Устройство водяной скважины с погружным насосом

Для того чтобы эффективно решать такие задачи, как откачка с большой глубины и подача в систему автономного водоснабжения воды, необходимо разбираться в устройстве погружного насоса для скважины. Использование таких насосов позволяет откачивать воду из скважин, глубина которых достигает 80 метров. В данной статье рассмотрим, как работает погружной насос, на какие категории делится и как правильно выбирать такое устройство.

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Основным назначением глубинных насосов является откачивание жидкой среды из подземного источника и ее дальнейшая транспортировка по трубопроводной системе под определенным напором. Гидромашинами данного типа оснащаются различные системы, к которым, в частности, относятся системы автономного водоснабжения и водоотведения, системы орошения и др.

В зависимости от сферы применения глубинные насосы могут относиться к:

устройствам промышленного назначения, которые за счет высокой мощности способны поднимать перекачиваемую ими жидкость с глубины, доходящей до 1000 метров (такое оборудование отличается значительными размерами и используется в различных отраслях промышленности);

погружным насосам бытового назначения, применяемым для обеспечения эффективной работы систем автономного водоснабжения загородных домов и дач, а также для функционирования оросительных систем (погружные насосы этого типа отличаются компактными размерами и достаточно высокой мощностью).

По схеме установки в скважине выделяют штанговый и бесштанговый погружные насосы. К устройствам второго типа, в частности, относятся насосные установки с электрическими центробежными насосами (УЭЦН).

Штанговый насос – это гидромашина, приводной двигатель которой располагается на поверхности земли, вне скважины, при этом в перекачиваемую жидкую среду погружается только его заборная часть. Штанги, присутствующие в конструкции такого устройства, предназначены для того, чтобы передать тягу, создаваемую приводным электродвигателем, к заборной части.

Приводной электродвигатель бесштанговых насосов располагается в одном корпусе с заборным механизмом и погружается в перекачиваемую жидкую среду вместе с ним. Такие погружные устройства получили наибольшее распространение, так как они являются более удобными и в монтаже, и в эксплуатации.

На различные типы погружное насосное оборудование разделяется также по конструктивному исполнению и принципу действия. Так, в зависимости от данных параметров различают глубинные насосы центробежного и вихревого, или вибрационного, типа.

Погружной центробежный насос – это устройство, основным рабочим органом которого является колесо с лопатками, закрепленное на валу, вращающемся при помощи электродвигателя. При вращении такого колеса (крыльчатки) перекачиваемая жидкость, находящаяся во внутренней камере, под действием оказываемой на нее центробежной силы отбрасывается к стенкам камеры, что и способствует выталкиванию жидкой среды в напорный патрубок. В то же время в центральной части камеры создается разрежение воздуха, за счет чего новая порция перекачиваемой жидкости всасывается из находящейся в скважине трубы.

Для того чтобы не допустить попадания во внутреннюю часть центробежного погружного насоса твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости, использовать такие устройства следует в комплекте с фильтрами грубой очистки, устанавливаемыми на подающей трубе. Наиболее значимым недостатком центробежных насосов, которые могут эксплуатироваться в круглогодичном режиме, является их достаточно высокая стоимость, если сравнивать ее с ценой на оборудование вихревого типа.

Вихревые (или вибрационные) глубинные насосы используются в тех случаях, когда откачать воду требуется из скважины небольшой глубины. Принцип работы устройств данного типа заключается в том, что в их внутренней части создаются высокочастотные колебания, которые приводят в движение механический поршень. Последний и обеспечивает всасывание перекачиваемой среды из подающей трубы.

К наиболее значимым достоинствам рассматриваемых насосов следует отнести:

компактные размеры;
невысокую стоимость (по сравнению с ценой на центробежные насосы);
минимальное потребление электроэнергии.

Среди минусов погружных насосов вихревого типа обычно выделяют:

разрушение стенок скважины от вибраций (минимизировать вибрационное воздействие вихревого насоса на стенки скважины можно, если надеть на его корпус резиновые кольца);
невысокую мощность;
достаточно низкую производительность перекачивания жидкой среды.

Конструктивные особенности глубинных насосов

Устройство глубинного насоса и его конструктивные особенности во многом определяются принципом действия и типом приводного электродвигателя этой гидромашины. Забор перекачиваемой жидкой среды при использовании таких насосов осуществляется по специальной трубе, помещаемой в шахту обслуживаемой скважины или в колодец. За электропитание приводного электродвигателя, располагаемого на определенной глубине, отвечает электрический кабель, помещенный в защитную оболочку.

В устройстве скважинного насоса центробежного типа можно выделить две основные части:

приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
непосредственно саму насосную часть оборудования.

Если приводной двигатель насоса является встроенным, его, как правило, размещают в нижней части устройства. Забор воды при использовании насосов данного типа может осуществляться как через верхнюю, так и через нижнюю часть их корпуса. Предпочтение в данном случае отдают забору перекачиваемой жидкости через нижнюю часть корпуса, так как это позволяет прочистить глубинную часть скважины от скапливающихся в ней ила и песка. Погружные насосные устройства, что очень удобно, охлаждаются жидкой средой, в которую они помещены. Это позволяет защитить такие устройства от перегрева, способного быстро привести их в негодность. Глубинные насосы центробежного типа, хотя и являются более сложными по конструкции, чем вибрационные устройства, отличаются более высокой надежностью, производительностью и более длительным эксплуатационным сроком.

