В индивидуальных загородных домах, в подсобном или фермерском хозяйстве даже с организованной системой водоснабжения, часто возникает необходимость в простых малогабаритных устройствах для перекачки воды и подачи ее под давлением. Одним из вариантов может быть мембранный насос высокого давления, рассчитанный на питание от сети постоянного тока напряжением 12 В.
Область применения мембранных электронасосов
Как и ручные, мембранные малогабаритные электрические насосы могут применяться в бытовом хозяйстве для следующих целей:
- Перекачки жидкостей из одних емкостей в другие — заполнение хозяйственных бочек водой из колодца, пруда, осушение и наполнение природных водоемов и бассейнов.
- Полива огорода из неглубоких источников воды (колодцев, прудов, бочек). Организация полива посредством распылителя.
- Забора чистой питьевой воды из неглубоких колодцев.
- Использования в качестве напорного насоса для мытья техники, хозяйственных построек, помещений для ухода за скотом.
Автомойка
В последнее время стали пользоваться популярностью малогабаритные устройства для мойки автомобилей на основе китайских мембранных электронасосов. В комплекте для мойки автомобилей вместе с электронасосом поставляются:
- Шланги для подвода воды к мембранному насосу и разбрызгивающему устройству, фитинги.
- Электрический адаптер, преобразующий переменное напряжение сети 220 В. в постоянное — 12 В. Еще одним источником питания может быть автомобильный прикуриватель — в комплект входит шнур питания с разъемом для его подключения.
- Пистолет с регулировкой режима распыления и ручкой включения подачи воды.
- Водяной фильтр на входе всасывающего шланга.
- Кнопка включения насосного оборудования.
Домашнюю бытовую автомойку также можно использовать и в других хозяйственных целях — поливки огорода, перекачки воды, забора чистой воды для бытовых нужд.
Откачка масла из авто
Благодаря своей способности работать с вязкими жидкостями, диафрагменный электронасос ручного или электрического типа может быть использован для откачки масла из автомобильной техники.
Практически во всех видах автомобилей сливное отверстие для масла в силу конструкционных особенностей расположено внизу и сбоку поддона, поэтому при обычном сливе там остается 0,5 — 0,7 л. старого масла. При откачке его ручным или электрическим насосом всасывающий шланг опускается на самое дно — это позволяет полностью освободить поддон от масла и решить данную проблему.
Принцип работы мембранного насоса
Как и ручной насос для воды, мембранные электрические виды относятся к насосам объемного типа, в которых работа по перемещению жидкой среды происходит за счет изменения объема рабочей камеры.
В диафрагменных насосах рабочим элементам являются мембраны, осуществляющие втягивание воды из водозаборной емкости и выталкивание ее наружу через выходной патрубок. Устройства отличаются видом привода: мембрану можно изгибать посредством механического воздействия (механический привод), давления воздуха (пневмопривод) или воздействия жидкости на стенки мембраны (гидропривод).
Можно сконструировать и собрать мембранный ручной насос с одной диафрагмой и двумя обратными клапанами. При движении мембраны жидкость будет всасываться через входной клапан, в то время как выходной будет закрыт. Обратное движение диафрагмы приведет к закрытию входного клапана, выходной при этом открывается и жидкость выталкивается наружу мембраной. На практике с целью повышения эффективности работы используется конструкция с двумя или четырьмя мембранами и рабочими камерами.
Основным элементом типового двухкамерного мембранного насоса является двигатель, две диафрагмы и обратные клапаны, каждая мембрана оснащена двумя обратными клапанами.
и вращении двигателя при помощи насадки через передаточный узел мембраны приходят в движение. В определенный момент времени одна из них втягивает воду через клапан, в то время как другая выталкивает ее через выходное отверстие. При дальнейшем вращении вала двигателя диафрагмы меняются местами: втянувшая воду через обратный клапан ее выталкивает, а которая выталкивала — втягивает. Благодаря двухкамерной конструкции процесс забора воды происходит непрерывно, что повышает КПД устройства.
Конструкция мембранного насоса
Обычный бытовой мембранный насос имеет небольшие габариты и малый вес, благодаря чему его можно разместить практически в любом удобном месте. Единственным его существенным недостатком является высокий шум при работе, поэтому длительное использование в зоне нахождения людей не практикуется.
- Мембрана с обратными клапанами.
- Насадка на валу двигателя и узел, передающий движение диафрагмам.
- Вал двигателя с насадкой.
- Верхняя мембрана отключения электронасоса.
В стандартном диафрагменном насосе используется бесколлекторный двигатель постоянного тока на напряжение 12 В., сбоку в верхней части корпуса симметрично друг другу расположены две диафрагмы, в каждую из них вмонтированы по два обратных клапана в разных направлениях. Электронасос оснащен защитой от высокого давления — в торце его верхней части встроена диафрагма, связанная с кнопочным выключателем. При повышении давления в системе поверхность диафрагмы выгибается и давит на кнопку выключателя питания — в результате насос останавливается.
На вал электродвигателя насоса насажен эксцентрик в виде сегмента диска. При вращении он воздействует на прямые выступы цилиндрической пластиковой втулки, связанной с диафрагмами. В результате мембраны начинают перемещаться внутри корпуса насоса, втягивая и выталкивая воду через систему обратных клапанов.
Модели мембранных насосов
На российском рынке в подавляющем большинстве представлены модели электронасосов китайского производства и мексиканские под американскими брендами, отечественный производитель выпускает только промышленные устройства.
Shurflo ProBlaster II Ultimate
Shurflo ProBlaster II Ultimate ( 225 у.е.) — мембранный электронасос бренда США для перекачки пресной воды, производится в Мексике.
Особенности
- объем перекачки: 11,3 л./мин.;
- питание: 12 В.;
- давление: 3,1 бар.;
- количество камер: 4;
- глубина всасывания: 1,82 м.;
SeaFlo
SeaFlo (100 у. е.) — мембранная помпа китайского производства.
Особенности
- цвет: черный;
- объем перекачки: 15 л./м.;
- питание: 12 В.;
- ток: 7 А. — 13 А.;
- давление: 4,2 бар.;
- глубина всасывания: 1,82 м.
Мембранные электронасосы могут стать неплохими помощниками в быту для мытья автомобиля и некоторых хозяйственных нужд. Если страна производитель Китай, то их конструктивное исполнение (пластиковая втулка, на стенки которой с усилием действует металлический диск на валу двигателя) говорит о недолгом сроке службы большинства подобных устройств.
Советуем почитать: Насос для воды 12 вольт
oburenie.ru
Преимущества мембранных насосов
Мембранные насосы отличаются простотой конструкцией и, как следует из этого высокой надежностью
Поскольку в мембранном насосе нет вращающихся деталей, отпадает необходимость в подшипниках и уплотнениях.
Отсутствие подшипников и вращающихся частей позволяет исключить необходимость в смазке.
Отсутствие уплотнений позволяет полностью исключить возможность утечки жидкости из насоса.
Мембранные насосы обладают компактными размерами и небольшим весом
Недостатки мембранных насосов
Рабочим органом насоса является мембрана, которая при работе постоянно изгибается, что приводит к её быстрому разрушению.
Мембранные насосы обладают сравнительно небольшим напор, а так же особенно большой среди насосов своего типа неравномерностью подачи.
Мембранный насос относится к типу насосов вытеснения. Для составления мнения об этом типе насосов прочитайте статью о винтовых насосах.
Область применения мембранных насосов
Мембранные насосы на сегодняшний день получили широкое признание. Такие насосы используются в автомобильной, дорожной и сельскохозяйственной технике.
Кроме того насосы используются в строительстве, в обработке отходов, в газодобывающих компаниях, на нефтяных комплексах, в химической и нефтехимической отраслях.
www.nektonnasos.ru
Польза дачных насосов для воды
Сейчас большинство владельцев систем автономного водоснабжения на дачах или в загородных домах, при выборе альтернативных устройств для перекачки воды, все большее предпочтение отдают таким простым устройствам, как самодельный мембранный насос для добычи воды.
Дачный водяной насос в действии
Такие насосы для воды хороши тем, что если внезапно отключится электроэнергия, то произвести ее добычу можно будет без особого труда. Мембранный бытовой насос для дачи имеет простое устройство. Такой самодельный механизм для перекачки воды легко можно изготовить своими руками.
1 Назначение и особенности насоса
Бытовой мембранный насосный агрегат для добычи воды работает, используя мускульную силу пользователя. Такие ручные насосы для дачи могут обеспечить ее нужным количеством воды.
