Виды ручного оборудования для перекачки воды
Чтобы поднять наверх определенное количество воды, кроме физической силы требуется дополнительное устройство. С помощью ручных насосов для скважин и колодцев подъем воды на поверхность становится намного легче и быстрее.
Приборы, делающие подъем воды на поверхность менее трудоемким и тяжелым, делятся на несколько основных видов:
- Поршневые.
- Штоковые.
- Крыльчатые.
- Мембранные.
Для самостоятельного изготовления рекомендуется брать первый или второй вариант. Поршневой насос делают для обслуживания колодцев, глубина которых составляет не более 6 метров. Штанговый насос для воды может поднимать воду из источника глубиной 10-12 метров.
Поршневые насосы-колонки отличаются простой сборкой и установкой. Основной элемент управления – это длинная ручка, работающая по принципу рычага. С ее помощью обеспечивается вертикальное движение штанги, на которой закреплен поршень.
Корпус и динамические части можно изготовить из подручных материалов или приобрести в специализированном магазине. Для соединения отдельных элементов достаточно набора домашних инструментов, куда входит дрель, ножовка, плоскогубцы и ключи. Сварочное оборудование можно взять в аренду.
Разновидности помп для бутилированной воды
Для раздачи бутилированной воды используют насосы с приводом:
- от малогабаритного электрического двигателя;
- от руки человека.
Электрическая
Внутри электрической помпы находится двигатель, вращающий рабочее колесо и создающий пониженное давление в эластичной заборной трубке. Вода поступает в рабочую полость и нагнетается через раздаточный носик в подставленную емкость. Для управления режимами работы предусмотрен кнопочный выключатель с контрольным светодиодом. Внутри корпуса расположена батарея литиевого типа, которая заряжается от внешнего адаптера или порта USB на компьютере или ноутбуке.
Механическая
Принцип ее работы основан на создании избыточного давления воздуха в бутыли, которое вытесняет часть воды через кран. Для накачивания жидкости необходимо совершать последовательные нажатия на стакан с гофрированной втулкой. Оборудование отличается простотой конструкции и ограниченным ресурсом. При повреждении прокладок или надрыве гофры производительность подачи воды падает.
Самодельный поршневой насос – этапы изготовления
Одна из главных деталей, от которой во многом зависит производительность устройства – цилиндрический корпус. Его внутренние стенки должны быть гладкими, поэтому, чтобы использовать обыкновенную водопроводную трубу, ее нужно проточить на токарном станке. Хороший вариант – гильза от дизельного двигателя или гидравлический цилиндр. Диаметр – минимум 80 мм, длина — 1 м.
Для изготовления поршня используют любой подходящий материал: металл, пластмассу, даже дерево. По форме он такой же, как внутренняя полость цилиндра, а размером немного меньше. Обязательно устанавливают резиновый уплотнитель в виде кольца, который обеспечивает прилегание к стенкам.
Схема устройства поршневой помпы С обеих сторон корпус закрывают крышками. По центру сверлят отверстия: сверху — под шток, снизу — для заборного водопровода и запорного устройства. Детали можно изготовить из металла или пластмассы. Если планируется использовать дерево, выбирают дуб или лиственницу. От воды они разбухают, зазоры надежно герметизируются. Для входной трубы применяют стальные или полимерные изделия, а также резиновые шланги. Обязательно устанавливают на конце, который погружается в скважину, обратный клапан – покупной или сделанный своими руками из шарика.
Необходим рычаг, соединенный шарниром со штангой. Ее делают из трубы, которую одним концом закрепляют на поршне. С противоположной стороны сверлят сквозное отверстие. Туда заводят болт, который одновременно проходит сквозь ручку, фиксируют гайкой. Чтобы привод самостоятельно возвращался в исходное положение, устанавливают пружину, закрепленную нижней частью на корпусе. В нем также прорезают дыру под выходной патрубок, который вваривают.
Детали для ручного насоса
Самый ответственный узел конструкции – клапаны. Качественное исполнение гарантирует надежную работу и высокую производительность. Главная задача – препятствовать возвращению воды в скважину
Важно не только изготовить детали, но и притереть гнезда. Если контакт будет неплотным, значительная часть жидкости каждый раз уйдет в колодец. Что-то выдавится наружу, но работать с рычагом придется намного интенсивнее и больше
Что-то выдавится наружу, но работать с рычагом придется намного интенсивнее и больше.