Основными элементами конструкции вихревых погружных насосов являются корпус, специальный стакан, приводной электродвигатель и вибратор. Вибратор в данных устройствах является самым сложным конструктивным элементом, состоящим из якоря, резинового амортизатора и регулирующих шайб. Необходимые условия для забора жидкости из скважины, осуществляемого вибрационным насосом, создает его резиновый амортизатор, который в процессе работы такого устройства сжимается и разжимается.

Обязательным элементом оснащения погружного насосного оборудования является фильтр грубой очистки, защищающий внутреннюю часть таких устройств от попадания в нее твердых включений, содержащихся в перекачиваемой среде. Для обеспечения более эффективной работы погружного насосного оборудования и обеспечения его защиты от негативных факторов используются различные датчики, автоматически останавливающие насос при возникновении внештатных ситуаций (слишком высоком содержании в составе перекачиваемой жидкости ила и песка, снижении уровня воды в скважине и др.).

Виды скважин для воды

Существует несколько типов скважин для воды, которые вы сможете разместить на своем приусадебном участке.

Трубчатый колодец абиссинского типа

Глубина такой скважины может достигать 12 метров. Ее сечение гораздо уже, чем у обычной колодезной шахты. Глубокое проникновение в почву позволяет не опасаться загрязнения колодца верховыми почвенными водами. В колодцы такого типа также не попадают загрязняющие вещества с поверхности.

Скважину под(что такое) абиссинский колодец бурят шнековым методом. В районе водоносного слоя труба такого колодца имеет фильтр, выполненный из перфорированной трубы или металлической сетки.

Возможно, Вас заинтересует информация-скважина на даче своими руками бурение

Труба с фильтром заглубляется до водоносных песков крупной фракции, которые могут иметь галечные вкрапления. Такой колодец предназначается в основном для индивидуального использования, его срок службы составляет около пяти лет. Со временем скважина заиливается и ее необходимо промывать или бурить рядом новый ствол.

Артезианская скважина

Такой тип скважины под воду отличается большой глубиной бурения. В отдельных случаях скважина может достигать 200 метров. Артезианские скважины обычно предназначаются для коллективного использования и имеют срок службы до полувека.

Необходимое оборудование для обустройства скважины на участке

Для того, чтобы скважина на вашем участке подавала воду бесперебойно и эффективно, ее необходимо оснастить необходимым оборудованием.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, почему происходит заиливание скважины что делать

В целом, технология обустройства скважин для воды на приусадебных участках выглядит примерно одинаково даже при различных вариантах ее реализации. Основными устройствами, обслуживающими водяную скважину являются:

Кессонная камера;
Гидроаккумулятор;
Насос (погружной, либо поверхностный);
Оголовок скважины.

Кессон — понятие и назначение устройства

И так, разберемся что такое кессон – это устройство, которое предназначено для защиты устья скважины от внешних воздействий. Оно является своеобразным контейнером, которое предохраняет верхние метры ствола скважины от воздействия низких температур в грунте. Так же следует установить скважинный адаптер.

Герметичная емкость кессона помимо защиты скважины может служить технологическим объемом для размещения устройств, обслуживающих скважину. Размещение в кессоне очистительных фильтров, автоматики и других устройств позволяют сэкономить полезное пространство в вашем доме.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как утеплить колодец

Материалы изготовления кессонов могут быть различными: бетонные отливки, пластиковые или металлические конструкции. Наиболее распространенная конструкция кессона представляется собой вертикально расположенный цилиндр. Доступ во внутреннюю часть кессона обеспечивается через люк, расположенный на верхней поверхности устройства.

Монтаж кессона особенно важен в российских условиях, так как при суровых зимах грунт на вашем участке может промерзать до полутора метров в глубину. Следовательно, горизонтально расположенные трубопроводы системы водоснабжения должны находиться ниже линии промерзания.

Возможно, Вас заинтересует информация о том, как прокачать скважину

Кессонный люк, расположенный на верхней поверхности устройства обычно утепляется слоем листового пенопласта. Внутри устройства может устанавливаться лестница.

Насосы для скважин

Основными типами насосного оборудования, используемого для обустройства скважин для воды, являются поверхностные и погружные устройства.

Поверхностные насосы

Этот тип насосного оборудования размещается на поверхности. Характеристики такого устройства позволяют поднимать жидкость из скважин с глубин до 9-10 метров. Это означает, что поверхностное насосное оборудование не получится использовать для обслуживания артезианских скважин или колодцев с глубоким залеганием воды.

Однако такой тип оборудования очень прост в монтаже и обслуживании, имеет невысокую цену. В зависимости от конструкции поверхностное насосное оборудование может быть вихревым или центробежным. Вихревой насос сможет поднять воду с небольшой глубины, а вот центробежный осилит уже подъем с глубины в 10 метров.

Возможно, Вас заинтересует информация-насосное оборудование для скважин

Обычно поверхностное насосное оборудование может поставляться в комплекте с автоматическими узлами, которые его включают и выключают. Кроме того, насосная станция может поддерживать постоянное рабочее давление в трубопроводах системы водоснабжения.

При выборе поверхностного насосного оборудования следует уделить особое внимание наличию устройства защиты от «сухого хода», которое предотвращает повреждение насоса при понижении уровня воды в скважине.