Мембранный насос, конечно, не так быстро производит перекачивание, как например электромеханический аналог, но для дачи порой это наиболее приемлемый и экономный вариант.
Представленные насосы для дачи благодаря простоте и неприхотливости в эксплуатации могут приносить владельцу большую пользу и выгоду. Есть некоторые условия, в которых установленный мембранный насос для перекачки воды может быть наиболее полезен.
Такие насосы для дачи, способны обеспечивать пользователя нужным ему количеством воды в том случае, если на участке отсутствует центральное электроснабжение.
Читайте также: для каких целей могут использоваться насосы Джилекс ?
В сложившихся условиях, такие насосы для дачи являются, чуть ли не единственным способом добычи необходимого количества воды.
Такие насосы наиболее актуальны в тех местах, где возникают периодические перебои с электричеством, а некоторое количество воды нужно добыть.
Представленные насосы для закачки воды могут применяется в тех условиях, где потребности в водоснабжении не так уж и высоки. Например, когда вода нужна нечасто, и ее добыча производится нерегулярно и в малых объемах.
Мембранные насосы Grundfos
Это актуально тогда, когда люди посещают дачи только по праздникам. Тем более что электрический аналог насоса для дачи могут украсть, а на простой ручной насос мало кто позарится.
Кроме того, такие насосы могут активно применяться в тех случаях, когда глубина скважины не отличается большой глубиной и составляет в среднем 6-9 метров.
Такой насос может обеспечивать небольшую поливную систему. Стоит отметить, что такой насос может быть очень полезен в тех случаях, когда у источника водоснабжения имеется несколько пользователей.
Тогда этот простой агрегат может выступать в роли общественной колонки. А если принять во внимание санитарно-гигиенические требования, то представленный агрегат намного более безопасен, чем обычный колодец открытого типа.
Сейчас агрегаты ручного типа постепенно вытесняются электрическими аналогами. Несмотря на это, среди механических устройств имеется ряд моделей, которые пользуются большой популярностью, и пользователи отдают предпочтение именно им.
1.1 Насос бытовой типа BSK
Этот агрегат является классической поршневой моделью. которая способна производить добычу воды с глубины равной 6 метрам. Агрегат снабжен такими элементами, как:
- Клапан обратного типа;
- Дополнительный аналоговый узел;
- Рычаг, встроенный в корпус поршня.
Благодаря этому устройство сможет подымать воды с глубины в 9 метров. Труба, обеспечивающая подачу воды, имеет длину равную 23 сантиметрам.
Мембранный (диафрагменный) ручной насос типа D40
Корпус изготавливается с применением литого чугуна, и в большинстве модификаций украшен витыми узорными текстурами. Крепится устройство к обсадной трубе при помощи обычного фланцевого соединения.
к меню ↑
1.2 Насос мембранный ручной диафрагменный D-40
Это еще один вододобывающий агрегат, корпус которого выполнен с применением чугуна. Это устройство дополнительно укомплектовано поршнем, способным производить самоочищение, что особенно ценно для владельцев частных домов и дачных участков.
Представленное оборудование можно применять при осуществлении перекачки такой воды, которая содержит в себе большое количество твердых нерастворимых фракций. Также, иногда, в быту данную модель применяют как агрегат для откачки фекалий .
к меню ↑
1.3 Ручной агрегат типа К (крыльчатый)
Устройство, оснащенное специальной крыльчаткой, работает при содействии не одного, а четырех клапанов одновременно. Такой агрегат использует клапаны, которые приводятся в движение с помощью общего штока.
Шток напрямую соединен с рукояткой типа «коромысло». Представленные устройства способны с легкостью добывать воду с глубины в 9-11 метров.
В большинстве случаев корпус этого устройства изготавливается с применением нержавеющей стали. Это способствует тому, что конструкция имеет весьма продолжительный эксплуатационный срок.
Однако, такой агрегат предназначен для осуществления перекачки достаточно чистой воды, с минимальным содержанием в ней твердых частиц.
к меню ↑
2 Особенности устройства и принцип работы
Насос ручного типа для дачи
Все типы ручных насосов подразделяются на два основных типа. Они могут быть поршневыми и штанговыми. Поршневые способны добывать воду с глубины в 7 метров.
Штанговые легко выкачивают воду из скважин с глубиной в 30 метров. Конструктивные особенности всех представленных типов насосов, и мембранного в том числе, достаточно схожи.
Все агрегаты имеют в своей конструкции цилиндр, внутри которого двигается шток, оснащенный диском. Это поршень. В диск вмонтирован клапан обратного типа.
Он производит свое открытие в том случае, когда поршень начинает обратно-поступательные движения. Закрытие осуществляется тогда, когда узел перемещается вверх.
Принцип работы представленного агрегата базируется на том, что в определенный момент создается так называемая зона разрежения. Она возникает в пространстве под диском поршня.
Вода попадает туда, а затем постепенно просачивается через обратный клапан корпуса. Далее она попадает в зону нагнетания, которая находится над поршнем.
Это способствует тому, что жидкость вытекает через кран даже в том случае, когда внутренний клапан находится в закрытом положении.
Когда поршень производит свое движение вниз, то в диске происходит открытие клапана обратного типа. Это приводит к тому, что через пространство внутри поршня начинает протекать жидкость, которая и удерживается там при помощи обратного клапана.
Мембрана совершает движение горизонтально по отношению к валу под действием сжатого воздуха. Он поступает туда через воздушный клапан.
Насос ручной для воды Abisynka
Кроме того, мембрана выполняет уплотнительную функцию, находясь в пространстве между камерой для жидкости и камерой для воздуха, поступающего в полость воздушного клапана. Агрегаты мембранного типа относятся к насосам к группе насосов объемного действия.
Цикл работы таких устройств представлен в виде последовательно сменяющих друг друга рабочих стадий всасывания и нагнетания. В начале цикла работы входной клапан, находящийся в рабочей камере находится в закрытом положении.
Входной клапан – в закрытом. При этом рабочая поверхность мембраны изогнута вперед. Это приводит к тому, что некоторое время размер рабочей камеры остается минимальным.
Тип привода влияет на то, как мембрана осуществляет откачку жидкости. Она может забирать ее прямиком из мембранного пространства, или при проведении движения штоком обратного типа.
В этом случае мембрана выгибается в обратную от рабочей камеры сторону. Во внутренностях камеры формируется разреженная зона, благодаря возникновению которой и происходит всасывание и дальнейшая перекачка воды из полости всасывающего патрубка.
к меню ↑
2.1 Этапы сборки
Для того чтобы своими руками сконструировать представленный агрегат, необходимо выполнить некоторое количество действий в определенной последовательности.
Основываться следует на предложенные советы и указания. В самом начале следует выполнить подборку корпуса будущего устройства. Для этого нужно:
- Применить трубу, выполненную с применением металла;
- Определить нужную длину заранее, на самом первом этапе сборки (600-800 мм, при диаметре 8 см);
- По возможности изготовить корпус из толстостенной трубы, используя при этом токарный станок;
- Внутренние стенки трубы выточить до достижения ими высокой степени гладкости;
- Снять все возникающие неровности при помощи шабера.
Ручной водяной насос для скважины
Корпус будущего агрегата не обязательно должен иметь круглую форму. Он может быть квадратным или даже многоугольным. Основным требованием здесь является одинаковое сечение по всей его длине.
Поршень изготавливается с полным соответствием форме корпуса. Крышка изготавливается из пластмассы или металла. Иногда применяется дерево.
В таком случае целесообразно использовать лиственницу или дуб. Этот материал под воздействием воды постепенно разбухает, что приводит к созданию высокой степени герметизации всех зазоров между стенкой и механизмом устройства.
Вверху крышки аккуратно проделывается отверстие для штока. Нижняя часть соединяется посредством клапана. Сбоку корпуса просверливается отверстие для присоединения выводного патрубка.
Поршень может быть изготовлен из металла, дерева или пластмассы. Он в обязательном порядке оснащается резиновым уплотнителем, который имеет вид кольца.
Движения поршня внутри корпуса должны проводиться с легкостью и без существенной натяжки. Его соединение со штоком осуществляется посредством резьбы и специальной запорной шпильки.
Входную трубу можно изготовить из шланги с плотной и толстой резиной. Также могут применяться детали, выполненные из металла или пластмассы.
Самой главной деталью агрегата является клапан обратного типа. От качества его исполнения напрямую зависит производительность работы устройства.
При сборке большое внимание уделяется процессу притирки клапанов. Для ручного агрегата отлично подходят мембранные клапаны. В большинстве случаев эту деталь можно изготовить из куска плотной резины.