Деталь под клапаны сделана на станочном оборудовании
Клапаны покупают, делают из шариков от подшипника или кусков резины. Последний способ используют, если нет возможности выполнить токарные работы. Не очень толстые круглые резиновые отрезки закрепляют на болтах через входные отверстия, чтобы они закрывались. Когда происходит засасывание жидкости, края приподнимаются, вода поступает в камеру. Это приемлемый вариант, но идеальный – обработка гнезд на фрезерном станке.
Детали изготавливают или покупают. Чтобы собрать устройство, понадобится простой домашний инструмент: дрель, болгарка, плоскогубцы, ключи. Самая сложная работа, которая требует определенной квалификации – соединить между собой сваркой отдельные узлы.
Рейтинг бытового поверхностного оборудования
- Aquario ARM-100 – у модели при минимальных характеристиках отличная экономичность и долгий срок эксплуатации.
- Джилекс Джамбо 60/35 H-K – насос, потребляя 600 Вт, выдаёт напор до 35 м.
- Wilo PB-088ЕА– у агрегата мощность потребляемая 140 Вт, но напор 9 м.
Используются агрегаты двух типов:
- центробежные насосы одноступенчатого типа;
- многоступенчатые центробежные насосы.
Конструкцию подбирают с учётом рабочих характеристик и сферы использования.
Характеристики:
- Компактность привода, обеспечивающий низкий уровень шумности во время работы.
- Расход жидкости. Максимальные показатели – 70 л/мин.
- Давление жидкости (максимальное) – 17 м.
- Минимальная мощность – от 500 Вт.
Преимущества:
- длительная беспрерывная работа;
- лёгкость монтажа;
- доступная цена;
- маленькие габариты.
Минусы:
- высота всасывания жидкости 7-9 м;
- расстояние перекачки – 17-42 м.
Рекомендации по выбору
Правильный подбор водяных насосов, который невозможно осуществить по фото или видео объявлениям, требует учета ряда дополнительных технических факторов.
Производительность оборудования показывает, какое количество жидкой среды водяной насос способен перекачать за единицу времени
Прежде чем выбирать насос по этому параметру, важно рассчитать общую потребность в воде, которую должен обеспечить насос.
Также важно, какой поток жидкости способен генерировать насос. Выбирая модель водяного насоса по напору, сначала определите глубину подземного источника, из которого будет качаться вода, и рассчитайте общую длину горизонтального участка трубы, по которому жидкая среда будет транспортироваться к точкам водоснабжения
Если после перекачки из подземного источника вода должна двигаться в трубах или шлангах не только горизонтально, но и вертикально, то напор также должен быть включен в расчет.
При выборе бензинового или дизельного водяного насоса следует учитывать такой параметр, как расход топлива приводного двигателя, который напрямую влияет на экономичность работы агрегата.
При выборе насосов лучше всего выбирать те, которые произведены авторитетной компанией, и обращать пристальное внимание на функциональность и надежность выпускаемой продукции. При выборе насоса обратите пристальное внимание на комплектацию оборудования
При выборе насоса обратите пристальное внимание на комплектацию оборудования
Плюсы и минусы разных типов помп
В представлены помпы с ручным и электрическим приводами. Предварительно следует проанализировать основные преимущества и недостатки оборудования. Использование любого насоса позволяет ставить бутыль на пол. При установке кулера в помещении требуется поднимать и переворачивать резервуар, который весит больше 20 кг. Но помпы предназначены для раздачи холодной воды, изделия со встроенными подогревателями не выпускаются.
Тип | Преимущества | Недостатки |
Механический |
|
|
Электрический |
|
|
Как выбрать помпу для бутыли
При подборе оборудования учитывают:
- материалы, использованные для изготовления кожуха и внутренних элементов;
- тип привода и конструктивные особенности;
- мощность и производительность, определяющие быстроту заполнения стакана либо чайника водой.
Материал корпуса
Бытовые изделия для раздачи бутилированной воды изготовлены из пищевого пластика. Часть комплектующих выполнена из нержавеющей стали, а при производстве заборного шланга применяется силикон. Материалы не должны иметь неприятного запаха и разлагаться под воздействием солнечного света или воды.
