Погружные вибрационные насосы: механизм действия и свойства

Погружные вибрационные насосы качают воду из колодца или неглубокой скважины в систему водоснабжения жилого строения, откачивает собравшуюся жидкость из подвальных помещений, подаёт воду для полива сада и огорода.

Особенности конструкции

1. Силовой элемент, состоит из электрической катушки, во внутреннюю часть которой помещён П-образный сердечник из пластин трансформаторной стали. Фактически силовой элемент - это электромагнит. Для улучшения отвода тепла и защиты от контакта с жидкой средой, заливается соединением эпоксидной смолы с белым песком.

2. Вибратор состоит из П-образного якоря и электротехнической стали, куда запрессован стальной шток. На шток после якоря надевается выпущенная из прорезиненной стали шайба-амортизатора. Амортизатор на штоке фиксируется двумя гайками. После амортизатора на шток надевается муфта из алюминиевого сплава, в верхней части которой монтируется диафрагма из эластичной резины. Диафрагма прижимается упором, она отделяет электрическую часть вибронасоса от внутренней камеры, в которую нагнетается перекачиваемая вода. После упора на шток надевается резиновый поршень, устанавливаемый посредством гайки. Для жёсткости резинового поршня, в его внутреннее отверстие вставляется стальная втулка. С двух сторон поршня монтируются шайбы. Изменяя их число, можно контролировать показатель его хода.

3. Внутренняя камера. Через них перекачиваемая вода поднимается во внутреннюю камеру насоса

4. Обратные клапаны изготавливаются из резины. При всасывании насосом воды они открываются, пропуская воду во внутреннюю камеру устройства. При повышении давления воды во внутренней камере обратные клапаны закрываются, препятствуя поступлению воды во всасывающую магистраль.

5. Всасывающие отверстия. Через них перекачиваемая насосом вода поступает в его внутреннюю камеру.

6. Напорный патрубок. Через него вода выталкивается из нагнетательной камеры.

Обычно в вибрационном насосе изнашиваются наиболее незащищённые детали его внутренней конструкции – поршень и обратные клапаны. Гораздо сильнее элементы ломаются, если погружной вибрационный насос перекачивает воду, которая содержит твёрдые частицы.

Принцип действия вибрационного насоса - изменение давления воздуха и воды во внутренней камере за счёт возвратно-поступательных движений поршня:

• При пропуске электрического тока по виткам катушки насоса в сердечнике возникает магнитное поле, направление линий которого варьируется 50 раз в секунду.
• Якорь насоса под влиянием переменного магнитного поля попеременно то притягивается к сердечнику катушки, то отталкивается от него, производя возвратно-поступательные движения (вибрации).
• Перемещение якоря через шток передаются поршню, который передвигается в рабочей камере. Следуя к якорю, поршень повышает объём рабочей камеры. Это формирует в ней разрежение воздуха, помогающее всасыванию жидкой среды. При движении поршня в обратном направлении, давление закаченной во внутреннюю камеру воды увеличивается, обратный клапан закрывается и выталкивает жидкую среду в напорную магистраль. Циклы всасывания и выталкивания поршнем перекачиваемой воды возобновляются с интервалом 50 раз в секунду.

Преимущества и область применения

• Минимальный нагрев при работе, поэтому устройства изнашиваются медленнее иных насосов;
• Вибрационными насосами перекачивается вода, содержащая щёлочи и минеральные соли;
• Устройства функционируют при любой температуре перемещаемой жидкости;
• Минимальный набор инструмента для ремонта аппарата.

Используют подобные аппараты для:

• откачивания воды из недавно выкопанного колодца. Из давно применяемого подземного источника насосы откачивают воду для его прочистки или осмотра водоносных ключей;
• выкачки воды из колодца;
• откачивания воды из естественных или искусственных водоёмов;
• доставки воды из какого-либо резервуара;
• откачивания скопившейся воды из погребов и подвальных помещений, котлованов и траншей.

В качестве скважинных вибрационные насосы применяются весьма нечасто. Причина в скромной всасывающей способности устройств. Вторая причина заключается в вибрации, возникающей при работе данного оборудования, которая постепенно приводит скважину в негодность.

Основные технические характеристики вибронасосов

- Производительность показывает объём воды, который насос перекачивает за единицу времени. Производительность должна быть меньше дебита источника водоснабжения. По обозначенному параметру вибронасосы для скважины делятся на три категории: с низкой (360 л/ч), средней (750 л/ч) и высокой (1500 л/ч) производительностью. Выпускаются модели повышенной производительности, перекачивающие до 3 000 л/ч.

- Напор - это высота, на которую вибрационный насос поднимает перекачиваемую им жидкость. Для выбора насоса по данному параметру учитывается глубина источника, с которого будет откачиваться вода, к ней плюсуется общая протяжённость трубопровода, а также необходимая высота подъёма воды по трубопроводу. Для учёта гидравлических потерь в системе к полученной вследствие расчётов цифре прибавляется 20%. Некоторые модели насосов создают напор до 40-60 метров водяного столба. Если нужно еще больше, то стоит выбрать вибрационный насос высокого давления, поднимающий воду на высоту до 80 метров. Такой напор выдают сдвоенные модели, с двумя двигателями в конструкции.

- Глубина погружения равна 7 м.

- Диаметр корпуса. В соответствии с моделью насоса величина располагается в диапазоне от 76 до 106 мм. Для применения вибрационного насоса в скважине, выбирайте модели с диаметром корпуса чуть меньшим внутреннего диаметра обсадной трубы.

- Размещение водозаборного отверстия. Модели насосов с верхним забором воды, располагаются в колодце на глубине не меньше 30 см от дна. Поэтому данные аппараты всасывают минимальное количество песка и ила со дна подземного источника. Аппараты с нижним забором воды размещаются в колодце на расстоянии минимум 100 см от дна. При этом ил и песок попадёт в откачиваемую поверхность. Агрегаты обычно используются как насос для грязной воды (дренажный насос) для очистки колодца, прокачки скважины или откачки воды из погреба.

- Элементы термозащиты в комплектации. Если данные детали установлены в конструкции насоса, они автоматически отключают его при перегреве из-за заклинивания поршня, перепада напряжения или работы всухую. Если термозащиты у оборудования нет, то перегрев катушки и сердечника приведёт к ремонту насоса.

Недостатки погружных вибрационных насосов

• Из-за непрерывной вибрации, возникающей при работе насоса, резьбовые соединения в конструкции раскручиваются.
• Корпус вибрационного насоса изготавливается из нержавеющих материалов, но соединяется стальными болтами, которые в ходе работы подвергаются коррозии.
• Износ резиновых деталей. Для снижения износа на всасывающее отверстие насоса устанавливается фильтрующая сетка.
• Насосы крайне чувствительны к перепадам напряжения в электрической сети. Падение напряжения всего на 10 % уменьшает производительность насоса в два раза. Скачки напряжения увеличивают нагрузку на механические узлы и детали оборудования. При подключении вибронасоса к электрической сети обязательно используется стабилизатор напряжения.

Купить насосное оборудование можно в нашем интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.