Длина выходного патрубка и штока подбирается с учетом такой длины, чтобы агрегат можно было погрузить на 0,5-1 м в скважину. Нужна будет ручка, крепящаяся на шарнире.
Самостоятельно изготовленный ручной насос
Впоследствии она присоединяется прямо к штоку и легко изготавливается из алюминиевой или дюралевой трубки. С этой целью, в верхней части подъемной штанги просверливается отверстие, в которое затем вставляется болт.
Его проводят через полость ручки, а с другой стороны закрепляют при помощи обычной гайки, снабженной штопорной шпилькой. Для того чтобы ручка могла самостоятельно возвращаться в исходное положение, к ней прикрепляется пружина. Нижняя часть пружины прикрепляется к корпусу при помощи винта.
к меню ↑
2.2 Как собрать самодельный насос для дачи? (видео)
САМОДЕЛЬНЫЙ МЕМБРАННЫЙ НАСОС (ПОМПА)
В радиолюбительском хозяйстве частенько требуется сжатый воздух, то травление плат ускорить, пыль из ремонтируемого устройства выдуть, небольшой аэрограф, корпус покрасить.
Иногда и разрежение создать надо, вакуумный пинцет, пузырьки из эпоксидной смолы удалить….
Да мало ли найдется применений?
В общем, понял, нужен компрессор. И чтобы и давление, и разрежение было, чтобы небольшой и чтобы недорого, так как не совсем уверен что же мне все-таки надо…
Прошелся по магазинам, на глаза попадались только большие строительные компрессоры, да микро компрессоры для аквариума, явно не то….
Полез в Интернет, походил по форумам… как выяснилось, самый распространенный компрессор для самоделок, компрессор от холодильника. Но меня он тоже не устраивал, по производительности, а самое главное, у меня, его не было….
Из того, что можно сделать в домашних условиях, на коленке подходил только мембранный насос, ввиду своих минимальных требований к точности изготовления деталей.
Из чего же сделать мембрану? И тут взгляд упал на пыльник шруза от ВАЗ2109. Отличная штука, резина толстая, гофры и как раз рассчитана для работы на сжатие растяжение! (пыльники можно найти практически любых размеров )
Итак, мембрана есть, осталось подобрать подходящий двигатель. В гараже был найден асинхронный двигатель от какого-то старого магнитофона, мощностью 25 ватт (как в последствии оказалось, можно и по мощнее) и числом оборотов 1420 в минуту.
В какой то книжке читал, что мембрану не рекомендуют качать слишком быстро, не более 200 раз в секунду. У меня получилось 1420/60= 23 раза в секунду.
Когда основные части были найдены, подобрал недостающее:
Кусок фанеры, толщиной 12 мм, для основания;
Кусок пластика 10 мм, для заглушек торцов пыльника;
Кусок трубки на 8мм, фланцы для крепления транзистора КТ805 и П203. кусок медицинского резинового жгута, для клапанов.
Кусочек 10 миллиметрового текстолита для эксцентрика.
Пару хомутов разного диаметра.
С начало были вырезаны две заглушки в пыльник, на большой установлены два клапана, впускной и выпускной, их конструкция хорошо видна на фотографии .
Сама заглушка с клапанами, привинчена к передней стенке, основания болтами. Болты за герметизированы пластилином. На заглушку надет пыльник.
Эксцентрик сделан из кусочка толстого текстолита, с несколькими отверстиями для регулировки амплитуды качания. Фотография в сборе .
Схема устройства помпы
Производительность полученного аппарата впечатлила….
За счет большого объема, резиновой гофры, пульсации воздуха на выходе не очень заметны.
Разрежение тоже получилось вполне приличное, вполне достаточное для вклейки стеклопластика по матрице.
На данный момент эксперименты продолжаются, результат будет описан.
Обнаружилась интересная особенность, при повышении сопротивления выходу воздуха, работает только верхняя часть гофры. Производительность уменьшается, а давление растет. Нагрузка на двигатель остается неизменной.
Делаем самодельный ручной насос для воды
Подача воды из скважины или любого водоема не является особенно сложной задачей для владельца. Тем не менее, она стала предметом внимания «самоделкиных», которые задаются вопросом как сделать насос для воды своими руками, стремящихся применять оригинальные решения, позволяющие обеспечить влагой свое хозяйство, применяя самодельный насос для воды. Причем особым шиком считается решить вопрос создания конструкций, выполняющих задачу без энергозатрат, используя законы физики и природные явления.
Нетрадиционные способы перекачки жидкости
Использование энергии волн
Такой способ применим, если участок выходит на берег водоема. Для устройства насоса понадобится бревно и пара кольев, обрезок гофрированной пластиковой трубы и два клапана.
Бревно длиной 2,5 – 3,0 метра оснащается петлями из проволоки диаметром 6 мм по торцам. Снизу на него крепится обрезок гофротрубы, предварительно оснащенный клапанами на заглушенных торцевых отверстиях. Когда волна поднимает бревно, труба удлиняется и вода засасывается через нижнее впускное отверстие. При опускании бревна трубка сжимается, выдавливая жидкость через верхний выпускной клапан. Процесс повторяется с цикличностью колебаний волн. Такое устройство способно поднимать воду на высоту до 25 метров. Особенностью изготовления является необходимость тщательной обработки поплавка защитным покрытием от размокания древесины в воде. Проще всего применить традиционный способ пропитки олифой. Для повышения эффективности ее нужно применять в горячем состоянии, повторив операцию 3 – 4 раза.
Использование энергии солнца
Такой насос для воды изготовить наиболее просто, поскольку для его изготовления понадобится только шланг, лучше всего использовать пластиковый сечением 2 дюйма. Его нужно раскинуть кольцами по поверхности, а можно подвесить на проволоку между двумя столбами. В месте подключения необходимо установить обратный лепестковый клапан. Самое сложное – заполнить шланг водой. После этого вода в нем начнет нагреваться и подниматься вверх. От места перелива, где шланг с небольшим уклоном направляется к водосборнику (бак – накопитель) необходимо защитить его отражающим покрытием, например – алюминиевой фольгой. Когда нагретая вода спровоцирует перемещение по шлангу, в нем создастся пониженное давление в районе обратного клапана, он откроется, и жидкость из источника начнет поступать в шланг, где она также начнет нагреваться. Устройство способно поднимать воду из колодцев или скважин с глубины до 8 метров.
Более сложными конструкциями, чтобы изготавливать насос своими руками являются ветровые устройства. Они предполагают использование более-менее сложной кинематики. Однако и здесь возможны оригинальные решения с гибкими приводами, формами ветроуловителей и прочих механизмов. Ветровые силовые агрегаты могут иметь в комплекте поршневой насос или мембранную помпу для перекачки воды.
Ручные устройства для перекачки
Такие агрегаты чаще всего применяются для подъема воды из абиссинских скважин или колодцев. Его основное достоинство заключается в возможности использования автономно, без использования электроэнергии. Насос своими руками можно изготовить таким образом:
1. Основание. Несущая деталь, на которой крепится вся конструкция, представляющая собой ручной насос для скважины своими руками.
Рис.1. Основание для установки ручного насоса
Лучше всего для изготовления этой детали подходит пластмассовый материал — текстолит или стеклотекстолит толщиной порядка 20 мм.
2. Фланец. Переходная деталь, связывающая обсадную колонну с основанием. Соединение на резьбе питательной трубы и фланца обязательно, чтобы исключить подтекание воды обратно в скважину.
Рис.2. Фланец нижний
Деталь устанавливается на верхнюю трубу обсадки по резьбе и через основание крепится к детали корпус винтами М6 в количестве не менее 8 штук. Материал – сталь нержавеющая или текстолит.
3. Клапан нижний. Предназначен для перекрытия отверстия питательной трубы.
Рис.3. Клапан нижний
Шток противовеса предохраняет клапан от опрокидывания при работе, уплотнитель – губчатая резина толщиной 5 – 6 мм, корпус – лист стальной толщиной 4 – 5 мм.
4. Ограничитель. Предназначен для предотвращения смещения клапана в сторону от оси установки и позиционирование его в процессе работы.
Рис.4. Упор – ограничитель перемещения клапана
Стойки – пруток нержавеющий диаметром 4 мм (очищенный от обмазки электрод), кольцо лист 2 мм из нержавейки.
5. Корпус. Размещает в себе все рабочие органы насоса, обеспечивающие перекачку воды и ее слив.
