модельный ряд агрегатов данного производителя достаточно широк и многообразен, поэтому можно подобрать насос под любые нужды: с напором 90 – 100 м, производительностью 1500 л/час, с двумя обратными клапанами. Абсолютно все модели украинских «Водолеев» оснащены термозащитой. Обратите внимание, что российский продукт с аналогичным названием значительно уступает по характеристикам и возможностям украинскому.

Выбирая погружной вибрационный насос, помимо основных характеристик следует обратить внимание на мелкие конструктивные мелочи, облегчающие его эксплуатацию. Например, длинный кабель в прочной резиновой обмотке/изоляции позволит использовать насос при любой температуре. Длина электрокабеля должна быть такой, чтоб без проблем довести вилку до розетки. Также немаловажными будут удобные резьбовые соединения и наличие универсального переходника, что позволяет подсоединить стандартную водопроводную трубу на 25 мм или 19 мм.

 

Насос вибрационный погружной – видео-инструкция по ремонту

Устройство, принцип работы и установка вибрационного насоса

Сегодня мы разберемся в том, как работает самый простой и популярный в народе вид погружных насосов — вибрационные. Начнем мы, как обычно, с определения.

Что такое вибрационный насос

Вибрационный насос это погружной насос, поднимающий воду при помощи возвратно-поступательных движений поршня внутри насосной части.

Главное преимущество таких насосов их простота и низкая стоимость. Они являются оптимальными для решения многих задач.

Устройство вибрационного насоса

Внутреннее строение вибрационного насоса изображено ниже на рисунке:

Вибрационный насос с верхним забором воды

На рисунке изображен насос с верхним забором воды.

Вибрационный насос: принцип работы

Принцип работы его состоит в следующем:

  • Переменное напряжение в сети вызывает изменения в магнитном поле сердечника, который притягивает и отталкивает якорь поочередно.
  • В насосной части происходят возвратно-поступательные движения поршня, создающий давление (при помощи гидравлического удара) в напорной магистрали. Этот эффект и позволяет поднять воду из скважины наверх.

В насосах с нижним забором все происходит аналогично. Различно только расположение насосной и электрической части.

Электропривод насоса состоит из двух катушек, сердечника и кабеля питания. Для герметизации электропривода он заливается эпоксидной смолой.

Такой тип электропривода является наиболее простым и служит гораздо дольше чем подверженная износу насосная часть.

Насосная часть соединяется с электроприводом при помощи четырех винтов.

Применение вибрационного насоса

Вибрационные насосы могут применяться для решения самых разных задач.

Перечислим их в виде короткого списка:

  • Водоснабжение из скважин, колодцев и открытых водоемов.
  • Заполнение систем отопления — вибрационный насос используется вместо опрессовщика.
  • Откачка воды из глубоких подвалов — использование вибрационного насоса в качестве дренажного с большим напором.
  • Прокачка новых скважин от песка (уменьшает срок службы) — возможно и такое применение вибрационного насоса, но необходимо понимать, что такой насос может повреждать линзу, в которой под обсадной трубой собирается вода. Поэтому для прокачки скважин от песка лучше применять центробежный насос.

Правильная эксплуатация вибрационного насоса

Для того, чтобы срок службы вашего насоса не уменьшился, необходимо соблюдать правила эксплуатации.

Они будут следующими:

  • Запрещается эксплуатировать насос при повышенном напряжении.
  • Запрещается эксплуатация прибора с поврежденным шнуром питания.
  • Запрещается включать прибор без воды, во избежание перегрева насоса
  • Прибор должен работать непрерывно не более, чем 2 часа с последующим перерывом не менее 20 минут.
  • Запрещается перекачивать жидкости содержащие песок, грязь и нефтепродукты.

Установка вибрационного насоса

Начнем с того, что диаметр обсадной трубы скважины должен быть не менее 100 мм.

Прибор должен висеть вертикально, не касаясь стенок обсадной трубы.

Максимальная глубина погружения вибрационного насоса под воду составляет всего 3 метра.

На большую глубину прибор погружать нельзя, это может вызвать нарушение герметичности электрической части.

Для пояснения посмотрите следующий рисунок:

Установка вибрационного насоса горизонтально в колодец

  1. Насос.
  2. Хомут для обжима шланга.
  3. Трос, на котором подвешен прибор.
  4. Хомут-стяжка.
  5. Шланг.
  6. Шнур питания
  7. Подвес.
  8. Перекладина.
  9. Грунт.

Резюме статьи

Вибрационный насос очень удобен для перекачки малых объемов воды.

Также может использоваться и с другими целями (читать выше).

Для того, чтобы прибор работал весь заявленный срок службы необходимо придерживаться рекомендаций, которые изложены выше (необходимо ознакомиться с паспортом изделия).

Не рекомендуется использовать такой насос как основной для обеспечения водой загородного дома из скважины.

Для этой цели гораздо лучше подойдет центробежный глубинный насос.

На этом все, пишите вопросы в комментариях и делитесь статьей через социальные сети.

область применения, устройство и принцип работы

На чтение 6 мин Просмотров 47 Опубликовано Обновлено

Обустройство частного источника (скважины, родника или колодца) заключается в том числе и в монтаже специального оборудования для транспортировки воды к дому. Чаще мастера предпочитают использовать вибрационный насос с нижним забором воды или верхним. Это небольшое устройство имеет хорошую производительность и выгодную цену. Чаще выбирают насосы «Малыш» или «Ручеек».

Устройство и область применения

Устройство погружного вибрационного насоса

Чтобы понимать, что представляет собой этот небольшой колодезный/скважинный агрегат, нужно освоить его устройство. Состоит насос из таких частей:

  • Силовой элемент. Сюда входят сердечник и катушка. В тандеме они образуют магнит. Сердечник помещен в среду из кварцевого песка и эпоксидной смолы. Первый отводит тепловую энергию, а смола обеспечивает изоляцию обмотки от воды.
  • Вибратор. Это магнит, соединенный со штоком и амортизатором последовательно.
  • Муфта. Локализуется сразу за амортизатором и защищает электрическую составляющую насоса от негативного воздействия воды.
  • Нагнетающая камера для забора жидкости из колодца или скважины. Из нее вода далее транспортируется по шлангу наверх.
  • Поршень резиновый. Фиксируется на штоке и обеспечивает перепады давления в рабочей камере (нагнетание и разряжение). Движение резинового поршня немного ограничивает упор, который находится между ним и муфтой.
  • Входной клапан. Меняет свое положение в зависимости от давления в рабочей камере. При его падении клапан открывается. При увеличении — закрывается. В верхней части насоса стоит такой же клапан (выводящий). Он работает по обратному принципу. При повышении давления он открывается. При снижении — закрывается.

Ввиду своего простого строения, небольших габаритов и оптимальной производительности НПВ используют в таких случаях:

  • полив садово-огородных угодий для получения хорошего урожая;
  • откачивание воды из подтопленных помещений;
  • подача жидкости из скважины или колодца в автономную систему водоснабжения;
  • заполнение водой бассейна;
  • мойка авто во дворе или стирка ковров и др.

НПВ лишены вращающихся элементов, а это значит, что устройство не нуждается в смазке. Для погружного вибрационного насоса с верхним забором воды или с нижним в качестве смазывающего вещества выступает сама вода.

Принцип работы НПВ

Принцип действия вибрационного насоса

Работа вибрационного погружного насоса базируется на перепадах давления в рабочей камере. Выглядит это так:

  1. Включенный в сеть насос провоцирует к действию обмотку катушки, то есть создает электромагнитное поле.
  2. Оно в свою очередь тянет к себе вибратор, расположенный в нагнетательной камере.
  3. Происходит изгиб диафрагмы, что провоцирует падение давления в рабочей камере.
  4. Открывается входящий клапан и вода поступает в резервуар.
  5. Как только емкость наполняется, давление снова повышается, клапан закрывается, а вода уходит вверх по трубе.

Частота намагничивания/размагничивания колеблется в пределах 100 раз в течение секунды. В результате такой работы и возникают вибрации, благодаря которым насос получил свое название.

Модификации погружных вибрационных насосов

Схема НПВ с нижним и верхним забором воды

Все вибрационные насосы классифицируют на виды по нескольким категориям. По типу забора воды:

  • Нижнего нагнетания жидкости. Клапан расположен снизу.
  • Верхнего забора воды. Здесь входящий клапан размещен сверху.

По количеству клапанов НПВ делят на одноклапанные и двуклапанные. Второй вариант имеет большую мощность и производительность.

При этом все НПВ могут быть изготовлены из прочного пластика или алюминия.

Вибрационные погружные насосы классифицируют также по производителю на отечественные и зарубежные. Из отечественных самые распространенные: «Водолей» (он же Посейдон), «Кратон», «Ставр НПВ 300», насос ГМС «Малыш» со встроенной термозащитой, техноприбор «Ручеек» и др.

Критерии выбора

Выбирая НПВ, рекомендуется руководствоваться такими критериями:

  • Глубина погружения насоса. Рекомендуемые значения к конкретной модели сопоставляют с постоянным средним уровнем воды в источнике.
  • Производительность насоса. Она должна быть несколько меньше дебета скважины/колодца. Производительность измеряют в литрах за определенный промежуток времени.
  • Высота подъема воды и её транспортировки. Этот параметр в числе других указывают в технических характеристиках к агрегату.
  • Диаметр корпуса устройства. Особенно если НПВ приобретается для скважины. Сечение колбы насоса должно быть меньше диаметра обсадной трубы, иначе агрегат не войдет в нее.

Желательно не эксплуатировать вибрационный погружной насос для воды с температурой выше 35 градусов.

Этапы монтажа НПВ

Установка в открытом водоеме

Для устройства насоса в скважине или колодца необходимо выполнить работы в такой последовательности:

  1. Сварка прочного металлического каркаса, на котором будет закреплен агрегат. Раму устанавливают сверху колодца или обсадной трубы.
  2. Растягивают на земле шланг/трубу и электрошнур от насоса параллельно друг другу.
  3. Ко входному отверстию НПВ крепят клапан, а к нему муфту.
  4. Последнюю соединяют с трубой для подачи воды.
  5. Электрокабель параллельно крепят к трубе с помощью хомутов. Провод не должен быть сильно натянут, допустимо его легкое провисание. Для крепежа кабеля используют хомуты. Можно пользоваться и изолентой, но она менее надежна. Со временем её кусочки могут попасть в воду и забить насос.
  6. К НПВ дополнительно фиксируют капроновый страховочный трос. Именно на нем будет висеть агрегат. Стальной трос лучше не брать, так как он со временем ржавеет и приходит в непригодность. В результате может произойти обрыв агрегата.
  7. Удерживая насос за страховочный трос, его опускают на нужную глубину и фиксируют к раме. Здесь же крепят электрокабель и трубу.

Держать НПВ за провод при погружении запрещено.

Преимущества и недостатки погружных вибрационных насосов

Все НПВ имеют ряд преимуществ и недостатков. К плюсам относят:

  • оптимальная производительность;
  • возможность перекачки грязной воды с примесями песка, грунта и другого мелкофракционного мусора;
  • исключение перегрева при работе в холодной воде;
  • надежность ввиду отсутствия сложных узлов в устройстве;
  • выгодная стоимость;
  • срок эксплуатации до 10 лет.

К минусам относят:

  • Нетерпимость насоса к холостому ходу. Если уровень воды в источнике упадет и агрегат проработает так хотя бы 5-25 секунд, он выйдет из строя.
  • Чувствительность к перепадам напряжения. Даже если оно изменится в меньшую сторону на 10%, насос не будет работать производительно. При сачке напряжения детали НПВ изнашиваются в разы быстрее.
  • Износ резиновых элементов. Особенно в воде с примесью песка.
  • Раскручивание всех резьбовых соединений. Чтобы этого не происходило, лучше сразу их заменить.

Как правило, износ резиновых деталей не является критическим. Достаточно лишь самостоятельно заменить их, и агрегат снова будет качать воду.

При правильной эксплуатации и учете всех рабочих параметров агрегата в момент его покупки насос отлично справляется с обеспечением водой небольшого загородного дома с семьей из 2-3 человек.

Принцип работы вибрационных насосов

Самая полная информация по теме: «принцип работы вибрационных насосов» с полным описанием и комментариями от профессионального мастера.

Бытовые погружные вибрационные насосы: конструкция, принцип действия и основные критерии выбора

Вибрационные погружные насосы марки «Малыш» и прочие модификации, которые работают по тому же принципу, очень активно используются дачниками не только для полива, но и для откачивания воды из подвалов, погребов после паводка и пр. Они обладают высокой производительностью, способны подавать воду на очень большое расстояние и создавать довольно большое давление. Цены на эти насосы сравнительно невысоки.

