Водоподъемные устройства.

Для подъема воды из колодцев применяются вороты раз­личных конструкций, ручные или механические насосы. Но ча­ше используют так называемые журавли.

Ручные насосы

Подъем воды из скважины или шахтного колодца осуществ­ляется насосами, которые подразделяются на ручные и механи­ческие. Ручные насосы, как правило, бывают двух типов: штан­говые и поршневые.

Если высота подъема воды более 7метров применяют штан­говые насосы. При меньшей высоте подъема воды целесообраз­нее применять поршневые насосы.

Штанговый насос (рис. 8) состоит из колонны водоподъ­емных труб 2, насосного цилиндра 1, закрепленного на конце водоподъемных труб, ком­плекта штанг 3, на котором шарнирно закреплен пор­шень 8, и наземного ручного приводного механизма, со­стоящего из штока 6 и балан­сира 7.

Рис. 8. Штанговый насос: 1 — цилиндр; 2 — колонна водоподъем­ных труб; 3 — штанга; 4 — хомут сталь­ной; 5 — сальник; 6 - шток; 7 — балан­сир; 8 — поршень; 9 — поршневой канал; 10 — шариковый клапан (обратный)

Насосный цилиндр 1 опу­скается в скважину на колон­не водоподъемных труб 2, ко­торые закрепляют на конце обсадных труб с помощью специального хомута 4.

В воду насосный цилиндр погружается ниже постоян­ного уровня воды для того, чтобы нижний всасывающий дисковый или шариковый клапан 10 не мог выступить из-под воды во время откач­ки. На верхнем конце водо­подъемных труб крепится сальник 5.

Опустив насосный ци­линдр на требуемую глубину, на штангах 3 опускается поршень 8 с таким расчетом,  чтобы он не доходил до нижнего клапана цилиндра на 50—60 мм. На верху штанги прикрепляют к штоку 6, проходящему через сальник 5 и свя­занному шарнирно с балансиром 7.

Поршень 8 имеет в середине проточку, в которой устанавли­вают клапан 9. На наружной поверхности поршня крепится ко­жаная или резиновая уплотнительная муфта. При движении поршня вниз закрывается клапан 10 и открывается клапан 9.

Вода поступает в пространство над поршнем. Когда поршень движется вверх, он поднимает всю находящуюся над ним воду, а в пространство под поршнем из-за разряжения воздуха будет поступать вода из скважины. В это время поршневой клапан 9 закрыт, а всасывающий клапан 10 открыт. Таким, образом происходит перекачивание воды из скважины или колодца.

Поршневой насос по конструкции аналогичен штанговому насосу, но имеет некоторое отличие (рис. 9).

Рис. 9. Поршневой насос: 1 — фильтр; 2 — колонна водоподъемных труб; 3 — отвод; 4 — обратный клапан; 5 — дисковый клапан; 6 — цилиндр насоса; 7 — поршень насоса; 8 — клапан поршневой; 9 — шток поршня; 10 — водоприемный резервуар; 11 — балансир

Основное условие работы поршневого насоса - это не глу­бокое (не более 7—10 м) залегание водоносного слоя или высо­кий уровень грунтовых вод.

Поршневой насос устанавливают на верхнем конце водо­подъемных труб на уровне 70-100 см от уровня земли. Порш­невой насос состоит из цилиндра 6, внутри которого перемеща­ется поршень 7. В поршне вмонтирован поршневой клапан 8, а в днище цилиндра устанавливается дисковой клапан 5.

При движении поршня вниз дисковой клапан 5 закрывает­ся и вода из-под поршня поступает через открытый поршневой клапан 8 в освобождающееся пространство над поршнем.

При движении поршня вверх поршневой клапан 8 закрыва­ется и водяной столб над поршнем поднимается в водоприем­ный резервуар 10.

Под поршнем в это время создается разряжение. За счет этого разряжения клапан 5 открывается и вода поднимается в пространство под поршень. Для возвратно-поступательного движения поршня служит шток 9, шарнирно соединенный с балансиром 11. Для осуществления механической перекачки воды из скважины, устанавливают обратный клапан 4 для то­го, чтобы совместить работу электронасоса и поршневого на­соса.

