Ручной самодельный насос для скважины: Страница не найдена —

Как сделать ручной насос для скважины?

Как сделать ручной насос для скважины своими руками?

Централизованная система водоснабжения на небольших дачных участках – большая роскошь. Именно поэтому на плечи их владельцев рано или поздно ложится проблема организации подачи воды.

Распространенная конструкция ручного насоса для скважины

При ограниченном бюджете наиболее рациональным способом решения вопроса считают бурение скважины и монтаж ручного насоса. Разберемся во всех тонкостях работы подобного оборудования, а также его изготовлении своими руками.

1 Эксплуатационные особенности ручных насосов

Водяной ручной насос для скважины – это специальное устройство для перекачивания жидкости на поверхность под давлением. Оборудование такого образца приводится в действие усилиями человека посредством нажатия на специальный рычажный механизм.

Эксплуатация ручных установок требует применения физической силы, поэтому их рационально использовать на участках с малой потребностью в воде.

Конечно, скорость работы и объемы поднятия жидкости насосом несравнима с автоматическими системами, но отсутствие бесперебойного источника электроэнергии вынуждает дачников все чаще внедрять именно этот формат устройств.
к меню

1.1 Преимущества и недостатки

Ручной способ поднятия воды из скважины имеет ряд преимуществ и недостатков. К положительным моментам можно отнести:

• Простота оборудования стала причиной его быстрого монтажа.
• Установка системы возможна практически в любых условиях.
• Экономия ресурсов – насос приводится в действие человеческими усилиями, не требуя подключения к электросети.
• Устройство состоит из унифицированных узлов и частей, которые при необходимости подлежат замене – эта особенность позволяет максимально продлить срок службы установки.
• Ручной насос стоит гораздо дешевле своих аналогов.
• Вы экономите средства на введении оборудования в эксплуатацию, ведь процесс настолько прост, что не требует привлечения специалиста.

Ручной насос для скважины в металлическом корпусе

Недостатки использования ручного насоса исходят из особенностей его конструкции:

• Потребность в приложении физической силы – перекачивание воды происходит только с нажатием на рычажный механизм.
• Низкая производительность – насос показывает скромные результаты по объемам подачи жидкости в сравнении с автоматическими системами.

Несмотря на некоторые отрицательные моменты, ручные насосы для скважин пользуются высоким спросом, ведь порой это единственный способ обеспечить водоснабжение.
к меню

1.2 Классификация ручных насосов

Насосы для выкачки воды из абиссинской или другой скважины выполняют одинаковую функцию, но при этом их устройство и принцип действия несколько отличаются между собой. В зависимости от указанных критериев оборудование с ручным механизмом классифицируют на две категории:

• поршневые насосы;
• штанговые насосы.

Ручные поршневые насосы используются в тех случаях, когда вода на участке расположена на небольшой глубине – до 10 м.

Принцип работы оборудования довольно прост. Устройство представляет собой металлический цилиндр, внутри которого размещается поршень. Под действием физической силы он поочередно перемещается вниз и вверх. Подъем рычага человеком приводит к вытеснению жидкости через входное отверстие, а опускание – к наполнению водой надпоршневого пространства.

Такое нехитрое приспособление не составит труда соорудить своими руками и монтировать на дачном участке.

Ручной насос для скважины на участке

Глубинный штанговый насос ручного воздействия представляет собой более сложный механизм, который предназначен для откачки воды с абиссинской скважины или любой другой глубиной 10-30 м. Его конструкция состоит из цилиндра, поршня и очень длинного штока, который под действием рычага запускает всю систему. Штанговый насос располагается непосредственно в скважине, при этом его шток погружается в водный слой на глубину около 1 м.

Чтобы разобраться, какой тип изделия подойдет непосредственно к вашим условиям эксплуатации, вам придется изучить основные критерии выбора оборудования.

Читайте также: что делать, если насос застрял в скважине?

к меню

2 Как выбрать ручной насос?

Выбор ручного насоса для перекачки жидкости будет зависеть от ряда факторов:

• Глубина скважины.

Самый важный критерий при покупке оборудования или изготовлении его своими руками. Для подъема воды с небольшой глубины (до 10 м) можно использовать простые механизмы с поршневой системой. Если приходится перекачивать жидкость с абиссинской скважины глубиной 10-30 м, придется выбрать устройство со штанговой системой.

• Диаметр скважины.

Специалисты рекомендуют бурить скважину диаметром свыше 4 дюймов — тогда для подачи воды с глубины подойдет любой насос с ручным рычагом.

• Способ монтажа.

При подборе устройства нужно заранее продумать, есть ли необходимость в его дальнейшем перемещении на другой объект. Такая потребность часто возникает, когда для хозяйственных нужд жидкость берут из реки, а для питья – из колодца.

• Период использования.

Основной элемент ручного насоса — поршень в трубе

В продаже существуют модели, предназначенные для круглогодичной эксплуатации, а также недорогие варианты с пластиковым корпусом для использования в летнее время.

Заранее предусмотрев каждую деталь, можно быть уверенным, что ручной насос для перекачки воды оправдает ожидания пользователя.
к меню

2.1 Какие этапы изготовления и подключения ручного насоса?

Собрать ручной насос своими руками из подручных средств – задача посильная для каждого мужчины. Главное — четко следовать указанной инструкции:

• Изготавливаем корпус.

Для корпуса самодельного насоса вам понадобится металлический цилиндр – это может быть кусок старой трубы либо ненужная гильза от дизельного двигателя. Длина отрезка должна быть порядка 60-80 см, а диаметр – свыше 8 см.

Для обеспечения качественной работы будущего оборудования, необходимо проточить внутреннюю поверхность трубы на станке. Избавив металл от неровности, вы облегчите усилия, которые потребуются для перекачки воды.

• Вырезаем крышку.

Для ее изготовления можно использовать металл или пластик. В крышке следует обязательно сделать отверстие под шток. Когда конструкция готова, внутрь помещается поршень. После этого, дно закрывается точно такой же крышкой с клапаном. Сбоку приваривается труба для подачи воды.

• Установка поршня.

Поршень может быть создан из дерева, пластика или металла, главное правило – он должен быть уплотнен резиновым кольцом. При установке этого конструкционного элемента необходимо оставить минимальный зазор между стенками корпуса, тогда вода не будет просачиваться.

• Подсоединение входной трубы к скважине.

Элементы для создания ручного насоса своими руками

Входная труба, подающая внутрь устройства воду, должна быть прочной и выносливой. Чтобы обеспечить эти характеристики, подберите армированные шланги, жесткие пластиковые элементы или стальные трубы.

• Монтаж клапанов.

Обратные клапаны – это специальные отверстия, которые созданы в корпусе поршня и нижней крышке металлического цилиндра. Именно они определяют производительность всей системы. Клапаны не дают возможности жидкости вернуться обратно во входящую трубу.

Для их создания можно использовать толстую резину, которая фиксируется на отверстии с помощью склёпок.

• Декоративные работы.

Самодельный ручной насос должен иметь удобную ручку. Ее форма может быть любой, главное – надежно прикрепить элемент к штоку. Кроме того, сам насос необходимо зафиксировать на подготовленной площадке, используя фланец.

Проведя весь комплекс работ вышеуказанных работ, вы обеспечите бесперебойную подачу воды на собственном участке.
к меню

Ручной насос для скважины своими руками: порядок действий при изготовлении самодельной модели

Скважинные насосы, ручного типа выпускаются сегодня многими компаниями и в самых разнообразных исполнениях.

Но тратиться на покупку подобного устройства вовсе не обязательно – в нем нет ничего такого, что было бы недоступно для самостоятельного изготовления.

В смысле дизайна, конечно, самодельный вариант будет слегка проигрывать покупному, но в условиях дачного участка этот недостаток критическим не является.

Итак, давайте рассмотрим, как можно сделать ручной насос для скважины своими руками, и какие подручные изделия и материалы для этого можно использовать.

Разновидности ручных водяных насосов для скважин

Ручные скважинные насосы могут иметь различное устройство нагнетательного механизма. Вот какие виды существуют на сегодняшний день:

1. Крыльчатые: в рабочей камере этого насоса установлена крыльчатка — колесо с лопастями, которое пользователь вращает при помощи рукоятки. Лопатки заставляют находящуюся в рабочей камере жидкость двигаться по круговой траектории, вследствие чего она под действием центробежной силы устремляется в выпускное отверстие.
2. Поршневые: по своему устройству такой насос напоминает велосипедный, только в его поршне установлен обратный клапан. Создавая разрежение, устройство может втягивать воду с некоторой глубины.
3. Штанговые: такой насос почти не отличается от поршневого, только поршень в нем двигается не по всей гильзе, а лишь по нижней ее части. Подавая в гильзу с каждым циклом все новые порции воды, поршень постепенно заполняет ее всю и жидкость в конце концов начинает выливаться из расположенного вверху выпускного отверстия. Чтобы во время холостого хода вода не возвращалась в скважину, в гильзе сразу над наивысшей точкой хода поршня устанавливается обратный клапан. Насосы этого типа позволяют поднимать воду с глубин до 30 м.
4. Мембранные: нагнетание жидкости в мембранном насосе происходит, как и в поршневом, за счет изменения объема рабочей камеры. Но каких-либо трущихся друг о друга элементов в этой камере нет – ее объем меняется путем изменения формы эластичной мембраны, которую приводит в движение пользователь.

Устройство ручного насоса

Насосы мембранного типа особенно востребованы при перекачивании жидкостей с большим содержанием абразивных частиц: раз нет трения – нет и износа.

Устройство самодельного поршневого насоса для скважин

Насос поршневого типа наиболее прост в изготовлении. Его рабочий механизм уже был описан, осталось уточнить пару деталей:

1. В воду следует опускать не корпус-гильзу, а присоединенный к ее нижней части всасывающий шланг.
2. Шток следует прикрепить к рычагу – тогда поднимать поршень будет легче.
3. Между выходным патрубком и водопроводной трубой нужно установить запорный вентиль или обратный клапан, который воспрепятствует истечению жидкости из трубы обратно в насос во время его простоя.

Устройство самодельного поршневого насоса для скважин

Вот примерный порядок действий мастера:

Изготавливается корпус

В качестве заготовки используется труба длиной 600 – 800 мм с внутренним диаметром 80 мм, внутренняя поверхность которой должна быть как можно более гладкой. Идеальный вариант – цилиндр от двигателя внутреннего сгорания или гидроцилиндр. Если же применяется обычная труба, изнутри ее следует обработать шабером.

Сбоку в верхней части корпуса следует прорезать отверстие и приварить выпускной патрубок.

Погружной насос нужно выбирать особенно придирчиво. Насос Водолей — технические характеристики и оценка качества, читайте далее.

Порядок постройки декоративного колодца своими руками смотрите .

Все о ремонте погружных насосов своими руками вы можете почитать в этой публикации.

Изготовление крышек

Крышки можно делать из любого доступного материала – стального проката, пластика и даже дерева.

Последний вариант является самым простым и вместе с тем эффективным: напитавшись влагой, древесина разбухает и благодаря этому надежно фиксируется в трубе.

Лучше всего делать крышки из лиственницы или дуба.

В той из них, которая будет устанавливаться в верхней части насоса, нужно высверлить отверстие под шток; в нижнюю – устанавливаем обратный клапан.

Изготовление поршня

Поршень, как и крышки, можно делать из чего угодно. Важно, чтобы он имел круглую форму и был оснащен кольцевидным уплотнителем из резины. В корпусе поршень должен двигаться достаточно плотно, но без чрезмерного сопротивления.

К центру данной детали следует прикрепить шток, воспользовавшись для этого шпилькой.

Труба всаса

В начале работы насос создает во всасывающей трубе разрежение, поэтому она должна быть достаточно жесткой, чтобы противостоять сжатию силой атмосферного давления. Этому условию удовлетворяют металлические и пластиковые трубы.

Простые ручные насосы

Если же предполагается использовать резиновый шланг, то необходимо брать армированный либо армировать его самостоятельно стальной пружиной.

Обратные клапаны

Производительность и КПД насоса зависят от герметичности обратных клапанов. Самый простой вариант – мембранный или лепестковый клапан. Он представляет собой плотно устанавливаемый в корпус насоса диск с проделанным в нем отверстием, которое закрывается зафиксированным с одной стороны куском резины. Когда вода движется в «правильном» направлении, она отгибает резину и беспрепятственно течет через клапан.

Скважина с ручным насосом на дачном участке

В случае противотока резина прижмется к отверстию и путь воде будет закрыт. Аналогичный клапан необходимо вмонтировать в поршень.

Сборка насоса

Поршень со штоком устанавливается в корпус, который после этого закрывается крышками. Остается подсоединить к штоку рычаг, а снизу к корпусу – трубу всаса.

Чтобы насосом было удобнее пользоваться, установите на рычаг пружину, возвращающую его в исходное положение.

Чертеж ручного насоса

На приведенной схеме показано устройство насоса. Как видно, оно является довольно простым.

Насос ручной — чертеж

Принцип действия и устройство водяного насоса

Если источником воды служит не скважина, а водоем, то тратить собственные силы на приведение насоса в действие вовсе не обязательно. Можно сделать водяной насос – и воду будут качать силы природы.

Вот как делается это приспособление:

1. На берегу устанавливается стойка с кронштейном, так чтобы последний оказался над водой.
2. Далее нужно взять отрезок гофрированной трубы и установить в каждом из ее торцов по обратному клапану, так чтобы они открывались в одном направлении.
3. Выпускной конец трубы крепится на кронштейне, а впускной – привязывается к плавающему в водоеме бревну или другому поплавку, чтобы он погрузился под воду.

Остается присоединить к выпускному концу гофры водопровод – и насос готов. Бревно будет покачиваться на волнах, заставляя гофру растягиваться и сжиматься. При растягивании в нее будет засасываться из водоема вода, а при сжатии – эта вода будет выталкиваться через выпускной торец, закрепленный на кронштейне.

Если электричество на участке недоступно, то добывать воду из скважины придется ручным способом. Ручной насос для воды своими руками — советы по изготовлению простейших конструкций.

Обзор моделей септиков Крот вы можете посмотреть в этой статье.

Еще один ручной скважинный насос – мембранный — можно изготовить на базе тормозной камеры. В ней нужно оставить только одно отверстие, остальные закупориваются. С противоположной стороны от оставшегося открытым отверстия необходимо проделать несколько отверстий, в которых при помощи эпоксидной смолы будут установлены обратные клапаны.

Клапаны делают из толстостенной медной трубки. На одном конце ее внутренний диаметр увеличивают при помощи сверла, после чего сюда помещают шарик. Его диаметр должен быть равным увеличенному (рассверленному) диаметру трубки, вследствие чего узкая часть трубки окажется закупоренной. Затем к рассверленному торцу трубки припаивают отрезок проволоки, так чтобы он не дал шарику выпасть – и клапан готов.

Насос ручной для поднятия воды

Еще один клапан делают так же, только к проволоке припаивают пружину, которая будет удерживать шарик в закрытом состоянии – получится нормально закрытый обратный клапан.

Остается установить в камеру клапаны и приклеить к ней круглую резиновую мембрану, вырезанную из автомобильной камеры. В центре мембраны гайками крепится шток, свободный конец которого выпускается в оставленное открытым отверстие тормозной камеры.

Для перемещения жидкостей и газов широко используются ручные насосы. Например, это устройство используется для накачивания шин техники. Рассмотрим, как устроен ручной насос. Наиболее распространенная его конструкция изображена на рисунке ниже.

Как устроен ручной насос?

Основной деталью насоса является корпус (поз. 3) он чаще всего цилиндрической формы. В нем перемещается поршень (поз.5) , для обеспечения герметичности он имеет уплотняющие прокладки, выполненные из резины или другого подобного материала. Для перемещения он связан штоком (поз. 2) с рукояткой (поз.1). Рукоятка в больших (автомобильных) насосах «Т» — образная, как на рисунке. Насосы меньшей производительности (например, для накачивания велосипедных шин) чаще имеют цилиндрическую рукоять, уменьшающую габариты устройства. Газ или жидкость поступает в корпус через штуцер (поз. 9), снабженный клапаном (поз. 6). Клапан пропускает среду только в одном направлении, в корпус насоса (как показывает стрелка на рисунке). Если с помощью штока перемещать поршень справа налево, то внутри корпуса будет создаваться разрежение и жидкость или газ устремятся внутрь. Для выхода среды на насосах устанавливают второй штуцер (поз. 7), перед которым также смонтирован клапан (поз. 8) работающий только на выпуск. При поступлении жидкости или газа через входной штуцер (поз. 9) клапан не позволяет забирать их через выход. При обратном движении поршня слева направо находящаяся внутри корпуса среда будет сжиматься и под давлением через клапан (поз.8) который открывается, будет выходить через штуцер (поз. 7). Входной же клапан (поз. 6), перекроет поток на штуцер (поз. 9) через который осуществляется забор.