Погружные насосы выпускаются в наше время под немалым количеством различных брендов, тем не менее, по своим техническим характеристикам различаются они не слишком сильно. При выборе насоса практически каждый из нас в первую очередь обращает внимание на его производительность. Как известно, чем выше мощность насоса, тем больше и его производительность в литрах. Однако, даже имея абсолютно одинаковую мощность, различные модели насосов могут иметь разную производительность, что зависит от конструкции их электродвигателей.

Для кого-то помимо этих параметров немаловажной будет функция «термозащиты» насоса, которая присутствует у насосов марки «Малыш». Оснащенный данной функцией насос не сгорит даже в том случае, если останется без воды. Он просто автоматически отключится. Конечно, не имеет смысла переплачивать за данную «фишку», если насос будет использоваться, скажем, только лишь для полива участка из колодца. Но если насос планируется использовать для откачивания воды из залитого погреба, то данная функция будет весьма полезна. Можно конечно контролировать процесс и постоянно держать насос под присмотром, но это, согласитесь, не совсем удобно.

Нет тематического видео для этой статьи.

Видео (кликните для воспроизведения).

Конструкция любого вибрационного насоса однотипна и включает в себя такие элементы как корпус, вибратор и электромагнит.

Конструкция вибрационного погружного насоса

На рисунке ниже представлена схема сборки насоса «Ручеек».

Схема сборки насоса «Ручеек»

Электромагнит имеет в своем составе пару намотанных медным эмалированным проводом катушек и П-образный сердечник из листовой электротехнической стали. Установленный в корпус сердечник с катушками заливается эпоксидным компаундом, который не только является изоляционным материалом, но и служит для отвода тепла от катушек к корпусу насоса. Компаунд изготавливается из пластификатора, эпоксидной смолы, отвердителя и улучшающего теплопроводность кварцевого песка.

Вибратор представляет собой якорь с запрессованным внутри него штоком. Устанавливаемая на штоке резиновая пружина служит амортизатором. От качества ее изготовления зависит экономичность насоса, а также некоторые другие параметры.

Насосы марок «Малыш» и «Ручеек» имеют в своей конструкции амортизаторы, изготовленные исключительно из натурального каучука, длительное время подвергаемого вулканизации, что обеспечивает стабильность работы насоса.

Установленная через дистанционную муфту на соответствующем от амортизатора расстоянии резиновая диафрагма обеспечивает направление штока и является его дополнительной опорой. Диафрагма разделяет также электрическую камеру от гидравлической, находящейся под давлением. Благодаря упору обеспечивается фиксация диафрагмы в корпусе насоса и ее сжатие. На конце штока располагается резиновый поршень.

Последним важным узлом насоса является корпус с расположенным в нем клапаном, который перекрывает входные отверстия. Между корпусом насоса и клапаном имеется зазор, равный 0,6– 0,8мм, дающий возможность жидкости беспрепятственно вытекать при отсутствии давления. Клапан, несмотря на то, что он производится из высококачественной резины, является в то же время наиболее уязвимой составляющей насоса и выходит из строя в первую очередь.

Погружные вибрационные насосы являются насосами инерционного типа. Принцип действия инерционных насосов основан на возбуждении колебательных процессов в жидкости, способствующих ее перемещению. Переменная сила тока посредством упругого амортизатора превращается в механические колебания поршня и якоря. Вибрируя, поршень создает в стакане гидравлический удар. Одновременно с этим происходит закрытие входных отверстий клапаном, в результате чего вода выталкивается в напорный патрубок.

При включении насоса в сеть якорь притягивается к магниту. Каждые полпериода токовой волны полюса перемагничиваются, и якорь обратно откидывается амортизатором. Таким образом, за один период якорь притягивается дважды, а, учитывая, что частота переменного тока в нашей стране и в Европе составляет 50 Гц, за одну секунду якорь притягивается к магниту 100 раз. Соответственно, поршень, находящийся с якорем на одном штоке, вибрирует с этой же частотой.

Ограниченное клапаном и поршнем пространство в корпусе насоса образует гидравлическую камеру. Что же происходит при колебании поршня в гидравлической камере? Поскольку перекачиваемая насосами вода представляет собой смесь двух компонентов, содержащую растворенный и нерастворенный воздух, она имеет некоторую упругость, а, соответственно, при механическом воздействии пружинит. Вода разжимается и сжимается подобно пружине и в напорный патрубок вытесняются ее излишки. Таким вот нехитрым способом и осуществляется перекачивание воды насосом. Клапан при этом не только обеспечивает впуск воды, но и ограничивает ее выход через всасывающие отверстия.

Выпускаемые ОАО «Ливгидромаш» насосы «Ручеек» имеют классическую конструкцию, т.е. электропривод располагается внизу, а всасывающие отверстия сверху. При такой компоновке захват примесей со дна исключается, кроме того улучшается охлаждение. Насос способен работать на протяжении длительного времени в погруженном состоянии с открытыми всасывающими отверстиями на воздух. В соответствии с международными стандартами насос должен проработать в таком состоянии семь часов. Насосы, у которых всасывающие отверстия находятся наверху, такие испытания выдерживают. Тем не менее, для работы в критических условиях стоит все же покупать насосы с термореле, которое выключает насос в случае перегрева, вероятность которого повышается в условиях ограниченного объема или при повышении напряжения свыше допустимой нормы. Естественно, стоимость такого насоса будет выше, но экономить на этом не целесообразно.

ОАО Бавленский завод «Электродвигатель» производит насосы «Малыш» различного конструктивного исполнения. Так, с нижним размещением всасывающих отверстий выпускаются насосы «Малыш» и «Малыш К». Последний снабжен термореле для выключения при перегрузках. На насосе «Малыш М» всасывающие отверстия расположены наверху. Преимуществом насоса «Малыш-3» является то, что его можно использовать в трехдюймовых скважинах, т.е. в тех скважинах, внутренний диаметр обсадной трубы в которых составляет 80 мм.

Нет тематического видео для этой статьи.

Видео (кликните для воспроизведения).

При выборе насоса с нижним размещением всасывающих отверстий рекомендуется покупать насос, снабженный термореле, чтобы его можно было спокойно оставить без присмотра. Многие полагают, что насосы с нижним водозабором предпочтительнее использовать в мелких водоемах. Это достаточно спорное мнение, ведь тот же насос с верхним водозабором будет замечательно работать, если расположить его горизонтально.

В комплект с насосом в обязательном порядке должен входить капроновый трос, необходимый для монтажа и крепления насоса. Капроновый трос не проводит ток, что исключает поражение электрическим током из-за пробоя изоляции. Использование для закрепления стального троса вызывает перетирание проушин в корпусе насоса.

Несмотря на то, что насосы от российских производителей имеют II класс защиты от поражения током и испытания изоляции на прочность осуществляются под напряжением 3750В, прикасаться ко включенному в электросеть насосу все-таки не желательно, дабы не испытывать судьбу. Если проводка имеет заземление, то желательно покупать насосы по I классу защиты, т.е. снабженные евровилкой. Покупая насос, укомплектованный евровилкой, проверьте, чтобы провод не был двухжильным, а его сечение, согласно международному стандарту, составляло не менее 2х0,75мм. Остерегайтесь подделок!

Насосы не следует комплектовать шлангами, внутренний диаметр которых меньше 19мм (3/4²), поскольку это вызывает перегрузку насоса и ведет к потере производительности.

К основным характеристикам вибрационных погружных насосов относятся:

номинальный напор подъема воды вибрационным насосом означает то, что вода поднимается с глубины насосом в условиях оптимального режима эксплуатации. Этот показатель одинаков практически для всех погружных вибрационных насосов и составляет 40 метров.

максимальный подъем воды вибрационным насосом характеризуется предельным напором. Стандартная величина этого параметра составляет 60 метров. Но одинакова она не у всех вибрационных насосов.

номинальная подача – величина, характеризующая возможность насоса перекачивать определенный объем воды за минуту или за час. У вибрационных насосов этот показатель равен 0,43 м 3 /час. Максимальная подача воды вибрационным насосом, определяемая при его работе без напора, варьируется в пределах от 1 до 1,5 м 3 /ч в зависимости от регулировки.

Данные о различных параметрах погружных насосов, представленные в рекламе разных производителей и указанные в табличках, весьма противоречивы.

На маркировке подавляющего большинства насосов отечественного производителя указывается номинальный напор при номинальной подаче.

Особое внимание следует обратить на маркировку китайских аналогов вибрационных насосов. Здесь указывается величина максимального напора – 60–80м. Это напор при абсолютно перекрытой подаче. Фактически же эти насосы при номинальном напоре (40 м) качают значительно меньше воды по сравнению с насосами «Малыш» или «Ручеек».

Потребляемая насосами мощность указывается в интервале 180–300 Вт. На деле же насосы, отрегулированные на номинальные параметры, в диапазоне по напору 1– 40м потребляют мощность 190–220Вт. Большим плюсом вибрационных насосов является их способность работать при свойственных сельской местности колебаниях напряжения. С увеличением напряжения увеличиваются ток, мощность и производительность. В случае понижения напряжения сети до 200В производительность насоса уменьшается на 25%.

Указанная в маркировке насоса глубина погружения означает, на какую максимальную глубину под слой воды возможно погружение данного насоса. Производители остановились на стандартных трех метрах, несмотря на то, что оболочка погружных насосов способна выдержать и гораздо большее давление. Для ливенских «Ручейков» и бавленских «Малышей» этого вполне достаточно. Однако не должно возникнуть никаких проблем, если эти же насосы утопить на глубину до 5-7 метров.

2 комментария на

Бытовые погружные вибрационные насосы: конструкция, принцип действия и основные критерии выбора

Статья порадовала. Впервые узнал, что оказывается вода состоит из двух компонентов содержащих растворённый и нерастворенный воздух, поэтому обладает упругостью. Интересно , отечественная наука знает об этом выдающимся открытии или до сих пор пребывает в неведении?

Ну, …это, безусловно, ахина. В рили = гибкая юбка поршня является и перепускным клапаном в такте нагнетания. Не будем строги — человек старался … в целом ничё.

В населенных пунктах, в которых есть необходимость забора воды из колодца или скважины актуальным является вопрос приобретения насоса. Для автоматизации процесса выбирают агрегаты высокопроизводительные и надежные.

К таким устройствам относится вибрационный насос.

Электронасос состоит из таких деталей:

  1. Виброблок.
  2. Камера нагнетания.
  3. Амортизатор.
  4. Шайба.
  5. Шток.
  6. Резиновая вставка.
  7. Гайка.
  8. Поршень из резины.
  9. Водяной канал.
  10. Силовой элемент.
  11. Камера всасывания.

Схематическое устройство вибрационного насоса

Первый элемент отвечает за производительность и экономичность всего агрегата. Элемент окружен амортизатором и состоит из якоря. Шток прикреплен на якоре в качестве которого выступает магнит П-образный. Из камеры нагнетания происходит поступление воды через каналы в трубопровод.

Амортизатор защищен кольцом из металла. С помощью количества шайб и хода поршня меняется производительность всего агрегата. Удлиненный шток увеличивает производительность за счет уменьшения поперечного сечения. Резиновая вставка выполняет функцию обратного клапана заключающуюся в препятствии вытекания воды которая попала в насос. Напор жидкости снижается за счет отсутствия вставок или загрязнения мусором.

Вибрационный насос для колодцев или водоемов

С помощью гайки поршень из резины фиксируется. Продолжительность эксплуатации поршня из резины зависит от чистоты воды. Если в воде большое количество песка, то деталь быстро ломается и ее приходится менять. Вода из камеры проходит через канал. Внутри силовой части расположен сердечник, который заливается эпоксидной смолой и песком кварцевым. Камера всасывания отвечает за всасывание жидкости.
к меню ↑

Когда вибрационный насос включается в силовом отделении происходит намагничивание сердечника, который притягивает вибрационную катушку. Воде, через шток, поршень передает движение.

Намагниченность проходит за несколько секунд, и амортизатор отбрасывает шток. Воде передается сжимающее усилие и она находит выход в камеру нагнетания после чего поступает в трубопровод. Этот процесс проходит около ста раз за секунду.

В зависимости от вида забора жидкости существуют два типа устройств:

  • верхнего забора воды;
  • нижнего забора воды.

У первого типа клапан всасывания размещен сверху. У второго-снизу. При заниженном уровне жидкости, насос с верхним забором воды чаще всего приходит в неисправность. Аппарат с нижним забором воды чаще втягивают песок и другие примеси грунта. Такие механизмы чаще перегреваются и ломаются. Для исключения перегрева аппарат должен иметь термозащиту.

Материал корпуса может быть:

  • из алюминиевого сплава;
  • из прочного пластика.