Погружные насосы

Такое оборудование функционирует непосредственно в глубине скважины. Оно может поднимать воду с значительных глубин. Устройства могут комплектоваться выключателями поплавкового типа, обесточивающими устройство при понижении уровня воды в скважине.

При приобретении погружного насосного устройства обратите внимание на его диаметр: некоторые модели предназначены исключительно для работы в колодцах с большим сечением.

Хорошие модели погружного оборудования оснащаются фильтрами и могут эффективно работать даже в воде с примесями песка.

Такие устройства при всей их привлекательности имеют довольно высокую цену.

Выбирая насосное устройство помните, что более дорогие и надежные модели заключены в корпус из нержавейки, а экономичные – в пластиковый корпус.

Гидроаккумулятор

Это устройство предназначено для плавной регулировки давления содержимого трубопроводов водоснабжения. Также в функции данного оборудования входит предотвращение гидроудара и поддержание минимального уровня воды в системе.

Внутри гидроаккумулятора при нормальной работе находится некоторый запас воды и в нем поддерживается постоянное минимальное давление. При наличии в системе водоснабжения гидроаккумулятора насосное оборудование включается реже и меньше изнашивается.

Конструкция гидроаккумулятора схожа с компенсационным баком, используемым в отопительных системах. При использовании в системах водоснабжения для создания гидроаккумуляторов применяются другие конструкционные материалы, нежели в компенсационных баках. Они не вступают в контакт с водой, не изменяют ее качество. Это касается и материала внешнего корпуса гидроаккумулятора, а также его составных частей. Например, мембрана в таких устройствах должна изготавливаться из пищевой резины.

Гидроаккумуляторы можно разделить на типы по конструктивным особенностям накопления давления воды.

Принципы работы гидроаккумулирующих устройств

Гидроакуумуляторы на пневматической основе накапливают давление жидкости за счет сжатия газа, находящегося за мембраной устройства. Сжимаемый азот или обычный воздух при снижении давления жидкости расширяется и повышает давление воды в трубопроводах.

Такие устройства могут выполняться по балонной, поршневой или мембранной технологиям.

Мембранный аккумулятор давления используется преимущественно в мобильных устройствах.

Баллонный гидроаккумулятор является самым распространенным типом устройств такого типа. Между жидкостной и газовой средами находится баллон из пищевой резины. Его нормальное состояние – под давлением. Баллон сжимается при увеличении давления жидкости в трубопроводах и разжимается, повышая давление жидкости при падении давления. Такие устройств обладают солидным диапазоном рабочих температур, выдерживая любые морозы или жару.

Поршневой гидроаккумулятор. В таком устройстве при повышении давления жидкости она давит на поршень, за которым находится сжимаемый газ. При снижении давления жидкости в системе, поршень двигается в обратном направлении.

Именно аккумуляторы давления на пневматической основе наиболее часто применяются при создании систем автономного водоснабжения. Также аккумуляторы давления в системах водоснабжения часто называются гидрофором.

Монтаж аккумулятора давления в системе водоснабжения

Скважинный оголовок

Оголовок для скважины своими руками является защитным оборудованием, устанавливаемым на верхний торец трубы скважины. Он предназначен для защиты устья скважины от загрязнения и размещения ряда устройств, например, подвешивания насосного оборудования.

Защитное оборудование может выполняться из различных материалов: прочного пластика, чугуна, стали.

Обустройство скважины на участке

Конечно, работу по монтажу скважинного оборудования системы водоснабжения можно поручить и специалистам, но при минимальном уровне технических знаний с ней вполне можно справиться и самостоятельно. Кроме того, знание процедуры обустройства позволит вам более эффективно контролировать работу сторонних специалистов.

Технология обустройства скважины (после того, как ее пробурили, конечно), а также герметизация швов в колодце состоит из нескольких последовательных этапов.

Установка стальной кессонной камеры

При установке стальной кессонной камеры работы происходят по следующему алгоритму.

Шаг 1

Копаем котлован, размеры которого превышают геометрические размеры кессонной камеры минимум на 30 сантиметров по сечению. Верхняя часть кессона, а именно его горловина, должна «выглядывать» из земли не менее чем на 15 см. Это позволит избежать загрязнения внутреннего объема вешними талыми водами или при проливном дожде.

Шаг 2

Монтируем в дне кессонной емкости отверстие под обсадную трубу скважины. Место расположения патрубка выбирается с учетом размещения оборудования во внутреннем объеме кессона. Патрубок представляет собой гильзу длиной около 15 см. При самостоятельном изготовлении кессона в бок конструкции ввариваются патрубки для трубопроводов водоснабжения и, при необходимости, для подведения силовой электрической линии.

Шаг 3

Обсадную трубу на скважине срезаем по уровню земли.

Шаг 4

Поверх котлована укладываем брусья, на них устанавливаем корпус кессона так, чтобы гильза патрубка наделась на обсадную трубу.

Шаг 5

Используя лебедку или помощников, убираем опорные бруски и опускаем кессон в котлован.

Установка кессона из пластика

При установке пластикового кессона действуем по следующей схеме:

Копаем котлован, на его дне размещаем утрамбованную песчаную подушку.
Кессон можно разместить на готовой бетонной плите с отверстием под трубу
На дне кессонной камеры размечаем и вырезаем отверстие под обсадную трубу.
На боку емкости делаем отверстия под трубопроводы водоснабжения и кабель энергопитания.

