Обзор ручных насосов для колодца для воды: разновидности, критерии выбора, характеристики, цены

Описание

Ручной насос представляет собой гидравлическое устройство, предназначенное для перекачки различного рода жидкостей, приводимое в действие мускульной силой человека.

Агрегат позволяет:

• обеспечить людей водой из неглубокого колодца;
• обеспечить дренаж, откачать воду;
• подвести воду для хозяйственных нужд.

В зависимости от модели подача воды (или иной жидкости) осуществляется при помощи различных рабочих органов: роторов, кулачков, мембран, шнеков, шестерней с наружным и внутренним зацеплением и многих других.

Ручной насос не требует ни электроэнергии, ни топлива и способен работать в самых неблагоприятных условиях. Он недорог и прост в ремонте. Однако имеет невысокий показатель водозабора (от 20 до 40 л/мин), а его мощность ограничена физическими возможностями человека.

Водозаборная колонка во дворе не относится к механическому ручному насосу, так как вода получает давление от городского водопровода. Скорость потока в ручном агрегате ниже, так как напор зависит от мускульного воздействия на рычажный механизм.

Требования к колодезному резервуару

Ручная помпа не предназначена для очень глубокой источника.

Всасывание воды подчиняется действию атмосферного давления, поэтому вода не способна подниматься больше, чем на 10,3 м.

Чем выше уровня моря стоит колодец, тем эта величина становится меньше. Производители насосного оборудования указывают величину в 9 м, однако в реальности без снижения напора вода поднимается примерно на 5 м.

Поэтому поверхностный насос подходит для колодцев глубиной около 7 м. Чтобы поднять воду до 10 м, придется установить обратный клапан. Для более глубокого колодца подойдет только штанговый тип.

Ручной насос является оптимальным устройством для трубчатого колодца глубиной от 8 до 15 м. Агрегат устанавливается на выходе трубы из грунта. Такую помпу можно оставить на зиму, так как практически отсутствует риск кражи.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

• возможность добычи воды в местах, где трудно установить электрическое оборудование;
• устойчивость к внешним негативным факторам (перепадам температур, осадкам и т. д.);
• простота конструкции, легкость в монтаже, ремонте и обслуживании;
• наличие запасных частей в магазине;
• невысокие требования к месту установки;
• отсутствие вращающихся деталей, поэтому нет жестких требований к чистоте воды;
• невысокая стоимость и нет финансовых затрат на оплату электроэнергии.

Недостатки:

• использование на ограниченной глубине;
• необходимы физические усилия, что затруднительно для людей с ограниченными возможностями, пожилого и детского возраста;
• небольшая производительность, сложность добычи большого количества воды;
• невозможность непрерывного снабжения дома водой;
• вероятность замерзания зимой.

Ручной насос необходим для обеспечения водой жилых или дачных домов периодического, сезонного, а также постоянного проживания. Без него сложно обойтись при полном отсутствии электричества.

При сезонном использовании он послужит запасным вариантом. При постоянном проживании он поможет существенно экономить электроэнергию, а также выручит при ее отключении.

Виды

Насосы подразделяются на две категории:

1. С возвратно-поступательным движением рабочего органа: крыльчатые, диафрагменные, приводные поршневые и плунжерные насосы.
2. С вращательным действием рабочего органа – роторные насосы.

Все они имеют общий принцип работы, основанный на взаимодействии системы клапанов.

Крыльчатый

Крыльчатый насос (или насос Альвейера) – это объемный ручной поршневой насос двойного действия. Функцию вытеснителя в нем выполняет крыльчатка. Агрегат используется для нагнетания воды не более 0,25 МПа и для неглубокой скважины (не более 7 м).

Конструкция крыльчатого насоса:

• металлический корпус с двумя патрубками (всасывающим и нагнетательным);
• крыльчатка с двумя лопастями;
• впускные и выпускные пары клапанов на лопастях и на перемычке;
• вал;
• рычаг.

Корпус оснащен двумя патрубками: всасывающим и подающим. Они имеют резьбовое или муфтовое соединение. Благодаря крыльям и перемычке рабочая камера насоса разделена на три отсека: верхний напорный и два нижних всасывающих.

Крыльчатка представляет собой деталь с парой симметричных лопастей, приводимых в действие при помощи рукоятки. Она прочно зафиксирована на валу, соединенном с рукояткой.

Рукоятка сообщает крыльчатке неполные возвратно-поступательные движения посредством жесткой кинематической связи. Происходит поочередное открывание четырех клапанов. В рабочей камере идет чередование областей разрежения и повышенного давления. Движение крыльчатки приводит к перемещению воды из всасывающей полости в напорную.

Вода движется лишь в одном направлении. Обратное движение потока перекрывается благодаря отверстиям с клапанами, расположенными на крыльчатке и идентичным отверстиям на перемычке.

При глубине забора свыше 1 м на всасывающий трубопровод нужно прикрепить обратный клапан. Это необходимо для нормальной работы агрегата.

Мембранный

Всасывающий мембранный (диафрагменный) насос работает за счет движения мембраны и создания вакуумной среды. Он обладает невысокой производительностью и предназначен для глубины не более 6-7 м. Внешне агрегат представлен круглым корпусом с рукоятками.