Также необходимо отметить, что может быть немного отличий в том, как устроен ручной насос для накачивания шин. Здесь возможны некоторые особенности. В них входной штуцер и клапан могут отсутствовать. Тогда у них будет отверстие в корпусе (поз. 4), которого нет в других типах насосов. При крайнем левом положении поршня он отходит дальше этого и отверстия и через него под атмосферным давлением корпус насоса заполняется воздухом. При движении поршня слева направо он перекрывает его и, двигаясь дальше, сжимает воздух, под давлением подавая его через клапан (поз. 8) в выходной штуцер (поз. 7). Затем цикл повторяется. Для облегчения обратного хода (справа налево на рисунке) уплотнение поршня делается в виде гибкой юбки и обеспечивает герметичность только при сжатии (в некоторых компактных моделях даже отверстие (поз. 4) может отсутствовать, воздух проходит в камеру при обратном движении поршня).

Как работает ручной насос?

Насосы для накачивания шин снабжаются гибким шлангом для соединения с вентилем колеса. Также в большинстве случаев на них монтируют манометр, позволяющий контролировать создаваемое в шине давление. Хотя это почти самое полное описание как устроен ручной насос, встречаются модели, работающие по другим принципам. Для успешной их эксплуатации обязательно нужно изучить их технический паспорт и рекомендации.

Ручной насос для скважины: виды, схемы, принцип работы

Если в загородном доме нет возможности к скважине провести электричество или его подача нестабильна, то выходом из ситуации является использование механических средств для подъема жидкостей, самое эффективное и доступное из которых – ручной насос для скважины. Устройство полезно, когда хозяева проводят мало времени в своем доме, а потребность в воде невелика. Простой механический агрегат позволяет снабдить водой семью для основных бытовых нужд и организовать полив огородных растений.

Рис.1 Механические ручные помпы

Сфера применения механической помпы и ее преимущества

Самым бюджетным способом обеспечения водой загородных домов и участков является бурение неглубокой абиссинской скважины (можно провести самостоятельно) и использование для откачки жидкости с глубины механического агрегата. Любой насос ручного принципа действия можно применять для подъема жидкости из различных водных источников, выполняя при этом следующие работы:

• водообеспечение проживающих людей, водоемом является скважина или неглубокий колодец;
• забор чистой или загрязненной воды из водоемов для полива и бытовых целей;
• дренаж в помещениях, расположенных ниже поверхности земли, с помощью помпы можно откачивать жидкость, которая собирается в приямках под полом;
• откачивание вод из затопленных погребов, хранилищ, подземных гаражей, кессонных ям.

Использование механических помп имеет следующие достоинства по сравнению с электрическими моделями:

• Невысокая стоимость, отличающаяся в разы от электронасосов.
• Экономичность – для функционирования не требуется электроэнергия, а приложение небольших физических усилий всегда приносит пользу здоровью.
• Простое устройство позволяет легко ремонтировать агрегаты, некоторые умельцы даже собирают ручной насос для скважины своими руками.
• Ремонтопригодность механических помп намного выше электронасосов – испорченные детали можно не только приобрести в торговой сети, но изготовить самостоятельно.

Рис. 2 Особенности посадки ручной установки водоснабжения на скважинную трубу

• Способ монтажа позволяет самостоятельно установить ручные насосы для скважин и колодцев в водный источник без привлечения квалифицированных специалистов и специальной техники.
• Ручной насос для скважины можно разместить не только на своем участке, но и в общественных местах – благодаря невысокой стоимости и сложности демонтажа его сохранность намного выше дорогих электрических аналогов.
• Помпа, помещенная в чугунный или металлический корпус, не боится внешних температурных воздействий и влаги, в отличие от электронасосов не нуждается в специальных навесах для защиты от осадков.

Виды ручных помп

Ручные помпы в отличие от электронасосов способны поднимать жидкость с небольших глубин и существенно уступают им в производительности, для забора требуется приложить физические усилия и затратить время – это неудобно для большого количества потребителей.

Механические устройства для водозабора насчитывают несколько классов, отличающихся принципом действия, физическими параметрами и техническими характеристиками.

Рис.3 Поршневые устройства – принцип работы и внешний вид

Поршневая помпа

Простой принцип действия и область применения, подходящая для большинства работ по водозабору в домашнем хозяйстве, обусловили высокую популярность подобного агрегата.

Стандартное устройство поршневого насоса включает в себя цилиндрический корпус, внутри которого перемещается поршень, шток которого закреплен на рычаге-коромысле.

По периметру поршневого диска имеются эластичные уплотнения, обеспечивающие его плотное прилегание к стенкам, а на его поверхности расположены сферические обратные клапаны.

Ручной насос для воды из скважины устанавливают на верх обсадных труб с таким расчетом, чтобы на выходе погруженной в отверстие водоподъемной трубы располагался обратный клапан, без которого функционирование системы невозможно.

Рис. 4 Изготовление поршневого ручного насоса

При поступательном ходе поршня клапан, установленный на выходе скважинной трубы, опускается и препятствует обратному поступлению воды. Под напором жидкость открывает встроенные клапаны в диске и помещается над его поверхностью. При обратном ходе клапаны диска закрывается, препятствуя стеканию воды, и она, поднимаясь вместе с поршнем, выливается через выходную сливную трубку насоса.

Стандартный поршневой водяной насос имеет металлический корпус из чугуна с нержавеющим диском внутри, агрегат способен проводить водный забор с 9 метров.

Штанговый (штоковый) ручной насос для скважины

Штанговые ручные помпы для водозабора из скважины используют, если глубина водного зеркала более 10 метров. Принцип работы помпы аналогичен поршневым видам, основным отличием является размещение рабочей камеры с втягивающим воду поршнем не в корпусе агрегата, а в опущенной на глубину штанге – это позволяет поднимать жидкости с глубин до 30 метров. Закрепленный на длинном штоке поршень перемещается при помощи ручки, вода всасывается и поднимается вверх, заполняя напорный трубопровод с помощью клапанной системы. За каждый цикл хода поршня водяной столб пополняется новой порцией жидкости, скопившаяся вода в итоге выливается наружу через выходной патрубок.

Рис. 5 Штанговый насос для подъема жидкости с больших глубин и его принцип работы

Штанговый насос является громоздким, сложным в установке устройством, стоимость которого сравнима с электрическими моделями, поэтому в быту его используют крайне редко и только в тех случаях, когда электричество недоступно, а водоносный слой располагается слишком глубоко.

Штоковый насос находит применение в источниках, диаметр трубы которых слишком мал для погружения глубинного электронасоса в скважину, а глубина слишком велика для использования наружного электрического агрегата.

Для продвижения вверх водного столба требуются титанические усилия, поэтому ручка такого устройства имеет очень высокую прочность и большую длину, для создания рычага, уменьшающего прилагаемую силу.

Мембранная помпа

Рис. 6. Помпа ручная мембранная

Если предыдущие агрегаты требовали непосредственной установки на скважину, мембранный ручной насос может располагаться в любом месте на поверхности. Помпы этой группы относят к наиболее простым устройствам, которые используются в основном для перекачки жидкостей и горюче-смазочных материалов из различного вида емкостей.

Мембранные виды имеют характерную конструкцию в виде дискового корпуса с расположенной на верхней крышке рукояткой, материалом изготовления является сталь, чугун или пластик.

Корпус имеет входной и выходной патрубки, к которым подключается гибкие шланги и проушины для крепления на любую твердую поверхность.

Принцип работы мембранной помпы довольно прост: жидкость втягивается в рабочую камеру через входной патрубок пластичной резиновой мембраной, закрепленной на штоке с ручкой. При обратном движении клапан входного патрубка закрывается, и жидкость выталкивается через выходное отверстие, выпускной клапан которого работает в противофазе со входным.

Крыльчатый насос

Рис. 7 Насос ручной крыльчатый

Крыльчатая помпа имеет простое и компактное устройство, в основном используется для перекачки жидкостей на промышленном производстве и в складских помещениях. При установке крыльчатого агрегата в скважину высота подъема может достигать 5 – 7 метров.

Корпус помпы имеет круглую форму и оснащен входным и выходным патрубком, характерной особенностью конструкции является расположение и перемещение рабочего рычага параллельно верхней крышке. Внутри корпуса расположена крыльчатка с двумя отверстиями для обратных клапанов, соединенная с ручкой, в области всасывающего патрубка размещены еще два клапана. Система работает таким образом, что при повороте ручки открывается клапан на крыльчатке и в нижней части корпуса, при этом в рабочей камере вода одновременно всасывается и выталкивается, что обеспечивает непрерывность потока.

Преимуществом крыльчатых видов при применении в промышленной отрасли является возможность работы с вязкими жидкостями, для бытового водоснабжения они используются довольно редко ввиду низкой производительности.

Шиберный насос

Рис. 8 Принцип действия ручного шиберного агрегата

Шиберный или роторно-пластинчатый насос имеет характерный цилиндрический корпус с рабочей ручкой, вращающейся в отличие от крыльчатых видов с возвратно-поступательными движениями, по кругу.

Свое название конструкция получила из-за наличия в рабочем узле плоских пластин – шиберов.

Основной рабочий элемент устройства – ротор со смещенным центром вращения, располагающийся в круглом статоре. По периметру роторного колеса через равные промежутки прорезаны радиальные отверстия, в которые вставлены подпружиненные шиберные пластины. В насосном корпусе размещены входной и выходной патрубок, через которые происходит забор и выталкивание вод, преимущество шиберной конструкции – полная изоляция всасываемого и выталкиваемого потоков.

При вращении ротора поступающая через всасывающий патрубок вода перемещается шиберными пластинами вдоль корпуса и выталкивается наружу.

Отсутствие зазоров между роторным колесом и стенками рабочей камеры, присущее всем модификациям центробежных, винтовых и шестереночных видов, позволило существенно увеличить их КПД. К недостаткам можно отнести постоянный контакт шиберных пластин с корпусом – это приводит к их быстрому обоюдному износу. Основное применение роторно-пластинчатых помп – перекачка жидких вязких химических веществ и пищевых продуктов в промышленном производстве.

Другие виды механических насосов

Ручные механические устройства для водоснабжения использовались с древнейших времен, в настоящее время их заменили модели промышленного производства. В некоторых случаях при отсутствии электричества использование механических заводских агрегатов неэффективно, и народные умельцы придумывают свои схемы и чертежи, как сделать ручной насос для скважины своими руками.

Если в приведенном случае (водозабор из скважины) можно использовать принцип действия промышленных агрегатов, то для забора воды из открытых водоемов используют собственные разработки на основе древних технологий.

Винт Архимеда

Рис. 9 Винт Архимеда и его использование

Конструкция придумана греческим мыслителем в 250 году до нашей эры и состоит цилиндрической трубы, внутри которой находится винт, система опускается в открытый водоем под небольшим углом. При работе вращающиеся лопасти захватывает воду и продвигают ее вверх по трубе, по окончании которой она выливается в подготовленную емкость.

Аналог данной установки – шнековые электронасос, рассчитанный на постоянный водозабор из глубоких водных источников.

Гидравлический таран

Рис. 10 Гидравлический таран

Механик Монгольфье является создателем гидравлического насоса, поднимающего воду за счет своей кинетической энергии. Его принцип действия заключается в перекрытии быстрого потока клапаном, после чего вода под давлением поступает в размещенный вверху гидравлический бак и затем по напольному шлангу доставляется потребителю. Устройство работает повторяющимися циклами, некоторые производители выпускают гидронасосы кустарными способами.

Аэролифт

Рис. 11 Аэролифт – принцип работы

Германский инженер Карл Лошер разработал данный метод в 1797 году, его сущность состоит в выталкивании жидкости из опущенной в источник полой трубы воздухом. Для работы аэролифта в нижнюю часть трубы через входной патрубок закачивают ручным насосом воздух, его пузырьки растворяются в воде и вследствие легкого веса поднимаются на поверхность вместе с жидкостью.

Для предотвращения попадания жидкости в напорный воздушный шланг накачивание производят через ниппель.

Данную конструкцию можно использовать при наличии электричества, подключая вместо механического насоса компрессор.

Самодельная поршневая помпа

Некоторые народные умельцы изготавливают поршневые насосы самостоятельно. Обычная конструкция представляет собой рабочую камеру из сваренной трубы, в качестве поршня используют металлический или пластиковый диск с уплотнительным резиновым кольцом по диаметру. Чтобы обеспечить с помощью самодельной конструкции водоснабжение, в пластиковых или металлических поршневых дисках просверливают отверстия для установки системы обратных клапанов.

Рис. 12 Устройство самодельного поршневого насоса

Большинство современных механических агрегатов, как и поверхностные электронасосы, способны поднимать жидкость из скважин глубиной до 10 метров. Наибольшую высоту подачи обеспечивает штанговая помпа, работающая по аналогии с электрическими погружными видами. Ее корпус и рабочий клапан могут опускаться в источник глубиной до 30 метров, обеспечивая забор при аналогичном расстоянии до водного зеркала.

Среди всех видов в быту наиболее распространены поршневые ручные насосы, которые монтируются непосредственно над выходом обсадной скважинной трубы, при этом всасывание происходит через опущенную в отверстие трубу с обратным клапаном. Facebook Twitter Мой мир Вконтакте Одноклассники

Насос ручной для скважины

Поделитесь статьей:

Насос ручной для скважины или колодца – устройство, предназначенное для подъёма воды с глубины. Отличительный принцип – для привода насоса применяется мускульная сила человека.

Преимущества использования насоса с ручным приводом

1. Абсолютная независимость от сторонних источников энергии – на работе насоса не скажутся перебои в снабжении или полное отключение электроэнергии, а также отсутствие топлива для привода двигателя внутреннего сгорания.
2. Небольшой суточный расход воды.
3. Водоносные слои залегают на небольшой глубине до 10-15 метров.
4. Запасной источник получения воды.
5. Альтернатива подъёму воды из колодца традиционным способом с помощью ворота и троса.

Принцип работы насоса основывается на создании избыточного давления, под действием которого вода поднимается вверх. Механизм снабжается обратными клапанами, регулирующими направление потоков жидкости.

Применяется два типа насосов – поршневой и штанговый. Небольшие различия в конструкции позволили использовать второй тип для подъёма воды с глубины до 20-30 метров. Однако штанговые насосы имеют увеличенные размеры и массу, поэтому при неглубоком залегании воды (5-6 метров), лучше воспользоваться поршневым типом.

Достоинства ручного насоса для подъёма воды

1. Высокая надежность, обусловленная простотой конструкции и применением материалов из бронзы или нержавеющей стали.
2. Экономия на затратах на электроэнергию или топливо для двигателя внутреннего сгорания.
3. Относительно невысокая цена.
4. Долговечность.
5. «Антивандальность» – электронасос или мотопомпу легко повредить или украсть.

Виды насосов

По механизму перекачки насосы делятся на:

• Поршневые механизмы, обладающие возможностью перекачки различных видов жидкостей (воды, органических и неорганических кислот, спиртов, лёгких светлых нефтепродуктов). Ограничены глубинами подъёма до 7-9 метров.
• Штанговые механизмы используют принцип работы как у поршневого механизма, но за счёт видоизменённой конструкции позволяют добывать воду с глубины 20-30 метров.
• Крыльчатые, лопастные модели относятся к типу самовсасывающих насосов. Движение жидкости в них осуществляется за счёт центробежных сил, создаваемых крыльчаткой. Механизм чрезвычайно прост в эксплуатации и монтаже. Он позволяет перекачивать воду с глубин, достигающих 9 метров.
• Мембранные насосы функционируют благодаря тому, что перепады давления создаются за счёт смещения гибкой мембраны и системы обратных клапанов. В данном механизме отсутствуют вращающиеся части, вследствие чего достигается высокая долговечность и надёжность гидроуплотнений. Благодаря своей конструкции мембранный механизм имеет систему самоочистки, что позволяет использовать его для перекачки загрязнённых жидкостей. Для его работы доступны глубины в 4-6 метров.