Герметизируем стык обсадной трубы и дна кессонной емкости. Для этого можно использовать обычный клей для ПВХ.
Пластиковую кессонную емкость можно не обрабатывать антикоррозийным составом. В котловане она может фиксироваться к ушкам бетонной плиты.
Обратная засыпка котлована с пластиковым кессоном может производиться с дополнительным бетонированием. Вследствие этого образуется предохраняющий барьер, защищающий оборудование от подвижек грунта.

Установка кессона из железобетонных колец

Установка кессона из железобетонных колец является хорошей альтернативой строительству монолитного сооружения или капитального кессона из кирпича.

После копки котлована на дне его вокруг обсадной трубы заливается монолитная бетонная плита с металлическим армированием.
Опускаем в котлован кольца одно на другое.
Между собой кольца железобетона могут соединяться стальной закрученной проволокой.

После монтажа кессонного колодца его поверхность необходимо гидроизолировать. Проще всего для этого воспользоваться битумной мастикой.
Обратная засыпка бетонных колец может проводиться с использованием глины для того, чтобы создать гидрозамок вокруг сооружения.

Размещаем поверхностное насосное оборудование

Проще всего монтируется поверхностное насосное устройство, которое предполагается использовать только в теплый сезон. Просто установите оборудование возле устья скважины, подключите входной патрубок к обсадной трубе и подсоедините насос к электропитанию. Не забудьте разместить на всасывающем патрубке фильтр с сеткой.

При устройстве круглогодично работающего оборудования процедура будет более сложной: вам придется найти надлежащее место установки насоса. Встает вопрос как утеплить скважину и где лучше ее установить. Это должно быть утепленное место: либо кессонная емкость, либо техническое подсобное помещение, в котором зимой температура не опустится до отрицательных величин.

Монтируем погружное насосное оборудование

Погружное насосное устройство подвешивается внутри обсадной трубы скважины на прочный трос. В зависимости от конструкции насоса – он может находиться как непосредственно возле дна, так и на некотором расстоянии от него. Все зависит от расположения точки забора воды на насосе. При выборе троса учтите — он будет находиться в постоянном контакте с водой, так что рекомендуется использовать либо трос из полимерных материалов, либо стальной с антикоррозионным покрытием.

Существуют модели погружных насосных устройств, которые забирают воду через плавающий патрубок. Точка забора в этом случае будет располагаться чуть ниже уровня воды в скважине. Рекомендуется использовать такое оборудование при эксплуатации скважин в водоносных песках.

Для предотвращения повреждения насоса о стенки обсадной трубы на него могут одеваться уплотнительные кольца.

Устанавливаем оголовок скважины

Разместив и подключив насос можно приступать к монтажу оголовка, который закупорит устье скважины и защитит ее от загрязнений. Работа по монтажу оголовка заключается в основном в фиксации крепежа.

Устанавливаем аккумулятор давления

Аккумулятор давления можно устанавливать, как в кессонной емкости, так и в подсобных помещениях дома.

К гидроаккумулятору подводится трубопровод от насоса системы и отводится трубопровод распределения воды. При выборе места размещения этого устройства обеспечьте возможность проведения ремонта или обслуживания. В трубопроводах водоснабжения перед и после места установки аккумулятора давления монтируются дренажные краны.

Более подробно вопрос обустройства водяной скважины можно изучить в приведенном видеоуроке.

kanalizaciyaseptik.ru

Выбор насосного оборудования для создания автономной системы водоснабжения частного дома или дачного участка – чрезвычайно широк. Современные электрифицированные установки способны поднимать воду с больших глубин, подавать ее из неглубоких скважин или колодцев, организовывать забор из естественных водоёмов. Насосы могут быть погружными или устанавливаться на поверхности, представлять собой совершенно автономный агрегат с собственной системой автоматики, или же являться неотъемлемой частью единой станции водоснабжения. Эксплуатационные возможности подобного оборудования, то есть создаваемый напор, производительность, потребляемая мощность и другие, также лежат в широком диапазоне, на самые разные варианты использования. Одним словом, ассортимент способен удовлетворить требованиям даже самого разборчивого потребителя.

Казалось бы – что еще нужно? Но вот только у всех этих приборов есть одно уязвимое место – их работа возможна исключительно при наличии источника питания. Перебои с электроснабжением способны парализовать водоснабжение дома, а, согласитесь, в дачных поселках или на «пионерских» территориях, на которых только начато освоение под частное строительство, нестабильность электросетей, увы, не является редким явлением. Вот и приходится нередко рассчитывать на старого доброго помощника – на ручной насос для воды из скважины, который точно не подведет при любой ситуации.

Хороший хозяин не преминет установить его в любом случае. Места он много не занимает, цена – доступная, а установка на специально пробуренную под ручной насос скважину обеспечит еще один резервный источник чистой воды.

Как устроен ручной насос?

Ручные водяные насосы применяются человеком с давних времен, и что интересно – принципиальное их устройство при этом практически не изменилось. Те, кто постарше, наверное, помнят обычный пейзаж небольших городов и поселков, когда, до прихода водопровода в каждый дом, основным источником воды служили вот именно такие насосы-колонки, которые обслуживали группу зданий или даже целый квартал.

С широким распространением электрической техники такие насосы стали исчезать из виду, но в условиях частного дома или дачного участка все же остаются весьма востребованными, благодаря простоте устройства и эксплуатации, независимости от источника энергии и высокой надежности.