Механические насосы

Для перекачки воды из колодцев и скважин применяются электромеханические насосы, которые в зависимости от прин­ципа действия подразделяются на центробежные, шестеренча­тые и электромагнитные (вибрационные).

Электрический центробежный насос состоит из двух ос­новных частей: электродвигателя и лопастного центробежно­го насоса. Рабочее колесо вместе с лопастями заключено в корпус, выполненный в виде улитки. К приемному и нагне­тательному отверстиям корпуса присоединяются всасываю­щий и напорный трубопроводы. Рабочее колесо с лопастями соединяется с валом электродвигателя. Вода, заполняющая насос, при вращении рабочего колеса под действием центро­бежной силы выбрасывается из корпуса в напорный трубо­провод. Во время вращения рабочего колеса во всасывающем патрубке насоса создается разряжение, за счет которого вода непрерывно поступает во всасывающий трубопровод. Насосы центробежного типа могут работать только в том случае, если рабочее колесо, а, следовательно, и всасывающий трубопро­вод заполнены водой. Поэтому, чтобы удерживать воду внутри насоса при его остановке, на конце всасывающего трубопро­вода должно быть установлено приемное устройство с обрат­ным клапаном (рис. 9).

Если насос запускают в работу впервые после монтажа или ремонта, то в его корпус предварительно заливают воду, обра­щая внимание на то, чтобы не образовывались воздушные пробки.

Работа насоса характеризуется производительностью и на­пором. Насос следует подбирать с таким расчетом, чтобы его производительность соответствовала часовому расходу воды в системе водоснабжения, а напор был достаточен для подъема воды на требуемую высоту и преодоления сопротивлений тру­бопроводов и арматуры.

В таблице 2 приведены технические характеристики цент­робежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф, а в таблице 3 — ма­логабаритных бытовых центробежных электронасосов.

Недостаток центробежных насосов — необходимость пред­варительной заливки водой. Этого недостатка лишены шесте­ренчатые насосы, которые не требуют заливки водой. Хотя, ше­стеренчатые насосы менее производительны и менее надежны, чем центробежные насосы.

Широкое распространение получили объемно-инерционные насосы с электромагнитным вибрационным двигателем. Прин­цип их действия основан на использовании электромагнитных колебаний, передаваемых клапану-плавнику. При сравнитель­но небольшой потребляемой мощности (250 Вт) и малой массе производительность таких насосов достигает 1,5 м³/час при максимальном напоре 40 м.

Технические характеристики центробежных насосов типов К, КМ, НДВ, Ф

Таблица 2

Марка	Призводи-	Давление	Мощность	Частота
насоса	тельность	МПа	кВт	вращения
	м3/ч			об/мин
1.5К-8/19
1.5КМ-8/19	6-14	0,2-0,14	1,5-1,7	2900
2К-20/30
2КМ-20/30	10-30	0,35-0,24	4-4,5	2900
2К-20/18	11-22	0,21-0,18	2,2	2900
3K-45/30	30-54	0,35-0,27	7,5	2900
4К-12
4КМ-12	65-112	0,4-0,28	17	2900
6К-8	122-192	0,37-0,28	30	1450
8К-12	220-390	0,33-0,25	40	1450
Д200-95	180-200	0,84-0,25	40	1450
Д320-50	300-360	0,38-0,5	75	1450
ЗФ-12	30-80	0,12-0,08	4	1450
5Ф-6	75-150	0,5-0,45	30	1450
5Ф-12	75-200	0,13-0,09	8,5	1450

Технические характеристики бытовых электронасосов. Таблица 3

Tип насоса	Показатель
	Максим, высота, м	Напор, м	Производител ьность, м3/ч	Потребляемая мощность, Вт
«Кама—3»	6	17	1,5	330
«Кама—5»	7	17	1,3-1,5	350
«Агидель»	6	16	1,2	320
«Урал»	7	20	6,0	450
ЦМВБ-1,6	2	15	1,6	120
БЦНМ— 3,5/17	7	17	3,5	700
БЦНМ— /17	7	17	4,0	750
«Кама—8»	7	20	1,8	40
«Оазис—1»	10	25	1,8	600
«Алтай»	8	25	2,3	700
«Ак — Бура»	7	25	2,3	620

Электромагнитные насосы не имеют трущихся поверхнос­тей, вращающихся деталей и не требуют смазки. Характеристи­ки вибрационных электронасосов приведены в табл. 4.