Недостаток первого в подверженности коррозии. Преимущество-прочность. Второй менее прочный, однако не поддается коррозии.

Вибрационные погружные насосы

В зависимости от количества клапанов насосы вибрационные делятся на:

  • насос вибрационный с одно клапанный;
  • двух клапанный.

Вибрационный насос с одним клапаном менее мощный нежели двух клапанный.

По странам производителям подразделяются:

  • отечественного изготовления;
  • импортного изготовления.

Импортные аппараты отличаются дороговизной как при покупке так и при обслуживании и ремонте. Отечественные аппараты более бюджетны, по качеству не уступают импортным. Агрегат дачник 2 функционирует при напряжении двести двадцать Вольт. При массе в четыре килограмма создает напор семьдесят метров. При глубине скважины от восьмидесяти метров мощность аппарата снижается.

Устройство является универсальным благодаря эксплуатации как для подачи воды в собственную систему так и для полива огорода, приусадебных участков. При использовании для подачи питьевой воды обязательно снабжается шлангом из пищевой пластмассы или резины.

Вибрационный насос для колодца Патриот при весе три с половиной килограмма обладает производительностью восемнадцать литров в минуту. Мощность-двести пятьдесят Вт, поднимает воду на шестьдесят метров. Марка Патриот выпускает разнообразные модели аппаратов с разными эксплуатационными возможностями и подходящими к различным требованиям.

Вибрационный насос «Ручеек» после длительного использования

Вибрационный насос Ручеек, Беларусь, поднимает воду на высоту шестьдесят метров, весит четыре килограмма и работает от сети с напряжением в двести двадцать Вольт. Снабжен металлической петлей для подвешивания. Белоруссия производит агрегаты, отличающиеся высоким качеством и надежностью при низкой стоимости.

Вибрационный погружной насос при установке размещают ниже обратного клапана. Это снижает риск обезвоживания системы. Вибрационный насос размещается вне скважины, поскольку вибрация благотворно влияет на запесочивание. Наличие фильтров для вибрационных насосов способствует защите от попадания песка и частиц грунта в жидкость.
к меню ↑

Перед тем как приобретать механизм, стоит ознакомиться с признаками качественности.

Важнейшим аргументом качественного аппарата являются показатели его производительности. Производители предлагают модели с показателем критерия до тысячи двухсот литров в минуту. В зависимости от численности проживающих в помещении людей рассчитывается потребление воды, после чего подбирается модель необходимой производительности.

Длина электрического шнура подбирается в зависимости от удаленности электрической розетки. Это обеспечит удобство при использовании аппарата.

Возможность подъема воды на высоту является еще одним важным фактором. Этот показатель варьируется в пределах от сорока до девяносто метров. Чем дальше колодец от места потребления воды, тем показатель выше. При расчете стоит учитывать, что потери давления при поставке воды составляют двадцать процентов. Для точности расчета суммируют глубину погружения агрегата промежуток от зеркала воды до верхнего уровня грунта и продолжительности трубы. Таким образом расчет будет произведен точно, а модель аппарата будет подобрана правильно.

Насос «Ручеек» в разобранном виде

Диаметр скважины или колодца должны соответствовать габаритам устройства. Для правильной эксплуатации механизм должен быть таких размеров, чтоб при его работе, корпус не касался стенок скважины, поскольку это приведет к засорению источника и поломке механизма. Поскольку габариты аппаратов варьируются в пределах от семидесяти шести до ста миллиметров, то колодец должен быть не менее восьмидесяти пяти миллиметров в диаметре.

Постоянный напор зависит от напряжения сети. Когда напряжение низкое, напор значительно падает, когда напряжение высокое, агрегат перегревается и происходит поломка. Для сведения к минимуму таких ситуаций механизмы обеспечиваются термозащитой, что дает возможность эксплуатации при скачках в сети.

Стабилизаторы напряжения обеспечивают продолжительности работы аппаратов без перегрева. Это связано со спецификой режима работы и отдыха механизмов. Они не могут работать непрерывно.

Для эксплуатации в зимний период подойдут модели, имеющиеся прорезиненный провод электропитания. Универсальный вид переходника обеспечивает соединение со шлангом любого диаметра. Для обеспечения постоянной подачей воды к выбору аппарата подходят ответственно и изучают все нюансы.

Расчет необходимого напора воды для выбора насоса

Вибрационные погружные насосы удачные механизмы для обеспечения водой дачных участков. Выбрав подходящую к своим условиям модель пользователи с радостью получают свободный и постоянный доступ к воде.

Сегодня мы разберемся в том, как работает самый простой и популярный в народе вид погружных насосов — вибрационные. Начнем мы, как обычно, с определения.

Вибрационный насос — погружной насос, поднимающий воду при помощи возвратно-поступательных движений поршня внутри насосной части. Главное преимущество таких насосов их простота и низкая стоимость. Они являются оптимальными для решения многих задач.

На рисунке изображен насос с верхним забором воды. Принцип работы его состоит в следующем:

  • Переменное напряжение в сети вызывает изменения в магнитном поле сердечника, который притягивает и отталкивает якорь поочередно.
  • В насосной части происходят возвратно-поступательные движения поршня, создающий давление (при помощи гидравлического удара) в напорной магистрали. Этот эффект и позволяет поднять воду из скважины наверх.

В насосах с нижним забором все происходит аналогично. Различно только расположение насосной и электрической части.

Электропривод насоса состоит из двух катушек, сердечника и кабеля питания. Для герметизации электропривода он заливается эпоксидной смолой. Такой тип электропривода является наиболее простым и служит гораздо дольше чем подверженная износу насосная часть. Насосная часть соединяется с электроприводом при помощи четырех винтов.

Вибрационные насосы могут применяться для решения самых разных задач. Перечислим их в виде короткого списка:

  • Водоснабжение из скважин, колодцев и открытых водоемов.
  • Заполнение систем отопления — вибрационный насос используется вместо опрессовщика.
  • Откачка воды из глубоких подвалов — использование вибрационного насоса в качестве дренажного с большим напором.
  • Прокачка новых скважин от песка (уменьшает срок службы) — возможно и такое применение вибрационного насоса, но необходимо понимать, что такой насос может повреждать линзу, в которой под обсадной трубой собирается вода. Поэтому для прокачки скважин от песка лучше применять центробежный насос.

Для того, чтобы срок службы вашего насоса не уменьшился, необходимо соблюдать правила эксплуатации. Они будут следующими:

  • Запрещается эксплуатировать насос при повышенном напряжении.
  • Запрещается эксплуатация прибора с поврежденным шнуром питания.
  • Запрещается включать прибор без воды, во избежание перегрева насоса
  • Прибор должен работать непрерывно не более, чем 2 часа с последующим перерывом не менее 20 минут.
  • Запрещается перекачивать жидкости содержащие песок, грязь и нефтепродукты.

Начнем с того, что диаметр обсадной трубы скважины должен быть не менее 100 мм. Прибор должен висеть вертикально, не касаясь стенок обсадной трубы. Максимальная глубина погружения вибрационного насоса под воду составляет всего 3 метра. На большую глубину прибор погружать нельзя, это может вызвать нарушение герметичности электрической части. Для пояснения посмотрите следующий рисунок:

  1. Насос.
  2. Хомут для обжима шланга.
  3. Трос, на котором подвешен прибор.
  4. Хомут-стяжка.
  5. Шланг.
  6. Шнур питания
  7. Подвес.
  8. Перекладина.
  9. Грунт.

Вибрационный насос очень удобен для перекачки малых объемов воды. Также может использоваться и с другими целями (читать выше). Для того, чтобы прибор работал весь заявленный срок службы необходимо придерживаться рекомендаций, которые изложены выше (необходимо ознакомиться с паспортом изделия). Не рекомендуется использовать такой насос как основной для обеспечения водой загородного дома из скважины. Для этой цели гораздо лучше подойдет центробежный глубинный насос. На этом все, пишите вопросы в комментариях и делитесь статьей через социальные сети.

Устройство и принцип действия вибрационного насоса

Многие дачники, выбирая агрегат для дачи, отдают предпочтение недорогим, надёжным, простым и экономичным насосам вибрационного типа. С его помощью можно решать много задач – поливать огород, качать воду из колодца или открытого водоёма, осушать затопленный подвал. В нашей статье мы подробно изучим, как сконструирован вибрационный насос, а также его принцип работы. Такие знания помогут вам определиться с выбором агрегата. Эти неприхотливые в обслуживании и сравнительно недорогие насосы имеют свои слабые стороны. Чтобы принять правильное решение о целесообразности использования такого оборудования, необходимо разбираться в характеристиках и знать все недостатки подобных агрегатов.

Все погружные вибрационные агрегаты, в том числе и насос Малыш, имеют довольно простое строение :

Важно: наиболее уязвимыми деталями насосного оборудования данного типа являются резиновый поршень и обратный клапан. Они особенно сильно реагируют на загрязнённую воду. Остальные детали насосов Малыш и других агрегатов вибрационного типа довольно долговечные. Однако из-за сильных вибраций они могут выйти из строя.

Все вибрационные насосы работают за счёт того, что давление в нагнетающей камере постоянно изменяется. Закачка воды в эту ёмкость осуществляется посредством возвратно-поступательных движений поршня.

Принцип действия погружной вибрационной модели насоса выглядит так:

  1. После включения оборудования в сеть на обмотку катушки поставляется ток, который способствует возникновению магнитного поля.
  2. Из-за намагничивания катушки вокруг сердечника к ней притягивается вибратор, расположенный в нагнетательной камере.
  3. Благодаря этому резиновый поршень посредством штока изгибается и приближается к нагнетательной камере. За счёт этого во всасывающей ёмкости снижается давление.
  4. Это способствует тому, что во всасывающую камеру затягивает воду из источника через обратный клапан.
  5. Переменный ток способствует тому, что на небольшой промежуток времени намагничивание исчезает. В результате этого шток возвращается обратно благодаря амортизатору.
  6. Поршень давит на воду, которая находится во всасывающей ёмкости. Это приводит к повышению давления в камере.
  7. Поскольку обратный клапан находится в закрытом состоянии из-за давления воды, жидкость устремляется в нагнетательную камеру.
  8. Когда намагничивание возвращается, шток с поршнем отодвигается назад, способствуя повышению давления в нагнетательной камере. Благодаря этому вода продвигается по каналу к магистральному трубопроводу. В этот же момент во всасывающей ёмкости давление понижается, за счёт чего жидкость засасывается из источника.

Важно знать: поскольку такт намагничивания и размагничивания повторяется около 100 раз/сек., то движения штока превращаются в вибрации. Именно поэтому агрегаты и получили название вибрационных насосов.

Благодаря несложной конструкции Малыш и другие погружные насосы вибрационного типа простые в обслуживании. Поскольку в насосе нет вращающихся частей и сложных механизмов, ничего не нужно смазывать. Это способствует тому, что детали практически не нагреваются и меньше изнашиваются. Вибрационные насосы для колодцев могут перекачивать даже воду, насыщенную щелочами или минеральными солями. Они могут функционировать при любой температуре среды.

Однако вибрации, создаваемые насосом Малыш или другой моделью такого оборудования, сами по себе довольно разрушительные. Из-за вибраций может происходить смещение конструкций гидротехнического сооружения, а также подниматься ил и мусор со дна источника. Именно это свойство и откладывает отпечаток на сферу использования данных агрегатов.

Вибрационный агрегат Малыш или другую модель можно использовать для таких целей:

  • С помощью такого оборудования можно производить откачивание воды из только что выкопанного колодца для его раскачки.
  • Чтобы почистить колодец или осмотреть водоносные ключи, необходимо откачать всю воду. С этой задачей справится вибрационный насосный агрегат.
  • Оборудование можно использовать для перекачивания воды из колодца в хозяйственных, питьевых и бытовых целях.
  • Насос подходит для перекачки воды из цистерны, бака, резервуара, озера, реки, бассейна или другого водоёма.
  • Для осушения затопленных помещений, котлованов, подвалов, траншей.

Внимание: вибрационный насос для скважины лучше не использовать, поскольку вибрации от этого оборудования могут негативно повлиять на целостность гидротехнического сооружения. Однако иногда владельцы дач и загородных домов с успехом используют агрегат Малыш в скважине.

Чтобы понять, почему нельзя использовать вибрационный насос для скважины, нужно разобраться в тонкостях процессов, происходящих в гидротехническом сооружении. Как правило, трубопровод, по которому происходит откачивание воды из скважины, опускается до самого водоносного горизонта. На конце этой трубы стоит сетчатый фильтр, который задерживает мелкие примеси и не даёт им попадать в трубопровод вместе с водой. В результате этого со временем на этом фильтре собирается много мусора, песка, ила и частичек глины. В итоге налёт может принимать конусовидную форму.