Существует несколько разновидностей ручных насосов для воды, отличающихся особенностями совей конструкции. Но во всех типах обязательным, можно сказать – основным элементом схемы, является система клапанов, так как с помощью мускульной силы просто невозможно создать длительный устойчивый напор, способный поднять воду со значительной глубины.

Поршневые ручные насосы

Эта категория – самая многочисленная и наиболее широко применяемая в рассматриваемых условиях.

Все поршневые насосы имеют сходную компоновку, хотя внешне могут сильно различаться своим оформлением — от простых гладких цилиндров до художественного чугунного литься.

Из видимых деталей и узлов можно сразу отметить цилиндрический корпус (гильзу), изготовленный из чугуна, нержавеющей стали, а иногда даже — и полимерный, выходной патрубок (излив), рукоятку-коромысло, шарнирно закрепленную на оси и связанную с вертикальным штоком, который уходит внутрь насоса.

Теперь заглянем внутрь насоса и разберемся с принципом его действия:

Итак, корпус-гильза, о котором уже упоминалось (поз. 1). В нем расположен поршень (поз. 2), который по своей окружности имеет уплотнения, плотно прилегающие к внутренним стенкам гильзы. Поршень сверху жестко соединен со штоком (поз. 3), который, в свою очередь, соединён с рычагом рукоятки-коромысла насоса.

Сверху в корпус врезан выходной патрубок (поз. 4) или просто имеется отверстие (окно, для свободного выхода перекачиваемой воды в трубу, желоб и т.п, откуда она разбирается для потребления.

Снизу к насосу подходит труба из скважины (поз. 5), то есть всасывающий трубопровод. Обязательное условие – перед насосом на этом трубопроводе должен быть установлен обратный клапан (поз. 6). Некоторые промышленно выпускаемые ручные поршневые насосы уже имеют встроенный клапан подобного действия.

На самом поршне проделаны каналы для прохода воды, но они закрыты клапаном (клапанами), исключающими перетекание воды сверху вниз.

Теперь рассмотрим три главных фазы работы насоса.

Левый фрагмент схемы – насос в спокойном состоянии.

После предыдущего использования, как правило, камера остается заполненной водой. Клапаны на поршне – закрыты, и не дают воде уйти вниз. Кроме этого, в закрытом положении находится и обратный клапан на всасывавшем трубопроводе. (Для большей наглядности показан шариковый обратный клапан, хотя чаще используется устройства тарельчатого типа).

Центральный фрагмент схемы – пользователь нажал на рычаг вниз.

Рычаг-коромысло передает через шток поступательное движение поршню в верхнем направлении. Перемещаясь по цилиндру, поршень вытесняет воду, расположенную над ним в выходной патрубок, и она сливается в подставленную под колонку тару.

Клапана на поршне закрыты, и протекание вытесняемой воды вниз – исключается.

Снизу, под поршнем, одновременно создается зона разрежения. Но «природа не любит пустоты», и это разрежение обеспечивает всасывание воды из скважинной трубы в полость рабочего цилиндра. Создаваемый напор поднимает шариковый обратный клапан (или поджимает пружину тарельчатого), и вода без помех заполняет внутренний объем насоса.

Правый фрагмент рисунка – поршень опускается вниз.

Полость под поршнем заполнена закачанной из скважины водой, и в ней при его опускании образуется избыточное давление. Это приводит к закрытию обратного клапана – воде нет выхода вниз. Одновременно такое давление отрывает перепускные клапаны на самом поршне, и вода перетекает вверх, заполняя надпоршневую полость рабочего цилиндра. Завершение этой фазы – это возврат к положению №1, а затем цикл в точности повторяется.

Схема весьма проста и безотказна, и единственным ее уязвимым местом можно считать достаточно быстрый износ уплотнений на поршне, а иногда – и клапанных устройств, особенно если приходится перекачивать воду с мелкими твердыми включениями, создающими повышенное абразивное воздействие на резиновые или пластиковые детали.

Кстати, точно по такому же принципу собирались корабельные помпы, использовавшиеся еще на парусном флоте для откачки воды из трюмов, и пожарные помпы, для подачи воды из водоемов или колодцев. Разница была в том, что обычно в таких насосах применялось два рабочих цилиндра, действующих в противофазе – производительность от этого увеличивалась вдвое.

Иногда в конструкцию насоса вносились некоторые изменения, которые не изменяли его действия в принципе. Так, например, до сих пор можно встретить модели, у которых вместо ручки-коромысла установлено колесо. Вращательное движение колеса через редуктор и кривошипно-шатунный механизм преобразовывается в возвратно-поступательное перемещение поршня, и в остальном насос работает точно так же, как было обрисовано выше.

Производительность поршневых насосов напрямую зависит от диаметра рабочего цилиндра и высоты хода поршня, и у различных моделей может быть в пределах от 0.5 до 1.5÷2 литров за один цикл. Высота подъема воды обычно не превышает 10 метров.

Насосы производятся в различный вариантах оформления – от строгих малозаметных колонок до изделий с декоративно исполненными литыми чугунными корпусами и рукоятками причудливой формы – такие модели могут стать настоящим украшением участка, выдержанного в определенном стиле.