Конструкция мембранного насоса:

1. Металлический или пластиковый корпус, половины которого соединены винтами.
2. Эластичная мембрана (чаще круглого сечения), разделяющая камеру на верхнюю воздушную и нижнюю водяную полости.
3. Рычаг в виде рукоятки.
4. Шток, передающий действие от рукоятки к мембране.
5. Клапаны седельного типа: впускной и выпускной.
6. Проушины для крепежа (для установки на стену).

Нажатие на рукоятку через шток передает движение мембране. Она поднимается, оказывая воздействие на входной патрубок. В нижней полости камеры создается разреженная зона. Происходит всасывание воды. Напорный клапан при этом закрыт.

Обратное движение рычага заставляет мембрану опускаться вниз. В нижнем отсеке возникает давление воды. Напорный клапан открывается, а входной закрывается. В итоге, вода выталкивается через напорный патрубок.

Это самый долговечный вид помпы. В нем нет двигателя и редуктора. Благодаря отсутствию вращающихся деталей, уплотнений и подшипников исключено трение, изнашивание и утечка. Детали не выходят из строя при работе без воды.

Мембранный насос не нуждается в смазке и обслуживании механизма. Клапаны и диафрагма изготовлены из маслобензостойкой резины. Шаровые клапаны обеспечивают процесс самоочищения, поэтому прибору не страшны никакие включения в воде.

Роторный

Роторный (ротационный) насос объемного действия функционирует за счет изменения объема рабочей камеры и работы попеременно вращающихся роторов. Взаимодействие воды с роторами осуществляется в подвижных камерах при поочередном соединении их с всасывающими и нагнетательными полостями.

Одной из особенностей этого механизма является отсутствие клапанов и многокамерность. Это позволило уменьшить гидравлические потери, увеличить КПД и обеспечить более равномерную подачу воды.

Конструкция роторного насоса:

• корпус с внутренней поверхностью цилиндрической формы;
• ротор, связанный с валом;
• вытеснитель (один или несколько).

Существует разветвленная классификация разновидностей роторной помпы:

Они различаются между собой конструкцией, техническими параметрами, но обладают общими свойствами:

1. Цикличность работы.
2. Герметичность. Напорная линия отделена от всасывающей.
3. Самовсасывание. Образуют вакуум (избыточное давление) во всасывающей линии, благодаря которому жидкость поднимается до уровня расположения насоса.
4. Независимость давления, образуемого в напорной линии, от подачи жидкости насосом.

Принцип действия (на примере кулачкового роторного насоса):

1. Внутренняя рабочая камера заполняется водой.
2. Синхронные вращательные и поступательные движения в противоположных направлениях двух независимых роторов-кулачков увеличивают объем всасывающего пространства, что приводит к разрежению на входной части насоса.
3. Вода поступает внутрь корпуса. Она задерживается между «кулачками», перемещаясь в замкнутом пространстве между частями ротора и стенками камеры.
4. Происходит выход роторов из зацепления со стенками, вода под давлением вытесняется из рабочих камер и выходит через выпускное отверстие.

Несмотря на компактные размеры, роторный насос предназначен для перекачивания жидкостей в больших объемах. Он работает на более высоких оборотах (до 3000-5000 об/мин) по сравнению с поршневыми механизмами, поэтому выигрывает в быстроходности и производительности.

Штанговый

Штанговый насос (штоковый) представляет собой стационарную установку поршневого типа. Он оснащен колонной жестких труб со штангами, передающими действие от рычага. По этим трубам происходит выкачивание воды наверх.

Этот тип помпы отличается высокой производительностью – до 40 л/мин. Простым примером является колонка в деревне, старая водокачка.

Механизм предназначен для добычи воды с глубины от 9 до 30 м. Штанговый насос производится из стойких к коррозии материалов.

Конструкция его аналогична поршневой помпе. Но поршневой блок расположен не в гильзе, а внутри трубы, погружаемой в воду. С рычагом он соединен длинным штоком, так называемой штангой.

Поскольку при откачке воды с большой глубины нужно прилагать значительные физические усилия, то насос оснащается удлиненным рычагом-коромыслом. Особенностью насосов поршневого типа является цикличность подачи воды, то есть она поступает порциями.

Конструкция штангового насоса:

1. Цилиндрический корпус с пустотелым поршнем внутри (плунжером).
2. Нагнетательный клапан в верхней части поршня и всасывающий (обратный) на заборном патрубке цилиндра.
3. Всасывающий шаровой клапан, расположенный в нижней части неподвижного цилиндра.
4. Насосные штанги – стальные круглые стержни. Они соединяются со станком-качалкой, установленной на поверхности земли, и плунжером. Штанги сообщают плунжеру возвратно-поступательное движение.

Штанга (шток) расположена внутри напорного трубопровода, соединяющего рабочий цилиндр с основной частью насоса.

Штоковые помпы делятся на две группы:

• вставные — с верхним или нижним расположением замка (HB1 и HB2);
• невставные (трубные) — без ловителя (HH), с захватным штоком (HH1), с ловителем (HH2).