Выбор насоса

При выборе ручного насоса необходимо учитывать ряд факторов:

1. Глубина залегания водоносных пластов:
   • при глубине до 6-9 метров можно использовать поршневые агрегаты, например, тип BSK или НБУ-900, тип К (крыльчатый), модель РК-2 или мембранный тип, модель D-40;
   • глубина всасывания свыше 7 метров – подойдут штанговые насосы, например, модель HP-4-16;
2. Подъём воды осуществляется:
   • с открытого водоёма;
   • из колодца;
   • из скважины, при этом надо учесть, что диаметр отверстия в грунте не должен быть менее 100 мм.
3. Степень загрязнения воды:
   • чистая вода – подойдут все виды насосов;
   • загрязнённая вода – лучше использовать мембранный тип насоса.
4. Технологичность конструкции включает в себя:
   • удобство монтажа – возможность крепления посредством фланца на горизонтальную или вертикальную поверхность;
   • эксплуатационные свойства – насколько удобен в обращении насос;
   • ремонтопригодность – как сложен ремонт при замене вышедшей из строя части.
5. Сезонный фактор учитывает частоту применения насоса в течение всего года. При весенне-летнем периоде – в дачный сезон – насос применяется в тёплое время. Для круглогодичного проживания агрегат используется в течение всего года, следовательно, надо предусмотреть защиту от воздействия отрицательных температур.
6. Внешний вид насоса – здесь учитывается эстетическое восприятие конструкции. Например, модель поршневого насоса выполнена из литого чугуна, напоминает старинные конструкции, применявшиеся на заре ХХ века, или модель НБУ-900, сделанная из нержавеющей стали, которая не требует дополнительных декоративных покрытий и остаётся блестящей в любое время года.
7. Финансовая сторона – немаловажный фактор. Стоимость различных моделей насосов может различаться в разы при почти одинаковых технических характеристиках. Для людей «рукастых» не составит особого труда самостоятельно изготовить ручной насос простейшей конструкции, но выполнять свои функции он будет не хуже своих заводских собратьев.

Подводя итог

Ручной насос – хорошая альтернатива конструкциям с механическим приводом, которая позволяет сэкономить деньги и незаменима в ситуациях отсутствия внешнего источника энергии. Выбор в пользу ручного устройства прежде всего будут определять глубина залегания воды в вашей местности, суточное потребление и физическая возможность качать воду вручную. Если на вашей даче водный слой расположен неглубоко и вы не нуждаетесь ежедневно в большом количестве воды, можно смело делать выбор в сторону ручного механизма.

Видео об устройстве самодельного ручного насоса.

Видео о принципе действия ручного водяного насоса.

Статьи по теме:

• Как подготовить дачу к зиме Вот и подходит к окончанию дачный сезон. Скоро снова в город в свои квартиры пережидать длинными зимними вечерами, когда же опять будет тепло, наступит весна и начнется новый огородный […]
• Навес для машины своими руками Для загородного дома одним из обязательных архитектурных сооружений является гараж для автомобиля. Но что делать, если ставить машину в гараж нет времени, а укрыть ее от знойного летнего […]
• Видеонаблюдение для частного дома Свобода и комфорт, которые дарит владельцу частный дом – это поистине непередаваемые ощущения. Помимо ухода за коттеджем и двором, обеспечение его безопасности становится все более […]
• Как выбрать соковыжималку Полки магазинов переполнены соками. Казалось бы, сходить в супермаркет, купить заветную коробку и выпить стакан готового напитка – нет ничего проще. Но такой ли уж сок натуральный, как […]

Ручной водяной насос своими руками: инструменты и материалы

Как сделать ручной водяной насос своими руками? На дачных участках при отсутствии централизованного водоснабжения необходимо создавать устройства для автономного обеспечения водой. Для этого используют насосы. Они транспортируют воду под напором. В загородных хозяйствах эти устройства приобрели широкое применение. С их помощью можно забирать воду из скважин для полива садово-огородных культур.

Чертеж ручного водяного насоса.

Изготовление ручного насоса своими руками

Материалы и инструменты:

• труба гофрированная;
• втулки;
• клапаны;
• кронштейн;
• бревно.

Устройство и принцип действия ручного насоса.

Для того чтобы изготовить ручной насос, надо к кронштейну подвесить гофрированную трубу. Другой ее конец прикрепляют к бревну, которое плавает в воде. К трубе с двух сторон присоединяют втулки, имеющие клапаны.

Небольшие волны на поверхности воды приводят в движение гофрированную трубу. Благодаря этому труба-гармошка может сжиматься и разжиматься. Чем чаще будут производиться эти движения, тем лучше прибор будет перекачивать воду.

При силе ветра 2 м/сек волны раскачивают самодельный насос и способствуют перекачке устройством до 25 т воды в день.

Если гармошка изготовлена из латуни, то вес бревна должен быть около 60 кг.

Устройство штангового насоса.

Если вы хотите обеспечить долговечность работы оборудования, то необходимо к подъемнику прикрепить кольцо-ограничитель. Через это кольцо закручивают болт.

При помощи ограничителя с болтом подъемник удерживают в начальной позиции. При этом он может передвигаться в горизонтальной плоскости.

После этого привинчивают в наконечники втулки, затем припаивают их в трубу-гармошку. В ручном приборе устанавливают клапаны из резины.

Плавающее бревно подтягивает гофрированную трубу. Оно располагается перпендикулярно.

Читайте также:

Как производят бурение скважин на воду своими руками.

Технология изготовления шнека.

Все виды буров смотрите здесь.

Второй способ изготовления самодельного ручного устройства

Устройство поршневого насоса.

Материалы и инструменты:

• металлический цилиндр;
• поршень;
• резиновое кольцо.

Корпус прибора изготавливают из металлического цилиндра. Для корпуса можно использовать гильзу от дизеля, корпус гидроцилиндра или кусок металлической трубы.

Затем изготавливают поршень. Его можно выполнить из пластика, дерева или металла.

Поршень нужно уплотнить при помощи резинового кольца.

Производительность прибора будет напрямую зависеть от работы всасывающего и обратного клапана, который представляет собой отверстия в крышке цилиндра и в корпусе поршня.

При движении поршня вверх вода выдавливается в выпускную трубу. Ее лучше выполнить из металла. Резину использовать нежелательно, так как она будет деформироваться.

Клапан выполняют из резины. На отверстие клапана прикрепляют резину при помощи шурупа с гайкой или заклепки.

Когда вода оказывает давление на резину, она поднимается, пропуская воду. Если давления воды нет, то отверстие не будет открываться.

Самодельные устройства очень удобны в эксплуатации. Их легко устанавливать. Они отличаются невысокой стоимостью и простотой обслуживания. Кроме того, такие приборы можно использовать там, где отсутствует электропитание.

При работе самодельным насосом нужно прикладывать физическую силу. Необходимо правильно установить помпу в скважину. Для повышения срока эксплуатации оборудования надо достаточно часто проводить профилактику и смазывать механизм машинным маслом.

Ручной водяной насос, изготовленный самостоятельно, при правильной эксплуатации прослужит несколько десятков лет.

Ручной насос для скважины сделать самому своими руками из пластиковых труб: чертежи

Сегодня ручной насос для скважины своими руками из пластиковых труб довольно часто изготавливается мастерами. Этот вопрос волнует многих владельцев коттеджей и участков. Можно приобрести подобное оборудование в магазинах соответствующих товаров, но довольно часто приборы имеют достаточно высокую цену и работают от электричества, что не всегда может подойти при периодическом использовании водного ресурса, к тому же не всякий участок расположен близко к источнику электропитания. Подобную конструкцию нужно выбирать в зависимости от глубины скважины, поэтому многие мастера изготавливают ручной насос для скважины своими руками. При этом необходимо следовать определенным требованиям.

Устройство самодельного насоса

Прокачка воды производится при помощи подъемного агрегата, в котором есть поршень, укрепленный на штоке, он перемещается вниз, а затем вверх по стальному корпусу насоса. Внутри данного поршня вмонтированы обратные клапаны, которые исключают возврат жидкости обратно в колодец. Шток закреплен к ручке-рычагу посредством шарнира. При воздействии на нее насос для колодца начинает работать. В нижней части корпуса конструкции имеется входной шланг, нижний конец которого должен быть опущен до водоносного слоя.

Если вы решили изготовить ручной насос для скважины своими руками, необходимо учесть, что с обратной стороны корпуса имеется выходная труба, которая расположена в центральной части агрегата. Подобные насосы можно применять при эксплуатации скважины, глубина которой не превышает 10 метров. Монтаж нужно производить на расстоянии около 100 см от поверхности земли. Для того чтобы повысить эффективность работы подобного агрегата, можно дополнительно монтировать электрический насос заводского производства, снабженный отдельным выходом.

Особенности изготовления ручного насоса

Для того чтобы сделать ручной насос для скважины своими руками, можно использовать подручные материалы, а что касается технологии, рекомендуется использовать ту, что представлена в статье. Первоначально нужно подобрать корпус, который лежит в основе насоса. Для этого отлично подойдет стальная труба необходимой длины. Если есть возможность, можно использовать гильзу дизеля, отлично подойдет и корпус гидроцилиндра. Трубу следует выбирать из расчета ее длины в пределах 800 миллиметров, калибр элемента при этом должен быть равен 8 сантиметрам, не менее.

Если изготавливается ручной насос для скважины своими руками, то наиболее приемлемым вариантом будет изготовление корпуса с использованием толстостенной трубки, при этом нужно будет воспользоваться токарным станком. При этом необходимо обеспечить гладкость внутренних стенок насоса. Если применяется стальная труба, необходимо удалить внутренние неровности с помощью шабера. Корпус вовсе не обязательно должен быть круглым, он может иметь форму многоугольника или квадрата. В качестве главного условия выступает то, что он должен обладать одинаковым сечением по всей длине.

Изготовление основных составляющих насоса

Крышки для оборудования можно изготовить из стали или толстой пластмассы. Допустимо применить древесину. Для этой цели отлично подойдет лиственница или дуб. Подобный материал разбухнет от воздействия воды и загерметизирует зазоры между стенками насоса. В верхней крышке нужно выполнить отверстие, предназначенное под шток, тогда как нижнюю нужно соединить с клапаном, а после монтировать на место.

Когда мастера выполняют ручные насосы для скважин своими руками, поршень они, как правило, изготавливают из любого имеющегося материала, будь то древесина, сталь или пластмасса. В роли основного условия выступает то, что материал должен быть снабжен уплотнителем, выполненным из резины. Этот элемент изготавливается в виде обычного кольца. Во внутреннем пространстве корпуса агрегата поршень должен перемещаться, это действие не должно сопровождаться сложностями. Поршень нужно соединить со штоком, используя запорную шпильку и резьбу.

Изготовление трубы и клапанов

В роли входной трубы, когда изготавливаются ручные насосы для скважин своими руками, можно применить шланги из жесткой резины, армированные металлической пружиной. Часто для изготовления описанной детали применяют трубы из пластмассы или металла.

Наиболее важной деталью подобного насоса, предназначенного для скважины, выступают обратные клапаны. То, насколько качественно они будут изготовлены, будет влиять на производительность оборудования. Они должны обладать высоким запасом прочности, чтобы позволить воде вернуться в пространство входного шланга. Притирке клапанов агрегата необходимо уделить большое внимание, в противном случае жидкость станет просачиваться сквозь них и будет возвращаться обратно в колодец или скважину.

Рекомендации специалиста

Ручной водяной насос для скважины своими руками может быть выполнен с использованием шарикового или мембранного обратного клапана. Последний тип можно выполнить из прочной резиновой заготовки. Ее следует зафиксировать на выходном отверстии клапана, используя гайки или винты. При применении шарикового запора его следует изготовить из пластмассы или стали. Некоторые мастера используют для изготовления ручного насоса круглые клапаны из стекла или эбонита.

Изготовление выходного патрубка

Шток и выходной патрубок должны быть подобраны с учетом такой длины, чтобы оборудование было возможно заглубить на 1 метр в колодец или скважину. Еще будет необходима ручка на шарнире. Ее нужно укрепить штоком. Последний можно выполнить из дюралевой или алюминиевой трубки. Для этого в выходной части подъемного штанга нужно сделать отверстие, установив в него болт, провести его сквозь ручку и зафиксировать с другой стороны с использованием гайки, которая имеет стопорную шпильку. Для самостоятельного возврата ручки в ее нормальное положение к короткому концу данного элемента нужно зафиксировать пружину, нижняя часть должна быть укреплена с помощью винта на корпусе. Такая конструкция ручного насоса, предназначенная для скважины, используется на многих участках и демонстрирует свои отличные качественные характеристики.

Разновидность ручного насоса — водяная помпа

Ручной насос для скважины своими руками, чертежи которого нужно рассмотреть перед началом работ, может быть выполнен в виде помпы. Для того чтобы выполнить подобную конструкцию, нужно приобрести на рынке строительных материалов медные трубки, а также эпоксидный клей. Нужно позаботиться о наличии старой тормозной камеры, можно использовать и новую, но тогда насос обойдется дороже. Ее нужно будет разобрать, удалить все отверстия, за исключением одного, которое будет предназначено для штока. Его нужно расположить в верхней части помпы. На противоположном конце тормозной камеры, снизу, с помощью дрели нужно проделать несколько отверстий, предназначенных для клапанов. Нужно использовать отрезок приобретенной медной трубки, которая обязательно должна обладать толстыми стенками, следует подобрать стальной шарик диаметром, который превышает ее калибр. Трубку предстоит рассверлить на половину длины, используя для этого сверло. В итоге вы должны получить отверстие, диаметр которого меньше шарика. Его нужно расположить в медной трубке поперёк сделанного отверстия, а после припаять сверху заготовку медной проволоки. При подъеме воды шарик станет подниматься и тем самым откроет проход, тогда как при давлении сверху этот шарик будет закрывать проем. Изготавливая ручной насос для абиссинской скважины своими руками, необходимо дополнить его медной проволокой, которая не будет позволять шарику выпасть из трубки.

Работы над изготовлением обратного клапана

Теперь можно начинать работы по добавлению в конструкцию обратного клапана, который делается по той же технологии, что и при изготовлении входного запора. Отличительная особенность — между проволокой и шариком необходимо расположить пружину. Она нужна для того, чтобы шарик прижимался к отверстию. Если вы будете изготавливать самодельный ручной насос для скважины по такой технологии, то его обратный клапан будет функционировать под давлением сверху, тем самым станет открываться отверстие. Клапан нужно установить на место и зафиксировать с помощью клея. После предстоит отрезать кусок автомобильной камеры и вырезать из нее круг. Из данной окружности должна быть изготовлена резиновая мембрана.

В заключение

В середине данного круга нужно проделать отверстие и укрепить с обеих сторон шайбы с помощью того же клея. Ручной насос для скважины своими руками из труб с легкостью может быть изготовлен любым мастером, для этого только предстоит подготовить чертеж, инструменты и следовать рекомендациям.

виды оборудования, характеристики, их плюсы и минусы

Скважина на участке помогает решить вопрос автономного обеспечения водой. Но без специального оборудования поднять жидкость на поверхность не получается. А покупать дорогостоящие автоматические устройства, если дача посещается от случая к случаю, совсем не хочется, не так ли?

Значительно дешевле обойдется ручной насос для скважины отечественного или зарубежного производства. Поставить его несложно, а работать он сможет даже при отсутствии на участке центральной электрического снабжения.

Но какой вариант лучше выбрать? Мы поможем разобраться с этими вопросами – в нашей публикации рассмотрены конструктивные особенности наиболее популярных видов насосов ручного типа, их возможности, основные плюсы и минусы. Также мы привели рекомендации по выбору подходящего варианта оборудования.

Содержание статьи:

• Особенности ручного оборудования
• Разновидности ручных насосов
  • Вид #1 — крыльчатые агрегаты
  • Вид #2 — насосы поршневого типа
  • Вид #3 — штанговые (штоковые) устройства
  • Вид #4 — мембранное оборудование
• Рекомендации по выбору ручного насоса
• Выводы и полезное видео по теме

Особенности ручного оборудования

Ручной насос позволяет перекачивать жидкость из скважины, обустроенной на участке, к точке отбора, приложив небольшие усилия. Скорость водопотока здесь гораздо ниже, чем в автоматических приборах. Но накачать вручную ведро воды не сложно – с этой задачей справится даже подросток.

Тем не менее, рычажные механизмы имеют ряд существенных преимуществ.

Среди ключевых следующие позиции:

• автономность – прибор можно использовать там, где отсутствует электрическая сеть, либо стоимость электроэнергии слишком высока, и подключать мощное оборудование экономически не выгодно;
• небольшие материальные затраты на приобретение – ручной агрегат стоит значительно дешевле автоматического и не всегда есть реальная потребность платить значительную сумму денег за технику, которая не будет эксплуатироваться в постоянном режиме;
• универсальность – ручные насосы на рынке представлены в широком ассортименте, выбрать подходяще устройство можно как под глубокую, так и под мелкую скважину;
• ремонтопригодность – если какие-либо узлы рычажных моделей выходят из строя, они очень легко и быстро заменяются;
• простой монтаж – установка не требует профильных знаний и осуществляется без использования специфического, дорогостоящего инструмента:
• элементарное использование – чтобы насос начал подавать воду, нужно только несколько раз поднять и опустить рукоятку, с этой задачей легко справится даже ребенок, женщина или пенсионер.

У оборудования только два минуса. Первый – это физические усилия, которые требуется прикладывать для получения жидкости для питья или полива. В этом плане автоматические насосы, выкачивающие воду из скважины без непосредственного участия человека, выигрывают.

Эстетически привлекательный насос с рычажным механизмом может быть не только практичным и удобным прибором для подачи воды, но и оригинальным украшением дачного участка

Второй – небольшая по сравнению с автоматическими агрегатами производительность.