Рис.5. Корпус насоса
Материал для изготовления – труба пластиковая со стенкой 10 мм или нержавеющая со стенкой не менее 8 мм. Отверстия в нижней части предназначены для крепления в сборе с основанием и нижним фланцем 8-ю винтами М6. В верхней части нужно выполнить отверстие диаметром порядка 50 мм для сливного отвода.
6. Поршень с клапаном. Служит для прокачки воды из питающей трубы в верхнюю часть корпуса, к сливному отверстию, при помощи лепесткового клапана.
Рис.6. Поршень в сборе
Диаметр поршня на 2 мм меньше внутреннего размера трубы корпуса, поэтому на заглублении нужно подмотать уплотняющий материал. Это может быть лента ФУМ, но мы рекомендуем использовать обычную капроновую нить, пропитав ее маслом. Можно использовать подсолнечное, но лучше применить пищевой вазелин.
К детали серьга на поршне можно прикрепить рычаг, сделанный из полосы 20 х 4 мм, при помощи которого можно уже производить откачку воды. Чаще применяется рычаг, укрепленный на поршне через кронштейн, крепящийся к корпусу.
Как это работает
Прикладывая усилие к рычагу в направлении вверх, нужно придать ему движение. При этом в освобождающейся полости создается отрицательное давление, которое приподнимает обратный клапан и втягивает воду из обсадной колонны внутрь корпуса.
При уравнивании давления обратный клапан опускается и закрывает отверстие к обсадке. При перемещении поршня вниз в полости создается повышенное давление, открывающее лепестковый клапан, в результате чего вода переходит в верхнюю полость к отверстию для слива. Через него она изливается в приготовленную заранее емкость. В результате получается простой насос – самодельная качалка для воды, в которую вложен свой труд и сообразительность.
Рис.7. Схема сборки насоса
Таким образом, используя подручные материалы, может делаться ручной насос для воды своими руками.
Существуют множество других конструкций, как сделать ручной насос, достаточно надежный и простой.
Рис.8. Схема устройства для перекачки мембранного типа
Примером такого устройства является элементарная помпа для воды, показанная на рис.8, снабженная электроприводом. Рабочим органом в таком устройстве служит мембрана. Прокачка обеспечивается двумя клапанами. Такой мини насос часто применяется для аэрации в аквариуме, но этот принцип можно использовать, чтобы изготовить помповый электронасос для откачки жидкости. По такой же схеме можно устроить ручной насос для воды.
rusbyr.ru
Мембранные насосы
Компания ООО «ЭНЦЕ инжиниринг», являясь инжиниринговым и сервисным центром компании ENCE GmbH / Швейцария, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию мембранные насосы.
Общее описание
Современная ситуация в науке и техники такова, что какое-либо открытие, будь то новый вид материала или технология, побуждает его внедрение в уже имеющиеся отрасли путем улучшения имеющегося оборудования или технологии с учетом новых знаний. Подобная ситуация обстоит и в области насосного оборудования.
Развитие органической химии и химии полимеров привело к созданию целого ряда новых материалов, обладающих рядом специфических свойств. В частности, мембран. Применимо к насосному оборудованию мембранная технология позволила создать новый тип насосов, названных мембранными.
По принципу работы мембранные насосы относятся к насосам объемного действия. Как следует из названия, основным компонентом такой гидравлической машины является мембрана, попутно она же единственный подвижный элемент в конструкции насоса. Одной из причин создания подобного рода оборудования стала необходимость в насосах, способных перекачивать вязкие и абразивные среды и при этом иметь высокий ресурс работы, так как используемые для тех же целей поршневые насосы, как правило, подвержены значительному износу со стороны перекачиваемой среды.
Мембрана может приводиться в действие посредством трех разновидностей приводов (пневматического/механического/ гидравлического), она же выполняет функцию вытеснителя.
Мембранные насосы обладают функцией самовсасывания, поэтому они зачастую устанавливаются прямо на опорожняемую емкость/над ней. Такие агрегаты могут работать с веществами, содержащими твердые фрагменты, а также с веществами, имеющими высокие показатели вязкости.
Данные насосные установки могут функционировать на сухом ходу без вреда для основного рабочего органа, их несложно обслуживать. Мембранные насосы исключительно проявили себя при перекачке тех сред, для которых не подходят центробежные насосы (когда существует вероятность повреждения среды).
Конструкция
Как и любой насос объемного действия, мембранный насос имеет рабочую камеру, принудительное изменение объема которой и обеспечивает процесс перекачивания. Ее объем заключен между подвижной мембраной и неподвижным корпусом. Входные и выходные каналы рабочей камеры закрыты обратными клапанами, предотвращающими обратное перетекание жидкости.
Диафрагма жестко соединена с корпусом, что полностью исключает наличие каких-либо уплотнительных поверхностей и исключает любые протечки, чем обеспечивается высокая герметичность насоса. Утечка перекачиваемой среды из рабочей камеры может возникнуть только в случае нарушения целостности мембраны, корпуса или стыка между ними.
В зависимости от способа обеспечения колебательных движений мембраны она может, как иметь соединение с другими подвижными частями насоса (механический привод), так не иметь жесткое соединение только лишь с корпусом (пневматический или гидравлический привод). Независимо от типа привода диафрагма способна совершать колебательные движения, изгибаясь то в сторону рабочей камеры, то в противоположном направлении, чем и достигается циклическое изменение рабочего объема.
Конструкция обратных клапанов может быть самой разной. Конкретное исполнение запорных элементов обычно выбирается исходя из материала корпуса, характеристик перекачиваемой среды и требований к КПД насоса.
Существуют мембранные насосы, оснащенные дозатором. В таких агрегатах процесс перекачки осуществляется посредством вынужденных движений мембраны, которая одновременно выполняет функцию стенки камеры. В данных насосах мембрана может колебаться под воздействием трех видов приводов: пневматического, электромагнитного и электромеханического.
Самое широкое распространение получили насосы соленоидного типа. В них, мембрана приходит в движение от штока, который в свою очередь движется в созданном соленоидом электромагнитном поле.
Процесс дозирования происходит за счет того, что изменяется частота и амплитуда движения штока. В данной конструкции, за один рабочий цикл происходит нагнетание и всасывание одинаковой продолжительности. Привод данных насосов имеет невысокую мощность, поэтому они используются в случаях, когда нет необходимости в высокой производительности (предельный показатель 60 л/ч) и напоре (предельный показатель 30 бар.).
В таких агрегатах дозатор чаще всего сделан из пластмассы, клапаны — из керамики или специальной стали, корпус дозирующей головки — из оргстекла или полипропилена, мембрана — из фторопласта. Существуют мембраны из композитов, они еще более надежны и долговечны. Материалы основных узлов выбираются в зависимости от того, с какими средами будет работать насос.
Мембранными насосами соленоидного типа можно управлять дистанционно. Управляющий сигнал может быть импульсным или токовым (с диапазоном значений от 0.4 до 20 мА).
Принцип действия, работы
Мембранный насос имеет простую конструкцию, которую несложно ввести в эксплуатацию.
Мембраны движутся горизонтально на валу, под воздействием сжатого воздуха, который поступает на воздушный клапан. Мембраны также выполняют функцию уплотнителей между камерами жидкости агрегата и камерами воздуха. Рабочая жидкость попадает в насосную установку по всасывающему патрубку под действием вакуума, который образуется в камерах жидкости благодаря тому, что мембраны плотно прилегают к корпусу. Затем, посредством системы клапанов, мембраны двигают перекачиваемую жидкость в направлении напорного патрубка. Система шариковых клапанов насосной установки пропускает вещества с включениями (максимальный размер-30 мм).
Как было сказано выше, мембранные насосы относятся к насосам объемного действия. Соответственно, цикл их работы может быть представлен несколькими последовательно сменяющимися стадиями: всасывание и нагнетание.
На начальный момент всасывания входной клапан рабочей камеры закрыт, выходной клапан открыт, а мембрана изогнута вперед, из-за чего объем рабочей камеры минимален. В зависимости от типа привода насоса, мембрана вследствие откачивания рабочей среды из мембранного пространства или же обратного движения штока приходит в движение, начиная выпячиваться в обратную относительно рабочей камеры сторону. При этом внутри рабочей камеры создается разрежение, обеспечивающее всасывание перекачиваемой жидкости из всасывающего патрубка. При этом происходит переключение входного и выходного кланов, чтобы дать возможность среде заполнить объем рабочей камеры и предотвратить обратный ток из нагнетательного патрубка.