Штоковые (штанговые) насосы

Если водоносный слой залегает на глубине свыше 10 – 12 метров, то поршневой насос уже может не справиться с подачей воды наверх – возможности всасывающей схемы не безграничны. Для таких случаем имеются специальная разновидность – штоковые или штанговые насосы.

Рабочий орган таких насосов – это тот же цилиндр с поршнем, то есть процесс перекачки воды выполняется примерно по той же схеме. но есть и коренное отличие – сама помповая часть расположена на глубине, непосредственно в толще водоносного слоя. Примерная схема показана на рисунке ниже:

Как правило, для установки подобных насосов требуется скважина с обсадной трубой (поз. 1) не менее 4 дюймов (100 мм). Рабочий цилиндр (поз. 2) должен расположиться в толще водоносного слоя, обычно так, чтобы заборное отверстие было на глубине не менее 1 метра от зеркала воды. Цилиндр связан с верхней частью насоса напорным трубопроводом (поз. 3). Внутри которого располагается длинная штанга-шток (поз. 4), обеспечивающая передачу поршню возвратно-поступательных перемещений. В остальном все так же: поршень имеет свой клапанный аппарат (поз. 5), а на заборном патрубке цилиндра стоит обратный клапан.

Очевидно, что подача воды наверх в данном случае происходит не за счет всасывания ее с глубины. Цилиндр снизу создает столб, и каждый рабочий цикл этот столб «подпирается» новым объемом перекачиваемой воды, обеспечивая ее выход на выходной патрубок-излив. Это позволяет поднимать воду со значительных глубин – до 30 метров.

Естественно, такой насос требует большего приложения силы, поэтому рабочий рычаг-коромысло обычно делается длинным, обеспечивающим максимальный ход поршня при минимально затраченных мускульных усилиях.

Безусловно, такие насосы – намного сложнее и в установке, и в проведении ремонтно-профилактических работ. Но зато и производительность у них бывает значительно выше. Впрочем, если на участке водоносный слой располагается на большой глубине, то такое устройство становится единственно возможным вариантом изо всех механических.

У всех упомянутых поршневых насосов есть общий недостаток – вода перемещается не непрерывно, а циклически.

Другие типы ручных водяных насосов

Значительно реже, но все же иногда для перекачки воды из скважины в домашнем хозяйстве используются и другие типы ручных насосов.

Крыльчатый насос

Крыльчатые насосы – более компактные, и часто применяются в технических целях, на производстве или складских базах. Но их вполне можно установить и на неглубокую скважину, порядка 5÷7 метров.

Все насосы такого типа имеют примерно одинаковую компоновку, как показано на иллюстрации:

Принцип работы такого насоса показан на схеме:

Металлический корпус (поз. 1) имеет два патрубка с фланцевым или муфтовым соединением – всасывающий (поз. 2), через который вода поступает из скважины, и напорный (поз. 3), соединенный с точкой разбора.

Вместо поршня, основную роль в данном случае играет крыльчатка – два противоположно расположенных крыла, радиально перемещающихся в определённом диапазоне относительно центрально оси. Перемещение осуществляется за счёт приложения мускульных усилий человека на рукоятку (поз. 5), жестко связанную с крыльями центральным штоком-осью.

Снизу расположена перемычка (поз. 6), которая делит нижнюю полость надвое. На крыльях установлены клапаны (поз. 7), и аналогичные, но работающие в противоход им, стоят на входе в нижнюю камеру (поз. 8).

Таким образом, крыльчатка и нижняя перемычка делят полость насоса на три отсека. Верхний («А») – напорный, и он имеет неизменный объем при любом положении крыльчатки. Нижние («В» и «С») – всасывающие. Перемещение рукоятки и, соответственно, крыльчатки, попеременно изменяет их объем и, соответственно, создает чередование областей разрежения и повышенного давления. Система клапанов сконфигурирована так, что обеспечивает перемещение воды только в одном направлении – от заборного (всасывающего) патрубка к выходному (напорному). Любое перемещение рабочей рукоятки соответствует определённому объему перекачиваемой жидкости.

Такие насосы могут использоваться даже для перекачки достаточно вязких жидкостей, но не любят загрязненной воды. Для чистой неглубокой скважины — это вполне приемлемый вариант, особенно если скважина оборудуется, скажем, в подвальном помещении, где на первый план могут выйти требования компактности насосного оборудования. Достоинство – вода поступает практически непрерывным потоком, вне зависимости от направления движения рабочей рукоятки. Недостаток – у подобных насосов, как правило, очень невысокий КПД.

Мембранный ручной насос

Еще один тип, который можно встретить в условиях домашнего хозяйства для забора воды из скважины – это мембранный насос. Все изделия такого типа также выделяются совей характерной формой – круглый корпус с расположенной над ним рабочей рукояткой.

Выполняться они могут из металла (чугуна) либо даже из пластика. Многие модели рассчитаны на размещение на стене – они оснащены опорной площадкой с проушинами для крепежных элементов.

Принцип работы такого насоса – несложен, и хорошо понятен из расположенной ниже схемы.

Корпус насоса (поз. 1) состоит из двух половинок, которые скреплены специальным винтовым соединением (поз. 2). Между двумя половинами корпуса установлена эластичная мембрана (поз. 3).

Мембрана делит внутреннюю полость насоса на две камеры – воздушную (поз. «А»), которая в принципе не участвует в работе помпы и не является герметичной, и водяную (поз. «В»).

По центру мембрана связана со штоком (поз. 4), который, в свою очередь, соединен с рабочей рычажной рукояткой (поз. 5).