Однако, полноценным недостатком это считать нельзя. Ведь такие модели предназначаются для установки в местах, где нет потребности в постоянно текущей из крана воде или бесперебойную подачу просто невозможно организовать физически.

Ручные насосы с пластиковым корпусом подходят только для летнего использования. Чугунные и металлические агрегаты нормально работают в круглогодичном режиме. Нуждаются в утеплении при условии резкой смены температурных режимов

Обычно ручные насосы используют на дачных участках, посещаемых только летом, и в местах, где есть проблемы с постоянной подачей электричества.

Также ручные модели применяют как сопутствующий вариант водоснабжения. Так, ежедневно обеспечивать необходимым количеством воды грядки с овощами будет довольно сложно. А ручной насос поможет справиться с этой задачей, причем без лишних затрат на оплату электроэнергии.

Разновидности ручных насосов

Ручное оборудование для перекачки воды на рынке представлено в самых разнообразных вариантах.

Владельцам скважин предлагаются следующие типы изделий:

• крыльчатые;
• поршневые;
• штанговые;
• мембранные.

Каждый вид имеет особенности, обусловливающие область максимально эффективного использования. Независимо от конструкции и принципа работы, все приборы демонстрируют примерно одинаковую производительность.

Пластиковые насосы не слишком долговечны. Под воздействием солнечных лучей или резких температурных перепадов корпус может потрескаться и лопнуть. Оборудование придется спешно менять, а это – неизбежные материальные затраты

За один полный цикл возвратно-поступательного движения из скважины будет получено около литра жидкости. За минуту таким способом можно набрать от 20 до 40 литров воды. Более точная цифра зависит от того, насколько часто пользователь сможет поднимать/опускать рычаг-рукоятку.

Вид #1 — крыльчатые агрегаты

Ручной крыльчатый насос – это компактный прибор для откачивания воды из подземных источников глубиной 5-7 метров. Небольшие размеры позволяют применять устройство в технических целях на производствах, складах, базах и других участках, где нет возможности смонтировать более мощное и габаритное оборудование.

Конструкционно изделие состоит из корпуса с напорным и всасывающим патрубками. Крыльчатка с лопастями фиксируется на валу, крепко соединенном с рукояткой устройства. Верхний отсек прибора сохраняет постоянный объем даже при условии изменения положения крыльчатки.

Нижнюю часть рабочей камеры насоса на две части разделяют специальные перемычки. Два клапана стоят на лопастях насоса, а еще два, работающие в противовес им, размещаются на входе в нижнюю камеру.

К металлическому корпусу патрубки присоединяются посредством фланца или муфты. Через всасывающий отвод вода из скважины поступает в систему. Напорная часть подключается к точке разбора

В процессе воздействия на рукоятку пользователя, крыльчатка начинает вращаться. В рабочей камере формируются чередующиеся зоны повышенного давления и разрядки. Жидкость всасывается через входной патрубок и энергично выталкивается через напорный. Насосные клапаны обеспечивают перемещение воды по коммуникационным магистралям только в одном направлении.

Ручные насосы крыльчатого типа справляются с перекачкой довольно вязких жидкостей, но плохо переносят загрязненную жидкость. Не подходят для транспортировки воды, содержащей фрагменты жидкого топлива, спиртов, парафина, пищевых масел и любых абразивных материалов. Хорошо работают с чистыми неглубокими скважинами.

Часто могут использоваться в подвальных помещениях, где нет возможности разместить более мощное и громоздкое оборудование. По бюджетной цене продаются в корпусе из анодированного металла.

Бронзовые изделия стоят дороже, но отличаются исключительной коррозийной стойкостью, не теряют своих физических характеристик в период эксплуатации и не подвергаются деформации под воздействием прокачиваемых жидкостей

Среди моделей зарубежных производителей популярностью пользуются немецкие К1 и К2 с латунными клапанами и лопастями. Российский аналог РК2 реализуется по более высокой цене, но комплектуется крыльчатым механизмом из металла, склонного к коррозийным проявлениям.

Плюсы крыльчатых насосов: компактные габариты, способность к перекачке вязких жидкостей.

Из минусов: низкая производительность, высокая требовательность к чистоте воды, работа в скважинах небольшой глубины.

Вид #2 — насосы поршневого типа

Поршневые приборы пользуются широкой популярностью. Конструкционно состоят из цилиндрического корпуса, выполненного из пищевой нержавеющей стали. Внутри перемещается поршень, посредством штока закрепленный на рычаге-коромысле.

Эластичные фторопластовые уплотнители обеспечивают плотное прилегание поршневого диска к стенкам. Сверху располагаются обратные клапаны сферической формы.

Насосы такого типа создают давление на входе. Ставятся на 1 метр выше уровня земли. Монтируются на верхнюю часть обсадных коммуникаций таким образом, чтобы обратный клапан системы находился на выходе погруженной в отверстие водоподъемной трубы.

Используются там, где зеркало воды располагается высоко. Добывают воду из скважин до 10 метров. Из более глубоких источников поднять жидкость на поверхность не могут. Больших физических усилий для нажатия на рычажный механизм не требуют.

В процессе поступательного движения поршня клапан опускается и препятствует оттоку жидкости в обратном направлении. Вода под напором открывает встроенные клапаны и поднимается над поверхностью поршневого диска.

С течением времени уплотнители и прокладки насоса изнашиваются и не обеспечивают нужного уровня герметичности. Это существенно снижает производительность оборудования. Во избежание такой ситуации прибор нужно обслуживать и заменять вышедшие из строя комплектующие

В процессе возвратно-поступательного движения поршня клапан опускается и препятствует оттоку жидкости в обратном направлении. Вода под напором открывает встроенные клапаны и поднимается над поверхностью поршневого диска. Во время обратного хода дисковые клапаны закрываются, не давая воде стекать вниз.

Закаченный в систему воздух толкает жидкость под давлением вверх и в результате она выливается через выходную сливную трубку насоса.

В рейтинге наиболее продаваемых поршневых моделей верхние позиции занимают приборы из стали с оцинкованными болтами от российского производителя Watergood. Изделия зарубежных торговых марок пользуются меньшей популярностью.

Плюсы поршневых насосов: перекачивание как чистой, так и мутной воды с песком, пригодность для работы со светлыми нефтепродуктами, кислотами, растворителями, спиртами.

Еще один плюс заключается в простоте конструкции – так, насос поршневого типа можно изготовить в домашних условиях.

Основные минусы: отдельные модели требуют утепления на зиму, так как не могут эксплуатироваться, если температура окружающей среды опускается ниже +1 °C. Обычно эта информация указывается на сайте производителя и в сопроводительной технической документации прибора.

Вид #3 — штанговые (штоковые) устройства

Штанговые ручные насосы иногда называются штоковыми. Применяются там, где вода залегает на глубине 12-30 метров. Для всех остальных ручных моделей это – непосильная задача.

По конструкции приборы немного схожи с поршневыми агрегатами. В качестве основного рабочего узла здесь используются цилиндр и поршень с удлиненным окончанием. Помповая часть устройства располагается в водоносном слое.

Важно, чтобы нижний клапан штокового насоса всегда находился в воде. В процессе монтажа необходимо этот момент учесть и сделать так, чтобы во время откачки конструкция не оказалась выше реального уровня водного зеркала

Оборудование штангового типа монтируется непосредственно в скважину. Штоковая часть погружается в воду на глубину порядка 1 метра.

Перекачка воды начинается, когда человек приводит в движение рычажное устройство. Поршень опускается и нижний клапан закрывается. Образовавшееся давление открывает верхний клапан и жидкость перемещается в пространство над цилиндром.

В процесс подъема поршневого элемента вода закрывает верхний клапан, а разряжение, создавшееся под поршнем, открывает нижний клапан для всасывания воды.

Непременное условие для установки оборудования штангового типа – абсолютно прямая вертикальная скважинная шахта без изгибов. На наклонной местности применение таких приборов недопустимо

Наиболее актуально использовать штанговые насосы в условиях, когда вода залегает слишком глубоко для установки наружного электроприбора, диаметр скважины не позволяет смонтировать автоматический насос или отсутствует возможность подключения к электрической сети. Во всех других ситуациях тратиться на оборудование нецелесообразно.

Основное преимущество штанговых насосов — подъем жидкости с больших глубин. Компактный насос штокового типа для скважины глубиной до 15 м можно изготовить в домашних условиях. Рекомендуем ознакомиться с подробной инструкцией по изготовлению самодельных насосов из подручных материалов.

Из минусов покупных моделей сложность установки, громоздкость конструкции, большие усилия, требующиеся для прокачки, невозможность использовать агрегат в скважинах, размещенных на скосах или имеющих внутреннее искривление, высокий риск обрыва штанги.

Вид #4 — мембранное оборудование

Ручные мембранные или диафрагменные насосы очень выносливы. Одинаково успешно они могут качать чистую/загрязненную бытовую воду и дизельное топливо, имеющее в составе примеси. Даже при наличии в жидкости большого количества мелких частиц песка и абразивных элементов, все узлы работают безупречно.

Шаровые клапаны не занимают фиксированного места, не трутся друг о друга, а постоянно перекатываются. Это способствует самоочищению и сводит к нулю риск возникновения заклинивания.

Рабочее положение мембранного агрегата – вертикальное, ручкой вниз. К стене прибор крепится через зауженные части по бокам корпуса. Сверху располагается напорный патрубок, в нижней части всасывающий элемент. В случае нарушения целостности мембраны ее нужно заменить

Круглый корпус приборов делается из прочного пластика или отливается из высококачественного чугуна. Мембраны и клапаны производятся из маслобензостойкой резины. Оборудование служит годами и не выходит из строя. Подходит для эксплуатации только в неглубоких скважинах.

Использовать устройство можно не только для перекачивания воды любого качества, но и для отвода сточных или дождевых вод из погребов, подвалов, траншей и прочих участков, подвергшихся затоплению.

Среди покупателей пользуются спросом модели от датского концерна Grundfos и тайваньские насосы Ампика. Они продаются по оптимальной цене.

Среди плюсов износостойкость, нетребовательность к качеству перекачиваемой воды, оптимальный вес, лояльная стоимость, долговечность.

Основной минус — возможность работать в скважинах малой глубины (до 6 метров).

Рекомендации по выбору ручного насоса

Выбирая ручной насос, нужно прежде всего ориентироваться на глубину скважины. Если она составляет от 5 до 7 метров, с задачей справятся все разновидности портативных помповых приборов. Для источников, где зеркало воды находится на высоте до 10 метров, подойдет любое рычажное оборудование, кроме крыльчатого.

Поднять на поверхность жидкость с глубины до 30 метров сможет только ручной штанговый прибор. Но для этого скважина не должна иметь скосов или изгибов.

Со скважинами диаметром от 4 дюймов корректно работают ручные устройства всех типов. Пользователь выбирает и устанавливает ту модель, которая больше нравится визуально и подходит по стоимости

Вес рычажного оборудования составляет от 4 до 130 кг. Этот параметр имеет значение в момент транспортировки. Легкие изделия до 15 кг можно доставить к месту монтажа самостоятельно. Более тяжелые модели придется перевозить на автомобиле и пользоваться услугами наемных рабочих для погрузки/выгрузки.

При установке тяжелых ручных насосов тоже часто возникают проблемы. Обычно владельцу требуется сторонняя помощь при переноске и в процессе установки прибора. Желательно подумать об этом заранее и пригласить мастера либо воспользоваться услугами кого-то из родственников, друзей или знакомых.

Еще один важный элемент при выборе модели – это качество воды. Крыльчатые агрегаты в этом плане очень требовательны и не справляются с перекачкой жидкости, содержащей песок и примеси.

Если на участке проблема с чистотой воды, стоит предпочесть насосы поршневого, штангового или мембранного типа. Они нормально выполнят задачу и не выйдут из строя после прохождения по системе мелких абразивных частиц.

Вам нужен функциональный насос для откачки грязкой воды, а ручной вариант не подходит? Рекомендуем ознакомиться с лучшими автоматическими моделями, представленными на рынке и правилами выбора.

Если оборудование нужно только для эксплуатации в летний период, стоит рассмотреть насосы с пластиковым корпусом. Они продаются по более низкой цене, мало весят и считаются бюджетным вариантом. Но серьезных рабочих нагрузок не выдерживают и часто выходят из строя, не отработав даже одного сезона.

Изделия из тонкостенной пищевой стали считаются более выносливыми, чем пластиковые. Максимальный срок использования имеют чугунные и бронзовые приборы. Высокая цена в них компенсируется продолжительным эксплуатационным периодом, надежностью и стойкостью к проявлениям внешней среды. Все металлические агрегаты подходят для круглогодичного использования.

Внешний вид насоса тоже имеет значение. Желательно, чтобы он гармонично сочетался со всеми остальными элементами на участке и не портил окружающий пейзаж. Отдельные производители выпускают ручные насосы с эффектными рукоятками и стильными кранами. Такие изделия ценятся дороже, но полностью оправдывают стоимость, превращаясь из привычного элемента в декоративный объект.

Когда на участке несколько источников воды, есть смысл купить максимально легкий и удобный для переноски насос. Его можно будет устанавливать там, где жидкость требуется в определенный момент, а потом перемещать на другую точку

Чтобы насос всегда работал корректно и не ломался, за ним нужно ухаживать, очищать отдельные узлы и смазывать их специальными средствами. В некоторых моделях есть система самоочистки. Дополнительное обслуживание таким устройствам не требуется.

Если вы планируете много времени проводить на даче, то без автоматизации системы водоснабжения вам не обойтись. В таком случае рекомендуем ознакомиться с рейтингом насосных станций, пользующихся спросом у покупателей, и правилами выбора лучшей.

Выводы и полезное видео по теме

Технические характеристики и особенности поршневого ручного насоса с чугунным корпусом.

Принцип работы механизма ручного насоса поршневого типа.

Как работает штанговый насос. Реальный пользователь демонстрирует процесс добычи воды из скважины.

Использование ручного насоса – удачный выход из положения для владельцев дачных участков или загородных домиков временного проживания. Оборудование стоит недорого, легко монтируется, не требует подключения к электросети и подает воду из источников глубиной от 5 до 30 метров.

Рычажный насос работает в любых погодных условиях и выдерживает интенсивную эксплуатацию. Может применяться для организации дополнительной точки раздачи воды на территориях, где основное водоснабжение находится далеко от мест полива.

Используете насос ручного типа на своей даче? Покажите в комментариях свою модель насоса, поделитесь впечатлением от его использования. Или только присматриваетесь к этому варианту насосного оборудования, оценивая его плюсы и минусы? Если у вас возникли вопросы по выбору подходящей разновидности ручного насоса, не стесняйтесь спросить совет у наших экспертов и других посетителей сайта. Форма обратной связи расположена внизу под этой публикацией.

Источник sovet-ingenera.com

Насосы для воды поршневые ручные — своими руками, как работает

Насос для перекачки жидкости непременно поможет решить ряд важных хозяйственных задач – с его помощью можно выкачать воду из колодца или скважины или избавиться от большого количества воды в затопленном подвале. Многие современные модели насосов зачастую отпугивают покупателей своей высокой стоимостью. К счастью, самостоятельно сделать ручной насос для жидкости гораздо проще, чем кажется. Давайте рассмотрим особенности и порядок изготовления устройства своими руками.

Из чего состоит и как работает ручной насос?

Перекачивающие насосы ручные имеют практически одинаковую конструкцию. Главное отличие между ними заключается в основном действующем элементе, который отвечает за стабильную перекачку воды. Рассмотрим устройство прибора для перекачки жидкости на примере поршневого насоса.

Основным элементом, который отвечает за исправную перекачку воды в устройстве такого насоса, выступает поршень, расположенный на штоке. Как только ручной насос для воды запускается, поршень начинает цикличные движения сверху вниз и наоборот, передвигаясь, при этом, по металлическому корпусу прибора.

Во внутренней полости поршня расположены обратные клапаны, препятствующие свободному оттоку воды обратно в колодец или скважину. Удерживающий поршень шток крепится к рычагу-ручке посредством шарниров. Нажимая на ручку, насос запускается, и начинает перекачивать воду. К средней части с обратной стороны корпуса прибора крепится выходной шланг, из которого выкачиваемая вода выталкивается в ведро или другую подготовленную емкость.

Ручной вакуумный насос с такой конструкцией может успешно применятся для выкачивания воды из скважин и колодцев, максимальной глубиной не более 10 м. Монтировать такого рода прибор следует не ниже, чем на расстоянии 1 м от поверхности почвы. В целях увеличения эффективности ручного насоса, его можно дополнить электрическим насосом, оборудованным отдельным выходным шлангом. Входной шланг электрического прибора следует опустить в толщу откачиваемой грунтовой воды на глубину примерно 6 см. Используя вместе с двумя насосами правильно обустроенную систему из пластиковых труб, качественный запорный вентиль и несколько фильтрующих элементов, владелец участка сможет использовать перекачиваемую воду не только в целях полива огорода, но и для питья или приготовления пищи.