Стадия нагнетания следует сразу за стадией всасывания. Либо нагнетанием в мембранное пространство рабочей жидкости или газа, либо прямым движением штока, мембрана приводится в движение и начинает выпячиваться в сторону рабочей камеры, чем уменьшает ее объем. Увеличивающееся при этом давление выталкивает перекачиваемую жидкость в направлении нагнетательного патрубка, так как вновь происходит переключение входного и выходного клапана. В конце стадии нагнетания мембрана возвращается в исходное положение, и вновь может быть осуществлено всасывание.
Принцип действия мембранного насоса с механическим приводом
Классификация
Как и прочие виды насосов, мембранные можно классифицировать по различным признакам и показателям. Важно отметить, что особо актуальна классификация насосов в зависимости от материального исполнения, так как принцип действия данных гидравлических машин позволяет использовать в качестве конструкционного материала не только металлы и сплавы, но и различные пластические массы.
По типу привода:
Наибольшее распространение получили мембранные насосы с пневматическим приводом. Движение мембраны, а значит и работа насоса путем последовательного изменения объема рабочей камеры, осуществляется за счет попеременного нагнетания и откачки сжатого воздуха в полость позади мембраны. При заполнении полости мембрана изгибается в сторону рабочей камеры, тем самым вытесняя из нее объем жидкости в направлении нагнетательного патрубка, и при опорожнении – мембрана изгибается в противоположную сторону, за счет чего в рабочей камере создается разрежение, обеспечивающее всасывание следующей порции перекачиваемой жидкости и заполнение рабочей камеры. Перекачивание жидкости происходит за счет многократного повторения вышеописанного цикла. Схожим образом работает и гидравлический насос, с той лишь разницей, что вместо газа в полость мембраны подается жидкость.
В случае механического привода к диафрагме крепится шток, приводимый в движение механически. Совершая возвратно-поступательные движения, шток обеспечивает движение мембраны, за счет чего, в свою очередь, происходит цикличное изменение объема рабочей камеры и, как следствие, работа насоса. Так же возможно оснащение мембранного насоса электрическим приводом. В этом случае движение мембраны осуществляется при помощи электромагнитов.
Отдельно стоит выделить мембранно-поршневые насосы. Мембрана в таких насосах приводится в движение, так же как и пневматических или гидравлических, однако подача в полость мембраны рабочей среды и ее отвод происходят за счет возвратно-поступательного движения поршня. Мембрана в таких насосах выступает посредником при передаче энергии от поршня к перекачиваемой среде, и предотвращает их контакт, который может быть нежелательным.
По классификации способа размещения выделяют следующие типы мембранных насосов:
- работающие с самовсасыванием
- работающие под заливом
- погружные
Способность мембранных насосов к самовсасыванию и работе при “сухом ходе” позволяет размешать их над уровнем откачиваемой жидкости. Высота всасывания может достигать 4-6 метров. При работе насоса под заливом так же возможно самовсасывание, и насос располагается ниже уровня откачиваемой жидкости. В свою очередь, благодаря возможности применения пневматического или гидравлического привода, данный вид насосов может работать в погружном режиме, при котором он находится в самой перекачиваемой среде. При этом нет необходимости обеспечивать дополнительную герметичность ввиду отсутствия подвижных частей, требующих герметизации.
В зависимости от материала корпуса и проточной части мембранные насосы делятся на:
Алюминиевые насосы хорошо подходят для перекачивания нейтральных сред или вязких сред, так как перекачиваемая среда оказывается менее склонной к прилипанию к проточной части насоса. Для насосов из стали обычно выбирают нержавеющие сплавы, что обеспечивает большую стойкость к коррозии со стороны перекачиваемой среды, и позволяет добиться высокой степени гигиеничности процесса, которая требуется при работе с пищевыми продуктами.
Пластиковые насосы получили широкое распространение и изготавливаются из различных полимеров: полипропилен, тефлон, фторопласт, полиэтилен и т.д. Возможность использования неметаллов в конструкции наделяет пластиковые мембранные насосы рядом преимуществ. Как правило, используемые полимеры обладают крайне высокой химической стойкостью и меньшей в сравнении с нержавеющей сталью ценой, что в ряде случаев позволяет отказаться от использования дорогостоящих сплавов в пользу пластика.
Преимущества и достоинства
К преимуществам мембранных насосов можно отнести простоту конструкции, а именно: отсутствие деталей, которые совершают вращательные движения, отсутствие редуктора, двигателя и сальниковых уплотнений. Отсутствие торцевых уплотнений важно для пищевых производств, т.к. в данной отрасли особое значение имеет невозможность попадания смазочных материалов в продукт. Благодаря вышеописанным параметрам, данный агрегат является более стойким к износу и гарантирует безопасность от утечек. Кроме этого, насосные установки обладают малым весом и небольшими размерами, их применение универсально (работают с водой, вязкими веществами и веществами с фрагментами размером до 10 мм). Агрегаты неприхотливы (не требуют смазки механизмов), просты в обслуживании, экономичны, недороги (если сравнивать с кулачковыми и винтовыми насосами мембранные дешевле приблизительно на 30- 40%), безопасны для окружающей среды.
Основные достоинства мембранных насосов
— Самовсасывание и работа при “сухом ходе”
Отсутствие трущихся деталей в конструкции насоса значительно снижает влияние отрицательных эффектов работы “всухую”, так как не возникает точек локального нагрева, способных приводить к повреждению и разрушению отдельных деталей насоса. Способность перекачивать газовую среду обеспечивает наличие самовсасывания, высота которого может достигать 6 метров при отсутствии предварительной заливки, и 9-10 метров при наличии предварительной заливки.
— Компактность, простота конструкции и эксплуатации
Плотная компоновка деталей обуславливает малые габариты мембранных насосов, а отсутствие вращающихся и подверженных трению деталей (исключая мембрану) значительно упрощает конструкцию насоса в сравнении с другими типами. Эти преимущества в купе делают данный вид гидравлических машин простыми в ремонте и обслуживании, так как единственной подверженной сильным нагрузкам и износу деталью является мембрана. Кроме того, малые габариты и отсутствие громоздких приводов позволяют создавать мобильные мембранные насосы, которые не привязаны к точкам крепления. К примеру, бочковые насосы устанавливаются сразу на емкость, откуда будет происходить откачка содержимого, после чего их можно легко отсоединить.
— Отсутствие необходимости в смазке
Мембранные насосы лишены необходимости в дополнительной смазке, что значительно снижает количество ответственных деталей, вывод из строя которых может привести к поломке насоса. Основная причина этого – отсутствие в конструкции вращающихся элементов, подверженных трению.
— Возможность перекачивать высоко образивные среды
Мембранные насосы способны перекачивать жидкости с большим процентом (до 90%) твердых включений, размеры которых могут достигать 50 мм и более. Перекачивание может происходить без серьезного влияния на структуру включений. Важно отметить, что с ростом абразивного воздействия сто стороны перекачиваемой среды резко снижается срок службы мембраны ввиду ее повышенного износа, что диктует использование износостойких материалов для мембраны.
— Высокая степень герметичности
Поскольку в конструкции насоса отсутствуют подвижные детали, требующие уплотнения, а утечка перекачиваемой среды через корпус возможна только в случае его разрушения, потери жидкости в ходе работы практически невозможны. Однако стоит заметить, что значительные утечки возможны в случае разрушения мембраны, что приведет к попаданию перекачиваемой жидкости за мембранное пространство.
— Возможность перекачивать агрессивные среды
Высокая степень герметичности, а также высокая химическая стойкость корпуса и мембраны позволяет насосам эффективно перекачивать как агрессивные, так и пожаро и взрывоопасные среды. Полипропилен, значительно уступая в цене нержавеющей стали, в то же время обладает соизмеримой химической стойкостью. Химическая стойкость тефлона (PTFE) даже выше, чем у полиэтилена, поэтому его применяют при работе с наиболее сильными кислотами, однако его устойчивость к абразивному износу можно охарактеризовать как умеренною. Полиэтилен, напротив, обладая крайне высокой износоустойчивостью, менее стоек к химическому воздействию, чем тефлон, однако остается на уровне с полипропиленом.
Недостатки
— Повышенный износ мембраны
Мембрана, являясь основным рабочим органом насоса, также является и наиболее уязвимой его частью. Исключая клапаны, мембрана – единственная подвижная деталь в насосе, при этом она подвержена постоянным циклическим деформациям, что обуславливает ее недолгий срок службы. Кроме того, повреждение или разрыв мембраны не только приведет к поломке насоса, но и может повлечь за собой значительные утечки перемещаемой среды. Поэтому крайне важно следить за состоянием мембраны и производить своевременную ее замену с целью избегания выхода насоса из строя.