Поскольку любой мощный вибрационный агрегат, будь то Малыш или другая модификация, создаёт сильные вибрации во время работы, от которых конус из примесей приходит в движение. В итоге крупные частицы мусора поднимаются наверх конуса, а мелкие опускаются глубже к поверхности фильтра. Это приведёт к уплотнению мелких примесей на сетке и засорению фильтра настолько, что он не будет пропускать воду. В итоге дебет гидротехнического сооружения понизится.

Может возникнуть и другая ситуация. Работа вибрационного насоса способствует формированию в воде вихревого потока, который будет поднимать со дна сооружения мелкие примеси, не задерживающиеся сеткой фильтра. Это может привести к двум вариантам исхода:

  • Мелкий песок будет засасываться с водой, и из крана у вас будет течь вода с песком. Обычно в этом случае говорят, что скважина «пескует».
  • Если песок забьёт насосное оборудование и трубопровод, то подача воды прекратиться и можно говорить, что скважина заилилась.

Очень многое при эксплуатации вибрационного агрегат Малыш в скважине зависит от породы грунта, в котором пробурено гидротехническое сооружение. Многие владельцы с успехом используют подобное оборудование в скважине. Всё дело в том, что их конструкции построены в плотных породах из камня, кварца, крупного песка. В итоге крупные частицы породы не могут забивать фильтр, и насос вместе со всем гидротехническим сооружением работает исправно. А вот те владельцы, которые использовали подобное оборудование в скважине, построенной на мелкий песок или супесь, очень быстро столкнуться с заиливанием или пескованием скважины.

Однако иногда даже в сооружениях, возведённых в плотной каменной породе, вибрационный агрегат может нанести вред. Всё дело в том, что постоянные вибрации, создаваемые прибором, могут со временем вызвать смещение деталей обсадной колонны. Это может привести к обвалу скважины, а если гидротехническое сооружение находится недалеко от дома, то и разрушению фундамента.

Хотя в некоторых случаях вибрация агрегата может быть полезной. Например, подобное оборудование с успехом используется для разработки и прокачки новых скважин. Небольшое разрушение породы в этом случае способствует увеличению производительности гидротехнического сооружения. Однако выполнять работу по раскачке водозабора может только специалист.

При выборе вибрационного агрегата стоит обратить внимание на такие параметры:

  • Производительность насосного оборудования не должна превышать дебет источника. Как правило, такие насосы могут иметь низкую производительность (370 л/ч), среднюю (750 л/ч) и высокую (от 1500 до 3000 л/ч).
  • Высота подъёма жидкости . При выборе этого параметра необходимо учесть глубину, на которой установлен насос, протяжённость горизонтального трубопровода до дома и прибавить 20 % на потери. Насосы вибрационного типа могут давать напор от 40 до 80 м.
  • Глубина погружения у подобных агрегатов одинаковая и равна 7 м.
  • Внешний диаметр равен 76-106 мм. Для скважин нужно выбирать агрегаты с диаметром меньшим, чем внутреннее сечение обсадной колонны.
  • Расположение всасывающего отверстия на корпусе может быть сверху или снизу. Лучше выбирать агрегаты с верхним расположением всасывающего патрубка, поскольку так прибор не сможет засасывать воду с песком со дна источника. Располагать агрегат стоит не ближе 30 см от днища водозабора. Агрегаты с нижним расположением всасывающего патрубка подходят для прокачки скважины или колодца, для откачки воды из затопленного подвала, котлована или траншеи. При этом прибор размещается на 10 см выше дна.

Важно: чтобы вибрационный агрегат с нижним всасывающим отверстием не перегревался, лучше использовать модели с термозащитой.

Хоть вибрационное насосное оборудование и отличается простой, неприхотливостью и приемлемой ценой, всё же у него есть свои слабые места. Так, при эксплуатации прибора стоит учесть следующее:

Автор статьи: Борис Купинов

Здравствуйте. Меня зовут Борис. Я уже более 7 лет работаю прорабом в строительной компании. Я считаю, что в настоящее время являюсь профессионалом в своей области и хочу помочь всем посетителям сайта решать разнообразные вопросы. Все материалы для сайта собраны и тщательно переработаны с целью донести как можно доступнее всю нужную информацию. Перед применением описанного на сайте желательна консультация с профессионалами.

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью:

Оценка 3.2 проголосовавших: 37

Вибрационные насосы — устройство, виды, ремонт своими руками



Вибрационные насосы для воды – это качественные надежные агрегаты, предназначенные для забора жидкости из скважины или колодца. Данные устройства отличаются длительными сроками эксплуатации и не требуют постоянного ухода.

Устройство вибрационного насоса

Конструкция вибронасоса состоит из таких элементов:

  • Вибрационный блок;
  • Амортизатор;
  • Шток;
  • Шайба;
  • Вставка из резины;
  • Резиновый поршень;
  • Гайка;
  • Водяной канал;
  • Камера всасывания;
  • Силовое устройство.

Вибрационный блок в устройстве отвечает за показатели производительности и экономичности прибора. Этот элемент состоит из якоря, вокруг которого расположен амортизатор. К якорю крепится шток, роль которого играет магнит П-образной формы. Вода из камеры нагнетания поступает в трубопровод через водяной канал.

В качестве защиты амортизатора выступает металлическое кольцо. Производительность агрегата может меняться посредством регулировки длины поршневого хода и количества шайб. Этот показатель может повышаться при увеличении длины штока. При этом поперечное сечение уменьшается.

Роль обратного клапана играет резиновая вкладка. Она препятствует вытеканию воды, попавшей в насос. В случае износа резиновых вставок напор жидкости становится меньше.

Резиновый поршень фиксируется в устройстве посредством гайки. Продолжительность его службы может меняться в зависимости от чистоты всасываемой жидкости. Если в ней много песка, то элемент приходится часто менять. Силовая часть насоса оборудуется сердечником, внутри которого находится кварцевый песок и эпоксидная смола. За всасывание воды отвечает специальная камера внутри агрегата.

Принцип работы вибрационного насоса

Зная о том, как работает вибрационный насос, его владельцу будет гораздо легче устранять неисправности агрегата. Принцип действия устройства основан на намагничивании сердечника, притягивающего вибрационную катушку. Это происходит сразу же после запуска насоса. После этого поршень посредством стока передает движение воде и проталкивает ее дальше.

Процесс намагничивания занимает несколько секунд, за которые амортизатор пружинит и отбрасывает шток. Усилие сжимания передается жидкости, и она поступает в камеру нагнетания. Сразу же после этого вода вытекает в трубопровод. Частота всего этого процесса может достигать количества до 100 раз в секунду.

Классификация вибрационных агрегатов для забора воды

По типу забора жидкости данные устройства делятся на два вида:

  • Вибрационный насос с верхним забором воды – у такого агрегата всасывающий клапан располагается сверху. Если уровень жидкости в скважине или колодце занижен, то насос может быстро прийти в негодность;
  • Устройство с нижним забором воды – данный насос гораздо чаще всасывает различные примеси почвы. Из-за этого агрегаты этого типа быстрее перегреваются и приходят в негодность. Чтобы исключить возможность перегрева, устройство должно оснащаться термической защитой.

По типу материала корпуса насосы могут быть:

  • Алюминиевыми – они быстрее подвергаются образованию коррозии, однако лучше переносят механические повреждения;
  • Пластиковые – не ржавеют, однако их легче повредить при ударе.

По количеству клапанов существуют такие разновидности приборов:

  • Одноклапанные – отличается меньшей мощностью;
  • Двухклапанные – имеют высокую мощность, но обладают более сложной конструкцией.

Многие эксперты также различают насосы по их стране-производителю. Импортные агрегаты более дорогостоящие в плане покупки и ремонта. Отечественные устройства стоят меньше, но отличаются более низким качеством.

Какие факторы следует учесть при покупке?

Чтобы выбрать действительно качественный насос, необходимо изучить ряд его свойств. К ним относится:

  • Производительность устройства – для этого необходимо рассчитать приблизительное количество потребляемой воды всеми живущими в доме людьми. Максимальная производительность предлагаемых сегодня агрегатов – 1200 л./мин.;
  • Напряжение сети в доме – при низком напряжении агрегат теряет напор, а при слишком высоком может перегреться. Чтобы избежать этого, следует выбирать устройства с термической защитой;
  • Возможность использования агрегата зимой – такие устройства оборудуются прорезиненным проводом и универсальным переходником.

Изучив все эти факторы, вам будет гораздо легче подобрать качественный вибрационный насос, который оптимально подойдет конкретно под ваши задачи.

Рейтинг вибрационных насосов – изучаем, какой вибрационный насос лучше

Чтобы не запутаться в широком выборе устройств вибрационного типа, предлагаем изучить наш обзор наиболее качественных насосных агрегатов. В наш ТОП-4 вошли:

    • На четвертом места расположились модели компании «Тайфун». Эти устройства отличается высокой мощностью, работают от сети 220 В, и нередко используются для грязной воды. Наиболее известной считается модель «Тайфун-2». Она обладает мощностью в 240 Ватт, создает давление в 9 бар и может перекачивать воду на высоту 90 метров. Отличные технические характеристики данного насоса сделали его одним из лидеров на отечественном рынке;
  • На третьем места располагаются насосы высокого давления «Калибр». Самый известный представитель – модель «Калибр НВ-200». Она способна перекачивать воду на высоту до 40 метров, имеет мощность в 200 Вт и производительность в 72 м3 за час работы;
  • Второе место занимают агрегаты для чистки колодцев компании «Карапуз». Особого внимания среди них заслуживает модель «Карапуз-В» с верхним забором воды. При невысокой цене этот агрегат создает напор на высоту до 70 метров, а его производительность составляет 1 м3 за час работы;
  • Лидерами нашего обзора стали насосы марки «Patriot», а именно модель «Patriot-VP». Создаваемый агрегатом напор составляет 72 метра, производительность – 1,09 м3 за час работы, а мощность – 250 Ватт. Модель отличается высоким качеством сборки и прочным корпусом.

Перечисленные модели могут дать фору любому насосу, который находится в их ценовой категории. При этом, большинство из них гораздо дешевле своих аналогов.

Несмотря на высокую надежность вибрационных насосов, со временем они ломаются. Ниже рассмотрим основные неисправности агрегатов и способы их устранения своими руками.

Вибрационный насос гудит, но не качает воду – причины и решение

Спустя определенное время после покупки каждый владелец вибрационного насоса замечает, что устройство работает, но не качает воду. Причин этому может быть несколько:

  • Повреждение клапана – убедившись, что причина кроется именно в этом, следует немедленно заменить клапан новым элементом. В качестве профилактики поломки, специалисты советуют менять клапан раз в год;
  • Повреждение резинового поршня – в этом случае также на помощь придет замена изношенной детали;
  • Ослабление фиксации поршня – данная ситуация возникает в результате вибрации насоса. В качестве ремонта следует закрутить гайку крепление до упора или заменить ее новой деталью.

Чтобы насос не сломался в процессе эксплуатации, следует осматривать его каждые 2–3 месяца. Это поможет предотвратить перегрев устройства.

Что делать, если вибрационный насос работает, а давление не создает?

Причина этому может крыться в электрическом магните. В качестве ремонта потребуется разобрать насос и освободить магнит. Далее потребуется:

  1. Размотать старые обмотки катушек и удалить остатки эпоксидной смолы;
  2. Намотать новую обмотку в 10 слоев;
  3. Провести кабель внутрь корпуса насоса и разделите концы кабеля на 2 части;
  4. Скрутить эти концы с обмоткой магнита;
  5. Установить катушку обратно в корпус.

После выполнения этой процедуры ваш насос снова будет создавать требуемое давление.

Не качает вибрационный насос – причины и ремонт

Чаще всего причиной этому может стать не столько поломка самого агрегата, сколько падение напряжение сети ниже 180 В. В таком случае агрегат следует немедленно отключить от питания и попытаться нормализовать работу электрической сети. Зачастую в этом помогает стабилизатор.

Важно также помнить, что насос не будет качать воду и при слишком высоком напряжении. В таком случае будет срабатывать автоматика агрегата – предохранитель и другие защитные элементы.


Сердце вашей эспрессо-машины
— Clive Coffee

Чтобы вода могла протолкнуться через плотно упакованный слой тонко молотого кофе, машинам необходимо давление: 9 бар, если быть точным, что примерно соответствует 130 фунтам на квадратный дюйм. Некоторые из первых кофемашин эспрессо использовали поршни, прикрепленные к большим рычагам. Бариста пришлось бы вручную тянуть за эти рычаги, чтобы заставить воду проходить через кофе (отсюда и термин «тянуть эспрессо»). В большинстве современных кофемашин эспрессо ручной труд заменен электронасосами.В домашнем эспрессо есть две категории электрических насосов: вибрационный насос и пластинчато-роторный насос. Вибрационный насос или вибрационный насос — это небольшая электромагнитная рабочая лошадка. Поршень, прикрепленный к магниту, установлен внутри металлической катушки. Электрический ток проходит через катушку, заставляя магнит быстро перемещать поршень вперед и назад, проталкивая воду через машину. В среднем ваш вибрационный насос работает со скоростью шестьдесят нажатий в секунду.