Технические характеристики электромагнитных (вибрационных) насосов. Таблица 4

Насос	Мощность Вт	Производительность, м3/ч с глубины
		1 м	20 м	40м
«Малыш»	250	1,7	1,0	0,5
НЭБ-1/20	220	3,0	1,0	1,0
«Родничок»	300	1,0	0,5	0,5
«Струмок»	250	1,8	1,0	0,7
«Гейзер»	180	0,6	0,5	0,4

Электромагнитные (ви­брационные) насосы пред­назначены для подъема во­ды из колодцев и трубчатых скважин при их непосред­ственном погружении в во­ду без предварительной за­ливки водой. Питаются насосы от однофазной сети переменного тока при дли­тельном режиме работы. Пример установки элек­тронасоса «Малыш» пока­зан на рис. 10.

Рис. 10. Установка электронасоса «Малыш»: а — в колодце; б — в обсадной трубе: 1 - насос; 2 — связка провода со шлан­гом; 3 — подвеска капроновая; 4 — пружинная подвеска из резины; 5 — про­вод; 6 — шланг; 7 — перекладина; 8 — вилка; 9 — кольцо; 10 — труба обсадная

При наличии водозабо­ра из колодца или скважи­ны с насосной установкой целесообразно применять систему водоснабжения с водонапорным баком. Как правило, водонапор­ный бак оборудуется авто­матикой для включения и выключения электрона­соса.

Объем бака принимают равным 20—25% суточного водопотребления жилого дома и для средней семьи из 4-х человек — составля­ет около 150—200 литров. В качестве бака удобно ис­пользовать металлическую бочку и устанавливать ее нужно в наиболее высоком месте дома, чаще всего на чердачном пере­крытии. Для того чтобы вода не замерзала в холодное зимнее время, водонапорный бак необходимо тщательно теплоизолировать. Водонапорный бак целесообразно изготавливать из не­ржавеющего материала или тщательно покрывать изнутри ан­тикоррозийным покрытием. Бак оборудуют системой подаю­щих, отводящих, переливных и спускных трубопроводов (рис. 11).

Рис. 11. Водонапорный бак: 1 — подкладочные бруски; 2 — расходная труба; 3 — подающая труба; 4 — вентиль; 5 - бак; 6 - крышка; 7 — поплавковый клапан; 8 — поддон; 9 — переливная тру­ба; 10 — спускная труба; 11 - грязевая труба; 12 — воронка; 13 — приемный ба­чок

Но не всегда возможна установка водонапорных баков, по­тому существует второй вариант водоснабжения жилых до­мов - это применение гидропневматических установок.

Гидравлические установки имеют определенные преимуще­ства по сравнению с водонапорными баками, так как они могут размещаться на любом этаже здания, в подвалах, колодцах и т. д. Однако для их надежной работы требуется бесперебойное электроснабжение.

Установка состоит из следующих основных элементов (рис. 12): электронасоса, гидропневматического бака, блока управления и обвязки с арматурой.

Рис. 12. Общий вид гидропневматической водоподъемной установки: 1— насос «Агидель» или «Малыш»; 2 — гидроаккумулятор; 3 — блок управления; 4 — манометр; 5 — датчик реле давления; 6 — вентиль для накачки воздуха; 7 — сгон 3/4"; 8 — вентиль 3/4"; 9 — штуцер; 10 — контргайка 3/4"; 11— тройник 3/4"; 12 — водоподводящий патрубок; 13 — воздушная камера; 14 — жидкостная камера; 15 — диафрагма.

Основной элемент установки — гидропневматический бак. Он состоит из двух элиптических днищ с обработкой, между которыми установлена резиновая диафрагма, разделяющая бак на воздушную (верхнюю) и жидкостную (нижнюю) камеры. Ус­тановка автоматизирована; насос включается и выключается в зависимости от давления воды в системе.

Добавить комментарий

Имя

E-Mail

Подписаться на уведомления о новых комментариях

Обновить

Отправить

Отменить