Виды ручных насосов для перекачки воды

Поршневой насос – это один из наиболее популярных приборов, используемых для регулярного выкачивания воды из колодца или имеющейся скважины. Однако помимо конструкций, в основу которых вложен поршень, существуют и другие виды ручных агрегатов. К ним относятся:

• мембранные насосы – в устройство таких приборов входят самоочищающиеся клапаны, благодаря чему агрегаты этого типа можно успешно использовать для откачки воды высокой степени загрязнения. Мембранный насос не оснащен трущимися между собой деталями, благодаря чему пожарный или хозяйственный прибор способен прослужить длительное время без поломок. Чаще всего мембранный ручной насос для грязной воды оборудуется чугунным корпусом, а также резиновыми клапанами и мембранами. Для исправной работы такой прибор следует устанавливать в вертикальном положении;
• роторные насосы – в проточной части таких приборов располагается диск, который начинает вращаться при запуске конструкции. Роторный насос может оснащаться одним или несколькими дисками, которые способны успешно перекачивать не только чистую, но и грязную воду. При работе прибора скорость вращения дисков достаточно низкая, однако максимально стабильная, благодаря чему насос роторного типа можно успешно применять для системы отопления частного дома;
• штанговые насосы – приборы этого типа используются преимущественно для выкачивания воды из глубины до 30 м. Эти насосы оборудуются узким ударопрочным корпусом, благодаря чему их можно опускать в шахты, не опасаясь за поломку агрегата;
• крыльчатые насосы – ручные агрегаты этого типа применяются исключительно с целью перекачивания чистой воды, в составе которой полностью отсутствуют пищевые масла, парафин или абразивные частицы. Принцип действия таких насосов довольно простой – при запуске прибора начинает вращаться крыло, которое приводит в действие всасывающий элемент. Последний начинает втягивать жидкость, которая, под воздействием крыла, проталкивается к выходному шлангу насоса.

Несмотря на наличие нескольких видов ручных насосов, в хозяйстве чаще всего используются агрегаты поршневого типа. Это объясняется их надежностью, износостойкостью и довольно высокой производительностью.

Как сделать ручной насос для воды своими руками?

Непосредственно перед тем, как приступить к изготовлению надежного ручного насоса, потребуется внимательно изучить схему, которая подскажет правильный способ монтажа той, или иной детали.

Для изготовления самодельного насоса высокого давления следует строго придерживаться определенной технологии. Рассмотрим порядок действий при сборке агрегата поршневого типа. Алгоритм изготовления выглядит следующим образом:

1. Сначала механический агрегат нужно оснастить корпусом. В этих целях лучше всего подойдет корпус цилиндра или гильза старого дизельного мотора. В крайнем случае, можно воспользоваться обыкновенной металлической трубой. Используемый корпус должен обладать длиной в 60–80 см и шириной не менее 8 см. Хорошим методом изготовления корпуса станет использование в этих целях токарного станка. Посредством его использования обработанные внутренние стенки трубы получаться максимально гладкими. При использовании металлического отрезка все неровности его внутренней полости потребуется снять шабером. Изготавливаемый корпус может быть не только круглым, но и иметь квадратную форму. Главное, чтобы по всей его длине он имел одинаковое сечение;
2. Изготавливаемый для насоса поршень в обязательном порядке должен иметь ту же форму, что и корпус прибора. Изготавливаемый поршень должен свободно перемещаться внутри корпуса. Готовую деталь следует прикрепить к штоку при помощи прочной запорной шпильки и сделанной резьбы;
3. Далее нижнюю крышку потребуется соединить с изготовленным ранее клапаном и закрепить в предусмотренном месте в конструкции изготавливаемого ручного насоса. В боковой части изготовленного ранее корпуса следует проделать отверстие для монтажа выходного шланга;
4. Для изготовления входного шланга можно использовать трубки из плотной жесткой резины, укрепленные стальными пружинистыми элементами. Нередко в качестве шлангов используются плотные пластиковые трубы;
5. Одними из наиболее важных элементов ручного насоса являются обратные клапаны. Чем лучшего качества эти детали – тем выше производительность изготавливаемого насоса. Очень важно уделить внимание предварительной притирке используемых клапанов внутри конструкции;
6. Шток и предусмотренный выходной водяной патрубок в устройстве насоса должны обладать такой длиной, чтобы была возможность углубить ручной насос на глубину примерно в 1 м внутрь скважины. При изготовлении надежного ручного насоса также потребуется закрепить на шарнире ручку, которая должна быть соединена с дюралюминиевым или алюминиевым не гнущимся штоком. С этой целью с выходной стороны подъемной штанги нужно просверлить отверстие и вставить внутрь него болт. Далее болт следует провести сквозь ручку и закрепить с обратной стороны ручки гайкой, имеющей штопорную шпильку. Чтобы ручка самостоятельно возвращалась в свое изначальное положение, к ее короткой части потребуется прикрепить пружину так, чтобы ее нижняя сторона была зафиксирована на корпусе изготавливаемого ручного насоса при помощи винта.

Изготовленный таким образом переносной насос обладает хорошей производительностью и может успешно использовать для регулярного перекачивания чистой и грязной воды из вырытой скважины или имеющегося колодца, максимальной глубиной до 10 м.

Правила эксплуатации самодельного ручного насоса

Для того чтобы изготовленный своими руками прибор прослужил как можно больше времени, следует придерживаться определенных рекомендаций по его применению. При использовании агрегата необходимо:

• внимательно следить за глубиной погружения шланга и уровнем перекачиваемой воды. Если вода в скважине постепенно заканчивается, то входной шланг ручного насоса потребуется регулярно погружать вглубь жидкости. В противном случае детали прибора будут поддаваться повышенному трению, и быстрее выйдут из строя;
• регулярно извлекать ручной насос из воды, разбирать и тщательно очищать его от мусора и песка. Это улучшит качество воды и поможет избежать ускоренного износа основных элементов агрегата;

• 1 раз в 1–2 месяца полностью менять герметик, который наноситься на швы между корпусом и крышками ручного насоса. Таким образом, вы предотвратите просачивание воды из него обратно в скважину;
• 1 раз в 2–3 месяца менять обратные клапаны. При регулярной работе эти детали разрушаются, особенно, если в конструкции прибора используются металлические клапаны, которые постоянно поддаются воздействию коррозии;
• регулярно проверять целостность шлангов, которые поддаются сильному износу в тех случаях, если для перекачки используется загрязненная вода.

Постоянно придерживаясь этих простых правил, вы существенно увеличите сроки применения самодельного ручного насоса, и он не выйдет из строя в самое неподходящее время.

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

HAND WELL PUMP, Ручной насос для глубоких скважин для АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ, DIY KIt

HAND WELL PUMP, Ручной насос для глубоких скважин для АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ, DIY KIt

ручной насос для глубоких скважин

ручная вода
хорошо ручной насос

ручной насос для колодца

мелкий колодец рука
насосы

ручной насос для колодца

Как получить воду из колодца без электричества

Учитывая, что большинство стихийных бедствий могут вызвать серьезные перебои в водоснабжении и важность воды для выживания, установка колодца — отличная идея.Из всех возможных источников воды, наличие колодца на вашем собственном участке — самый безопасный источник, который вы можете иметь. Даже в этом случае, если сеть выйдет из строя, эта вода может оказаться вне досягаемости, если вы не примете надлежащих мер предосторожности.

Есть два основных типа колодцев — мелкие колодцы и глубокие колодцы. Неглубокие колодцы обычно не превышают 25 футов или около того. В эту категорию попадают многие «самодельные» колодцы. Хотя они могут не обеспечивать такой хорошей воды, как та, которую вы можете получить из глубокого колодца, их намного проще установить.У них также есть то преимущество, что воду можно откачивать из них с помощью насоса на поверхности, который откачивает воду всасыванием.

Глубокие колодцы не могут использовать всасывающий насос для забора воды просто потому, что никто не может построить насос с достаточным всасыванием, чтобы всасывать воду так далеко вверх по трубе. Вместо этого в нижней части обсадной колонны колодца установлен водостойкий насос. Этот тип насоса может работать с достаточно глубокими насосами.

Оба типа насосов, которые я только что упомянул, имеют электрический привод.На сегодняшний день это самый простой из существующих скважинных насосов. Однако эти электронасосы без электричества не годятся. Чтобы откачать воду из ваших насосов в ситуации отсутствия электросети, вам понадобится либо какой-то источник электричества, либо вам понадобится насос, который приводится в действие каким-либо другим способом.

Конечно, если вы производите собственную электроэнергию с помощью ветряных турбин или солнечных батарей, вы сможете управлять насосом своей скважины, даже если нет другого доступного источника энергии.Все, что вам нужно сделать, это отключить насос от обычного источника питания и подключить его к своему источнику питания, чтобы он продолжал работать. Это даже тот случай, когда высокая стоимость эксплуатации генератора будет оправдана. Однако, если вы не производите электроэнергию, вы снова возвращаетесь к исходной точке, и вам нужен другой способ забора воды из колодца.

Проверьте свой уровень воды

Позвольте мне рассказать вам секрет; даже если у вас есть глубокий колодец с насосом на дне, уровень воды в нем может быть не таким глубоким, как вы ожидаете.Колодцы часто пробуриваются намного глубже, чем необходимо, чтобы найти воду, потому что вода, которая может быть найдена глубже, обычно лучше воды, чем та, которую можно найти близко к поверхности. Другими словами, даже если у вас есть колодец глубиной 300 футов, поверхность воды может быть только на 25 футов ниже уровня земли.

Используйте силу солнца, когда электричество отключается…

Легко проверить, насколько близко к поверхности находится вода в вашем колодце; все, что вам нужно, это пустая бутылка от таблеток и немного веревки.Поместите несколько камешков или металлических орехов в бутылку с таблетками, чтобы придать ей немного веса, и надежно привяжите к ней конец веревки. Только не добавляйте в него достаточно веса, чтобы бутылка не плавала. Начните выпускать веревку, опуская бутылку с таблетками в лунку. Когда веревка провисает, вы нашли воду.

Отметьте на своей веревке место, где бутылка с таблетками ударилась о воду, и вытащите ее. Измерение того, сколько струны вы выпустили, позволит вам узнать, как далеко вода поднимается в обсадной колонне вашего колодца.Имейте в виду, что вытягивание воды из колодца снижает уровень воды в нем. Так что, если вы только что пропустили воду, ваш нормальный уровень воды может быть еще выше.

Старый резерв — ручной скважинный насос

Если у вас уровень воды на 25 футов или меньше ниже поверхности, то вы можете использовать ручной скважинный насос, чтобы откачать воду из него. Вы, наверное, видели это; скрипучий чугунный насос, который использовался на Старом Западе (и в других местах). Вы все еще можете получить их сегодня по довольно разумной цене.

Электронасос, установленный в вашем колодце, не помешает вам использовать ручной насос этого типа. Если ваша скважина является глубокой, она, вероятно, будет иметь четырехдюймовую обсадную трубу. Помимо воды, единственное, что занимает место в корпусе колодца, — это шнур питания и шланг, по которому вода поднимается на поверхность. Для ручного насоса достаточно места для всасывающего шланга. Если в вашей скважине есть двухдюймовая обсадная колонна с насосом для поверхностного монтажа, вам, вероятно, придется вытащить всасывающую трубу, чтобы вставить в нее шланг для ручного насоса.

Постройте аварийный насос

Существует ряд конструкций самодельных скважинных насосов, обычно сделанных из трубы из ПВХ. Все они работают либо за счет принудительного вытеснения (вода в колодце занимает пространство поршня), либо за счет вакуума (создавая источник вакуума для втягивания воды вверх по шлангу или трубе). Из этих двух насосов объемный поршневой насос будет забирать воду с более глубокого уровня, чем вакуумный насос; однако вакуумный насос построить проще.

Есть два ключа к созданию любого типа вакуумного насоса.Первый — это пара обратных клапанов. Они позволяют воде течь в одном направлении, но не позволяют ей течь в противоположном направлении. Направление, по которому будет течь вода, указано на боковой стороне клапана. Назначение обратных клапанов — гарантировать, что вода, которая поднимается из колодца, не уходит обратно вниз. Другой важный момент — хорошее уплотнение поршня, создающее вакуум. Если поршень не имеет хорошего уплотнения, вы потратите много энергии на перекачку с очень небольшой прибылью.

Более толстые уплотнения работают лучше, чем тонкие, так как они не складываются под давлением. В более глубоких насосах особенно полезно использовать несколько уплотнений, так как они будут лучше следить за тем, чтобы давление не заставляло уплотнение складываться, позволяя воздуху проходить.

Самый простой способ сделать вакуумный насос для скважины — это Т-образная конфигурация, когда Т-образный насос лежит на боку, так что вакуумная секция смещена в сторону от линии скважины. Это должно быть между двумя обратными клапанами, чтобы вода могла подниматься по всасывающей трубе насоса на такте всасывания, а затем выталкивать конец насоса на обратном ходе.

Оба обратных клапана должны быть направлены в одном направлении, в котором вода поднимается из колодца, как показано стрелками на рисунке. Всасывающая трубка может быть пластиковой или гибкой. Чем тоньше общий диаметр трубки, тем проще ее будет использовать, но чем больше диаметр, тем больше воды она будет набирать за каждый ход; однако с насосом будет труднее работать. Для большинства людей труба из ПВХ диаметром 3/4 дюйма является хорошим насосом.

Диаметр основной трубы из ПВХ для всасывающей трубки, обратных клапанов и выпускного отверстия не должен быть того же размера, что и плунжерная трубка и шток.Поскольку плунжерная трубка и шток определяют объем воды, забираемой за один ход, имеет смысл сделать их немного больше, чем всасывающая трубка.

Шток поршня толкает резиновое уплотнение или поршень внутрь и из трубки поршня. Он должен плотно прилегать к насосу. Хотя есть много разных мест, где можно вырезать резину для этого уплотнения, я обнаружил, что внутренняя подошва старых резиновых сандалий работает хорошо. Точно так же резину шлепанца можно разрезать для уплотнения.

Шток поршня должен быть немного меньше внутреннего диаметра трубки поршня, чтобы он мог свободно перемещаться. Однако он не должен быть намного меньше, так как он должен поддерживать уплотнение. Для этого хорошо подойдет дюбель из твердой древесины. Прикрепите уплотнение к концу плунжера винтами из нержавеющей стали, чтобы они не ржавели. Избыточный шток поршня может работать как ручка, или вы можете прикрепить к нему ручку.

Когда шток плунжера втягивается, в насосе создается разрежение, вытягивающее воду из колодца.Верхний обратный клапан гарантирует, что всасываемый воздух не уходит впустую, а нижний обратный клапан не дает воде вернуться обратно в колодец. Следите за тем, чтобы шток плунжера не был полностью втянут из насоса, иначе всасывание будет потеряно, и вода выльется из открытого конца трубки плунжера.

Если толкать шток поршня обратно в трубку, вода проталкивается вверх мимо верхнего обратного клапана. Поскольку нижний обратный клапан будет закрыт, вода не вернется обратно в колодец.

Этот простой насос позволит вам получать достаточное количество воды из колодца даже без электроэнергии. Будьте осторожны с расходом воды, так как потребуется время, чтобы набрать достаточно воды, чтобы наполнить ведро. Тем не менее, у вас будет практически безграничный запас воды, если вы потратите время и энергию на работу своего насоса.

Подпишитесь на еженедельную рассылку Off The Grid News и будьте в курсе важных для вас вопросов

Самодельный гидравлический поршневой насос для воды для скота

Одним из наиболее сложных аспектов развития пастбищ и пастбищ является обеспечение доступа скота к надежному водоснабжению.В некоторых случаях существующие ручьи, ручьи или пруды обеспечивают домашний скот питьевой водой. Когда поверхностный источник воды недоступен, можно пробурить скважины и установить насосы для обеспечения водой животных. В некоторых случаях поверхностная вода может быть доступна, но недоступна для домашнего скота из-за проблем с качеством воды, крутых спусков или проблем с ограждением.

Обеспечение источника электроэнергии в таком месте для насоса может быть дорогостоящим. Использование насоса с приводом от двигателя внутреннего сгорания может потребовать осмотра и внимания несколько раз в день, а также регулярной подачи топлива.Носовые насосы и стропные насосы могут быть эффективно использованы в некоторых из этих ситуаций, но эти насосы не будут работать, если разница высот между источником воды и пастбищем превышает двадцать футов. Насосы на солнечной энергии — отличный вариант, но они могут быть дорогими в зависимости от расхода и давления, необходимых в системе.

Рис. 1. Самодельный гидроцилиндр 3/4 дюйма с фитингами из ПВХ. Во время работы вода течет справа налево. Изображение предоставлено W.Брайан Смит, Университет Клемсона.