В отличие от вибрационного насоса роторный насос является механическим.Это тоже сложный механизм. Двигатель вращает диск, который находится внутри большой круглой камеры. Вращающийся диск разделен лопатками на секции. Когда диск вращается, лопатки прижимаются к стенке внешней камеры, уменьшая размер секции и создавая давление. Вода поступает внутрь во время большой фазы и выталкивается наружу по мере усадки секции.

У любого насоса есть относительные преимущества. Вибрационные насосы меньше по размеру, недороги и, как правило, их легче заменить.Ротационные насосы работают тише, обеспечивают более стабильное давление и, как правило, имеют более длительный срок службы. Важно отметить, что оба насоса производят отличный эспрессо.

Вибрационный насос
Плюсы: Недорогой, легко заменяемый, маленький
Минусы: немного громче, короче срок службы (~ 5-6 лет)
LUCCA A53, Profitec Pro 300
Роторный насос
Плюсы: долгий срок службы, более тихая работа
Минусы: устройство большего размера
LUCCA M58

Чтобы узнать больше о внутреннем устройстве вашей кофемашины, ознакомьтесь с разделом «Как работают эспрессо-машины» в нашем блоге.

ОБЪЯСНЕНИЕ ВИБРАЦИИ НАСОСА | Pump Projects

Центробежный насос с вибрацией

Центробежные насосы

являются одними из наиболее универсальных и широко используемых сегодня частей вращающегося механического оборудования
. Насосы необходимы почти во всех коммунальных службах и на
электростанциях. Подсчитано, что насосы потребляют приблизительно 31% электроэнергии
вращающегося оборудования, используемой в промышленности.Насосы сегодня являются важной частью нашей жизни на планете.

Основной принцип работы центробежного насоса заключается в том, что установленное на валу вращающееся рабочее колесо
внутри корпуса (улитки) передает энергию перемещаемой жидкости. Центробежные насосы используют центробежную силу
(отсюда и их название) для увеличения скорости жидкости, когда она проходит через рабочее колесо
и выходит на кончике или периферии рабочего колеса. Это действие преобразует механическую энергию
(крутящий момент на валу) в кинетическую энергию за счет ускорения жидкости до более высокой скорости и давления
(потенциальная энергия).

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСА:
Насосы подчиняются основным законам работы. Они полезны для определения влияния изменений рабочих параметров и могут помочь определить причину эксплуатационных проблем. Эти основные законы применимы к большинству центробежных насосов или насосных систем.

1. Расход (количество) жидкости напрямую зависит от скорости вращения рабочего колеса или изменения диаметра.
2. Генерируемый напор (футы напора) зависит от квадрата скорости конца рабочего колеса (фут / сек) 2
, деленного на 64.4 (2 г, фут / сек2).
3. Мощность в лошадиных силах напрямую зависит от объема и удельного веса перекачиваемой жидкости.
4. Мощность в лошадиных силах зависит от куба изменения скорости вращения или диаметра рабочего колеса.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПРОБЛЕМ НАСОСА С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА ВИБРАЦИИ:
Центробежные насосы подвергаются действию рабочих сил, вызванных их рабочей скоростью, напором системы, давлением и расположением трубопроводов. Эти рабочие силы вызывают вынужденную вибрацию и могут быть вызваны вращающимися частями или условиями эксплуатации (количество потока, давление, скорость и расположение).Эта вибрация сокращает ожидаемый срок службы подшипников насоса и других компонентов.

РЕЗЮМЕ ОБЫЧНЫХ ПРОБЛЕМ ВИБРАЦИИ НАСОСА:
(обнаружено с помощью анализа вибрации)

1. Кавитация:
Кавитация обычно генерирует случайную высокочастотную широкополосную энергию, которая иногда накладывается на гармоники частоты прохода лезвия (кратные). Кавитация является признаком недостаточного чистого положительного напора на всасывании (NPSH). Кавитация возникает, когда абсолютное давление жидкости на входе в рабочее колесо насоса приближается к давлению пара жидкости, что приводит к образованию и схлопыванию (схлопыванию) паровых карманов при прохождении через рабочее колесо насоса.Разрушение пузырьков пара может быть очень разрушительным и может повредить насос и рабочее колесо. Кавитация, если она присутствует, часто звучит так, как если бы через насос проходили «шарики» или «гравий». Положительный напор на всасывании, необходимый для устранения кавитации на всасывании, известен как «NPSHR» (Требуемый чистый положительный напор всасывания). Это значение обычно предоставляется производителем насоса.

2. Пульсация потока насоса:
Пульсация потока насоса — это состояние, которое возникает, когда насос работает рядом со своей запорной головкой.Вибрация на временной диаграмме будет синусоидальной. Кроме того, в спектрах по-прежнему будут преобладать 1X об / мин и частота прохода лопасти. Однако эти пики будут нестабильными, увеличиваясь и уменьшаясь по мере возникновения пульсации потока. Манометры на нагнетательном трубопроводе будут колебаться вверх и вниз. Если в насосе есть обратный поворотный клапан на нагнетании, рычаг клапана и противовес будут подпрыгивать назад и вперед, указывая на нестабильный поток.

3. Изогнутый вал насоса:
Проблемы с изогнутым валом вызывают сильную осевую вибрацию с осевой разницей фаз, стремящейся к 180 ° на одном и том же роторе.Преобладающая вибрация обычно возникает при 1-кратном об / мин при изгибе около центра вала, но при 2-кратном об / мин при изгибе возле муфты. Изогнутые валы насосов чаще встречаются на муфте или рядом с ней. Циферблатные индикаторы могут использоваться для подтверждения изогнутого вала.

4. Дисбаланс рабочего колеса насоса:
Рабочие колеса насоса должны быть точно сбалансированы производителем оригинального оборудования насоса (OEM). Это особенно важно, поскольку силы, возникающие из-за дисбаланса, сильно влияют на срок службы подшипников насоса (срок службы подшипников изменяется обратно пропорционально кубу приложенной динамической нагрузки).Насос может иметь подвесное или консольное рабочее колесо. Если рабочее колесо подвешено по центру, дисбаланс сил часто преобладает над дисбалансом пары. В этом случае наибольшая вибрация обычно будет в радиальном (горизонтальном и вертикальном) направлении. Наибольшая амплитуда будет при рабочей скорости насоса (1X об / мин). В этом случае дисбаланса силы горизонтальная внешняя и внутренняя фазы будут примерно одинаковыми (+/- 30 °), как и вертикальная фаза. Кроме того, разница в горизонтальной и вертикальной фазе на каждом подшипнике насоса обычно составляет около 90 ° (+/- 30 °).Центрально-подвесные рабочие колеса по своей конструкции имеют сбалансированные осевые нагрузки на внутренние и внешние подшипники. Повышенная осевая вибрация является сильным признаком засорения крыльчатки насоса посторонними предметами, вызывающими усиление осевой вибрации, как правило, при рабочей скорости. Если насос имеет консольное рабочее колесо, это обычно приводит к увеличению числа оборотов, равному 1X, как в осевом, так и в радиальном направлениях. Осевые показания обычно синфазны и стабильны, тогда как радиальные показания фазы могут быть нестабильными. Консольные роторы имеют как усилие, так и дисбаланс пар, каждый из которых, вероятно, потребует коррекции.Таким образом, корректирующие грузы чаще всего приходится размещать в 2-х плоскостях, чтобы противодействовать как силе, так и дисбалансу пары. В таких случаях всегда необходимо снимать ротор насоса и помещать его на балансировочную машину, чтобы сбалансировать его с достаточной точностью, поскольку в полевых условиях обычно недоступны 2 плоскости.

5. Несоосность валов:
Несоосность валов — это состояние, обнаруживаемое в насосах с прямым приводом, когда осевые линии двух соединенных валов не совпадают. Параллельное смещение — это состояние, при котором осевые линии вала параллельны, но смещены друг относительно друга.Спектр вибрации часто будет в 2 раза выше, чем в 1 раз, и в 3 раза выше, чем обычно, при сдвиге фазы на 180 ° поперек муфты в радиальном направлении. Угловое смещение покажет высокое осевое 1X с некоторым 2X и 3X и сдвиг фазы на 180 ° в осевом направлении поперек муфты.

6. Проблемы с подшипниками насоса:
Пики (с гармониками) на несинхронных частотах являются признаком износа подшипников качения. Короткий срок службы подшипников насосов обычно является результатом неправильного выбора подшипников для применения, например, чрезмерных нагрузок, плохой смазки или высоких температур.Если номер модели и производитель подшипников известны, то можно определить частоту отказов внешнего кольца, внутреннего кольца, тел качения и сепаратора. Эти частоты отказов для таких подшипников находятся в таблицах большинства современных программ для профилактического обслуживания (PdM).

Полезная информация о поршневых насосах прямого вытеснения

Что такое поршневой насос прямого вытеснения?

Насос прямого вытеснения (PD) перемещает жидкость, многократно охватывая фиксированный объем и механически перемещая ее по системе.Перекачивающее действие является циклическим и может приводиться в действие поршнями, винтами, шестернями, роликами, диафрагмами или лопастями.

Как работает поршневой насос прямого вытеснения?

Несмотря на то, что существует большое разнообразие конструкций насосов, большинство из них можно разделить на две категории: поршневые и роторные.

Поршневые поршневые насосы

Поршневой поршневой насос работает за счет повторяющихся возвратно-поступательных движений (ходов) поршня, плунжера или диафрагмы (Рисунок 1).Эти циклы называются возвратно-поступательными.

В поршневом насосе первый ход поршня создает вакуум, открывает впускной клапан, закрывает выпускной клапан и втягивает жидкость в камеру поршня (фаза всасывания). Когда движение поршня меняется на противоположное, впускной клапан, теперь находящийся под давлением, закрывается, а выпускной клапан открывается, позволяя выпускать жидкость, содержащуюся в поршневой камере (фаза сжатия). Велосипедный насос — простой пример. Поршневые насосы также могут быть двойного действия с впускным и выпускным клапанами с обеих сторон поршня.В то время как поршень находится на всасывании с одной стороны, он сжимается с другой. Более сложные радиальные версии часто используются в промышленности.

Плунжерные насосы работают аналогично. Объем жидкости, перемещаемой поршневым насосом, зависит от объема цилиндра; в плунжерном насосе это зависит от размера плунжера. Уплотнение вокруг поршня или плунжера важно для поддержания работы насоса и предотвращения утечек. В общем, уплотнение плунжерного насоса легче обслуживать, поскольку оно неподвижно в верхней части цилиндра насоса, в то время как уплотнение вокруг поршня постоянно перемещается вверх и вниз внутри камеры насоса.

В диафрагменном насосе для перемещения жидкости вместо поршня или плунжера используется гибкая мембрана. За счет расширения диафрагмы объем насосной камеры увеличивается, и жидкость всасывается в насос. Сжатие диафрагмы уменьшает объем и вытесняет жидкость. Преимущество мембранных насосов в том, что они являются герметичными системами, что делает их идеальными для перекачивания опасных жидкостей.

Циклическое действие поршневых насосов создает импульсы на нагнетании, при которых жидкость ускоряется во время фазы сжатия и замедляется во время фазы всасывания.Это может вызвать разрушительные вибрации в установке, и часто используется какая-либо форма демпфирования или сглаживания. Пульсации также можно минимизировать, используя два (или более) поршня, плунжера или диафрагмы, один из которых находится в фазе сжатия, а другой — на всасывании.

Повторяемое и предсказуемое действие поршневых насосов делает их идеальными для приложений, где требуется точное дозирование или дозирование. Изменяя частоту хода или длину хода, можно получить измеренные количества перекачиваемой жидкости.

Ротационные поршневые насосы

В роторных поршневых насосах для перекачки жидкостей используется действие вращающихся зубчатых колес или шестерен, а не движение назад и вперед поршневых насосов. Вращающийся элемент образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создает всасывание на входе в насос. Жидкость, всасываемая в насос, попадает в зубцы его вращающихся зубчатых колес или шестерен и направляется в нагнетательный патрубок. Простейшим примером ротационного насоса прямого вытеснения является шестеренчатый насос.Шестеренчатый насос бывает двух основных конструкций: внешний и внутренний (рисунок 2).