— Повышенные требования к клапанам
Стабильная и безошибочная работа обратных клапанов на входе и выходе из рабочей камеры насоса крайне важна для его правильной работы. Поэтому клапаны являются вторым по важности элементом в насосе после мембраны, от которого зависит способность гидравлической машины выполнять свои функции.
Области применения
Отличительные особенности мембранных насосов определяют соответствующие области применения. Наибольшее значение в этом случае играют крайне высокая химическая стойкость и компактность насосов.
— Пищевая промышленность и фармацевтика
Мембранные насосы, благодаря высокой степени герметичности, способны обеспечить достаточные требования гигиеничности при перекачке жидкостей. Это свойство широко используется в фармацевтике, где требуется соблюдать высокую степень чистоты веществ. Для пищевой промышленности так же важна способность насосов перекачивать вязкие среды (карамели, джемы и т.д.) и среды с твердыми включениями (пасты с орехами или кусочками фруктов и т.п.).
— Химическая и нефтехимическая промышленности
Способность перекачивать особо химически агрессивные вещества делает мембранные насосы крайне востребованными в химических производствах. С помощью данных насосов могут быть перекачаны сильные кислоты, щелочи и различные растворители. В каждом отдельном случае рабочая среда определяет необходимость использования того или иного материала для корпуса насоса.
Использование насосов для перекачки различных паст, затирок и лаков позволяет решать все возникающие при этом проблемы. Герметичность мембранных насосов обеспечивает требования по взрывобезопасности, а возможность перекачивать вязкие среды с возможными твердыми включениями охватывает весь спектр возможных веществ и смесей, с которыми может столкнуться насос.
— Керамическая и добывающая промышленность
В данном случае наиболее важным требованием к насосам является их устойчивость к абразивному износу. С их помощью можно перекачивать различные шликеры, глазури, шламы или же откачивать грязные шахтные воды.
— Стекольное и стекловолоконное производство
Мембранные насосы используются для перекачки полировочных паст, обладающих сильным абразивным воздействием, а также для откачки стоков после процессов резки и полировки.
Мембранные насосы, благодаря своим преимуществам, широко применяются в ряде производств, где используются агрессивные и среды с высоким показателем вязкости (химпроизводство, полиграфия, производство бумаги и лакокрасочных материалов). Кроме того, такие насосы активно функционируют в системах очистки воды (в процессе дозирования и перекачки реагентов) и водоснабжения, сельском хозяйстве и производстве напитков.
avtonomny-dom.ru
Как работает насос
По какому принципу работает мембранный насос? Схема такова. Данное устройство состоит из двух полостей, размещенных одна напротив другой. Разделены они мембраной — очень гибкой, но в то же время прочной пластиной. Одна полость наполняется воздухом, другая — жидкостью. Между ними, в свою очередь, располагается распределитель, который воздействует на мембрану так, чтобы она двигалась взад и вперед с небольшой амплитудой.
В результате из одной полости вытесняется некий объем жидкости, а в другую — всасывается. Когда мембрана занимает противоположное положение — вещество продвигается в горизонтальной плоскости — благодаря наличию в конструкции агрегата особых клапанов. Мембранный насос, таким образом, функционирует по принципу вытеснения вещества — как, впрочем, и приборы поршневого типа. Но в последнем, как правило, нет гибких деталей наподобие мембраны. Схема изготовления агрегата гарантирует высокую стабильность работы устройства.
В силу особенностей конструкции, камера мембранного насоса практически не загрязняется. В связи с этим данного рода приборы в ходе практической эксплуатации ведут себя надежнее, чем традиционные поршневые. Наилучшим образом мембранные насосы справляются с перекачиванием воды, жидкостей с повышенной плотностью и вязкостью, а также суспензий.
Материалы конструкции
Мембрана насоса, как правило, изготавливается из резины или гибких и особо прочных сортов стали. В свою очередь, корпус устройства обычно выполняется из материалов, устойчивых к коррозии и воздействию химических веществ (если предполагается соответствующая специфика их задействования). Подаваемые жидкости или суспензии направляются в напорный трубопровод, который чаще всего также изготавливается из резины или ПВХ.
Преимущества мембранных насосов
Мембранный насос имеет ряд преимуществ. Во-первых, это исключительная простота исполнения (в большинстве технологических реализаций). Как правило, в агрегатах данного типа не предусмотрено вращающихся деталей и двигателей. Те механизмы, что приводят насосы в движение, не представляют собой технологически сложных приборов. Как правило, современные мембранные насосы — с электроприводом достаточно простой конструкции, с пневмосистемой, а то и вовсе ручного хода. Во-вторых, данные агрегаты работают с минимальной вероятностью выхода из строя — собственно, это их свойство обусловлено как раз таки простотой конструкции. Мембранный насос — прибор, который прослужит долго. В-третьих, данные устройства очень просты в установке и монтаже, не требовательны к условиям хранения и транспортировки. Температура, влажность воздуха и иные факторы окружающей среды практически не влияют на функциональность насосов.
Технологические исполнения
Агрегаты, о которых идет речь, бывают разными. В числе самых распространенных — насос пневматический. Мембранный агрегат такого типа работает без участия электропривода, иного рода сложных передающих устройств и элементов оснастки. Такое устройство особенно удобно с точки зрения транспортировки. В числе других примечательных свойств — отсутствие заметного нагрева, а также герметичность, что в некоторых случаях позволяет использовать прибор под водой. Как мы уже отметили выше, есть мембранные насосы с электроприводом. Они также достаточно распространены в силу универсальности (они адаптированы к большинству элетросистем, применяемых в России), высокой производительности, умеренной цены. Есть также насосы, приводимые в движение гидравлическим приводом.
Таким образом, основной критерий классификации приборов — тип моторчика. В целом, принцип работы устройства каждого вида одинаковый: мембрана (или, как ее еще называют, диафрагма) изгибается под воздействием механического двигателя, воздуха (если речь идет о пневматическом приводе) или воды (при использовании гидравлической системы), вследствие чего обеспечивается движение подаваемого вещества. В некоторых конструкциях насосов предусмотрено две мембраны. На одну воздействует сжатый воздух, вследствие чего она изгибается, продвигая подаваемое вещество к выходному клапану. Одновременно,на участке, где расположена вторая мембрана, образуется вакуум, в который в силу естественных физических закономерностей вещество всасывается. И так с каждым движением привода. Две мембраны в этом случае соединяет механический вал. Также в перекачке вещества участвуют воздушные клапаны, действующие автоматически. Таким образом, в насосе происходят два процесса — всасывание (когда первая мембрана разрежает воздух при движении от стенок) и нагнетание (когда вторая диафрагма передает давление пневмопотока на жидкость, что успела попасть в корпус, тем самым обеспечивая движение вещества к выходному отверстию). Показатели давления в области задней стенки той мембраны, которая выпускает жидкость, и той, что расположена на участке входа, таким образом, равны. Часто агрегат, о котором идет речь, носит иное наименование — «вакуумный насос». Мембранный механизм при этом есть во всех технологических реализациях прибора. Причина тому — его простота и, в то же время, высокая эффективность. Что касается двухмембранных насосов — они, как правило, пневматические.
Критерии эффективности насосов
Исходя из каких критериев насосы мембранного типа оцениваются в аспекте эффективности и качества работы? Эксперты выделяют следующую совокупность параметров.
Во-первых, насос пневматический мембранный (или же тот, что оснащен электроприводом) должен бесперебойно работать без необходимости ремонта, дополнительной настройки, смазывания и иных процедур, которые требуют затрат производственных ресурсов.
Во-вторых, агрегаты данного типа должны быть экологичными. В принципе, этот критерий соблюдается в отношении большинства современных моделей мембранных насосов. Не так много устройств функционирует, к примеру, на бензине или газе.
В-третьих, желательно, чтобы имела место работоспособная и простая в пользовании система регулирования скорости и объемов подаваемых веществ. То есть насос не должен работать только в режиме «включено» и «выключено». Необходимо иметь возможность подстраивать интенсивность всасывания под тип вещества и задачу, решаемую на производстве.
В-четвертых, конструкция насосов должна быть такой, что в случае попадания внутрь полостей твердых предметов это не привело к механическим повреждениям устройства и его поломке.
Также некоторые технические специалисты считают важным наличие у насосов системы защиты от скачков напряжения (если речь идет об агрегатах на электроприводе), а также экономичность — касательно того же типа приборов.