Одним из возможных решений для обеспечения домашнего скота питьевой водой в удаленных местах является гидроцилиндровый насос. Сообщается, что первая разработка гидроцилиндра была завершена Джоном Уайтхерстом в 1772 году, и первая автоматическая версия гидроцилиндра была разработана Джозефом Монгольфье в 1796 году. ¹ Различные компании в Англии и Соединенных Штатах имеют производит чугунные версии гидроцилиндров с начала 1800-х годов.Гидравлические поршневые насосы могут поднимать воду на значительную высоту и не требуют внешнего источника энергии.

Продаваемые на рынке гидроцилиндры служат десятилетиями, но они довольно дороги. Простой самодельный гидроцилиндр из ПВХ (поливинилхлорида) (рис. 1) может быть построен за 150–200 долларов в зависимости от материальных затрат в вашем районе и размера построенного насоса. Эти самодельные насосы прослужат несколько лет, если не дольше, и могут позволить фермеру увидеть, как такой насос будет работать, прежде чем вкладывать средства в более дорогую коммерческую установку.

Работа гидравлического поршневого насоса

Гидравлические поршневые насосы работают за счет давления, создаваемого ударной волной «гидроудара». Любой движущийся объект обладает силой инерции. Энергия требуется, чтобы привести объект в движение, и энергия также потребуется, чтобы остановить движение, причем больше энергии требуется, если движение начинается или останавливается быстро. У потока воды в трубе также есть инерция (или импульс), которая сопротивляется резким изменениям скорости. Медленное закрытие клапана позволяет этой инерции со временем рассеиваться, вызывая очень небольшое повышение давления в трубе.Очень быстрое закрытие клапана вызовет скачок давления или ударную волну, когда поток воды остановится, который движется обратно по трубе — так же, как остановка поезда, когда отдельные вагоны поезда ударяют по муфте перед ними в быстрой последовательности, когда тормоза применяемый. Чем быстрее закрывается клапан, тем сильнее создается ударная волна. Более быстрый поток воды также вызовет более сильную ударную волну, когда клапан закрыт, поскольку задействована большая инерция или импульс. Более длинная труба по той же причине вызовет более сильную ударную волну.

Гидравлический плунжер использует поток воды без давления в трубе, проходящей от источника воды к насосу (называемой «приводной» трубой). Этот поток создается путем размещения гидроцилиндра на некотором расстоянии ниже источника воды и прокладки приводной трубы от источника воды к насосу. Гидравлический цилиндр оснащен двумя обратными клапанами, которые являются единственными движущимися частями в насосе.

На рисунках 2-6 ​​представлены пошаговые иллюстрации, поясняющие, как работает гидроцилиндровый насос.

Рисунок 2. Шаг 1: Вода (синие стрелки) начинает течь через приводную трубу и выходит из «сливного» клапана (№ 4 на схеме), который изначально открыт. Вода течет все быстрее и быстрее по трубе и выходит из сливного клапана. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Рисунок 3. Шаг 2: В какой-то момент вода движется через сливной клапан (№4) так быстро, что толкает заслонку клапана вверх и захлопывает ее. Вода в трубе двигалась быстро и имела значительный импульс, но весь вес и импульс воды останавливались закрытием клапана.Это создает скачок высокого давления (красные стрелки) на закрытом сливном клапане. Пик высокого давления выталкивает немного воды (синие стрелки) через обратный клапан (№ 5 на схеме) в напорную камеру. Это немного увеличивает давление в этой камере. «Скачок» давления в трубе также начинает двигаться от сливного клапана вверх по приводной трубе (красные стрелки) со скоростью звука и сбрасывается на входе в приводную трубу. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Рисунок 4. Шаг 3: После того, как волна высокого давления достигает входа в приводную трубу, «нормальная» волна давления (зеленые стрелки) возвращается по трубе к сливному клапану. Обратный клапан (# 5) может все еще немного приоткрыт в зависимости от противодавления, позволяя воде попадать в напорную камеру. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Рисунок 5. Шаг 4: как только волна нормального давления достигает сливного клапана, волна низкого давления (коричневые стрелки) проходит вверх по приводной трубе, что снижает давление на клапанах и позволяет сливному клапану открыться. и обратный клапан (# 5), чтобы закрыть.Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Рисунок 6. Шаг 5: Когда волна низкого давления достигает впускного отверстия приводной трубы, волна нормального давления проходит по приводной трубе к клапанам. Нормальный поток воды из-за того, что источник воды возвышается над гидроцилиндром, следует за этой волной давления, и начинается следующий цикл. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона. Цикл гидроцилиндрового насоса, описанный на рисунках 2-6, может повторяться от сорока до девяноста раз в минуту в зависимости от перепада высоты до гидроцилиндра, длины приводной трубы от источника воды до гидроцилиндра и используемого материала приводной трубы.Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Типовые установки гидроцилиндрового насоса

Рис. 7. Типичная установка гидроцилиндра гидроцилиндра с отмеченным (a) приводной трубой, (b) нагнетательной трубой и (c) размещением гидроцилиндрового насоса. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

В своей простейшей форме установка гидроцилиндрового насоса включает в себя приводную трубу для подачи воды от источника воды к насосу, гидроцилиндровый насос и нагнетательную трубу для забора воды от насоса к желобу или месту, где вода течет. необходимо (рисунок 7).

Размер приводной трубы определяет фактический размер насоса, а также определяет максимальную скорость потока, которую можно ожидать от насоса. Поскольку эффективность насоса зависит от захвата как можно большей части ударной волны гидроудара, лучшим материалом для приводной трубы для установки гидроцилиндра является стальная оцинкованная труба. Большинство животноводов вместо них используют трубы из ПВХ из-за более низкой стоимости и сложности установки и сборки стальных оцинкованных труб. Гидравлические плунжерные насосы, использующие приводную трубу из ПВХ, будут работать хорошо, но эластичность трубы позволит частично рассеять ударную волну гидравлического удара при расширении стенки трубы.Если для установки приводной трубы используется труба из ПВХ, выбирайте трубы из ПВХ с более толстой стенкой. Труба из ПВХ сортамента 80 будет лучшим выбором, а труба из ПВХ сортамента 40 — второстепенным.

Лучшая установка приводной трубы — это разместить трубу на постоянном уклоне от источника воды до гидроцилиндра, без изгибов или изгибов, и закрепить ее болтами и / или гальванизированными анкерами к крупным камням или бетонным площадкам для предотвращения движение. Это позволило бы наиболее эффективно развить ударную волну.Компания Gravi-Chek предлагает оптимальный уклон ведущей трубы — это один фут падения на каждые пять футов длины, что соответствует уклону 20%. ² Однако это не всегда практично в системах водоснабжения домашнего скота. Плунжерный насос будет работать с трубопроводом, который не установлен на постоянном уклоне, если все уклоны трубопроводов либо ровные, либо направлены вниз к насосу (рис. 8). В приводной трубе не должно быть «горбов» или точек установки вверх-вниз, так как это позволит воздуху захватывать трубу, что позволит рассеять ударную волну.

Рис. 8. Приводная труба из ПВХ, помещенная в русло ручья. Оцинкованная сталь не использовалась из-за топографии и геометрии станины. Гидравлический поршневой насос работал хорошо, но каждый изгиб позволял рассеять крошечную часть ударной волны. Прямая оцинкованная стальная труба захватила бы большую ударную волну и обеспечила бы большее давление. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Если необходимо сделать выбор между установкой приводной трубы с постоянным уклоном и использованием более жесткой приводной трубы (например, из оцинкованной стали), выберите более жесткую приводную трубу.Это будет иметь большее влияние на производительность насоса, чем наклон приводной трубы.

Входной патрубок приводной трубы должен быть установлен на глубине не менее шести дюймов ниже поверхности воды. Если впускное отверстие установлено чуть ниже поверхности воды, поток воды в трубу в начале каждого цикла может создать водоворот или водоворот, который может втягивать воздух в трубу. Это вихревое действие обычно требует больше времени для развития, чем ожидаемое время цикла от полсекунды до одной секунды, но оно может развиваться.Также неплохо разместить какой-либо экран в виде большого шара или шара (двенадцать дюймов или более в диаметре) над входом в приводную трубу, чтобы исключить попадание мусора, мелких земноводных и мелких рыб. Большой размер экрана предотвратит ограничение потока воды в трубу, а также может помочь предотвратить развитие водоворотов.

Существует диапазон допустимых длин приводных труб для каждого размера трубы. Если приводная труба слишком короткая или слишком длинная, волна давления, которая позволяет насосу работать, не будет развиваться должным образом.

Публикация «Гидравлические тараны для поения скота вне реки» дает следующие уравнения, разработанные Н. Г. Калвертом для минимальной и максимальной длины приводной трубы. ³

Минимальная длина приводной трубы:

L = 150 x диаметр приводной трубы

Максимальная длина приводной трубы:

L = 1000 x диаметр приводной трубы

Например, если использовалась 1-дюймовая приводная труба, минимальная рекомендуемая длина была бы (150 x 1 дюйм =) 150 дюймов или 12.5 футов; максимальная рекомендуемая длина будет (1000 x 1 дюйм =) 1000 дюймов или 83,3 фута. В таблице 1 приведены образцы минимальной и максимальной длины приводной трубы для различных размеров приводной трубы.

Таблица 1. Минимальная и максимальная рекомендуемая длина приводной трубы в зависимости от диаметра приводной трубы (округлено до целых футов).

Литература компании Rife Ram предлагает другой метод выбора длины приводной трубы. ⁴ Метод Райфа не учитывает размер трубы, а основан исключительно на вертикальном перепаде высоты или падении от источника воды до гидроцилиндра. Значения представлены в таблице 2.

Таблица 2. Рекомендуемая длина приводной трубы с учетом перепада высот.

Рисунок 9. Установка гидроцилиндрового насоса с напорной трубой (а) и подающей трубой (b) для обеспечения протяженности трубопровода от источника воды до места расположения напорного насоса. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Рекомендации Райфа в таблице 2 поддерживают заданный уклон трубы для каждого диапазона перепадов высот. Любой метод (таблица 1 или таблица 2) может использоваться для определения длины магистрали; удовлетворение обоих методов может обеспечить наилучшую производительность поршневого насоса.

Существуют решения по установке, если максимально допустимая длина приводной трубы недостаточно велика для достижения источника воды от места размещения гидроцилиндра гидроцилиндра.Один из вариантов — установить «стояк» на максимальном расстоянии приводной трубы от гидроцилиндра (рис. 9). Эта напорная труба должна быть на три размера больше, чем приводная труба, и должна быть открытой вверху, чтобы в этой точке могла рассеяться ударная волна гидроудара. Напорную трубу следует устанавливать вертикально, так чтобы верх напорной трубы находился примерно на фут выше уровня источника воды. Подающий трубопровод, который должен быть как минимум на один размер больше, чем приводная труба, затем проходит от этой точки к источнику воды.

Определение перепада или падения высоты

Рис. 10. Использование плотницкого уровня и мерной палки для определения перепада высот от источника воды до предполагаемого места расположения гидроцилиндра гидроцилиндра. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Гидравлические поршневые насосы работают в зависимости от высоты падения или падения от источника воды до места, где находится подъемный насос. Количество капель определяет производительность гидроцилиндра. Степень падения или падения, доступного в данном месте, можно измерить с помощью мерной палки и плотнического уровня.Начните с того места, где будет размещен гидроцилиндр. Держите мерную линейку вертикально, упираясь одним концом в землю. Поместите плотницкий уровень на мерную линейку, держа ее ровно, так чтобы верхняя часть совпадала с верхней частью измерительной линейки. Посмотрите вдоль верхней части уровня плотника на склон, ведущий к водопроводу, и, глядя вдоль верхней части уровня, выберите место на склоне (рис. 10). Эта точка — это высота измерительной линейки над начальной точкой. Переместитесь в это место и повторите процесс наблюдения, продолжая подниматься по склону после каждого наблюдения, пока не будет достигнута подача воды.Подсчитайте, сколько раз измерительная линейка была помещена на землю, умножьте это число на длину измерительной линейки, добавьте любое частичное измерение стержня для последнего визирования (см. Рисунок 10), и результатом будет падение высоты или падение с высоты. источник воды к месту расположения гидроцилиндра.

Производительность гидравлического поршневого насоса

Гидравлические поршневые насосы очень неэффективны, обычно перекачивая только один галлон воды на каждые восемь галлонов воды, проходящих через гидроцилиндр. Однако они будут качать воду на десять футов (или более в некоторых случаях) вертикальной отметки на каждый фут перепада высоты от источника воды до гидроцилиндра.Например, если имеется перепад высот на семь футов от источника воды до гидроцилиндра, пользователь может ожидать, что гидроцилиндр будет перекачивать воду на высоту до семидесяти футов или более по вертикали над гидроцилиндром. Чем выше высота подачи, тем меньше подача воды в насосе — чем выше разница высот между гидроцилиндром и выпускным отверстием нагнетательной трубы, тем меньше будет подаваемый поток воды.

В литературе компании по производству гидравлических двигателей

Rife приводится следующее уравнение для расчета расхода гидроцилиндра гидроцилиндра. ⁴

D = 0,6 x Q x F / E

В этом уравнении Q — доступный расход привода в галлонах в минуту, F — падение в футах от источника воды до гидроцилиндра, E — высота от гидроцилиндра до выпускного отверстия для воды, а D — расход воды подача воды в галлонах в минуту. 0,6 — это коэффициент полезного действия, который может несколько отличаться между различными поршневыми насосами. Например, если скорость потока двенадцать галлонов в минуту доступна для работы гидроцилиндрового насоса (Q), насос помещается на шесть футов ниже источника воды (F), и вода будет закачиваться на высоту двадцати футов до точка выхода (E), количество воды, которое может быть перекачано с помощью поршневого насоса подходящего размера, составляет:

0.6 x 12 галлонов в минуту x 6 футов / 20 футов = 2,16 галлона в минуту

Тот же насос с тем же потоком привода будет обеспечивать меньший поток, если воду необходимо перекачивать на большую высоту. Например, используя данные из предыдущего примера, но увеличивая высоту подъема до сорока футов (E):

0,6 x 12 галлонов в минуту x 6 футов / 40 футов = 1,08 галлона в минуту

Скорость подачи насоса Q всегда будет определяться размером приводной трубы, длиной приводной трубы и высотой источника воды над гидроцилиндром.

В Таблице 3 используется уравнение Райфа для перечисления некоторых диапазонов расхода для различных размеров гидроцилиндров на основе потерь на трение, обнаруженных в трубах из ПВХ Schedule 40.Диапазоны расхода насоса в таблице основаны на падении (F) на пять футов высоты и подъеме на высоте (E) на двадцать пять футов. Изменение значений E или F изменит ожидаемую производительность гидроцилиндра.

Таблица 3. Типичный расход самодельного гидроцилиндра.

Примечание : Значения основаны на двадцати пяти футах подъема и пяти футах высоты падения.

Некоторые из значений производительности, перечисленных в таблице 3, довольно малы, но даже поршневой насос 3/4 дюйма со временем подаст значительное количество воды. Гидравлические поршневые насосы работают двадцать четыре часа в сутки, семь дней в неделю, поэтому даже при минимальной подаче насоса 3/4-дюймовый поршневой насос будет обеспечивать (0,10 галлона в минуту x 60 минут x 24 часа =) 144 галлона воды в день. , что обеспечило бы ежедневную потребность в воде от четырех до пяти голов крупного рогатого скота по 1200 фунтов стерлингов.

Если требуется больший поток, можно использовать гидравлический цилиндр большего размера или другой гидравлический цилиндр может быть установлен с отдельной приводной трубой, а затем подсоединен к той же нагнетательной трубе, ведущей к желобу для воды, пока в нем имеется достаточный поток воды. источник воды для удовлетворения этого спроса.

Рисунок 11. Принципиальная схема самодельного гидроцилиндра. Конструкция 1. Таблица 4 содержит описания элементов. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Самодельный гидроцилиндр — конструкция 1

Существует ряд конструкций самодельного гидроцилиндра. У Уорикского университета есть отличные конструкции, разработанные для использования в развивающихся странах, где стандартные детали водопровода могут быть недоступны. ⁵

В этой публикации будут рассмотрены два похожих дизайна.Первый дизайн был разработан Марком Риссом из Университета Джорджии и представлен Фрэнком Хеннингом в публикациях Службы распространения знаний Университета Джорджии № ENG98-002 ³ и № ENG98-003. ⁶ На рисунке 11 представлена ​​схема конструкции, а в таблице 4 представлен перечень деталей для гидроцилиндра диаметром 1 1/4 дюйма.

Таблица 4. Описание материалов гидроцилиндров, представленных на рисунке 11.