Насос с внешним зацеплением состоит из двух блокируемых шестерен, поддерживаемых отдельными валами (один или оба этих вала могут иметь привод). Вращение шестерен захватывает жидкость между зубьями, перемещая ее от входа к выходу вокруг корпуса. Никакая жидкость не передается обратно через центр между шестернями, потому что они заблокированы. Точные зазоры между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращать обратную утечку жидкости со стороны нагнетания.Утечка или «проскальзывание» более вероятны для жидкостей с низкой вязкостью.

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением работает по тому же принципу, но две взаимоблокирующие шестерни имеют разные размеры, одна из которых вращается внутри другой. Полости между двумя шестернями заполнены жидкостью на входе и транспортируются к выпускному отверстию, откуда она вытесняется под действием меньшей шестерни.

Шестеренчатые насосы нуждаются в смазке перекачиваемой жидкостью и идеально подходят для перекачивания масел и других жидкостей с высокой вязкостью.По этой причине шестеренчатый насос не должен работать всухую. Точные допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу при использовании с абразивными жидкостями или сырьем, содержащим унесенные твердые частицы.

Две другие конструкции, похожие на шестеренчатый насос, — это кулачковый насос и пластинчатый насос.

В кулачковом насосе вращающимися элементами являются кулачки, а не шестерни. Большим преимуществом этой конструкции является то, что лепестки не соприкасаются друг с другом во время перекачивания, что снижает износ, загрязнение и сдвиг жидкости.В пластинчатых насосах используется набор подвижных лопаток (подпружиненных, находящихся под гидравлическим давлением или гибких), установленных во смещенном от центра роторе. Лопатки плотно прилегают к стенке корпуса, и захваченная жидкость транспортируется к выпускному отверстию.

Другой класс ротационных насосов использует один или несколько винтов с сеткой для перемещения жидкости вдоль оси винта. Основным принципом этих насосов является принцип работы винта Архимеда, конструкция которого использовалась для орошения в течение тысяч лет.

Каковы основные характеристики и преимущества поршневого насоса прямого вытеснения?

Существует два основных семейства насосов: поршневые и центробежные.Центробежные насосы могут работать с более высокими расходами и жидкостями с более низкой вязкостью. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Однако есть ряд применений, для которых предпочтительны поршневые насосы прямого вытеснения. Например, они могут работать с жидкостями с более высокой вязкостью и могут более эффективно работать при высоких давлениях и относительно низких расходах. Они также более точны, когда важен замер.

Каковы ограничения поршневого насоса прямого вытеснения?

В целом поршневые насосы более сложны и трудны в обслуживании, чем центробежные насосы.Они также не способны создавать высокие скорости потока, характерные для центробежных насосов.

Насосы прямого вытеснения менее способны работать с жидкостями с низкой вязкостью, чем центробежные насосы. Для создания всасывания и уменьшения проскальзывания и утечек роторный насос использует уплотнение между его вращающимися элементами и корпусом насоса. Это значительно уменьшается при использовании жидкостей с низкой вязкостью. Точно так же труднее предотвратить проскальзывание клапанов в поршневом насосе с подачей с низкой вязкостью из-за высокого давления, создаваемого во время перекачивания.

Пульсирующий выброс также характерен для поршневых насосов прямого вытеснения и особенно для поршневых насосов. Пульсация может вызвать шум и вибрацию в трубных системах и проблемы с кавитацией, которые в конечном итоге могут привести к повреждению или отказу. Пульсации можно уменьшить за счет использования нескольких насосных цилиндров и демпферов пульсаций, но это требует тщательного проектирования системы. С другой стороны, центробежные насосы обеспечивают плавный постоянный поток.

Возвратно-поступательное движение поршневого насоса также может быть источником вибрации и шума.Поэтому важно построить очень прочный фундамент для этого типа насоса. Вследствие высокого давления, создаваемого во время цикла откачки, также важно, чтобы насос или нагнетательная линия имели некоторую форму сброса давления в случае блокировки. Центробежные насосы не нуждаются в защите от избыточного давления: в этом случае жидкость просто рециркулирует.

Корм, содержащий большое количество абразивных твердых частиц, может вызвать чрезмерный износ компонентов всех типов насосов, особенно клапанов и уплотнений.Хотя компоненты поршневых насосов прямого вытеснения работают на значительно более низких скоростях, чем компоненты центробежных насосов, они по-прежнему подвержены этим проблемам. Это особенно характерно для поршневых и плунжерных поршневых насосов и шестеренчатых ротационных насосов. С этим типом подачи лопастной, винтовой или диафрагменный насос может быть подходящим для более требовательных применений.

В следующей таблице приведены возможности центробежных и объемных насосов.

Сравнение насосов: центробежные и поршневые

Имущество Центробежный Положительный рабочий объем
Диапазон эффективной вязкости Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс.200 Cp) Эффективность увеличивается с увеличением вязкости
Допуск давления Расход меняется при изменении давления Расход нечувствителен к изменению давления
КПД снижается как при более высоком, так и при более низком давлении КПД увеличивается с увеличением давления
Грунтовка Обязательно Не требуется
Расход (при постоянном давлении) Константа Пульсирующий
Резка (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, продуктов питания) Высокоскоростной двигатель повреждает чувствительные к сдвигу среды Низкая внутренняя скорость.Идеально подходит для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвигу

Каковы основные области применения поршневых насосов прямого вытеснения?

Насосы прямого вытеснения

обычно используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью, таких как масла, краски, смолы или продукты питания. Они предпочтительны в любом приложении, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. В отличие от центробежных насосов, производительность поршневого насоса прямого вытеснения не зависит от давления, поэтому они также предпочтительны в любой ситуации, когда подача нерегулярна.Большинство из них самовсасывающие.

Тип насоса PD Заявка Характеристики
Поршневой насос Вода — мойка под высоким давлением; другие жидкости с низкой вязкостью; добыча нефти; покраска Возвратно-поступательное движение с поршнем (поршнями), уплотненными уплотнительными кольцами
Плунжерный насос Возвратно-поступательное движение с плунжером (-ами), уплотненным набивкой
Мембранный насос Используется для дозирования или дозирования; опрыскивание / очистка, водоподготовка; краски, масла; коррозионные жидкости Самовсасывающий, без уплотнения, малый расход и способный работать под высоким давлением
Шестеренчатый насос Перекачивание высоковязких жидкостей в нефтехимической, химической и пищевой промышленности: масла, краски, продукты питания Зубчатые шестерни обеспечивают вращательное перекачивание
Кулачковый насос Химическая и пищевая промышленность; применения в санитарии, фармацевтике и биотехнологии Низкий сдвиг и износ.Легко чистить или стерилизовать
Винтовой насос Добыча нефти, перекачка и впрыск топлива; орошение Жидкость движется в осевом направлении, уменьшая турбулентность; способный к высокому расходу
Пластинчатый насос Жидкости с низкой вязкостью; автомобильные трансмиссионные системы; загрузка и передача топлива; диспенсеры для напитков Устойчив к уносу твердых частиц и износу лопастей. Конструкция позволяет изменять выходную мощность


Сводка

Насос прямого вытеснения перемещает жидкость, многократно закрывая фиксированный объем с помощью уплотнений или клапанов и механически перемещая ее по системе.Перекачивающее действие является циклическим и может приводиться в действие поршнями, винтами, шестернями, лопастями, диафрагмами или лопастями. Есть два основных типа: возвратно-поступательные и поворотные.

Поршневые насосы

предпочтительны для применений, связанных с жидкостями с высокой вязкостью, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоких давлениях, для сложных загрузок, таких как эмульсии, продукты питания или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

Как работает погружной вибрационный насос

Многие дачники, имеющие на участке участок колодец, колодец или водоем, прекрасно знают, что такое вибрационный погружной насос «Малыш».Исторически сложилось так, что эта марка таких насосов приобрела титул «народных», став невероятно популярной.

В принципе, любой погружной вибрационный насос, независимо от производителя, работает по такому же принципу. Наша сегодняшняя статья посвящена именно этой группе устройств.

Подъем воды

Чтобы поднять жидкость от источника до точки анализа, необходим насос. Их существует несколько основных модификаций, различающихся как по установке, так и по принципу работы.В зависимости от расположения различают надводные и погружные модели. Все уязвимые места последнего полностью герметичны, что дает возможность постоянно держать такой насос под водой, удаляя только для проведения обслуживания. Такие модели проталкивают воду по трубопроводу, а не создают вакуум. Погружной вибрационный насос — самая доступная модификация. Центробежные устройства, в которых используется система впускных колес, а также червячные передачи с червячными передачами, намного дороже.

Обычный электромагнит

Погружной вибрационный насос очень прост. В его основе лежит сердечник с двойным соединением из электротехнической стали (как в индукционных трансформаторах).

На неподвижной части расположена обмотка, которая при прохождении тока создает магнитное поле. Этот элемент герметично заделан компаундом. Другая часть сделана подвижной — имеет две степени свободы. Когда в катушке появляется ток, подвижная часть сердечника притягивается к неподвижной части.Давайте посмотрим, как работает погружной вибрационный насос.

Принцип действия

На стороне, противоположной катушке подвижного сердечника, расположен металлический стержень, на котором закреплен резиновый дискообразный поршень. Сам сердечник закреплен в корпусе насоса плотной эластичной «юбкой» из резины — вибратором. При подаче питания на катушку возникает магнитное поле, притягивающее подвижную часть сердечника. Поршень, находящийся в специальном отсеке, оттягиваясь назад, создает разрежение, и через обратные клапаны вода извне устремляется в камеру.Поскольку ток переменный, то, когда синусоида проходит через ноль, поле затухает на миллисекунду, и в этот момент юбка вибратора толкает сердечник вместе с поршнем назад, создавая тем самым давление.

Вода из ячейки не может течь обратно из-за обратных клапанов, поэтому она устремляется в выпускную трубу. Затем ток снова увеличивается, и этапы повторяются. Количество движений поршня равно частоте сети, то есть 50 Гц (один раз в секунду).Так работает погружной вибрационный насос. Отзывы о нем, несмотря на эффективность, противоречивы.

Характеристики

Подобные решения имеют два существенных недостатка, которые не позволяют рекомендовать данные типы насосов к широкому применению. Первый — это вибрация корпуса, вызванная самим принципом работы. Считается, что такие насосы нельзя использовать в скважинах, в которых может произойти обрушение или возникновение нежелательных слоев грунта. Мы рекомендуем устанавливать такие решения только в колодцах или водоемах, а не в узких колодцах, где вибрация может разрушить стены.Второй недостаток — быстрый износ резиновых деталей изделия из-за постоянной нагрузки. При интенсивной работе требуется ежегодный аудит с заменой поршня.

Разработка микровибрационных проточных насосов с использованием технологий MEMS

Вибрация клапана

Вибрационные характеристики клапана были исследованы путем установки высокоскоростной камеры (FASTCAM APX RS, Photron, Япония) на флуоресцентный стереомикроскоп вместо камера EMCCD.Мы можем делать последовательные снимки явлений с помощью высокоскоростной камеры через линзу объектива, а угол наблюдения можно точно регулировать. На рис. 6а, б показаны последовательные воображаемые иллюстрации и фотографии, показывающие вид сбоку и вид сверху, соответственно, движения клапана на частоте f = 10 Гц. Клапан приводится в действие в соответствии с движением ПМ. Клапан движется примерно параллельно боковой стенке микроканала, хотя иногда клапан контактирует с боковой стенкой, например.g., t = 80 мс на рис. 6b из-за небольшого зазора между клапаном и боковой стенкой. Расстояние L между концом клапана и левым краем щелевого отверстия измеряется для характеристики движения клапана. Обратите внимание, что темный цвет клапана обусловлен магнитными частицами. Темная область соответствует не тени клапана, а области с множеством магнитных частиц, где более точное управление конфигурацией области довольно затруднительно из-за очень малой ширины O (100) мкм.Обратите внимание, что жидкий ПДМС, содержащий магнитные частицы, прикрепляется к клапану вручную в процессе изготовления. Сила, действующая на клапан, является производной от магнитных частиц в клапане. Следовательно, распределение магнитных частиц является важным фактором при определении того, как деформируется клапан. Поскольку деформация кантилевера связана с проблемой взаимодействия жидкости и конструкции, нам необходимо разработать метод точного управления распределением в нашей будущей работе.На рисунке 6c показано расстояние L как функция от t . На этом рисунке хорошо видно, что вибрация клапана носит периодический характер. Причиной несинусоидального изменения расстояния может быть контакт клапана с боковой стенкой. Зависимость вибрации от частоты f исследуется с использованием размаха амплитуды A расстояния, как показано на рис. 6d. Результаты показывают, что амплитуда A кажется постоянной в частотном диапазоне настоящего исследования.Таким образом, резонансная частота вибрирующего клапана не находится в используемом здесь диапазоне частот. Обратите внимание, что исследование проводилось при частоте возбуждения ниже 25 Гц из-за ограничения срабатывания постоянного магнита с помощью электромагнитного привода.