Тип помпы
Классический механический вариант прост в эксплуатации и стоит до 600 руб., бюджетные варианты без корпуса обойдутся в 4-5 раз дешевле. Китайские производители наладили выпуск портативного оборудования с электрическим приводом, внутри корпуса которого установлены батарейки или аккумулятор. Процесс зарядки занимает от 2 до 6 часов (в зависимости от емкости и состояния батареи).
Механические помпы удобны в эксплуатации.
Мощность устройства
Производители редко указывают производительность оборудования для раздачи бутилированной воды. Лучшие образцы изделий с электрическим приводом заполняют резервуар емкостью до 2 л за 60 секунд. Производительность ручного образца зависит от емкости гофрированного стакана и частоты воздействия рукой на кнопку. Некоторые механические помпы оснащены клапаном для быстрого сброса давления, позволяющим принудительно остановить подачу воды при заполнении чайника или стакана.
Виды насосов
Отличия в конструкции различных типов моделей данной категории являются причиной значительной разницы в эксплуатационных возможностях.
Крыльчатые насосы
Крыльчатый ручной насос для колодца – это агрегат, работающий по принципу самовсасывания. Устройство таких моделей включает в себя следующие элементы:
- всасывающий узел,
- вал,
- рычаг для приложения усилий,
- крыло,
- клапаны.
От повреждений механизм насоса защищается корпусом.
Крыльчатый насос РК-2
Работают такие устройства довольно просто: при нажатии на рычаг крыло начинает вращаться и приводит в рабочее состояние всасывающий узел.
Насосы этого типа используются для перекачивания воды без примесей нерастворимых твердых частиц, масел, нефтепродуктов и химически активных веществ.
Штанговые модели насосов
Преимуществом изделий этого типа является возможность подъема воды с глубины до 30 метров. Они похожи на поршневые насосы, но отличаются от них формой поршня – его окончание у штанговых моделей вытянуто. Это позволяет использовать модели в вертикальных прямых шахтах, но снижает износостойкость агрегатов – появляется вероятность обрыва этого вытянутого окончания, называемого также штангой. Качества и характеристики моделей во многом зависят от материала, из которого изготавливаются узлы конструкции. При приобретении следует учитывать, что техника этого типа достаточно громоздка и не может использоваться на поверхностях с уклоном.
Конструкция данных механизмов почти такая же, как и у поршневых модификаций. Отличие заключается в наличии удлиненного цилиндра и штанги (сочлененных при помощи шарнира штоков). Используются насосы данного типа в прямых вертикальных шахтах. Возможность подъема насосом жидкости с большой глубины обусловлена большой длиной цилиндра, которая позволяет создавать в камере мощное разрежение. Вакуум способствует интенсивному всасыванию воды.
Схема устройства штангового насоса
К недостаткам можно отнести их большие габаритные размеры и риск обрыва штанг в процессе работы. Кроме того, как было сказано выше, существуют ограничения по рельефу — не рекомендуется устанавливать штанговые ручные насосы для откачки воды на склонах.
Поршневые ручные насосы
Особенность поршневого насоса – создание при работе на выходе определенного давления. Конструкция представляет собой поршень, перемещающийся внутри цилиндра. В некоторых случаях подобная техника может применяться для подачи жидкости в системы насосов, неспособных работать по принципу самовсасывания. Технические характеристики изделий этого типа не позволяют использовать их для артезианских скважин, однако они вполне могут поднимать на поверхность подземные воды из менее глубоко расположенных слоев.
Принцип действия поршневого насоса для воды
Последовательность работы агрегатов данного типа:
- При опускании рычага поршень двигается вверх, в камере создается разрежение.
- За счет образования вакуума вода поднимается через открывающийся дисковый клапан.
- При движении рычага снизу вверх поршень перемещается вниз. В этот момент закрывается донный клапан, не позволяющий воде двигаться в обратном направлении, жидкость перемещается в часть цилиндра, располагающуюся над поршнем.
- При повторном опускании рычага порция жидкости сливается через патрубок.
