Принцип работы вибрационных насосов

Часто в загородных поселках и небольших деревнях возникает необходимость достать воду из колодца, скважины или водоема для различных хозяйственных нужд. И если поднять пару ведер воды для того, чтобы приготовить пищу и заварить чай не составляет большого труда, то для полного водоснабжения дома или полива сада процесс нужно сделать автоматизированным. Справиться с этой задачей поможет погружной вибрационный насос, который выбирают за надежность и простоту.

Вибрационный насос – это погружное устройство, позволяющее перекачивать и поднимать воду. От крупных насосных установок он отличается своей компактностью и простотой. Потребляя совсем небольшое количество электроэнергии, он имеет доступную цену и элементарен в использовании. Данное устройство состоит всего лишь из трех частей – корпуса, вибратора и электромагнита. Все составные части корпуса изготовлены, как правило, из антикоррозийных сплавов или пластика, поэтому он прочен и не пропускает воду. Вибрационные насосы чаще всего продаются со специальным капроновым тросом, который позволяет избежать пробоя изоляции кабеля.

Снаружи такого погружного насоса нет вращающихся и трущихся деталей, которые могут потребовать смазки, поэтому насос служит дольше обычного и весит не более 5 килограмм. Тем не менее существуют недостатки этого устройства, например, необходимость остановок – насос не может работать непрерывно долгое время – или небольшая глубина погружения (до 3 метров).

Вибронасосы могут работать в воде с повышенным содержанием минеральных солей, не боится щелочей и выдерживает любые температуры. С их помощью можно осуществлять:

• подъем воды из различных колодцев для хозяйственных нужд;
• подачу воды из закрытой емкости (бака, цистерны);
• перекачку воды из различных водоемов, бассейнов и рек;
• откачку воды из подвалов, траншей и котлованов.

В случаях, когда мелкий песок или супесь содержится в почве в большом количестве, то насос будет постоянно забиваться и нуждаться в прочистке, что существенно сократит срок его службы, и может просто повредить устройство.

Существует несколько видов вибрационных погружных насосов с различными характеристиками в зависимости от их конструкции.

В зависимости от вида забора жидкости существуют насосы:

• с нижним забором воды;
• с верхним забором воды.

Первый тип имеет всасывающий клапан внизу корпуса, а второй – вверху. Аппарат с нижним забором чаще забивается грязной водой с примесями мелкого мусора и грунта, чаще перегревается и выходит из строя. Чтобы исключить перегрев, необходимо приобретать устройство с термозащитой. Насосы с верхним забором не рекомендуется использовать при заниженном уровне воды в колодце или водоеме, так как такое устройство может работать только полностью погруженным, а работа на поверхности воды может привести к поломке.

Материалом, из которого изготовлен корпус, может быть:

• алюминиевый сплав;
• пластик.

Алюминий более прочен, но и более подвержен коррозии при постоянном контакте с водой. Пластик является более удобным решением для корпуса водяного насоса, однако он менее прочен, чем металлический.

По количеству клапанов вибронасосы делятся на:

• одноклапанные;
• двухклапанные.

И, наконец, вибрационные насосы различаются между собой в зависимости от страны производителя:

• отечественные механизмы;
• импортные.

Зарубежные устройства дороже как в обслуживании, так и в ремонте. На российском рынке довольно сложно найти модели из США или Германии, а вот насосы белорусских, китайских и украинских производителей можно встретит часто. Отечественные вибронасосы ничем не уступают импортным механизмам, а стоят намного дешевле, и к ним легче подобрать детали для ремонта в случае неожиданной поломки. В среднем цена на погружное виброустройство колеблется в пределах 2500 – 5000 рублей.

Внутреннее устройство такого компактного насоса состоит всего лишь из нескольких основных элементов.