Фиг.6

a Последовательные и воображаемые иллюстрации, показывающие вид сбоку движения клапана при f = 10 Гц, b последовательные фотографии, показывающие вид сверху движения клапана при f = 10 Гц, c расстояние до конца клапана L от щелевого отверстия как функция времени t и d амплитуда клапана A на различных частотах f .Обратите внимание, что черная область в b соответствует области с несколькими магнитными частицами, а не тени клапана

.

Поле потока вокруг клапана

На рисунке 7a показано поле мгновенной скорости, полученное с помощью анализа микро-PIV при частоте возбуждения f = 10 Гц. Когда PM приближается к клапану, клапан деформируется из своего исходного положения из-за притяжения магнитных частиц в клапане к магнитному полю.Положение определяется балансом сил между магнитной силой и суммой упругой силы и гидродинамической нагрузки. Вибрируя PM, клапан колеблется около новой точки равновесия. При t = 0,0 мс клапан находится в новом положении x = -400 мкм, а затем начинает движение вниз по потоку. При t = 0,0–50,0 мс, когда наконечник клапана движется вверх по потоку, жидкость преимущественно течет в том же направлении, что и движение клапана, т.е. индуцируется обратный поток.При t = 50,0–100 мс жидкость течет вниз по потоку. Когда клапан находится близко к щелевому отверстию и движется вниз по потоку, например, t = 80,77 мс на рис. 7a, вокруг клапана наблюдаются парные завихрения на концах. Поток примерно симметричен относительно средней линии микроканала из-за низкого числа Рейнольдса O (0,01). Считается, что эти вихри вызваны утечкой жидкости через зазор между клапаном и стенками микроканала.Когда клапан движется вниз по потоку, пространство между клапаном и щелевым отверстием уменьшается. На этом этапе большая часть жидкости в пространстве выталкивается вниз по потоку через щелевое отверстие. Однако часть объема жидкости просачивается через зазор, что приводит к образованию парных вихрей на наконечнике. Хотя этот поток интересен для улучшения перемешивания жидкости в микроканале (Lambert and Rangel 2010), подробный анализ будет проведен в будущем исследовании. На рисунке 7b показаны экспериментальные траектории в микроканале, полученные в результате обработки данных результатов микро-PIV.После клапана поток является полностью двумерным. Однако в восходящем направлении трудно получить полезную информацию ни из результатов микро-PIV, ни из результатов для линий пути из-за трехмерной природы потока в восходящем потоке.

Фиг.7

a Мгновенное поле скорости, полученное с помощью анализа микро-PIV на частоте f = 10 Гц и b экспериментальные траектории в микроканале

Взаимосвязь между движением клапана и потоком жидкости также оценивается с использованием средней пространственной скорости, полученной из области отбора проб 148 мкм ≤ x ≤ 700 мкм, где поток начинает полностью развиваться при x = 148 мкм. , как показано на рис.7а. На рисунке 8 показано качественное сравнение скорости на конце клапана и средней скорости потока жидкости. Обратите внимание, что движение клапана и поле скорости получены отдельно от различных экспериментальных прогонов. Однако время на горизонтальной оси согласовывается с использованием прошедшего времени t с момента запуска насоса. На рисунке показано, что скорость потока жидкости изменяется в соответствии с движением клапана. Хотя полностью трехмерное движение клапана просто характеризуется скоростью кончика клапана, движение клапана и средняя скорость находятся в одной фазе.Однако с количественной точки зрения существует расхождение на порядок величины между движением клапана и средней скоростью. Это может быть связано с тем, что утечка жидкости через зазор снижает чистый поток. В будущем следует проводить трехмерное измерение расхода, чтобы детально количественно оценить явления потока и эффективность насоса.

Рис. 8

Зависимость между средней скоростью в области отбора пробы 148 мкм ≤ x ≤ 700 мкм и скоростью на конце клапана

Производительность насоса

На рисунке 9 представлена ​​зависимость H от времени при различных частотах возбуждения.Результаты показывают, что каждый H увеличивается со временем и приближается к определенному значению. Это явление можно понять следующим объяснением. Перед срабатыванием micro-VFP давления на входе и выходе уравновешиваются, и в микроканале не создается чистый поток. Когда micro-VFP начинает работать при t = 0 с, жидкость в верхнем резервуаре транспортируется вниз по потоку. Транспортируемая жидкость увеличивает гидростатический напор на выходе потока и снижает напор на входе потока.Следовательно, сначала H увеличивается с до под действием микро-VFP. Кроме того, результаты показывают, что H зависит от частоты возбуждения. Значение d H / d t связано с расходом Q как d H / d t = 2 Q / S , где S — площадь поперечного сечения резервуар. Следовательно, данные также интерпретируются так, что Q является наивысшим значением при запуске насоса, т.е.е., в условиях нулевого напора, и Q уменьшается со временем из-за увеличения гидростатического напора. В установившемся режиме, а именно t > 200 с, жидкость в верхнем по потоку резервуаре больше не транспортируется, что означает отсутствие чистого потока в микроканале. Эта ситуация должна соответствовать условию отключения насоса.

Рис. 9

Изменение гидростатического напора H как функция времени t при различных частотах привода f

Используя данные, представленные на рис.9, производительность насоса micro-VFP оценивается в двух предельных случаях: t = 0 с и в установившемся режиме. Значение H в установившемся режиме используется для расчета давления отключения P
с , что является наивысшим достижимым давлением микро-VFP на частоте возбуждения. На рисунке 10 показана взаимосвязь между P .
с
и f . На рисунке показано, что P
с увеличивается с частотой возбуждения f в диапазоне приблизительно 1–4 Па.Высший Q
max при условии нулевого напора показано на рис. 11. Было обнаружено, что Q
макс. увеличивается с частотой возбуждения. Кроме того, мы сравниваем Q
max с расчетным расходом по данным микро-PIV при 0 с ≤ t ≤ 4,75 с, где H на фиг. 9, по-видимому, линейно увеличивается с t в этот период времени. Другая оценка Q
max выполняется путем умножения площади поперечного сечения микроканала на пространственно-временную среднюю скорость в области выборки.Сравнение, по-видимому, находится в относительно хорошем согласии, что подтверждает справедливость предположения о том, что испарение с обеих поверхностей раздела было одинаковым и что H , генерируемое микро-VFP, было просто получено из разницы в высоте поверхностей раздела жидкостей между два водоема. Скорость потока от micro-PIV немного выше, чем полученная при измерении гидростатического напора. Это связано с тем, что расход из микро-PIV получается с использованием только скорости в средней плоскости микроканала в направлении z без учета трехмерного поля потока.По данным рис. 10 и 11, микро-VFP может обеспечить лучшую производительность накачки при более высокой частоте возбуждения. Ожидается, что производительность накачки будет продолжать улучшаться за счет увеличения частоты возбуждения, превышающей используемую здесь. В будущем мы хотели бы изучить влияние частоты возбуждения и амплитуды вибрации клапана на производительность насоса.

Фиг.10

Давление отключения P
с на различных частотах возбуждения f в установившемся режиме

Рис.11

Максимальный расход Q
max на различных частотах f в условиях нулевого напора

Используя micro-VFP, максимальное давление отключения P
с и расход Q были получены как 3,8 ± 0,4 Па и 6,38 × 10 −12 ± 3,8 × 10 −13 м 3 / с (0,38 ± 0,02 мкл / мин), соответственно, при частота возбуждения 25 Гц.Эти значения относительно невелики по сравнению с ранее предложенными микронасосами. Однако с точки зрения расхода на площадь формы в плане (Iverson and Garimella, 2008), который рассчитывается как 3,17 ± 0,17 мкл / (мин. 2 ), значение является относительно большим и находится в том же диапазоне, что и стандарт диафрагменные насосы (Yoon et al. 2007). Это означает, что micro-VFP может генерировать относительно высокую скорость потока для своего небольшого размера. Кроме того, поскольку микро-VFP может точно контролировать поток жидкости в относительно низком диапазоне расхода, изменяя только частоту возбуждения, микро-VFP можно использовать для новых биологических применений, таких как анализ одиночных молекул (Perkins et al.1995; Doi et al. 2011; Uehara et al. 2011), мониторинг глюкозы (Hsieh and Zahn 2007; Shintaku et al. 2009) и клеточный анализ (Wu et al. 2008), где эти приложения требуют создания потока в диапазоне от до (0,01) мкл / мин. до O (1) мкл / мин в течение длительного периода времени. Кроме того, разработанный здесь микро-VFP не демонстрирует ухудшения характеристик перекачки в течение совокупного рабочего времени более 100 часов, что подразумевает возможность использования микро-VFP для практических приложений.

Шесть основных проблем, связанных с вибрацией насосов — Houston Dynamic Services

Технические специалисты Houston Dynamic Service преданы качеству и обучены новейшим методам ремонта вращающегося оборудования. Учитывая наш совокупный многолетний опыт, мы видели целый ряд вещей, которые могут выйти из строя в большом количестве разнообразных насосов. Мы хотели бы поделиться некоторыми знаниями, полученными благодаря этому опыту.

Большая часть насосов, доставленных нам для ремонта, испытывает проблемы с вибрацией.Существует шесть основных причин проблем с вибрацией насоса, и любая из них может вывести насос из эксплуатации из-за незапланированного и дорогостоящего ремонта. Прочтите советы, которые помогут вам определить, является ли низкая производительность вашего насоса одной из этих проблем с вибрацией.

# 1: Кавитационный насос

Кавитация насоса является признаком недостаточного чистого положительного напора на всасывании. Это происходит, когда абсолютное давление жидкости на входе в рабочее колесо приближается к давлению пара жидкости, в результате чего карманы образуются и схлопываются при прохождении через рабочее колесо.

Кавитацию насоса часто можно определить по звуку насоса — например, грохот камней в насосе или характерный треск. Помимо чрезмерного шума, может наблюдаться повышенное потребление энергии и повреждение насоса.

Вы можете предотвратить кавитацию с помощью:

  • Проверка чистоты фильтров и сетчатых фильтров
  • Использование манометра или расходомера для определения характеристики насоса
  • Пересмотреть конструкцию насоса, если путь перекачиваемой среды не идеален

# 2: Изогнутый вал насоса

Насос с изогнутым валом может вызывать сильную осевую вибрацию с осевой разностью фаз, которая стремится к 180 ° на одном и том же роторе.Доминирующая вибрация обычно возникает при 1X об / мин, если изгиб находится около центра вала. Это может произойти при 2-кратных оборотах в минуту, если он согнут рядом с муфтой. Изогнутые валы насоса более вероятны на муфте или рядом с ней.

Вы можете определить погнутый вал насоса по циферблатным индикаторам.

# 3: Пульсация потока насоса

Это состояние возникает, когда насос работает рядом со своей запорной головкой. Манометры на нагнетательном трубопроводе насоса будут колебаться. Если в насосе используется поворотный обратный клапан на нагнетании, противовес и рычаг клапана будут двигаться, указывая на нестабильный поток.

Одна из основных причин пульсации — недостаточная подача корма. Перекачиваемая среда должна поддерживать контакт с поверхностью плунжера, когда плунжер втянут и насос заполнен. В противном случае плунжер движется вперед и ударяет по жидкости, вызывая нежелательную пульсацию. Вы можете помочь предотвратить пульсацию потока насоса, используя стабилизатор всасывания, чтобы поддерживать постоянный контакт жидкости с плунжером.

К другим причинам пульсации потока насоса относятся:

Неправильная жесткость пружины

  • Негерметичные клапаны
  • Несколько насосов на общем коллекторе
  • Конструкции трубопроводов, ограничивающие поток
  • Изношенная набивка

# 4: Дисбаланс рабочего колеса насоса

Порой может казаться, что насосы смещены, имеют плохие подшипники или перегреваются, но часто причиной является дисбаланс в узле насоса или другом компоненте.Дисбаланс также вызывает вибрацию и перегрев. Рабочие колеса должны быть точно сбалансированы, что оказывает огромное влияние на срок службы подшипников насоса.

Если рабочее колесо насоса подвешено по центру, дисбаланс сил встречается чаще, чем дисбаланс пары. В этом случае наибольшая вибрация, скорее всего, будет в радиальном направлении с наибольшей амплитудой при рабочей скорости насоса (1X об / мин). Центрально-подвесные рабочие колеса используют сбалансированные осевые силы на внутреннем и внешнем подшипниках. Сильная осевая вибрация рабочих колес указывает на то, что они заблокированы посторонним предметом.