Мембранные насосы
Мембранные ручные скважинные насосы для воды имеют оригинальную конструкцию – клапаны в них выполнены в виде перекатывающихся шаров. В процессе работы происходит их самоочищение, поэтому мембранные агрегаты можно использовать для подъема и транспортировки воды с примесями. В этом случае нерастворимые включения не будут вызывать заклинивания техники. Если в воде источника есть песок или ил, можно установить мембранный ручной водяной насос своими руками.
Ручной мембранный (диафрагменный) насос
Шиберные насосы
Могут перекачивать как воду, так и смазывающие жидкости, такие как масло. Часто применяются для перекачки жидкости из небольших емкостей.
Шиберный насос
Характеристики, достоинства и недостатки насосной конструкции
В зависимости от типа выбранной модели ее характеристики могут быть различными, но, в целом, можно выделить такие средние показатели самовсасывающих насосов:
- температура внутри конструкции составляет около 35 градусов выше нуля;
- температуры воздуха за пределами конструкции не должна превышать эту же отметку;
- максимальное давление в системе – 6 бар;
- двигатель, используемый в конструкции – асинхронный;
- высота подъема магистрали – до 8 м.
Практически все детали конструкции создаются из нержавеющей стали, а уплотнительные соединения – из графита/керамики.
Ввиду некоторых своих характеристик самовсасывающие насосы пользуются немалой популярностью среди потребителей. К таким можно отнести:
- Приемлемую цену. В качестве материала, используемого для создания корпуса, вполне можно использовать дешевый металл вроде чугуна или конструкционной стали, ведь насос не погружается в воду. Соответственно, цена насоса существенно снижается.
- Простоту обслуживания и ремонта. Опять-таки, ввиду наземного расположения конструкцию насоса очень легко ремонтировать.
- Высокую мощность. В отличие от погружных насосов, имеющих мотор ограниченной мощности, самовсасывающий можно оборудовать очень мощным двигателем. Следственно, увеличивается не только сила напора воды, но и глубина погружения.
- Простоту монтажа.
Самовсасывающий насос прост в обслуживании
Пример расчета
Основные необходимые данные для выбора подходящей модели поверхностного насоса для водоснабжения дома:
- Максимальное значение расхода жидкости в л/мин или м³/ч.
- Высота всасывания — разность уровней впускного патрубка насоса и поверхности воды в источнике.
- Высота нагнетания — разность уровней наивысшей точки трубопровода и выпускного патрубка насоса.
- Начальное давление, для безнапорной скважины или колодца равное атмосферному.
- Конечное — требуемое давление в домашней системе водопровода.
- Потери давления в трубопроводах зависят от расхода жидкости и качества поверхностей внутренних стенок трубопроводов, создающих трение ее движению.
Высота всасывания гидронасосов поверхностного типа не может превышать 10,33 м — высоты водяного столба, создающего равное атмосферному давление.
Для упрощения расчетов ее округляют до 10 м, а создаваемое давление приравнивают одной технической атмосфере, 1 ат = 1 кГс/см², или примерно 1 бару ~ 0,98 ат.
Высота нагнетания, или напор, определяется техническими параметрами и мощностью агрегата.
Часто значение напора путают с давлением, называя одно другим. Эти величины эквивалентны, но в точности не равны друг другу. Давление на выходе насоса зависит только от его технических характеристик, а напор — от совокупности внешних условий: скорости потока и расхода жидкости, ее температуры, высоты над уровнем моря и пр.
При расчете все величины давлений системы в паскалях, барах, атмосферах и других единицах приводят к эквивалентным значениям напора в метрах.
Приведем пример, приняв геодезический уровень размещения насосной станции за нулевой:
- Расход жидкости, обеспечиваемый гидронасосом — 40 м³/ч. Это вполне достаточное значение потребления для нужд домашнего хозяйства.
- Уровень воды в колодце ниже нулевого на 4 м.
- Верхняя точка подъема воды на 15 м выше его.
- Суммарные потери во впускном и выходном трубопроводах можно найти в таблицах для конкретного типа труб, но обычно их рассчитывают исходя из того, что на каждых 10 м трубопровода теряется 1 м напора, потому примем их равными (15 м + 4 м) / 10 = 1,9 м.
- Конечное давление в верхней точке примем равным 1 бару ~ 9,87 м.
Суммарный напор гидронасоса будет равен: 4 м + 15 м + 1,9 + 9,87 = 30, 77 м.
Если водонасосная станция устанавливается не в расположенном рядом с колодцем кессоне, а в доме, следует также учесть потери напора на длине подводящего трубопровода.
Для каждого насоса существует эксплуатационная характеристика, показывающая падение напора в зависимости от расхода и имеющая примерно такой вид:
Выбирая конкретную модель насоса, следует сообразовывать расчетные величины параметров с паспортными значениями для выбранного экземпляра агрегата в требуемой рабочей точке.
Гидравлическую мощность насоса можно найти по эмпирической формуле: Р (Вт) = 2,725 x Расход (м³/ч) x Напор (м).
Для нашего примера получим: 2,725 x 40 x 30,77 = 3,354 кВт.
Подробнее о расчете и подборе насоса для водоснабжения загородного дома смотрите в этом видео:
Разновидности помп для бутилированной воды
Для раздачи бутилированной воды используют насосы с приводом:
- от малогабаритного электрического двигателя;
- от руки человека.
Электрическая
Внутри электрической помпы находится двигатель, вращающий рабочее колесо и создающий пониженное давление в эластичной заборной трубке. Вода поступает в рабочую полость и нагнетается через раздаточный носик в подставленную емкость. Для управления режимами работы предусмотрен кнопочный выключатель с контрольным светодиодом. Внутри корпуса расположена батарея литиевого типа, которая заряжается от внешнего адаптера или порта USB на компьютере или ноутбуке.
Электрическая помпа содержит двигатель.
Механическая
Принцип ее работы основан на создании избыточного давления воздуха в бутыли, которое вытесняет часть воды через кран. Для накачивания жидкости необходимо совершать последовательные нажатия на стакан с гофрированной втулкой. Оборудование отличается простотой конструкции и ограниченным ресурсом. При повреждении прокладок или надрыве гофры производительность подачи воды падает.
1 Ручные насосы – разновидности и конструкция
Приспособления для подъема воды человечество изобрело давно. В течение столетий они усовершенствовались, но схема работы оставалась неизменной. В основу устройства положен принцип взаимодействия клапанов. Выделяют 4 основных типа:
- поршневой;
- штанговый;
- крыльчатый;
- мембранный.
Своими руками делают первый вид для источников глубиной до 10 м и второй, если требуется поднять воду с 10 и более метров. Два последних типа в быту практически не применяются из-за низкой производительности.
Ручные насосы за долгое время использования показали свои преимущества:
- простая конструкция и быстрый монтаж;
- доступно применение в самых неблагоприятных условиях;
- экономичность – нет необходимости в электричестве;
- унификация деталей, которые легко меняются при необходимости;
- невысокая стоимость промышленных и самостоятельно изготовленных изделий;
- для установки не требуется привлекать специалистов.
Некоторые недостатки обусловлены особенностями конструкции. Понадобится прилагать физические усилия – вода перекачивается при неоднократном нажатии на рычаг. Результаты, по сравнению с электрическим насосом, скромные. Несмотря на минусы, ручные помпы популярные, часто это единственная возможность обеспечить дом водоснабжением.
Конструкция поршневого насоса
Устройство состоит из цилиндра – чугунного, стального, иногда пластикового. Снаружи также виден изливной патрубок и рукоятка, скрепленная через шток с поршнем внутри. Он плотно прилегает к стенкам корпуса. В теле имеются каналы, которые закрыты клапанами, удерживающими воду от перетекания в камеру под ним. Используется механический привод – человек заставляет механизм попеременно двигаться вверх и вниз. В скважину опущена труба, соединенная с насосом. Снизу на ней установлено обратное запорное устройство.
Процесс подъема жидкости состоит из трех фаз:
- 1. В нерабочем состоянии цилиндр заполнен водой. Она удерживается клапанами, которые закрыты.
- 2. Пользователь нажимает на рычаг, жидкость проталкивается на выход поршнем. Одновременно под ним образуется разреженное пространство, которое заполняется водой.
- 3. Поршень идет вниз, под давлением клапаны в нем открываются, а обратный на трубе запирается. Вода переходит в верхнюю камеру. Затем механизм перемещается в первое положение, и циклы повторяются.