• Силовой элемент. Первым элементом выступает электромагнит, состоящий из сердечника П-образной формы. Набранный из стальных электротехнических пластин, сердечник покрыт обмоткой и специальным изолянтом в виде лака. Сверху такая конструкция залита кварцевым песком, размешанным с эпоксидной смолой для того, чтобы зафиксировать магнит на одном месте и дополнительно изолировать его обмотку от воды. Песок в данном случае нужен для того, чтобы отвести излишки тепла.
• Вибрирующий элемент. Вторым элементом выступает вторая часть П-образного магнита с закрепленным штоком. В качестве амортизатора, позволяющего создавать вибрацию, выступает небольшая резиновая шайба, закрепленная с обратной стороны штока. От качества этой шайбы практически полностью зависит производительность насоса и его экономичность. За шайбой располагается пластиковая муфта, которая герметично отделяет электрическую часть насоса от камеры набора воды. Внутри нее расположена диафрагма, прижимающая и направляющая шток.

• Камера нагнетания. Вода из этой камеры под давлением поступает в каналы трубопровода, расположенные по бокам от герметичной электрической части насоса.
• Камера всасывания. В нее за счет вакуума, создаваемого насосом, из источника попадает вода.
• Амортизатор. Круглая деталь из плотной резины.
• Регулировочные шайбы. С помощью их количества можно контролировать ход поршня и производительность всего устройства.
• Шток. Стержень цилиндрической формы, соединяющий поршень с вибратором. В некоторых моделях вибронасосов эта деталь может выступать внутрь всасывающей камеры и ходить по специальным направляющим кольцам. Такая конструкция значительно улучшает качество и срок службы механизма.

• Обратные клапаны. Выполнены такие клапаны в виде небольших резиновых грибков, через которые вода может поступать внутрь камеры всасывания, но не может вылиться обратно. Это достигается за счет того, что при сдавливании поршнем клапан плотно прижимается к отверстию. Если клапан поврежден или загрязнен, то часть воды при нажатии поршня будет уходить назад, поэтому очень важно следить за их состоянием и своевременно заменять в случае поломки.
• Гайка. Закрепляет и фиксирует поршень.
• Резиновый поршень. Главная движущаяся деталь любого насоса. Грязная вода быстро разрушает такой непрочный материал, как резина, поэтому именно поршень первым выходит из строя.
• Каналы отвода воды. С их помощью вода из камеры нагнетания поступает в трубопровод. Так же, как и поршень, такие каналы разрушаются под воздействием грязной воды и не подлежат ремонту, только замене. В некоторых случаях устройство включает в себя небольшой фильтр, который отсортировывает мелкий мусор и частицы грунта перед подачей воды в камеру всасывания.

Стандартные модели вибрационных погружных насосов имеют следующие технические характеристики:

• мощность 245 Вт;
• подъем воды на высоту 40-90 м;
• длина кабеля составляет 10-400 м, питание от сети 220 В;
• внешний диаметр 7,5-10 см;
• производительность 360-3000 л воды в минуту.

Если разобраться более детально, то весь процесс прокачки воды автоматикой выглядит следующим образом.

При подключении насоса к электрической сети на катушку подается ток, и образуется электромагнитное поле вокруг нее. В результате действия этого поля к намагниченной катушке начинает притягиваться вибратор, расположенный в камере нагнетания. Вслед за притяжением вибратора изгибается и притягивается через шток резиновый поршень, тем самым создавая разряжение во всасывающей камере. Ее пространство заполняется водой, которая просачивается через клапаны-грибки.

За счет переменности тока намагничивание периодически исчезает, за счет чего шток отбрасывается силой амортизатора и давит клапаном на воду внутри камеры всасывания. Так как клапаны не дают жидкости просочиться назад в источник, то она движется в нагнетающую камеру, из которой в момент вновь появившегося напряжения устремляется за счет давления по каналам. Частота таких циклов составляет около 100 штук в секунду, поэтому движение штока является, по сути, вибрацией, за что данное устройство и получило название «вибронасос».