В нижней водяной камере «В» установлены два работающих в противофазе клапана. Один из них впускной (поз. 6) стоит на всасывающей трубе, второй, выпускной (поз. 7) – на напорной.

Перемещение рукоятки вниз вызывает поднятие штока, который тянет за собой эластичную мембрану. Под ней образуется область разрежения, и вода через открывающийся впускной клапан заполняет полость камеры «В». Выпускной клапан в этой фазе закрыт.

При подъеме рукоятки шток опускается, и в рабочей полости насоса создается повышенное давление. Входной клапан закрывается, и у воды остается единственный выход – через открывающийся выпускной клапан в напорную трубу.

Насосы такого типа позволяют создан всасывающее разрежение для подъёма воды с глубины в лучшем случае до 6 метров – большего от них ждать не приходится. Слабым местом всегда является мембрана – она быстро снашивается, со временем может потерять эластичность, и любой, даже небольшой ее порыв приводит к потере производительности, протеканию воды через корпус, а затем – и к полному выходу насоса из строя. Правда, и ремонтопригодность таких насосов – очень неплохая. Если есть запасная мембрана, то произвести ее замену – не составит особого труда.

Тем не менее, особого распространения именно для целей водоснабжения подобные насосы не получили. Более широко они применяются в технических целях, например, для перекачки ГСМ или других жидких продуктов из одной емкости в другую.

На что ориентироваться при выборе ручного насоса?

Если в ручном насосе появилась насущная необходимость, то следует знать, как правильно подойти к выбору оптимальной модели.

В первую очередь, сравниваются параметры скважины (глубина залегания водоносного слоя) и параметры предлагаемых в продаже насосов. Как уже говорилось, большинство ручных моделей способно работать с источниками, расположенными на лбине не ниже 6 ÷ 8, редко – 10 метров. Если залегание более глубокое – то здесь альтернативы нет: придется предусматривать установку только штангового насоса.
Важно знать производительность насоса – какое количество воды он способен прокачать за цикл (или за единицу времени – минуту, при интенсивной нагрузке))
Следующий параметр планируемой (или имеющейся) скважины – диаметр обсадной трубы, также влияет на выбор насоса. Если труба имеет условный проход 4 дюйма (100 мм) и более – никаких проблем нет, и можно приобретать любой насос. Но в том случае, когда обсадка более узкая, штанговый насос уже может не подойти – просто его рабочий помповый узел невозможно будет опустить в толщу воды.
Необходимо знать степень загрязнённости воды из скважины – обычно в паспортных характеристиках насоса указывается допустимый уровень, с которым оборудование способно работать.
Наверное, будет нелишним оценить удобство работы с насосом. При этом необходимо иметь в виду, что в числе пользователей могут оказаться люди в почтенном возрасте или дети – хватит ли их усилий для того, чтобы набрать хотя бы небольшой объем воды.
Необходимо продумать, как будет устанавливаться насос – какие у конкретной модели имеются установочные платформы или посадочные отверстия, кронштейны или проушины и т.п. Немаловажно знать и массу приобретаемого прибора, чтобы заранее предусмотреть возможные способы его монтажа – будет ли это металлическая сварная рама, забетонированная площадка, фланцевое соединение к выходящей из земли обсадной трубе, настенное крепление или же просто какой-то облегченный вариант для сезонного использования.

Исходя из предполагаемых условий эксплуатации можно определиться и конструктивными особенностями изделия. Так, для установки только лишь на летний период можно приобрести облегченный пластиковый вариант. Если предполагается стационарная установка, то выбор делается в пользу чугуна или нержавеющей стали. Кроме того, для временного пользования следует приобретать модель, которую несложно своими силами быстро установить и демонтировать.
Наконец, для многих хозяев определяющим фактором является еще и внешняя декоративность насоса – об этом уже упоминалось в статье. Конечно, приобретение насоса, способного украсить участок, повлечет куда более серьезные денежные затраты.

Значение создаваемого насосом напора очень часто не оценивается – такие устройства, как правило, не предназначены для перекачивания воды по внешним трубопроводам. Вода из них чаще всего набирается в подставленные емкости.

Краткий обзор моделей ручных насосов для скважин

Ниже в таблице будут приведены характеристики нескольких популярных моделей, которые можно отыскать в ассортименте наших магазинов.