К опасностям дисбаланса рабочего колеса насоса относятся:

  • Прогиб вала — погнутый вал или неконтролируемый резонанс, который может привести к отклонению и повреждению всей системы
  • Неисправность подшипника
  • Чрезмерная вибрация, приводящая к повреждению насоса или системы
  • Отказ торцевого уплотнения или набивки
  • Заедание насоса

# 5: Проблемы с подшипниками насоса

Одной из основных причин проблем с вибрацией насоса является отказ подшипника.Это связано с тем, что примерно от 10% до 30% шарикоподшипников используются достаточно долго для нормального усталостного разрушения. Например, ожидается, что насос ANSI проработает 20 000 часов; но подшипники не могут. Подшипники насоса могут выйти из строя из-за перегрузки, чрезмерного износа, коррозии, связанной с погодными условиями или веществами, отказа смазки, перегрева или загрязнения.

Проблемы с подшипниками насоса также могут быть результатом неправильного выбора подшипника для данного насоса. Если производитель подшипника и номер модели известны, то можно определить частоту неисправностей внешнего кольца, внутреннего кольца, тел качения и сепаратора.

Эту проблему можно предотвратить, регулярно смазывая подшипники масляным туманом, специальными маслами или консистентной смазкой.

# 6: Несоосность вала

Поскольку некоторая вибрация является нормальным явлением для насосов, лучше всего обратиться к профессиональному специалисту по ремонту, чтобы определить, вызвана ли чрезмерная вибрация в насосе несоосностью вала. Они также могут сказать вам, является ли он достаточно серьезным, чтобы повлиять на производительность и надежность насоса.

Несоосность валов нелегко обнаружить и измерить внешне.Нет датчиков, которые можно было бы разместить на насосе, чтобы измерить прилагаемую силу. Насосы с смещенным валом могут отображать любое из следующего:

  • Чрезмерная осевая или радиальная вибрация
  • Высокие температуры в корпусе или около подшипников
  • Высокие температуры масла на выходе
  • Чрезмерная утечка масла через уплотнения подшипников
  • Ослабленные соединительные или фундаментные болты
  • Чрезмерные отказы муфты
  • Трещины или поломки валов возле ступиц муфты или внутренних подшипников

Заключение

Раннее обнаружение проблемы с вибрацией может помочь избежать незапланированных простоев и сделать возможным плановый ремонт насоса.Если у вас возникла одна из этих проблем с вибрацией или другая проблема с вашим насосом, вращающимся оборудованием или системой, свяжитесь с нами. Наш современный сервисный центр по ремонту стратегически расположен на юго-востоке Хьюстона, и мы способны удовлетворить все ваши потребности в ремонте вращающегося оборудования.

Как устранить шум и вибрацию насоса

Посетите часть 2 этой статьи, нажав здесь.

Часто при поиске и устранении неисправностей в системе многие люди рассматривают только очевидный выбор.Обычное происшествие и опыт иногда закрывают команды для других возможностей и могут привести к тому, что время и ресурсы будут потрачены на решение неправильной проблемы. В части 1 этой статьи исследуется ситуация, в которой «очевидный выбор» источника шума насоса не подходит.

Резервная система с использованием трех центробежных насосов была добавлена ​​к установке по переработке отходов в Государственном колледже, штат Пенсильвания. Первичная система состояла из пары центробежных насосов, работающих от резервуара для хранения сточных вод к резервуару для сброса, а резервная система работала из одного резервуара для хранения и выгружалась в один резервуар для сброса.Первоначальный эскиз всасывающего трубопровода насоса показан на рисунке 1.

Рис. 1. Участок системы обработки отходов, в котором на резервных насосах 1, 2 и 3 наблюдались чрезмерный шум и вибрация насоса

Основные насосы были рассчитаны на работу со скоростью 600 галлонов в минуту (галлонов в минуту), а три резервных насоса были рассчитаны на работу со скоростью 1200 галлонов в минуту. При работе основных насосов проблем не возникло. Однако каждый раз при запуске резервного копирования возникал шум и вибрация насоса. В результате чрезмерной вибрации завод решил исследовать работу резервных насосов.

KCF Technologies Inc., производитель интеллектуального диагностического оборудования и программного обеспечения (включая мониторинг вибрации) в Государственном колледже, работал с клиентом, чтобы определить основную причину проблем с резервными насосами. Несколько беспроводных датчиков были установлены рядом с всасывающими патрубками резервных насосов, и система снова была запущена для анализа того, что происходило во всасывающем трубопроводе насоса. На рис. 2 показаны данные датчика вибрации с точки зрения хронологии [верхний график, значения в миллисекундах] и соответствующий частотный спектр [нижний график, герцы (Гц)], когда был запущен один из трех резервных насосов.

Определение причины кавитации

Возникновение этого совместного проекта началось, когда производитель диагностических средств искал главный проект для студентов Пенсильванского университета, который продемонстрировал бы, как можно вместе использовать технологию непрерывного мониторинга и программное обеспечение для моделирования трубопроводной системы для выявления проблемы в насосной системе.

Рис. 2. Панель данных датчика вибрации показывает чрезмерную вибрацию, возникшую после 10 минут работы резервного насоса.

Первоначальное выявление чрезмерной вибрации — важный этап диагностики. Более глубокое изучение основной причины с помощью моделирования системы позволяет получить полное представление о системе, а также эффективно устранять неисправности и оптимизировать работу насоса. В совокупности средства измерения вибрации позволяют выявлять системные проблемы в реальном времени, а моделирование позволяет применять системный подход к решению проблем. После некоторого обсуждения члены команды клиента заявили, что они готовы участвовать в заключительном этапе, и все участники согласились, что это будет отличный проект.

Члены старшей проектной группы Penn State, вместе с членами операционного персонала клиента, установили беспроводные мониторы на стороне всасывания трех насосов в системе. После установки датчиков персонал завода включил систему, чтобы определить источник шума и вибрации насоса.

Как показано на рис. 2, вибрации большой амплитуды произошли в течение истории времени для всех резервных насосов. Соответствующие частотные данные показали повышенный широкополосный шум насоса, обычно наблюдаемый при кавитации, уносе воздуха или рециркуляции.Присутствовал пик в 20 г, указывающий на то, что произойдет быстрый износ компонентов, если ситуацию не исправить.

Основываясь на результатах спектральных данных датчика вибрации, команда пришла к выводу, что причиной является кавитация — вероятно, из-за неадекватного чистого положительного напора на всасывании (NPSH).

При просмотре данных вибрации возникли следующие вопросы:

  • Почему резервный насос проработал 10 минут, прежде чем возникла вибрация?
  • Поскольку все насосы имеют общий всасывающий патрубок одного и того же резервуара для сточных вод, почему только резервные насосы демонстрируют чрезмерный шум и вибрацию?
  • Каковы были показания манометров на всасывании и нагнетании для работающих резервных насосов?
  • Какое расчетное значение NPSH было доступно для работающих резервных насосов?
  • Какое значение NPSH требовалось для резервного насоса при работе в системе?

Поскольку эти вопросы еще не были рассмотрены, однозначного определения причины сделать не удалось.Впоследствии были выполнены расчеты NPSH с использованием моделирования системы только всасывания насоса (Рисунок 1), и они показали, что доступный NPSH (NPSHA) на всасывании насоса составлял 39 футов, а требуемый NPSH (NPSHR) для насоса составлял всего 11 футов. Следовательно, в насосе не должно быть кавитации. Поскольку расчеты не соответствовали наблюдениям, команде нужно было увидеть, что происходит в реальной системе.

Создание всей системы трубопроводов модель

Поскольку система трубопроводов была жизненно важна для эксплуатации, отключение системы для проведения тестов, чтобы понять, что происходит, было недопустимо.Вместо этого было разработано точное моделирование всей системы, чтобы понять истинный источник измеренных вибраций.

Сначала студенты разработали модель всей системы трубопроводов, как со стороны всасывания, так и со стороны нагнетания, чтобы получить представление о том, как работает вся система. Студенты создали модель с помощью программы PIPE-FLO Professional от Engineered Software Inc.

.

После того, как проектная группа штата Пенсильвания получила доступ к программному обеспечению для моделирования трубопроводов, они легко создали модель, вставив проектные данные для всех элементов системы.На рисунке 3 показаны соединения для всех элементов резервной трубопроводной системы. Обратите внимание, что основные насосы не показаны на чертеже. Это связано с тем, что во время обхода было определено, что основная система не была взаимосвязана с резервной системой, что, помимо прочего, подчеркивает преимущество визуальной проверки соответствия модели и системы.

Рис. 3. Модель системы трубопроводов содержит схему трубопроводов, показывающую различные элементы внутри системы.

Все системы трубопроводов, независимо от размера или функции, состоят из соединенных между собой первичных элементов.Насосные элементы добавляют всю гидравлическую энергию. Элементы процесса используются для производства или транспортировки продукта или предоставления услуги, а элементы управления улучшают качество продукта или услуги в системе и управляют им. Без понимания того, как эти три типа элементов работают вместе, невозможно полностью понять, как работает система.

Насосные элементы состоят из трех резервных насосов (см. Рисунок 3). Технологические элементы состоят из резервуара для сточных вод и соединительных трубопроводов, а также сливного резервуара.Элементы управления состоят из переключателей уровня в резервуаре и включения / выключения насосов для предотвращения переполнения резервуара при высоком уровне и работы насоса всухую при низком уровне в резервуаре.

Модель системы трубопроводов содержит проектные параметры для каждого элемента, включенного в систему. Здесь описано, как оборудование каждого элемента используется при изготовлении модели. Для технологического оборудования высота нижней части резервуара и уровень жидкости в резервуарах для хранения сточных вод и выпускных резервуарах используются для определения энергии текучей среды на границах системы трубопроводов.Размер, длина трубы, а также коэффициенты клапана и фитинга используются для описания каждого трубопровода. Метод Дарси используется для расчета потерь напора в трубопроводах.

Насосные элементы определяются характеристиками насоса, предоставленными производителем и созданными в соответствии с множеством стандартов Гидравлического института (HI) / Американского национального института стандартов. После ввода этой информации модель определяет работу насоса в широком диапазоне условий.

Элементы управления в этой системе состояли из переключателей уровня в индикаторах уровня в баке.Когда уровень в резервуаре для сточных вод низкий, насос останавливается, чтобы предотвратить его работу всухую. При высоком уровне в резервуаре насосы начинают поддерживать резервуар в пределах параметров рабочего уровня.

Анализ системы трубопроводов модели

После создания модели система была рассчитана с использованием резервного насоса 101 и уровней жидкости в резервуарах, установленных на рабочие уровни. Результаты моделирования системы трубопроводов показали, что скорость потока через насос превышала 4 736 галлонов в минуту, что значительно превышало проектную скорость потока 1200 галлонов в минуту.

Принимая во внимание NPSH насоса, моделирование показало NPSHA на всасывании насоса 38,4 футов жидкости с насосом NPSHR 30 футов. Первоначальные показания показали, что шум насоса и вибрация на всасывании насоса на самом деле не были вызваны кавитацией. Однако при моделировании также был вычислен расход системы, намного превышающий предполагаемый расчетный расход системы.

Заключение

При значениях NPSHA, превышающих NPSHR, и расчетном расходе, более чем в три раза превышающем ожидаемый расход 1200 галлонов в минуту, явно происходило нечто большее, чем обычно наблюдаемая кавитация насоса, но что это могло быть?

Найдите в декабрьском выпуске Часть 2, в которой рассказывается о том, что происходит в этом приложении, когда во время пошагового руководства выполняется анализ для устранения шума и вибрации насоса с использованием моделирования системы с последующей проверкой результата с использованием тестовых данных.

Посетите часть 2 этой статьи, нажав здесь.

Ray T. Hardee, P.E., главный инженер и один из основателей Engineering Software Inc., создателей программного обеспечения PIPE-FLO и PUMP-FLO. Линия продуктов PIPE-FLO помогает компаниям во многих отраслях найти скрытую прибыль при проектировании и эксплуатации своих трубопроводных систем с помощью программного обеспечения для моделирования, услуг моделирования и возможностей обучения. Харди является членом Гидравлического института, Комитета по оценке энергии насосных систем Американского общества инженеров-механиков и комитета по оценке энергии насосных систем Международной организации по стандартизации.Его публикации включают «Основы трубопроводных систем» и вклады в стоимость жизненного цикла насосов HI и оптимизацию трубопроводных систем. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Джереми Франк, доктор философии, является президентом и соучредителем KCF Technologies Inc., компании, занимающейся инженерными технологиями, которая разрабатывает и интегрирует инновационные устройства для использования в развивающемся мире Интернета вещей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *