Как работает вибрационный насос

Не смотря на то, что вибрационный насос не может обеспечить той мощности, которую выдает хороший центробежный насос, небольшая цена, достаточная для неглубоких источников продуктивность, и простой ремонт делают своё дело. Вышеперечисленные факторы являются причиной того, что именно вибрационные устройства являются бесспорными лидерами рынка погружных насосов.

В этой статье мы узнаем особенности их конструкции, принцип работы, и основные виды ремонта в домашних условиях. Также будет рассмотрена возможность обустройства на основе вибрационного насоса автоматической насосной станции для бытового использования.

1 Особенности конструкции

Все вибрационные насосы обладают однотипной конструкцией. Они состоят из трех основных элементов:

• корпуса;
• электромагнита;
• вибрационного механизма.

Вибрационный элемент насоса представляет собою якорь, в который запрессован шток. На дальнем краю штока смонтирован резиновый амортизатор (поршень), который непосредственно влияет на продуктивность насоса.

В таких насосах как «Малыш» и «Водолей» амортизатор изготовлен из натурального вулканизированного каучука, который обладает высокой износоустойчивостью, что позитивно сказывается на сроке эксплуатации устройства. Возле амортизатора находится выполненная из резины диафрагма, которая разделает две камеры для воды: накопительную и камеру нагнетания давления.

Силовым агрегатом, использующимся в вибрационных насосах всех типов, является электромагнитная катушка. Она состоит из стального сердечника П-образной формы, что выполняет роль каркаса, на котором выполнена обмотка медной проволокой.

Установленная в корпус насоса катушка заливается слоем компаунда из смеси эпоксидной смолы, отвердителей, пластификаторов и кварцевого песка.

Кроме фиксации катушки, компаунд выполняет функцию защитного слоя, который не пропускает воду к приводу насоса, а добавление в его состав кварцевого песка способствует улучшению теплоизоляции, что позитивно сказывается на эффективности охлаждения электромагнитной катушки.

Читайте также: актуальность применения геотермального теплового насоса.

Среднестатистический насос, такой как «Малыш», либо «Водолей» имеет достаточно компактный корпус (обычно весь комплект весит не больше 3-4 кг) выполненный из нержавеющей стали. Использование нержавейки обуславливается её отличными антикоррозийными свойствами, так как под постоянным воздействием воды обычная сталь быстро покрывается ржавчиной.

Неотъемлемой частью корпуса являются обратные клапана, которые выполняют перекрытие всех входных отверстий. У насосов типа «Водолей», «Малыш» либо «Ручеек» клапаны считаются самым слабым элементом конструкции, они наиболее подвержены износу и, в основном, являются главной причиной выхода устройства из строя.

Насос более дорогой модификации может иметь встроенную систему термозащитной автоматики (в основном она ставятся на насосы «Малыш» и «Водолей»), которая защищает устройство от работы «на сухую», выключая насос в случае холостого хода без воды. Комплект автоматики является необходимым, так как перегрев – основная причина поломок вибрационных насосов.
к меню ↑

1.1 Принцип работы

В вибрационный насос заложена достаточно простая технология работы, которая за 30 лет существования устройств данного типа не потерпела никаких изменений. Когда устройство подключено к электросети, поступивший ток на катушку преобразовывается в электромагнитное поле.

Под влиянием этого поля якорь перемещается в сторону магнитного излучения, когда поле пропадает – он возвращается в исходное положение. Такие колебания происходят около ста раз на минуту, а поскольку амплитуда движения якоря крайне мала, внешне его движение больше напоминает вибрацию.

Такая же вибрация характерна и для поршня, который расположен на том же штоке, что и якорь. Попавшая в накопительную камеру вода под воздействием движений якоря сжимается, и под давлением переходит в камеру нагнетания давления, откуда под давлением поршня попадает в выводной шланг.

Таким образом, выполняется перекачивание воды. Обратное движение воды контролируется специальным клапаном, который позволяет жидкости на входном отверстии попасть внутрь корпуса, но не пропускает обратно. Вышеописанный принцип работы характерен для всех вибрационных насосов, будь то «Малыш», либо «Водолей».

Примитивность данной технологии имеют как свои плюсы – довольно просто осуществить ремонт насоса своими руками, так и минусы – вибрационный насос имеет небольшую продуктивность (тот же центробежный насос обладает в 3-4 раза большим давлением и объемом перекачиваемой воды).
к меню ↑

1.2 Вибрационное устройство в основе насосной станции

Несомненным преимуществом таких насосов является то, что на их основе можно создать бытовою насосную станцию, которая будет осуществлять автоматическое водоснабжение дома. Для того чтобы реализовать систему автоматики своими руками, вам необходимо приобрести гидроаккумулятор и реле давления, и объединить их с насосом в одну систему.

В качестве погружного насоса лучше брать проверенное устройство, чье качество не стоит под сомнением — «Малыш» либо «Водолей». Гидроаккумулятор выполняет функцию накопительной емкости, к которой подключается реле давления и погружной насос.

Читайте также: обзор популярных насосов Водолей для колодцев.

Как только гидроаккумулятор опустошается ниже допустимого уровня и давление в нем падает, срабатывает реле, которое автоматически включает насос. После включения, насос заполняет гидроаккумулятор водой, пока давление в баке не поднимется до верхнего показателя. Как только бак наполнился – реле отключает насос.

Именно гидроаккумулятор позволяет создать предельно простую, но в то же время действенную схему, что дает возможность автономно регулировать давление в системе. Любые другие способы предусматривают необходимость установки качественной автоматики, которая стоит довольно дорого и имеет свои нюансы.

Касаемо цен – гидроаккумулятор, в зависимости от объема (существуют баки вместительностью от 10 до 500 литров) обойдется вам от 900 до 3000 рублей, а реле давление стоит не больше тысячи.

Добавьте ещё затраты на дополнительные шланги, и сопутствующие мелочи – получите около 5000 затрат, что учитывая удобства, которые дает гидроаккумулятор и комплект автоматики – сущие пустяки.

Читайте также: как сделать насос для фонтана своими руками?

к меню ↑

2 Возможные неполадки и способы их устранения

Чаще всего встречаются две основных неполадки:

• Отслоение компаунда;
• Перемотка катушки.

Первая проблема встречается достаточно часто, так это первостепенное следствие работы насоса «на сухую», которую неопытные владельцы допускают достаточно часто. Ремонт своими руками достаточно прост, однако понадобится болгарка.

Разбираем насос – поэтапно раскручиваем все винты по периметру корпуса. Если винты за время нахождения агрегата в воде окислились, и не поддаются, то можно воспользоваться специальным размягчающим спреем, если и они не помогают – берите болгарку и аккуратно срезайте головки винтов.

Далее, простучите маленьким молотком корпус и определите, где именно отслоился компаунд – по звуку это сразу слышно. Отделите электромагнит от корпуса, на месте отслоения проделайте болгаркой сеточку из неглубоких канавок – и на компаунде катушки, и на поверхности корпуса.

На сеточку наносим слой герметика (лучше всего использовать стекольный клей), и соединяем детали. Далее, выполняем сборку насоса в обратном порядке.

Если проблемы случились с катушкой, что очень часто случается, то ее нужно перемотать. Своими руками перемотать катушку вполне реально, такой ремонт, конечно, достаточно трудоемкий, но ничего сложного в нем нет – требуется лишь усидчивость.

Для начала раскрутите корпус насоса. После этого отрежьте сетевой провод (ремонт закончится – присоединим обратно), и выкрутите его уплотнитель. Вам понадобится разогреть корпус насоса до температуры расплавления компаунда, чтобы можно было целиком отсоединить его из корпуса.

Читайте также: что делать, если насос застрял в скважине?

Чтобы сделать это своими руками понадобится паяльная лампа, либо электроплитка. Прогревайте корпус, пока из эпоксидки не пойдет легкий дымок – не вздумайте его вдыхать, этот дым токсичен. Как только корпус прогреется, оденьте защитные рукавицы, и выбейте катушку, покрытую компаундом, из корпуса (можно стучать насосом об дерево).

Пока катушка не остыла, очистите её и корпус от остатков компаунда. Разъедините комплект катушки и сердечника (его можно выбивать молотком, используя клин). Перемотайте катушку на обмоточном станке – понадобится нанести примерно 7-8 слоев медной вязальной проволоки.

Далее, установите катушку на сердечник, и припаяйте к ней сетевой провод – не забудьте пропустить его внутрь насоса и вставить уплотнитель. Смешайте эпоксидную смолу с уплотнителем и пластификатором, и получившейся смесью залейте катушки внутри корпуса – не заливайте выше уровня сердечника.

Компаунд будет отвердевать примерно 24 часа. По истечению времени соберите насос обратно. Ремонт по перемотке катушек идентичен для насосов «Малыш», «Водолей» и «Нептун».
к меню ↑

2.1 Отзывы

Чтобы вы имели полное представление о погружных вибрационных насосах, мы даем вам возможность изучить отзывы людей, которые обладают многолетним опытом их использования

Никита, 37 лет, Москва:

Каждое лето мы с женой проводим на даче, в пригороде Москвы, где единственным источником водоснабжения дома является колодец. После обустройства колодца, послушав отзывы знакомых, я приобрел сразу комплект из двух насосов: основной – дорогой центробежный насос, и запасной – вибрационный «Водолей», на случай, если с основным что-либо приключится.

Как оказалось, я не прогадал, через полтора года использования у основного насоса деформировался корпус, ремонт которого выполнить было невозможно (моя вина, оставил по глупости его на зиму в колодце). И вот сложилось так, что после этого, основным насосом у меня стал «Водолей» — попользовавшись ним неделю, я понял, что для моего колодца его более чем хватает.

Стоит он не дорого, неприхотлив, продуктивность хорошая – в общем, я более чем доволен. Недавно на основе вибрационного насоса я обустроил целый комплект автоматики для подачи воды – подсоединил к нему гидроаккумулятор и реле давления. Так что вода в доме есть постоянно, без моего вмешательства. «Водолей» — отличный насос для бытового использования. Рекомендую.

Александр, 25 лет, Ростов:

На протяжении трех лет вибрационный насос «Малыш» верой и правдой служит мне, и моей скважине. Поскольку источник у меня не глубокий – 25 метров, его мощности хватает с лихвой. Могу отметить, что «Малыш», при хорошей надежности (все-таки термозащитная автоматика делает своё дело), обладает ещё и отличной ремонтопригодностью.

После очистки скважины от ила мне приходилось несколько раз делать ремонт насоса своими руками – менять поршень и прокладки, могу сказать, что делать это абсолютно не сложно. Читал отзывы, в которых хвалили насосные станции на основе вибрационных насосов – могу лишь присоединиться к вышесказанному.

Сам приобрел гидроаккумулятор и реле давления и объединил всё в один комплект – получилась очень удобная система для автоматического водоснабжения. Как по мне, «Малыш» — является лучшим вариантом бюджетного вибрационного насоса.

к меню ↑

Источник: ByreniePro.ru

• Маркировка
  • Печать ламинированных наклеек
  • Печать бумажных этикеток
  • Напольная маркировка
  • Светоотражающие ленты
  • Ручная маркировка
    
    
  • Печать на кембрике и ТУТ
  • Промышленная маркировка
• Оргтехника
  • Расходные материалы для оргтехники
  • ЗИП для заправки картриджей
  • ЗИП для ремонта оргтехники
• Инструмент
  • Бензоинструмент
    
    
  • Газосварочное оборудование
  • Грузоподъемное оборудование
  • Средства индивидуальной защиты
  • Измерительные приборы
  • Инструмент для пробивки отверстий
  • Инструмент для работы с шинами
  • Насосное оборудование
  • Пресс-инструмент
  • Пневмоинструмент
  • Расходные материалы
  • Режущий инструмент
  • Ручной инструмент
  • Садовая техника
  • Системы для хранения инструмента
  • Электроинструмент
• Электрика
  • Изделия для изоляции
  • Кабеленесущие системы
  • Кабельная арматура
  • Кабельные наконечники
  • Провода и кабели
  • Размотка кабеля
  • Шнуры
• Промышленная химия
  • Монтажные пены
  • Антикоррозионные монтажные пасты
  • Вспомогательные материалы
  • Клеи и герметики
  • Комплектующие для работы с промышленной химией
  • Ремонтные наборы
  • Смазывающие составы
  • Сорбенты
  • Технические составы
• Товары для офиса
  • Блокноты
  • Бумага для офиса
  • Демонстрационное оборудование
  • Корректоры для текста
  • Прочие товары для офиса
  • Ручки
  • Фломастеры
• Крепеж
  • Анкерный крепеж
  • Веревки и канаты
  • Дюбели
  • Клейкие ленты
  • Крепеж для труб
  • Магниты
  • Мебельный крепеж
  • Метизы
  • Перфорированный крепеж
  • Скобы
  • Стяжки кабельные
  • Такелаж
• Электроустановочные изделия
  • Адаптеры и переходники
  • Антенны и аксессуары
  • Блоки и элементы питания
  • Кабельные линии
  • Клеммные зажимы
  • Климатическое оборудование
  • Компоненты СКС
  • Коробки распределительные
  • Освещение
  • Переключатели
  • Предохранители
  • Разъемы
  • Распределительные щиты
  • Розетки и выключатели
  • Тестовые зажимы
• Системы безопасности
  • Видеонаблюдение
  • Промышленная безопасность
  • Системы контроля доступа
  • Системы охраны
  • Системы радиосвязи
  • Скобяные изделия

Источник: tze1.ru

Устройство насоса вибрационного

Внутренняя схема устройства насоса вибрационного типа предельно понятна и не представляет сложностей. Бесперебойная работа механизма обеспечивается несколькими основными элементами.

Силовой элемент (1) представлен электромагнитом в виде П-образного сердечника. Он состоит из стальных пластин с обмоткой и покрыт изолирующим лаком. Кварцевый песок с эпоксидной смолой служат наполнением сердечника, который расположен в силовой части вибрационного насоса. Песок улучшает отвод тепла, функции смолы – фиксация магнита и изоляция обмотки от соприкосновения с водой.

Вибратор (2) представляет вторую часть П-образного магнита вибрационного насоса, на нем закреплен шток. Шайба из резины находится с обратной стороны штока, она играет роль амортизатора. Показатели производительности и экономичной работы вибрационного насоса определяет именно качество амортизатора. За ним расположена муфта, в ее задачи входит изоляция камеры, куда поступает жидкость, от электрической части механизма. Фиксирует и направляет шток (7) диафрагма, установленная внутри муфты.

Всасывающая камера (4) и камера для воды (3) нагнетающего действия служат для забора воды из источника и ее дальнейшей передачи в трубопровод. Цифрой 5 обозначен амортизатор.

За счет уменьшения или увеличения количества шайб (6) регулируют ход поршня, от чего напрямую зависит производительность насоса вибрационного типа. Обратные клапаны (8) представлены вставками в форме грибков. Именно через них жидкость поступает в камеру (4), но не выливается обратно, так как клапан закрывается за счет сдавливания поршнем.

Значение резинового поршня (10) трудно переоценить. Эксплуатация вибрационного насоса в грязной среде приводит к его ускоренному разрушению. Закрепляет и фиксирует поршень гайка (9).  Каналы для перемещения жидкости (11) передают воду в трубопровод за счет повышения давления в камере нагнетающего действия.

Грязная вода провоцирует быстрый выход из строя обратных клапанов и резинового поршня. Остальные детали вибрационного насоса отличаются долговечностью при условии отсутствия излишней вибрации. Еще одна схема насоса представлена далее:

Принцип работы механизма

Работа вибрационного насоса основана на изменении давления в камере нагнетающего действия. Основные шаги процесса:

• Поступление тока на обмотку катушки обеспечивает образование магнитного поля.
• Намагниченная катушка притягивает вибратор.
• Под действием этой силы поршень изгибается внутрь и приближается к камере нагнетающего действия.
• За счет подобного движения в камере (4) формируется разряженная атмосфера и давление снижается.
• Жидкость подсасывается из внешнего источника через клапаны (8) и заполняет внутреннее пространство камеры (4).
• Вибрационный насос работает от переменного тока, название которого говорит само за себя. Поэтому через короткий промежуток времени процесс намагничивания прекращается и шток за счет действия амортизатора (5) возвращается на прежнее место.
• На жидкость, расположенную внутри камеры (4) давит поршень. За счет этого действия давление внутри камеры (4) растет.
• Закрытые давлением жидкости обратные клапаны не дают воде вернуться в первоисточник, поэтому она перемещается в камеру нагнетающего действия (3).
• Через мгновение в вибрационном насосе вновь появляется намагничивание. Поршень на штоке движется назад, и жидкость передвигается по каналам (11) к шлангу (трубопроводу).

Частота ритмов составляет 100 раз за 1 секунду, а движения штока с поршнем напоминаю вибрацию, за счет чего агрегат и получил название вибрационный насос.

Технические характеристики и критерии выбора агрегата

По техническим параметрам вибрационного насоса судят о его возможностях. Поэтому осуществить грамотный выбор помогут знания о характеристиках агрегата:

• Производительность выбирается с учетом возможностей источника водозабора, которые должны превышать параметры насоса. Разделяют три категории производительности агрегатов вибрационного типа: низкая, средняя и высокая, которые характеризуются способностями перекачивать 360, 750 или 1500 литров в час соответственно.
• Важным показателем является высота подъема воды. Минимальный напор составляет 40 м, оптимальны в эксплуатации модели, рассчитанные на 60 м, реже применяют агрегаты со способностью подъема до 80 м.
• Все насосы вибрационного типа обладают одинаковой глубиной погружения – 7 м.
• Показатель внешнего диаметра варьируется от 76 до 106 мм, он имеет значение при эксплуатации механизма в скважине. В этом случае диаметр трубы должен превышать размеры агрегата.
• Существуют насосы с верхним и нижним водозабором, что является немаловажным моментом в процессе эксплуатации. Верхнее расположение исключает попадание песка внутрь механизма. Устанавливают его на 0,3 м выше дна источника. Нижнее расположение удобно при использовании агрегата вибрационного типа для раскачки скважины или колодца, удаления воды из подвала. Устанавливают подобную модель выше дна на 1 м.

Подобный элемент важен в любом типе агрегата, так как прекращает его работу при аварийной ситуации, например скачке напряжения или заклинивании поршня.

О каких проблемных местах следует знать

Легкость в обслуживании за счет простоты конструкции вибрационного насоса не означает его безоблачной эксплуатации. Когда выбор агрегата уже очевиден, следует знать о его слабых участках:

• Механизм плохо переносит сухой ход. Если в модели не предусмотрена термозащита, то даже полминуты эксплуатации вхолостую способны привести к перегреву и повреждению обмотки. И это при условии нахождения вибрационного насоса в воде. При включенном состоянии «на суше» последствия будут еще серьезней.
• Раскручиваются резьбовые соединения. Вибрационные процессы провоцируют ослабление резьбы обратных клапанов и крепления поршня. Поэтому рекомендуется после приобретения насоса все гайки стандартного типа заменить на самоконтрящиеся.
• Болты корпуса подвержены коррозии. Иногда взору предстает загадочная картина, когда на алюминиевом корпусе вибрационного агрегата болты крепления выполнены из стали, подверженной коррозийным процессам. Не способно защитить их от разрушения даже обработка цинком. Выбрав насос, будет разумно заменить крепежные детали корпуса элементами, выполненными из цветного металла.
• Взаимодействие резиновых деталей вибрационного агрегата с мелкими частицами провоцирует их ускоренный износ. Решить проблему поможет металлическая сетка, зафиксированная на входном отверстии погружного насоса.
• Недостаточное или излишнее крепление обратного клапана. Выбрав подходящую вибрационную модель, до начала полноценной эксплуатации проверяют работу механизма (под водой!) и при необходимости регулируют крепление. В этот же момент можно заменить гайки или просто подкрутить установленные с завода.
• Восприимчивость к скачкам напряжения. Перепады напряжения в пределах 10% ухудшают производительность вибрационного насоса вдвое. Например, при технических характеристиках подъема воды на 60 м, в случае напряжения в 200 В показатель снижается до 30 м. Напряжение выше положенного способствует увеличению напора с одновременным ростом нагрузки на все детали вибрационного насоса.

Сфера применения

Примитивное устройство насосов вибрационного типа обеспечивает их простую эксплуатацию. За счет отсутствия подшипников и вращающихся элементов они не нуждаются в регулярной смазке. Незначительный нагрев механизма при работе способствует замедленному износу деталей. Насосы вибрационного типа успешно справляются с перекачкой щелочной воды, они не страшатся наличия минеральных солей в жидкости и устойчивы к колебаниям температурного режима. Но прежде чем выбрать подобный агрегат, стоит помнить о его свойстве вибрировать. Чем это чревато?

Вибрации насоса, за счет которых осуществляется забор жидкости и ее передвижение к трубопроводу, обладают разрушающими способностями. За счет их действия статичные предметы или материалы могут начать смещаться, что крайне нежелательно. Обычно насосы вибрационного типа используют в следующих целях:

• Удаляют жидкость из недавно выкопанного колодца или откачивают воду для дальнейшего осмотра и чистки водоносных ключей.
• Обеспечивают подачу воды из колодца для жизнеобеспечения.
• Вибрационный насос успешно эксплуатируется для полива участка, качая воду из озера, реки или другого водоема.
• Также с помощью агрегата можно наладить подачу жидкости из цистерны или бака.
• Выручит вибрационный насос, если потребуется удалить воду из затопленного подвала, освободить котлован, траншею или другое объемное углубление.

Нюансы эксплуатации в скважине

Разобравшись с процессами внутри скважины, происходящими во время забора воды, станет понятно, почему эксплуатировать вибрационный агрегат опасно и какой насос следует выбрать. 

Картина внутри скважины с работающим вибрационным механизмом следующая:

• Вода постепенно выкачивается, когда ее становится недостаточно, со дна поднимается песок, который попадает в насос вместе с жидкостью.
• Если на время прекратить работу вибрационного насоса, вода отстоится и песок вернется на прежнее место.
• Но проблема не исчезнет на дне скважины, в которой на конце трубы установлен сетчатый фильтр. Эта деталь предназначена для задержки мелких фракций мусора и в процессе использования там образуется некий песчаный конус. Если его не тревожить, он выполняет функцию дополнительного фильтра.
• При работе насоса вибрационного типа мелкие частицы конуса засорят сетчатый фильтр, уменьшив объем поступающей воды в скважину.

Если фракция песка меньше размера ячеек фильтра, он попадет внутрь трубы и плачевный исход неизбежен. Песок забьет или вибрационный насос, или саму трубу. Результат эксплуатации насоса вибрационного типа в скважине во многом определяет тип грунта. Мелкие частицы супеси быстро спровоцируют проблемы, каменные фракции, кварц или крупный песок не создают опасных ситуаций, скапливаясь вокруг сетчатого фильтра.

Второй опасный момент применения вибрационного насоса в скважине – ее расположение поблизости жилого строения. Под действием вибраций порода вокруг трубы может начать движение, что спровоцирует не только разрушение источника воды, но и деформацию опорной конструкции дома.

Источник: bouw.ru