На штанговом насосе можно устанавливать разные типы двигателей. Он прост в ремонте и техобслуживании (особенно вставной тип).

Штанговый насос работает по принципу не всасывания (как поршневая помпа), а выталкивания воды из подземного источника. Именно поэтому он может перекачивать жидкость со значительной глубины.

Цилиндр с плунжером внутри опускается в водозабор на колонне подъемных труб. Плунжер идет вверх, при этом происходит разрежение давления в нижней части камеры. Через всасывающий клапан вода поступает в цилиндр.

При движении плунжера вниз всасывающий клапан закрывается под воздействием давления жидкости. Вода через поршневой канал и нагнетательный клапан устремляется в подъемные трубы. Создается водяной столб. Непрерывная работа механизма приводит к заполнению подъемных труб, а затем подается на поверхность.

Для штангового насоса требуется скважина с обсадной трубой, при этом ее диаметр должен быть не менее 100 мм. При его установке рабочий цилиндр должен находиться в толще водоносного слоя, его нижний торец должен углубляться под поверхность воды не менее 1 м.

Штанги изготавливаются из высококачественной стали, проходят отжиг и закалку ТВЧ. Однако из-за серьезной нагрузки и громоздкости агрегата возможен обрыв штанг в очень глубоких шахтах.

Как выбрать?

Ручная помпа по цене выгодно отличается от электронасоса. Но помимо этого критерия, при выборе нужно учесть несколько важных параметров:

1. Глубина. Большинство механических помп работают на глубине до 6 м. Если на конце водопровода установлен обратный клапан, то до 10 м. Для более глубокого колодца подойдет только штанговый тип насоса.
2. Диаметр обсадной трубы. При размере от 100 мм подойдет любой вид насоса. При меньшем диаметре невозможно будет установить штанговую помпу.
3. Производительность прибора. Приблизительная производительность всех ручных насосов составляет около 40 л/мин за цикл работы.
4. Материал. Долго прослужит насос из нержавеющей стали, чугуна, бронзы. Эти материалы подходят для установки на постоянное место, так как выдерживают все неблагоприятные факторы (осадки, колебания температуры). Пластиковый насос рекомендуется использовать лишь в теплое время года.
5. Максимальное давление. Величина указывается в технической документации.
6. Уровень загрязненности воды. Этот фактор есть в инструкции прибора. Например, крыльчатый насос может выйти из строя при перекачке воды с абразивными частицами.
7. Удобство установки. Нужно учесть наличие установочной платформы, посадочного отверстия, кронштейнов или проушин, а также вес агрегата, который может варьировать от 4 до 140 кг.

Необходимо также знать дебит своего водного источника, который должен соответствовать производительности насоса. Перед покупкой полезно получить рекомендацию специалиста-колодезника. Он может подсказать наиболее приемлемый тип насоса.

Модели на рынке

Ассортимент ручных насосов представлен как европейскими компаниями (например, Grundfos), так и российскими производителями: Уральской горно-металлургической компанией, предприятиями столицы. Спросом пользуются также насосы каунасского чугунно-литейного завода, китайских и индийских производителей.

Крыльчатый

Рассмотрим 3 модели ручных насосов крыльчатого типа:

Мембранный

Рассмотрим 3 модели ручных насосов мембранного типа:

Роторный

Рассмотрим 3 модели ручных насосов роторного типа:

Штанговый

Одна модель штангового типа:

Правила монтажа и эксплуатации помпы

Установка ручной помпы не требует особых навыков, достаточно базовых технических знаний. Подробная инструкция позволяет осуществить монтаж агрегата за час. Однако при большом весе конструкции придется воспользоваться услугами рабочих для погрузки, выгрузки и установки.

Важно соблюдать инструкцию, так как от этого зависит функциональность устройства и срок службы.

Чтобы ручной насос работал исправно, за ним необходимо ухаживать:

1. Проводить очистку отдельных узлов, проточной части прибора от загрязнений.
2. Смазывать специальными средствами.
3. При снижении объема перекачиваемой воды, протекании жидкости через корпус у мембранного типа насоса нужно проверить состояние диафрагмы. Возможно, потребуется ее замена.
4. Перед первым использованием внутреннюю часть насоса крыльчатого типа нужно промыть от консервационной смазки. Для этого используют теплую воду с любым моющим средством. Предварительно следует снять заглушки с напорного и всасывающего патрубка. Если он не используется зимой, то воду сливают, выкручивая пробку на корпусе.
5. У некоторых помп нет функции откачки неочищенной воды, поэтому между трубами придется установить фильтр.

Если насос оснащен системой самоочистки, то в дополнительном уходе не нуждается.

Необходимо проверять качество стыковки. Важно обеспечить устойчивость агрегата и герметичность соединения с трубой. Стыки можно дополнительно уплотнить изоляционной лентой, паклей или покрыть жидким герметиком.

Заключение

Простота и надежность ручных насосов по-прежнему делает их незаменимыми помощниками в быту и строительстве. В отличие от электрических моделей, они способны автоматизировать подачу воды при любых условиях. Главное – подобрать подходящую модель и правильно ее установить.