Для того чтобы любой вибрационный насос работал эффективно весь срок службы, его необходимо правильно установить. Сделать это можно своими руками и без привлечения специалистов, главное, учесть ряд особенностей.

• Погружной насос должен быть полностью покрыт водой, но находиться на высоте 50-70 см от дна колодца или емкости. Если опустить его на самое дно, то аппарат будет поднимать мусор и ил, вода станет грязной, а механизм быстро забьется.
• Устройство не должно касаться своим корпусом стенок скважины и должно быть закреплено на капроновом или оцинкованном тросе. За счет вибраций насос либо разрушит стены скважины, либо в случае, если стенки емкости или колодца довольно крепкие, может повредить свой корпус.

• Обязательно нужно проверить изолированность кабеля подачи электричества, так как вода легко проводит ток, и это может привести к непоправимым последствиям.
• Все крепления должны быть отрегулированы и перепроверены. Отдельно стоит обратить внимание на каналы, по которым вода будет поступать из камеры нагнетания – проверить их на засоры и герметичность.

При соблюдении эксплуатационных правил, которые рекомендованы производителем, вибронасос ломается редко. И даже в случае их несоблюдения первые неисправности могут возникнуть лишь после 3-4 лет работы без правильного ухода. Если вибрационный насос все еще находится на гарантийном обслуживании, ни в коем случае нельзя пытаться вскрыть корпус, и провести ремонт самостоятельно. Нужно обратиться к продавцу или в сервисный центр, с которым заключен договор.

Диагностировать неполадку можно по определенным симптомам.

• Вибронасос гудит, но вода не поступает. Причин такой проблемы может быть несколько. Например, ослабел крепеж поршня, повредился клапан или сломался шток. Необходимо как можно быстрее отключить неисправное устройство от сети и поднять его на поверхность, после чего можно разбирать насос и искать причину поломки.

• Вибронасос гудит и сильно нагревается. Чаще всего причиной такой неисправности выступает работа насоса над поверхностью воды, что противоречит правилам пользования аппаратом. Конструкция вибрационного насоса не включает в себя элемент охлаждения, который заменяет постоянное нахождение механизма в прохладной воде, поэтому подвешенный в воздухе насос быстро перегревается и выводит из строя электромагнит. Его замена своими руками довольно сложна, однако возможна при определенных навыках работы с паяльной установкой.
• Вибронасос работает, но совсем бесшумно. Вибрационные аппараты не могут работать в абсолютной тишине, поэтому отсутствие ровного гудения также должно настораживать, как и лишний шум. Причиной такой неисправности выступает упавшее напряжение в сети. В таком случае нужно как можно быстрее отключить аппарат от электропитания и устранять неисправность самой сети. Снова подключать насос можно лишь после нормализации сетевого напряжения.

Прежде чем приобрести вибрационный аппарат, недостаточно просто изучить рейтинги производителей, необходимо знать, что именно является признаком качества продукции.

Главным показателем насоса является его производительность. В зависимости от модели она может начинаться от 50-100 литров в минуту и заканчиваться показателем в 1200 литров. Вторым важнейшим показателем является возможность подъема воды на определенную высоту. У качественного аппарата этот показатель может варьироваться от 40 до 100 метров. Габариты самого насоса должны соответствовать диаметру колодца или бака и должны быть настолько компактными, чтобы не касаться стенок корпусом механизма.

Ничуть не хуже разбирается с прилавков модель «Ручеек». Производят ее также различные заводы, поэтому характеристики могут быть различны для моделей с одним и тем же наименованием. Украинский вибронасос «Водолей» стоит дороже на пару тысяч рублей, но его модельный ряд настолько широк, что позволяет подобрать насос практически для всех случаев. Все модели «Водолея» оснащены термозащитой и существенно отличаются от российского «Водолея» в лучшую сторону.

В следующем видео вас ждут обзор и ремонт вибрационного насоса.