Сфера применения
Существует несколько классов приборов, о которых идет речь. Есть дозировочный мембранный насос, ручной, вакуумный — и все они успешно используются в самых разных отраслях. Как правило, это промышленность — нефтегазовая, пищевая, лакокрасочная. химическая, а также строительство. Постепенно приборы осваиваются и частными лицами — в фермерских хозяйствах, например. Достаточно популярными становятся миниатюрные устройства. В частности, некоторые из них могут потреблять совсем немного электричества (несмотря на это, в руках пользователя будет полноценный мембранный насос) — 12 Вольт. Подобного рода приборы часто используются дачниками для конструирования систем полива или же небольшого водопровода. Отзывы многих владельцев приусадебных участков характеризуют небольшие бытовые мембранные насосы исключительно с позитивной стороны.
Перекачивать эти механизмы, особенно те, что адаптированы к использованию в промышленности, могут самые разные вещества — воду, жидкости с более высокой плотностью и вязкостью, а также те, что допускают твердые включения (в зависимости от модификации устройства, их допустимый размер варьируется от миллиметров до нескольких сантиметров). Некоторые модели адаптированы для прокачки химически агрессивных веществ.
Дозирующие насосы
Существует подтип рассматриваемых нами агрегатов — дозирующие насосы. Мембранные механизмы в них, в принципе, те же, что и в обычных устройствах даного типа, однако спектр их назначения, как правило, более узок. Многие модели устройств адаптированы к работе как раз таки с химически активными веществами — когда есть необходимость в их периодической дозировке.
Каковы особенности их конструкции? Мембранные насосы-дозаторы, как правило, прецизионные, обладающие исключительной герметичностью корпуса. Их производительность (интенсивность перекачки веществ) очень гибко регулируется. При этом в современных моделях предусмотрены варианты с заданием нужных параметров — как в режиме текущей работы агрегата, так и в процессе предварительной настройки. В зависимости от конструкции и технологического типа прибора, это может осуществляться вручную или с помощью элементов привода.
В числе примечательных особенностей насосов-дозаторов — особая легкость обслуживания. В частности, сконструированы они, как правило, в виде блоков — это обуславливает простоту и минимальную потребность в трудозатратах при сборке или монтаже устройств. Такие насосы обычно снабжены клапанами, адаптированными к воздействию вредных сред. Это особенно важно, так как данные элементы достаточно чувствительны.
Дозирующего типа устройства обладают достаточно большим количеством ходов (движений) — порядка 100-150 в минуту. При этом можно настраивать амплитуду — в современных моделях это можно сделать, используя интервал 0-100 %.
В ряде случаев специфика производства предполагает задействование «гибридной» модели приборов. А именно: может потребоваться насос мембранно-поршневой. Он сочетает в себе преимущества диафрагменного, а также «классического». Рассмотрим специфику агрегатов такого типа.
Особенности мембранно-поршневых насосов
Как таковой, вакуумный насос (мембранный), в силу особенности конструкции, не всегда рассчитан на обработку веществ с большой плотностью. К тому же, как считают некоторые технические эксперты, его КПД не всегда оптимален. Поэтому целесообразно использовать насос, обладающий признаками как мембранного, так и поршневого. Данного типа устройства во многих случаях работают с более высоким КПД и пониженными энергозатратами.
Кроме того, область применения мембранно-поршневых насосов, как правило, шире, чем у диафрагменных. В частности, они могут использоваться не только для перекачки жидкостей, но также и для перемещения шламов, в фильтр-прессах, в составе конструкции распылительных сушилок. Некоторые мембранно-поршневые насосы гидравлического типа могут использоваться также и в горнодобывающей промышленности, в ТЭЦ, в керамической индустрии, в металлургии. Таким образом, устройства данного типа, обладая преимуществами, свойственными как мембранным, так и поршневым вариантам, во многих модификациях более универсальны. То есть если диафрагменные устройства в большей степени адаптированы для перекачки жидкостей (с некоторым процентом твердых включений), то «гибридные» вполне могут справиться с перемещением веществ, в которых, в свою очередь, концентрация нерастворимых элементов может быть выше.
Вместе с тем, такого типа агрегаты, как правило, намного дороже, чем поршневые или диафрагменные в отдельности. Однако при должной оптимизации производственного процесса затраты могут окупить себя. К тому же энергозатраты, благодаря более эффективному КПД «гибридных» насосов, меньше — хотя бы в этой части издержки бизнеса будут снижены. Также, в силу конструкционных особенностей мембранно-поршневых насосов, износ деталей на них зачастую ниже, чем при использовании диафрагменных устройств.
Как выбрать насос?
Исходя из каких критериев следует выбирать мембранный насос (если речь идет о приборе, не относящемся к гибридному типу)? Ключевые параметры, которые могут говорить о производительности приборов данного типа, следующие:
— давление на выходном клапане (в большинстве случаев минимальный показатель должен составлять 60 бар — но все зависит от предполагаемой области использования насоса);
— высота всасывания (желательно, чтобы не менее 4-5 метров);
— интенсивность подачи вещества (измеряется в куб. метрах за час — разброс рекомендуемых параметров очень разный — от 0,5 до десятков единиц, все зависит от целевого назначения устройства);
— расстояние передачи напора (длительность трубы, по которой подается вещество — не менее 50 метров);
— давление сжатого воздуха (как правило, в интервале 0,2-0,6 МПа, но могут быть и иные значения);
— допустимый интервал температуры перекачиваемых веществ (как правило, 0-80 градусов);
— диаметр отверстий на входе и на выходе, а также того, куда подается воздух (указывается в сантиметрах или в дюймах — обычно для импортных моделей);
— предельный диаметр твердых включений (может варьироваться от нескольких миллиметров до сантиметров).
Вместе с тем, классификация насосов и спектр их назначения настолько обширны, что подбор оптимальных параметров при выборе данного рода прибора всегда будет зависеть от конкретной сферы их применения.
Недостатки
Преимуществ у рассматриваемого прибора предостаточно. Это универсальность — использоваться может мембранный насос для воды и большого количества других жидкостей с разными физическими свойствами. Это экологичность — как правило, в конструкции устройств используются приводы без выхлопов и газов. Это широта технического исполнения — есть электрический, гидравлический, пневматический, ручной мембранный насос. Но следует также сказать и о недостатках, что свойственны агрегатам данного типа.
Во-первых, мембрана или диафрагма насоса все время находятся в движении. Это со временем приводит к их износу — они становятся менее герметичными, а то и вовсе выходят из строя. Но, как правило, современные производители техники прилагают к поставляемому комплекту несколько запасных мембран, а если и они закончатся — всегда можно заказать новые. Например, фирма НВМ, поставляя свой флагманский продукт — насос вакуумный мембранный (НВМ специализируется на таких приборах), дополняет комплекты запасными деталями.
Во-вторых, в силу интенсивности эксплуатации, изнашиваются также и клапаны приборов. Также в некоторых случаях возможно их засорение твердыми веществами, что присутствуют в подаваемых жидкостях. Однако и их можно заменять.
Некоторые сложности в работе насосов могут быть обусловлены периодическим появлением паровых пробок в момент всасывания жидкости (если идет обработка веществ, для которых характерно высокое давление паров — например, метилхлорид).
Вместе с тем, отмеченные три недостатка компенсируются высокой ремонтопригодностью насоса, а также легкостью замены износившихся деталей. Кроме того, чтобы минимизировать вероятность повреждения мембран и клапанов, одновременно с агрегатами (а в ряде случаев — в составе их конструкции) могут использоваться различного рода демпфирующие устройства, призванные сглаживать импульсы, возникающие вследствие движения диафрагм. Так или иначе, мембранные насосы использовать предпочтительнее, чем их традиционные аналоги. Экономическая рентабельность многих производств часто предопределяется возможностью задействовать именно такие агрегаты.
fb.ru
1 Назначение и особенности насоса
Бытовой мембранный насосный агрегат для добычи воды работает, используя мускульную силу пользователя. Такие ручные насосы для дачи могут обеспечить ее нужным количеством воды.
Мембранный насос, конечно, не так быстро производит перекачивание, как например электромеханический аналог, но для дачи порой это наиболее приемлемый и экономный вариант.
Представленные насосы для дачи благодаря простоте и неприхотливости в эксплуатации могут приносить владельцу большую пользу и выгоду. Есть некоторые условия, в которых установленный мембранный насос для перекачки воды может быть наиболее полезен.
Такие насосы для дачи, способны обеспечивать пользователя нужным ему количеством воды в том случае, если на участке отсутствует центральное электроснабжение.
Читайте также: для каких целей могут использоваться насосы Джилекс?
В сложившихся условиях, такие насосы для дачи являются, чуть ли не единственным способом добычи необходимого количества воды.