Это очень простая конструкция, требующая только сборки основной сантехнической арматуры.Воздушная камера (№ 14–16) действует как напорный резервуар для скважины, используя сжимаемый воздух, захваченный в резервуаре, для амортизации ударных волн и обеспечения постоянного выходного давления. Однако воздух, первоначально захваченный в этой воздушной камере, со временем будет поглощаться водой, протекающей через насос. Когда это происходит, во время каждого цикла будет гораздо более выражен удар по насосу и трубопроводу (это состояние описывается как насос с заболачиванием), что приведет к усталости материала и отказу. Чтобы сохранить воздух в камере с течением времени, внутреннюю трубку велосипеда или скутера можно наполнить воздухом до тех пор, пока она не станет «упругой» или «губчатой», а затем сложить и вставить в камеру давления до того, как крышка (# 16) будет закрыта. приклеен к трубе.Это сохранит воздух в камере и предотвратит отказ насоса.

Фитинги 1–4 на схеме должны быть того же размера, что и приводная труба, чтобы насос работал правильно. Подпружиненный обратный клапан (№ 5) и патрубок (№ 12) также должны быть того же размера, что и приводная труба, но насос должен работать, если они уменьшены до того же размера, что и напорная труба.

Рис. 12. Латунный обратный клапан. Обратите внимание на свободно вращающуюся заслонку в выпускном отверстии. Поворотный обратный клапан следует размещать вертикально для обеспечения наилучшей производительности насоса.Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Сливной клапан (# 4) представляет собой поворотный обратный клапан из латуни. Этот клапан должен быть из латуни или другого типа металла, чтобы придать заслонке достаточный вес и предотвратить преждевременное закрытие. Заслонки аналогичных клапанов из ПВХ весят очень мало и закрываются в условиях меньшего потока, предотвращая развитие ударной волны с более высоким давлением. Этот клапан не может быть подпружиненным обратным клапаном, но должен иметь свободно вращающуюся заслонку, как показано на рисунке 12.

Второй обратный клапан на рис. 11 (№ 5) должен быть стандартным подпружиненным тарельчатым обратным клапаном.Этот клапан может быть изготовлен из ПВХ или латуни.

Клапан № 1 на рис. 11 используется для остановки или обеспечения потока к насосу и может использоваться для отключения потока воды, если насос необходимо снять или отремонтировать. Клапан № 7 отключается при запуске насоса, затем постепенно открывается, чтобы вода могла течь после того, как насос заработал. Насос будет работать в течение тридцати секунд или более при полностью закрытом клапане, и если клапан оставить в закрытом положении, насос достигнет некоторого максимального давления и прекратит работу.Для работы поршневого насоса требуется приблизительно 10 фунтов на квадратный дюйм противодавления, поэтому, если выходное отверстие нагнетательного трубопровода не выше, по крайней мере, двадцати трех футов над поршневым насосом, можно использовать клапан № 7 для дросселирования потока и поддержания необходимого противодавления.

Манометр (№ 11) используется для определения того, когда клапан № 7 может быть открыт во время запуска насоса, и может использоваться для определения, насколько клапан № 7 должен быть закрыт во время нормальной работы, если требуется дросселирование. Кран трубы (№ 10) не является обязательным, но его можно закрыть, чтобы защитить манометр от выхода из строя с течением времени из-за повторяющихся импульсов.

Размер воздушной камеры определяется ожидаемой скоростью потока гидроцилиндра гидроцилиндра. Документация Университета или Уорика предполагает, что оптимальный объем напорной камеры в 20–50 раз превышает ожидаемый объем подачи воды за цикл насоса. ⁵ На основании этой информации в таблице 5 приведены некоторые минимальные длины трубопроводов, необходимые для напорной камеры. Таблица основана на гидроцилиндре, который будет работать шестьдесят импульсов или циклов в минуту.

Таблица 5. Минимальные предлагаемые размеры воздушной камеры для самодельных гидроцилиндров.

Примечание : Значения в таблице основаны на поршневом насосе, работающем со скоростью шестьдесят циклов в минуту.

Самодельный гидроцилиндр — конструкция 2

Второй дизайн, представленный на рисунке 13, обычно можно найти в Интернете в видеороликах YouTube. ⁷ Это очень похоже на первую конструкцию, но эта конструкция включает самодельный клапан «снифтер», который позволяет добавлять небольшое количество воздуха в воздушную камеру при каждом цикле откачки, что устраняет необходимость во внутреннем трубка в воздушной камере.

Рисунок 13. Принципиальная схема самодельного гидроцилиндра конструкции 2 с воздухоотводчиком.Таблицы 4 и 6 содержат описания позиций. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Описания элементов в таблице 4 также применимы к этой конструкции. Три дополнительных элемента, необходимых для этой конструкции, перечислены в таблице 6.

Таблица 6. Описание дополнительных материалов для гидроцилиндра конструкции 2, представленных на рисунке 13.

Разница в двух конструкциях заключается в вертикальном размещении подпружиненного тарельчатого обратного клапана (# 5) сразу под воздушной камерой и добавлении небольшого отверстия в вертикально ориентированной муфте (# 20) только ниже обратного клапана (в некоторых конструкциях предлагается просверлить отверстие в нижней части обратного клапана, а не под заслонкой).Шпилька (# 21) помещается в отверстие, чтобы уменьшить потерю воды (и потерю давления) до некоторой степени при возникновении цикла давления, но все же позволяет воздуху втягиваться в трубу, чтобы его вытолкнули в воздушную камеру в следующий раз. цикл. Размер фитинга и информация о материалах такие же, как для конструкции 1, за исключением следующего: трубная муфта (или ниппель) №20, используемая для отверстия для детектора, должна быть из оцинкованной стали, чтобы предотвратить износ шплинта с течением времени, а оцинкованная сталь лучше. Выбор материала для колена №19 по прочности конструкции.

Размер отверстия для снифтера имеет решающее значение для работы насоса. Уорикский университет подробно обсуждает это свойство в документации по гидроцилиндрам. ⁵ Их информация предлагает просверлить отверстие 1/16 дюйма и при необходимости немного увеличить его размер. Отверстие для снифтера размером 1/8 дюйма или меньше со вставленным шплинтом подходящего размера может быть хорошим вариантом вместо этого в качестве отправной точки. Если гидроцилиндр заболачивается, может потребоваться отверстие для рыхлителя немного большего размера.

Преимущество этой конструкции заключается в том, что при правильном размере отверстия для снифтера насос никогда не должен заболачиваться из-за протекающей внутренней трубки в воздушной камере. Недостатками являются метод проб и ошибок для получения правильного размера отверстия, необходимость в дополнительной опоре для увеличенной вертикальной высоты насоса и возможность того, что отверстие для рыхлителя, будучи очень маленьким, может замерзнуть и закрываться в холодную погоду.

Работа насоса

Рисунок 14. Гидравлический гидроцилиндр 3/4 дюйма (конструкция 1) в работе. Снимок был сделан как раз при закрытии сливного клапана. Бетонный блок на месте для поддержки воздушной камеры. Изображение предоставлено: В. Брайан Смит, Университет Клемсона.

Обе конструкции насоса запускаются с использованием одинаковых шагов. Присоедините собранный гидроцилиндр к приводной трубе, закройте клапан № 7, затем откройте клапан № 1, чтобы вода стекала. Сливной клапан (# 4) почти сразу же принудительно закроется. Заслонку сливного клапана необходимо несколько раз вручную нажать вниз, чтобы вначале запустить автоматический режим работы насоса.Этот процесс удаляет воздух из системы и создает давление в воздушной камере, необходимое для работы насоса. Ожидается, что нажатие на заслонку от двадцати до тридцати раз приведет к запуску гидроцилиндра. Если насос не начинает работать после нажатия на заслонку более семидесяти раз, проблема в системе. Заслонку на меньшем насосе (1/2 дюйма, 3/4 дюйма и т. Д.) Можно довольно легко надавить большим пальцем, но для больших насосов может потребоваться использование металлического стержня какого-либо типа, чтобы толкнуть заслонку. вниз, особенно если существует значительный перепад высоты между источником воды и гидроцилиндром.

После того, как насос заработал (рис. 14), постепенно открывайте клапан № 7, чтобы вода стекала вверх в желоб для воды. Для работы насос должен иметь противодавление 10 фунтов на квадратный дюйм или более, поэтому постепенно открывайте клапан № 7, следя за показаниями манометра, чтобы поддерживать противодавление 10 фунтов на квадратный дюйм. Давление будет расти по мере того, как вода заполняет нагнетательную трубу по мере ее подъема в гору.

Насос будет работать непрерывно после запуска, пока вода свободно течет к насосу и вытекает из напорного трубопровода.Если поток воды останавливается в водосливном желобе, гидроцилиндр нагнетает до некоторого максимального давления и останавливается, после чего его необходимо перезапустить вручную. Насос не перезапускается сам. Это означает, что если вода подается в одну поилку, поплавковый клапан использовать нельзя. Необходимо предусмотреть возможность слива воды из желоба после его заполнения, поскольку вода должна течь непрерывно, чтобы насос продолжал работать. Для отвода лишней воды от желоба можно использовать простую траншею с гравием или другой метод.

Поскольку вода непрерывно вытекает из сливного клапана насоса, необходимо также уделить внимание дренажу воды на месте установки насоса. Если насос расположен рядом с ручьем за бассейном или другим источником воды, это не будет проблемой. Однако, если он размещен на сухой земле вдали от источника воды, следует рассмотреть возможность дренажа.

Материалы и размеры напорных труб

Нет никаких ограничений на размер или тип используемой нагнетательной трубы, помимо обычной практики проектирования трубопроводов.Оцинкованная стальная труба, поливинилхлоридная труба, резиновый шланг или простой садовый шланг могут использоваться для подачи воды в поилку, при условии, что ее размер соответствует ожидаемой скорости потока. В некоторых инструкциях по установке гидроцилиндров указывается, что напорная труба должна быть в два раза меньше приводной трубы, но это не влияет на производительность насоса. Размер напорной трубы должен соответствовать расходу и потерям на трение.

В таблице 7 приведены некоторые максимальные рекомендуемые значения расхода для труб различных размеров.Эти скорости потока основаны на максимальной скорости потока пять футов в секунду в нагнетательной трубе, что поможет предотвратить развитие гидроудара в нагнетательной трубе. Меньшие потоки, чем те, которые указаны в списке, позволят воде транспортироваться на большие расстояния или на более высокие отметки в разумных пределах, поскольку меньшее давление будет потеряно из-за трения трубы. Для определения фактических потерь на трение для данной установки можно использовать диаграммы потерь на трение в трубах для соответствующего материала труб. ⁸ Большие напорные трубы уменьшат потери на трение, но также увеличат затраты.Трубопроводы меньшего размера будут стоить меньше, но могут снизить производительность поршневого насоса. Если потери на трение не рассчитываются, используйте половину допустимого расхода (или меньше), указанного в таблице 7, чтобы выбрать размер напорной трубы.

Таблица 7. Рекомендуемые максимальные скорости потока для различных размеров труб из ПВХ Schedule 40, исходя из скорости потока 5 футов в секунду.

Источники воды, подходящие для гидроцилиндрового насоса

Вода будет непрерывно проходить через гидроцилиндр, поскольку насос работает постоянно.Если источником воды для насоса является неглубокий бассейн в текущем ручье или ручье, это не будет проблемой, поскольку вода течет в этих водоемах непрерывно. Однако может возникнуть проблема, если небольшой пруд используется в качестве источника воды для гидроцилиндра.

Например, предположим, что фермер решает использовать небольшой пруд площадью 1/2 акра для установки гидроцилиндра. История пруда показывает, что он, кажется, остается довольно полным, за исключением периодов сильной засухи. Фермеру нужна скорость потока 1 галлон / мин (галлон в минуту) в поилку для скота, и поэтому он помещает за прудом гидравлический поршневой насос диаметром 1 1/2 дюйма.Плунжерному насосу требуется поток приблизительно 9 галлонов в минуту для создания желаемого потока 1 галлон в минуту в желоб для воды.

Гидравлический насос работает двадцать четыре часа в сутки, семь дней в неделю, забирая 9 галлонов в минуту из пруда. Такой расход удалит (9 галлонов в минуту x 60 минут x 24 часа =) 12 960 галлонов воды в день из пруда. Это эквивалент примерно одного дюйма воды, удаляемой из пруда каждый день. Если ручей или родник, питавший пруд, был достаточным для того, чтобы поддерживать пруд наполненным до того, как был установлен гидроцилиндр, уровень воды в пруду начнет падать на один дюйм каждый день.Через месяц уровень пруда может упасть на тридцать дюймов.

В следующем разделе описаны методы, которые позволяют использовать гидроцилиндровый насос с использованием пруда в качестве источника воды без нарушения плотины. Однако фермер должен сначала определить, будут ли источники или ручьи, питающие пруд, достаточными для поддержания уровня воды в пруду, прежде чем устанавливать гидроцилиндр. Это может помешать сливу хорошего пруда до непригодного для использования уровня.

Откачка из пруда

Если за плотиной пруда установлен гидроцилиндровый насос, фермер должен также учитывать требования к дренажу для удаления вытесненной вытяжной воды из-за пруда.Это предотвратит развитие влажных участков или возможную эрозию почвы с течением времени.

Для забора воды из пруда и подачи ее через плотину к гидроцилиндровому насосу можно использовать какой-либо тип сифона в сборе. Однако этот сифон не может быть напрямую подсоединен к приводной трубе без обеспечения давления и сброса сифона. Сифон будет препятствовать развитию волны давления в приводной трубе. Если используется сифон, вода может подаваться по сифонной трубе в желоб или бочку, открытую в атмосферу за плотиной пруда, при этом труба привода гидроцилиндра подсоединяется непосредственно к желобу или бочке.Это предотвратит влияние сифона на развитие волны давления.

Техническое обслуживание насоса

В самодельном гидроцилиндре только две движущиеся части — сливной клапан и подпружиненный обратный клапан (№ 4 и № 5 на рисунках 11 и 13). Со временем один или оба этих клапана могут выйти из строя просто из-за износа. Износ будет более значительным у гидроцилиндров, использующих песчаную или илистую воду, и на гидроцилиндрах с более коротким временем цикла. Отчеты фермеров показывают, что самодельные обратные клапаны с гидроцилиндром служат от трех месяцев до двух лет в зависимости от этих двух факторов.Два штуцера на рисунках 11 и 13 (№ 1 и № 8) предназначены для снятия насоса для обслуживания в случае необходимости.

Если в источнике воды есть детрит и сетка на входе не используется, может возникнуть проблема с застреванием небольшой палки или веточки между заслонкой сливного клапана и уплотнением клапана, что препятствует надлежащему закрытию клапана. В некоторых случаях это может привести к пропуску цикла, и затем палку можно смыть, но в других случаях палочка может застрять. Если гидравлический насос является единственным источником воды для вашего скота, его следует проверять ежедневно — в большинстве случаев фермер может просто подъехать к участку, опустить окно (или выключить трактор) и прислушаться к регулярному звуку « щелкните », чтобы подтвердить, что насос работает.Лучшая проверка — это всегда посещение работающего насоса, но второй вариант — просто посетить желоб для воды, чтобы убедиться, что вода течет.

Если в зимние месяцы используется гидроцилиндр, следует позаботиться о том, чтобы изолировать как можно большую часть насоса и надземных трубопроводов. Постоянный поток воды через насос должен помочь предотвратить замерзание, но при более низких температурах вокруг выпускного отверстия сливного клапана может скапливаться лед, что может привести к остановке насоса. Если используется конструкция 2, в холодную погоду необходимо обязательно осмотреть отверстие для снифтера, чтобы убедиться, что оно не замерзло.

Если гидроцилиндр установлен в русле небольшого ручья или рядом с ним, следует позаботиться о том, чтобы насос был достаточно закреплен на бетонной подушке или других тяжелых неподвижных предметах, чтобы предотвратить потерю во время сильного шторма. Также следует учитывать какой-либо тип щита или укрытия от ветвей или другого детрита, стекающего вниз по течению во время такого события. Лучше всего разместить гидроцилиндр на сухой земле рядом с ручьем, но вне зоны потенциального затопления в случае средних штормовых явлений, с обеспечением дренажа отходов или возврата воды в ручей.

«Настройка» насоса

Существует два метода, которые можно использовать для «настройки» или регулировки гидроцилиндра гидроцилиндра для увеличения или уменьшения давления и расхода насоса. Первый метод настройки — просто изменить положение сливного клапана (№ 4 на рисунках 11 и 13). Этот клапан обычно следует размещать вертикально для обеспечения наилучшей производительности насоса. Если производитель желает снизить давление, тройник, к которому прикреплен клапан (№ 2 на рисунках 11 и 13), можно слегка повернуть в одну сторону, что позволит заслонке сливного клапана слегка опускаться в корпус клапана.Корпус клапана должен быть ориентирован, как показано на рисунке 12, чтобы заслонка могла опускаться в путь потока воды. Слегка повернув клапан, заслонка закроется с меньшей скоростью воды, что создаст меньшую ударную волну гидроудара и приведет к снижению давления в насосе. Слишком большой поворот клапана, как показано на рисунке 12, приведет к остановке работы насоса, поскольку скорость воды в приводной трубе при закрытии клапана будет слишком низкой, чтобы создать полезную ударную волну гидравлического удара.