Конструкция штангового насоса сложнее. Он опускается в скважину, на поверхности расположен только рычаг, который через длинный шток соединяется с поршнем. Поднимает воду с глубины свыше 10 м, при этом рабочий цилиндр опускают ниже зеркала на 1 м. Применение возможно при диаметре обсадной трубы 100 мм и больше. Принцип работы во многом аналогичен с принципом поршневой помпы, установленной снаружи. Только эта конструкция не всасывает, а создает водяной столб, который при перемещении механизма подпирается новыми порциями жидкости.
Штанговые насосы снаружи отличаются длинными рычагами
Эти две модели используются для самостоятельного изготовления. Крыльчатые и мембранные малопроизводительные, с усложненной конструкцией. Схема поршневого и штангового насоса отличается простотой и безотказностью, но имеет уязвимые места. Уплотнения на поршне изнашиваются быстрее всего. Иногда такая же участь ожидает клапаны, особенно когда вместе с водой поднимается песок. Он воздействует, как абразив, повреждая резиновые и пластиковые детали.
Водяная помпа
Форма лопаток может быть, как прямя, так и под углом, что влияет на скорость вращения. В высокоскоростных насосах лопатки идут от втулок. Крепление колес с такими лопатками осуществляется шпонками. В простых бытовых маломощных водяных насосах используют клепаные крыльчатки.
Материалом для изготовления валов простых насосов служит сталь, для насосов с повышенной нагрузкой их делают из легированной стали со сплавом хрома, никеля или ванадия, из нержавеющий стали делают валы для насосов, перекачивающих различные кислоты. При неотрегулированной балансировки вала может возникнуть вибрация, что станет причиной серьезной поломки насоса.
Валы бывают:
- Гибкие: применяют в насосах с превышением критических оборотов;
- Жесткие: используют для насосов спокойного режима работы без высоких скоростей;
- Слитные (рабочий вал насоса выполняет еще и функцию вала двигателя): устанавливают в бытовых насосах, в которых на ротор электродвигателя устанавливают крыльчатки насоса.
Подшипники водяных насосов делают с чугунными вкладышами, которые залиты баббитом. Их смазывают жидкой или густой смазками. Подшипники бывают роликовые, шариковые, резиновые, текстильные и т.п. К корпусу относится и кожух и является его частью. Резиновая прокладка между кожухом и корпусом служит для герметизации.
Сальник служит для защиты двигателя от воды, расположен на стыке рабочей камеры и задней стенки. Сальники имеют мягкую набивку из хлопка, бумаги или асбестового шнура. Со стороны всасывания жидкости на сальнике установлен водяной затвор. Устройство сальника содержит муфту и уплотняющее кольцо, к которому из нагнетательного трубопровода поступает жидкость, не дающая попасть воздуху в рабочую камеру.
Как выбрать помпу для бутыли
При подборе оборудования учитывают:
- материалы, использованные для изготовления кожуха и внутренних элементов;
- тип привода и конструктивные особенности;
- мощность и производительность, определяющие быстроту заполнения стакана либо чайника водой.
Материал корпуса
Бытовые изделия для раздачи бутилированной воды изготовлены из пищевого пластика. Часть комплектующих выполнена из нержавеющей стали, а при производстве заборного шланга применяется силикон. Материалы не должны иметь неприятного запаха и разлагаться под воздействием солнечного света или воды.
Тип помпы
Классический механический вариант прост в эксплуатации и стоит до 600 руб., бюджетные варианты без корпуса обойдутся в 4-5 раз дешевле. Китайские производители наладили выпуск портативного оборудования с электрическим приводом, внутри корпуса которого установлены батарейки или аккумулятор. Процесс зарядки занимает от 2 до 6 часов (в зависимости от емкости и состояния батареи).
Механические помпы удобны в эксплуатации.
Мощность устройства
Производители редко указывают производительность оборудования для раздачи бутилированной воды. Лучшие образцы изделий с электрическим приводом заполняют резервуар емкостью до 2 л за 60 секунд. Производительность ручного образца зависит от емкости гофрированного стакана и частоты воздействия рукой на кнопку. Некоторые механические помпы оснащены клапаном для быстрого сброса давления, позволяющим принудительно остановить подачу воды при заполнении чайника или стакана.