Такие насосы наиболее актуальны в тех местах, где возникают периодические перебои с электричеством, а некоторое количество воды нужно добыть.
Представленные насосы для закачки воды могут применяется в тех условиях, где потребности в водоснабжении не так уж и высоки. Например, когда вода нужна нечасто, и ее добыча производится нерегулярно и в малых объемах.
Это актуально тогда, когда люди посещают дачи только по праздникам. Тем более что электрический аналог насоса для дачи могут украсть, а на простой ручной насос мало кто позарится.
Кроме того, такие насосы могут активно применяться в тех случаях, когда глубина скважины не отличается большой глубиной и составляет в среднем 6-9 метров.
Такой насос может обеспечивать небольшую поливную систему. Стоит отметить, что такой насос может быть очень полезен в тех случаях, когда у источника водоснабжения имеется несколько пользователей.
Тогда этот простой агрегат может выступать в роли общественной колонки. А если принять во внимание санитарно-гигиенические требования, то представленный агрегат намного более безопасен, чем обычный колодец открытого типа.
Сейчас агрегаты ручного типа постепенно вытесняются электрическими аналогами. Несмотря на это, среди механических устройств имеется ряд моделей, которые пользуются большой популярностью, и пользователи отдают предпочтение именно им.
Читайте также: какие фильтры под мойку лучше покупать и почему?
к меню ↑
1.1 Насос бытовой типа BSK
Этот агрегат является классической поршневой моделью, которая способна производить добычу воды с глубины равной 6 метрам. Агрегат снабжен такими элементами, как:
- Клапан обратного типа;
- Дополнительный аналоговый узел;
- Рычаг, встроенный в корпус поршня.
Благодаря этому устройство сможет подымать воды с глубины в 9 метров. Труба, обеспечивающая подачу воды, имеет длину равную 23 сантиметрам.
Корпус изготавливается с применением литого чугуна, и в большинстве модификаций украшен витыми узорными текстурами. Крепится устройство к обсадной трубе при помощи обычного фланцевого соединения.
к меню ↑
1.2 Насос мембранный ручной диафрагменный D-40
Это еще один вододобывающий агрегат, корпус которого выполнен с применением чугуна. Это устройство дополнительно укомплектовано поршнем, способным производить самоочищение, что особенно ценно для владельцев частных домов и дачных участков.
Представленное оборудование можно применять при осуществлении перекачки такой воды, которая содержит в себе большое количество твердых нерастворимых фракций. Также, иногда, в быту данную модель применяют как агрегат для откачки фекалий.
к меню ↑
1.3 Ручной агрегат типа К (крыльчатый)
Устройство, оснащенное специальной крыльчаткой, работает при содействии не одного, а четырех клапанов одновременно. Такой агрегат использует клапаны, которые приводятся в движение с помощью общего штока.
Шток напрямую соединен с рукояткой типа «коромысло». Представленные устройства способны с легкостью добывать воду с глубины в 9-11 метров.
В большинстве случаев корпус этого устройства изготавливается с применением нержавеющей стали. Это способствует тому, что конструкция имеет весьма продолжительный эксплуатационный срок.
Однако, такой агрегат предназначен для осуществления перекачки достаточно чистой воды, с минимальным содержанием в ней твердых частиц.
к меню ↑
2 Особенности устройства и принцип работы
Все типы ручных насосов подразделяются на два основных типа. Они могут быть поршневыми и штанговыми. Поршневые способны добывать воду с глубины в 7 метров.
Штанговые легко выкачивают воду из скважин с глубиной в 30 метров. Конструктивные особенности всех представленных типов насосов, и мембранного в том числе, достаточно схожи.
Все агрегаты имеют в своей конструкции цилиндр, внутри которого двигается шток, оснащенный диском. Это поршень. В диск вмонтирован клапан обратного типа.
Он производит свое открытие в том случае, когда поршень начинает обратно-поступательные движения. Закрытие осуществляется тогда, когда узел перемещается вверх.
Принцип работы представленного агрегата базируется на том, что в определенный момент создается так называемая зона разрежения. Она возникает в пространстве под диском поршня.
Вода попадает туда, а затем постепенно просачивается через обратный клапан корпуса. Далее она попадает в зону нагнетания, которая находится над поршнем.
Это способствует тому, что жидкость вытекает через кран даже в том случае, когда внутренний клапан находится в закрытом положении.
Когда поршень производит свое движение вниз, то в диске происходит открытие клапана обратного типа. Это приводит к тому, что через пространство внутри поршня начинает протекать жидкость, которая и удерживается там при помощи обратного клапана.
Мембрана совершает движение горизонтально по отношению к валу под действием сжатого воздуха. Он поступает туда через воздушный клапан.
Кроме того, мембрана выполняет уплотнительную функцию, находясь в пространстве между камерой для жидкости и камерой для воздуха, поступающего в полость воздушного клапана. Агрегаты мембранного типа относятся к насосам к группе насосов объемного действия.
Цикл работы таких устройств представлен в виде последовательно сменяющих друг друга рабочих стадий всасывания и нагнетания. В начале цикла работы входной клапан, находящийся в рабочей камере находится в закрытом положении.
Входной клапан – в закрытом. При этом рабочая поверхность мембраны изогнута вперед. Это приводит к тому, что некоторое время размер рабочей камеры остается минимальным.
Тип привода влияет на то, как мембрана осуществляет откачку жидкости. Она может забирать ее прямиком из мембранного пространства, или при проведении движения штоком обратного типа.
В этом случае мембрана выгибается в обратную от рабочей камеры сторону. Во внутренностях камеры формируется разреженная зона, благодаря возникновению которой и происходит всасывание и дальнейшая перекачка воды из полости всасывающего патрубка.
к меню ↑
2.1 Этапы сборки
Для того чтобы своими руками сконструировать представленный агрегат, необходимо выполнить некоторое количество действий в определенной последовательности.
Основываться следует на предложенные советы и указания. В самом начале следует выполнить подборку корпуса будущего устройства. Для этого нужно:
- Применить трубу, выполненную с применением металла;
- Определить нужную длину заранее, на самом первом этапе сборки (600-800 мм, при диаметре 8 см);
- По возможности изготовить корпус из толстостенной трубы, используя при этом токарный станок;
- Внутренние стенки трубы выточить до достижения ими высокой степени гладкости;
- Снять все возникающие неровности при помощи шабера.
Корпус будущего агрегата не обязательно должен иметь круглую форму. Он может быть квадратным или даже многоугольным. Основным требованием здесь является одинаковое сечение по всей его длине.
Поршень изготавливается с полным соответствием форме корпуса. Крышка изготавливается из пластмассы или металла. Иногда применяется дерево.
В таком случае целесообразно использовать лиственницу или дуб. Этот материал под воздействием воды постепенно разбухает, что приводит к созданию высокой степени герметизации всех зазоров между стенкой и механизмом устройства.
Вверху крышки аккуратно проделывается отверстие для штока. Нижняя часть соединяется посредством клапана. Сбоку корпуса просверливается отверстие для присоединения выводного патрубка.
Поршень может быть изготовлен из металла, дерева или пластмассы. Он в обязательном порядке оснащается резиновым уплотнителем, который имеет вид кольца.
Движения поршня внутри корпуса должны проводиться с легкостью и без существенной натяжки. Его соединение со штоком осуществляется посредством резьбы и специальной запорной шпильки.
Входную трубу можно изготовить из шланги с плотной и толстой резиной. Также могут применяться детали, выполненные из металла или пластмассы.
Самой главной деталью агрегата является клапан обратного типа. От качества его исполнения напрямую зависит производительность работы устройства.
При сборке большое внимание уделяется процессу притирки клапанов. Для ручного агрегата отлично подходят мембранные клапаны. В большинстве случаев эту деталь можно изготовить из куска плотной резины.
Длина выходного патрубка и штока подбирается с учетом такой длины, чтобы агрегат можно было погрузить на 0,5-1 м в скважину. Нужна будет ручка, крепящаяся на шарнире.
Впоследствии она присоединяется прямо к штоку и легко изготавливается из алюминиевой или дюралевой трубки. С этой целью, в верхней части подъемной штанги просверливается отверстие, в которое затем вставляется болт.
Его проводят через полость ручки, а с другой стороны закрепляют при помощи обычной гайки, снабженной штопорной шпилькой. Для того чтобы ручка могла самостоятельно возвращаться в исходное положение, к ней прикрепляется пружина. Нижняя часть пружины прикрепляется к корпусу при помощи винта.
к меню ↑
byreniepro.ru