Наименование модели	Краткое описание модели	Средняя цена
Ручной насос «Дачный»	Очень популярная модель среди владельцев собственных участков. Поршневого типа. Корпус из нержавеющей стали. Высота с полностью поднятым штоком – 750 мм. Высота излива над уровнем крепления – 330 мм. Внешний диаметр цилиндра – 125 мм. Обеспечивает подъем воды из колодцев и скважин с расположением зеркала на глубине до 8 метров. Опорная платформа с крепежными отверстиями 10 мм. Диаметр всасывающего патрубка – 1 дюйм. Производительность за 1 цикл – 1,25 литра. Гарантированный срок службы уплотнения поршня – 3 года. Масса – 5,9 кг.	5900 руб.
Насос для скважин «НР-3М»	Недорогой ручной насос со средними эксплуатационными показателями. Цилиндр и поршень – ударопрочный полимер. Клапаны и уплотнения – резина. Остальные детали — загрунтованная сталь. Производительность за полный цикл – 1,5 литра. Обеспечивает подъем с глубины 2 метра, а при установке на нижнем конце всасывающей трубы обратного клапана – до 5 метров. Диаметр соединительных патрубков, входного и выходного – G 3/4, или, в другом варианте – штуцеры под 20 мм шланг. Габариты насоса – высота – 350 мм, внешний диаметр цилиндра – 150 мм. Масса – 4,6 кг.	2500 руб.
Насос для скважин «РН-01 НЖ»	Ручной насос в корпусе из нержавеющей стали. Ручка и держатель рычага – грунтованная и окрашенная сталь. Обратный клапан – латунь. Позволяет поднимать воду с глубины до 5÷6 метров, а с установкой обратного клапана на конце всасывающего патрубка – до 9 м. Производительность – 1,0 литр за рабочий цикл. Диаметр патрубков – G1. Снизу возможно фланцевое соединение со всасывающей трубой. Высота – 1000 мм, наружный диаметр цилиндра – 150 мм. Масса – 8 кг. В комплект входит запасное поршневое кольцо.	6500 руб.
Насос скважинный ручной типа «BSD»	Ручной скважинный насос в чугунном исполнении. Характерная особенность – открытый излив в виде желоба. Высота подъема воды – до 6 метров, а с установкой обратного клапана внизу всасывающего трубопровода – до 9 метров. Производительность – 0,5 литра за рабочий цикл. Установочная платформа имеет боковое окно, что позволяет подводить всасывающую трубу сбоку. Патрубок для подключения всасывающей трубы – G1¼ . Габариты насоса – 390 × 240 × 200 мм. Высота излива над плоскостью установки – 200 мм. Диаметр крепежных отверстий – 7 мм. Масса – 7 кг.	3200 руб
Насос ручной типа «BSB-75»	Чугунный скважинный поршневой насос, состоящий из, собственно, насоса, и основания, позволяющего разместить рабочие органы на удобной высоте. Высота подъёма воды – 6 метров, а с обратным клапаном на конце всасывающей трубы – до 9 метров. Производительность – 0,8 литра за рабочий цикл. Присоединительный размер всасывающего патрубка – G1¼. Высота насоса, собранного с основанием – 1320 мм, с высотой излива над плоскостью крепления – 930 мм. Масса – 31 кг.	6800 руб.
Ручной насос для скважин типа «BSK»	Чугунный насос с декоративным оформлением художественным рельефным литьем. Становится не только источником воды, но и украшением участка. Высота подъема – 6 / 9 (с обратным клапаном) метров. Производительность – до 30 литров в минуту. Присоединительный размер всасывающего патрубка – G1¼. Габариты насоса – 600×240×160 мм. Высота излива над плоскостью установки – 230 мм. Диаметр отверстий под крепление – 10 мм. Масса насоса – 15 кг.	6400 руб.
Ручной насос типа «BSM»	Самый крупный из представленных в продаже образцов ручных скважинных поршневых насосов – имеет дополнительное чугунное основание. Крепление к подготовленной площадке – опорный фланец с отверстиями 10 мм. Присоединительный размер всасывающего патрубка – G1¼. Высота подъема воды – 6 или 9 м (с обратным клапаном). Производительность – 0,8 литра за рабочий цикл. Высота в собранном состоянии – 1560 мм. Высота излива над основанием – 1010 мм. Масса насоса в собранном виде – 33 кг. Удобная эргономичная рукоятка. Художественное литье корпуса.	14800 руб.
Ручной штанговый насос «НР-4-16»	Ручной насос для скважин, позволяющий поднимать воду с глубины до 16 метров. Минимальный диаметр обсадной трубы – 100 мм. В комплект входят по 8 штук двухметровых соединительных труб и штанг для наращивания глубины погружения. Производительность насоса – 1 литр за рабочий цикл. Общие габариты – 17560 × 230 × 1430 мм. Масса в сборе – 127 кг. Крепление – к оголовку скважины диаметром 150 или 160 мм, с фиксацией на болты.	27600 руб.
Ручной насос «РК-2»	Ручной насос крыльчатого типа. Чугунный корпус, стальная рабочая рукоятка. Максимальная высота подъема воды – до 7 метров с использованием обратного клапана на всасывающем трубопроводе. Производительность – 0,4 литра за двойной ход рукоятки. Присоединение – муфтовое или фланцевое, 1 дюйм. Габариты (с учетом рукоятки) – 210×210×500 мм. Масса – 8,5 кг. Имеются проушины для настенного размещения.	5500 руб.
Ручной мембранный насос «D40»	Насос мембранного типа, самовсасывающий. Максимальная высота подъема воды – до 6 метров. Производительность – до 50 литров в минуту. Корпус и патрубки – чугун, мембрана и детали клапанов – маслобензостойкая резина. Шариковые клапаны, стойкие к износу и имеющие свойство самоочищаться. Рабочее положение насоса – вертикальное, рукояткой вниз. Для крепления к вертикальным поверхностям предусмотрены проушины на корпусе. Габариты – 250×250×650 мм. Масса – 13,5 кг. Рекомендуется при покупке сразу доополнительно приобрести сменные мембрану и клапаны.	7200 руб. Сменная мембрана – 1500 руб. Шариковый клапан в сборе – 500 руб.

stroyday.ru

Устройство водяной скважины с погружным насосом

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Конструктивные особенности глубинных насосов

Рекомендации по выбору насоса для скважины