Второй метод настройки может использоваться для увеличения давления, создаваемого гидроцилиндром, и при этом увеличения скорости потока. Заслонка сливного клапана (показанная на рис. 12) закроется, когда в трубе будет достигнута определенная скорость воды. Вес заслонки клапана определяет скорость воды, необходимую для закрытия заслонки. Если к заслонке добавлен вес, потребуется более высокая скорость воды, чтобы закрыть заслонку. Публикация Уорикского университета «Как работают поршневые насосы» содержит подробное описание веса заслонки и скорости воды в закрытом состоянии. ⁹

Общие методы увеличения веса заслонки включают использование винтов или эпоксидной смолы для прикрепления шайб или других небольших грузов к заслонке. Следует проявлять осторожность при прикреплении грузов, чтобы они оставались прочно прикрепленными и не мешали нормальному закрытию клапана. Гровер также должен учитывать, какое давление можно получить, настроив насос таким образом. Можно увеличить скорость воды в трубе до такой степени, что усиление ударной волны гидроудара может вызвать фактическое повреждение трубопровода или насоса.

Общие проблемы

Плунжер не запускается: (a) В большинстве случаев это происходит из-за того, что не был установлен обратный клапан подходящего размера для сливного клапана. Этот клапан и тройник должны быть того же размера, что и приводная труба. Использование обратного клапана из ПВХ или подпружиненного металлического обратного клапана вместо свободно вращающегося обратного клапана также может вызвать эту проблему; (b) Другой проблемой может быть отсутствие перепада высот между гидроцилиндром и источником воды. В то время как некоторые коммерчески производимые поршневые насосы будут работать с перепадом высоты всего в двадцать дюймов, эти самодельные агрегаты менее эффективны и требуют приблизительно пяти футов перепада высоты для надежной работы; (c) воздух не был удален из системы.Нажатие заслонки перепускного клапана от двадцати до пятидесяти раз является нормальным для запуска гидроцилиндра; (d) для приводной трубы использовался гибкий шланг. Приводная труба должна быть изготовлена ​​из жесткого материала.

Гидравлические насосы для нескольких циклов и остановок: (a) Обычно это происходит из-за слишком длинной или короткой приводной трубы для размера насоса гидроцилиндра. Слишком длинная или слишком короткая приводная труба может мешать или препятствовать развитию импульса ударной волны в трубе; (b) клапан № 7 на выпускной стороне насоса не закрывается при запуске насоса.Этот клапан должен быть закрыт во время запуска, чтобы насос развил некоторое противодавление и начал работу.

Мы проверили его с садовым шлангом, но он не заводился. Если вставить садовый шланг внутрь приводной трубы для подачи воды для проверки гидроцилиндра, вода в этой трубе будет частично повышена под давлением, что будет мешать гидроудару и удерживать сливной клапан закрытым. Лучший способ проверить гидроцилиндр — это прикрутить приводную трубу к дну открытого ведра и держать ведро наполненным водой из садового шланга.Ковш должен быть как минимум на пять футов выше гидроцилиндра.

Ползун начинает очень сильно пульсировать, а затем останавливается. Обычно это происходит из-за того, что внутренняя труба не помещается в воздушную камеру во время строительства, но в некоторых случаях в воздушной камере может образоваться трещина или острый край может иметь отверстие во внутренней трубе. Герметичные уплотнения в соединениях клееных труб из ПВХ размером два дюйма и более требуют использования как грунтовки ПВХ, так и цемента ПВХ во время сборки.Для труб из ПВХ меньшего диаметра также рекомендуется использовать грунтовку и цемент.

Коэффициенты пересчета и определения

1 дюйм (1 дюйм) = 2,54 см

1 фунт на квадратный дюйм (1 фунт / кв. Дюйм) = 6,895 кПа

1 фунт на квадратный дюйм (1 фунт / кв. Дюйм) = 0,06895 бар

1 галлон в минуту (1 галлон в минуту) = 3,78 литра в минуту

1 фут подъемного напора = 0,433 фунта на квадратный дюйм (для воды)

1 акр = 0,4047 га

Для сравнения с местными трубопроводами: 1-дюймовая ПВХ-труба Schedule 80 имеет минимальную толщину стенки 0.179 дюймов и номинальное рабочее давление 630 фунтов на квадратный дюйм; 1-дюймовая ПВХ-труба Schedule 40 имеет минимальную толщину стенки 0,133 дюйма и номинальное рабочее давление 450 фунтов на квадратный дюйм.

Цитированная литература

1. Грин энд Картер Лтд., 2013 г. Сомерсет, Англия: Грин энд Картер Лтд; c2013 [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.greenandcarter.com/main/about_us.htm.
2. Gravi-Chek ^TM . Сан-Диего (Калифорния): CBG Enterprises [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.gravi-chek.com/html/installation.html.
3. Хеннинг Ф., Рисе М., Сегарс В. Гидравлические гидроцилиндры для поения скота вне реки. Кафедра сельскохозяйственной инженерии, Университет Джорджии. 1998; ENG98-002.
4. Rife справочник информации. Нантикок (Пенсильвания): Компания по производству гидравлических двигателей Райф; 1992.
5. Инженерная школа. Технический релиз: Гидравлический поршневой насос TR12 — DTU P90. Проектная техническая установка (ДТУ) плунжерного насоса. Ковентри (Великобритания): Уорикский университет. [обновлено 25 июля 2008 г .; по состоянию на июль 2019 г.].https://warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/grouplist/structural/dtu/pubs/tr/lift/rptr12.
6. Henning F, Risse M, Segars W, Calvert V, Garner J. Гидравлический цилиндр из стандартных сантехнических деталей. Кафедра сельскохозяйственной инженерии, Университет Джорджии. 1998; ENG98-003.
7. Самодельная модель гидроцилиндра. Dieseljonnyboy. 21 апреля 2012 г., 7:53 мин. [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.youtube.com/watch?v=4OmYsS2lHPY.
8. Ирригационная ассоциация. Инструменты и калькуляторы: Графики потерь на трение Ассоциации Ирригации.Фэрфакс (Вирджиния): Ассоциация ирригации; c2019 [по состоянию на июль 2019 г.]. https://www.irrigation.org/IA/Resources/Tools-Calculators/IA/Resources/Tools-Calculators.aspx.
9. Инженерная школа. Технический релиз: TR15 — Как работают поршневые насосы. Ковентри (Великобритания): Уорикский университет. [обновлено 25 июля 2008 г .; по состоянию на июль 2019 г.]. https://warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/grouplist/structural/dtu/pubs/tr/lift/rptr15.

Список использованных источников

Роберсон Дж. А., Кроу Коннектикут. 1980. Инженерная механика жидкости второе издание.Бостон (Массачусетс): Компания Houghton Mifflin.

Стэнли Дж. 2013. Личное общение.

Современный ручной домкрат для водяного насоса — Well WaterBoy Products

«Наша самая большая слабость заключается в том, чтобы сдаться. Самый верный способ добиться успеха в
— это попробовать еще раз ». Томас А. Эдисон

Когда я впервые решил спроектировать и построить гораздо лучший ручной насос, чем любой известный в настоящее время, я понятия не имел, каким будет результат. Я просто надеялся на лучший ручной насос.

Я мог бы купить модный высокотехнологичный глубинный насос с традиционной механикой, но для того, чтобы управлять одним из них, нужен сильный, подготовленный человек. Или я мог бы купить один из других высокотехнологичных насосов, которыми проще пользоваться. Это проще, потому что вы поднимаете гораздо меньше воды за один ход через меньший цилиндр. Но на самом деле я бы получил дорогой шприц для глубокого проникновения, который годился бы только для кратковременного использования. Мне нужно было что-то на долгое время, старый добрый водяной насос с приводом от человека, чтобы удовлетворить спрос без особых усилий.

Мои первые мысли заключались в том, что если бы человек мог спроектировать и построить водяные ветряные мельницы — машину, способную перекачивать большие объемы воды из неглубоких колодцев и практические объемы из более глубоких колодцев с помощью энергии ветра, — несомненно, мы могли бы создать машину, которая могла бы делать то же самое. под властью человека.

Сначала я рассмотрел основную механику обычных ручных насосов — рычаг и точку опоры. Конструкция ограничивает длину хода и рычаг, который может быть практически создан, ограничивая размер цилиндра, с которым можно работать.Я подумал, что здесь нет никакого потенциального продвижения, поэтому мне нужно было мыслить нестандартно и гораздо шире, чтобы достичь большей цели.

Вместо этого я установил в колодце обычный 4-дюймовый цилиндр насоса ветряной мельницы с более длинным ходом. С этого момента я начал понимать, как создать устройство, которое могло бы управлять этим цилиндром поршневого насоса эффективно и с большим объемом. Я попросил совета у специалиста по ветряным мельницам и рассказал ему, что я пытаюсь сделать с этим большим цилиндром с давлением напора 80 дюймов.Он сказал, что я никогда не смогу подтянуть стержень, что сила человека слишком велика. Его слова обескураживали, но было уже поздно. Баллон у меня уже был в колодце. У меня не было выбора, кроме как попробовать.

Когда я впервые начал перемещать насосную штангу вверх и вниз, я подумал, что этот старый мельник не понимает, о чем он говорит. Я чувствовал облегчение, пока 2-дюймовая водосточная труба не начала заполняться водой. Каждый удар становился все тяжелее и тяжелее, пока я больше не могла подтягиваться.Тем не менее, вода не достигла поверхности. (Этот прототип вызывал смущение — устройство, которое перемещается вверх и вниз с противовесами.)

Я подумал, что просто добавлю еще веса. Добавив несколько сотен фунтов, я добился взаимности. Но, присмотревшись, я понял, что отводная труба и уплотнение колодца движутся вместе вверх и вниз. Шток насоса не сдвинулся с места. (Затянутая труба колодца для продажи и отвода подошла вплотную к насосной штанге.) Я прикрутил и снова затянул уплотнение колодца и попробовал еще раз.Уплотнение колодца осталось на месте, но отводная труба медленно выскользнула из уплотнения колодца. Штанга насоса все еще не двигалась. Во всяком случае, это было не так, поэтому я вернулся к чертежной доске, и слова специалиста по ветряным мельницам преследовали меня в течение следующих нескольких месяцев проб и ошибок.

Узнав больше об интенсивной нагрузке на большой цилиндр насоса (в текущем приложении), я понял, что мне нужен не только водяной насос, но и домкрат для подъема груза.Итак, я решил спроектировать и построить домкрат для водяного насоса. Первым важным шагом было закрепить уплотнение скважины и опускную трубу на устье скважины.

Я также вспомнил, что написал мне профессиональный бурильщик: «Я думаю, что вы, возможно, пытаетесь изобрести велосипед». Я бы подумал, что за 150 лет создания ручных насосов и ветряных мельниц уже были бы придуманы наилучшие возможные комбинации, но я, безусловно, ценю тот факт, что вы хотите улучшить это. Кто знает, может вы просто что-то придумаете или придете к тем же выводам, что и вся остальная индустрия за 150 лет их создания.”

Я решил сосредоточиться на позитиве.

Когда я достиг 6 галлонов в минуту с 18 гребками (в том же приложении) с третьим прототипом, я понял, что определенно что-то придумал. Я не остановился на достигнутом, но увеличил производительность до 17,5 галлона в минуту примерно за 20 гребков. Мы продолжим тестирование максимальной производительности насоса WaterBuck (подана заявка на патент) — домкрата с ручным управлением.

Текущие технические характеристики цилиндра насоса — ход поршня 4 дюйма, 16 дюймов, 0,87 галлона на ход.Всего за 6 движений можно подать более 5 галлонов воды.

Видео: Выступление с 80-футовой головой : С усовершенствованной механикой спринт за 1 минуту, сделанный мужчиной в возрасте 50 лет, принес 17,5 галлона и 9,5 галлона за 30 секунд. При использовании предыдущей механики урожай составлял 13,5 галлонов за 1 минуту и ​​7 галлонов за 30 секунд. Тот же оператор безостановочно наполнил бочку емкостью 55 галлонов за 6 минут 45 секунд. См. «Характеристики WaterBuck»

Компания по производству водяных скважин разработала домкрат для ручных насосов и насосных систем ветряных мельниц, когда это необходимо.Стоимость $ 3000.00

Однако он моторизован. Уникальность нашего домкрата с ручным управлением по сравнению с наиболее часто используемой моторизованной версией заключается в том, что он не только превышает подъемную силу и пиковую производительность 12-футовой водяной ветряной мельницы в галлонах в минуту, но и легко превышает производительность моторизованной версии. Они не предназначены для работы с цилиндром поршневого насоса диаметром 4 дюйма.

По прошествии двух лет результаты наших усилий значительно превзошли все ожидания, установив новый стандарт для ручных механических насосов для подъемных скважин с высоким крутящим моментом, большой производительностью и большим подъемом.

Насос WaterBuck Стоимость / предложение

На какой глубине может перекачиваться Simple Pump? : Support

Благодаря конструкции рычага Simple Pump, материалам и превосходному производству, средний человек может комфортно откачивать воду из глубоких колодцев со статическим уровнем воды до 325 футов — для обычной конфигурации ручной откачки до уровня земли. , при атмосферном давлении (например, в ведро). Это намного ниже, чем у любого из наших конкурентов.

Максимальное значение для конкретной скважины определяется комбинацией нескольких факторов, в том числе перекачкой в ​​водопроводную систему под давлением или использование ручного или моторного привода. При использовании двигателя максимальная поддерживаемая глубина также зависит от емкости используемого цилиндра насоса и напряжения, при котором он работает. (Мы также проконсультируем вас по этим параметрам, когда вы отправите запрос на расценки.)

Чтобы объяснить некоторые из этих ограничений блокировки, нам необходимо объяснить концепцию «ОБЩАЯ ГОЛОВКА».

«Общий напор» равен:

Расстояние в футах от уровня земли до колодезной воды, т. Е. Статический уровень воды

PLUS количество футов вертикального подъема от напора насоса на уровне земли до места назначения

PLUS 100 футов добавлен прокси-эквивалент для нагнетания давления

Затем для любого из них:

• Ручной насос: максимальный общий напор составляет 325 футов
• Моторизованный насос: максимальный общий напор составляет 225 футов

Вы можете разделить эта максимальная общая высота может быть увеличена любым удобным вам способом.

Таким образом, вы можете вручную откачивать воду со статического уровня воды в 325 футов.

Или вы можете вручную накачать насос со статического уровня воды в 175 футов, плюс насос для подъема на высоту 50 футов (пять этажей), плюс в бытовую водопроводную систему (100 футов приблизительно эквивалентно давлению 45 фунтов на квадратный дюйм).

Или другие комбинации уровня воды, вертикального подъема и давления — при условии, что сумма этих трех факторов меньше 325 футов.

Объем и усилие

Скорость откачки для каждого человека будет напрямую зависеть от частоты и длины движений рычага… и это будет широко варьироваться в зависимости от человека и уровня воды.Чтобы дать вам объективное представление — это не зависит от человека — полный ход дает 4,5, 8,5 или 20,5 унций, в зависимости от цилиндра насоса.

Простой насос ОЧЕНЬ проще в использовании, чем аналогичные насосы, такие как Bison и Baker. Фактическая требуемая сила в основном зависит от статического уровня воды… общая длина узла опускной трубы добавляет некоторые дополнительные усилия. Для обычной установки, колодца со статическим уровнем воды 100 футов, требуется приблизительно 6 фунтов направленной вниз силы с использованием нашего 36-дюймового рычага.Ребенок легко может это сделать. Даже при статическом уровне воды в 325 футов требуется всего лишь приблизительно 16 фунтов направленной вниз силы, используя наш 36-дюймовый рычаг.

Насосы и системы для водяных скважин

Если вы живете в городе, вы, вероятно, не особо задумываетесь о том, как вода, которую вы используете каждый день, попадает в ваш дом. Даже в небольших деревнях часто имеется сеть водопроводных труб, по которым вода транспортируется в каждый дом по соседству. Все, что вам нужно знать, — это как открыть кран у раковины.

Переместитесь на несколько миль за город, и картина может измениться. В то время как внутренние механизмы все еще — к счастью — невидимы, ваше водоснабжение не зависит от соседнего по дороге. В каждом доме есть собственный колодец, из которого можно набирать воду. Более того, в каждом доме есть своя электромеханическая система для подачи воды из колодца в дом. В основе каждой системы лежит насос, и наиболее распространенными типами являются струйные и погружные насосы.

Типы скважин

Во многих районах страны найти питьевую воду так же просто, как достать лопату и выкопать яму в земле.Хорошо, может быть, слово «легкий» не совсем подходящее, но там, где уровень грунтовых вод находится всего на несколько футов ниже поверхности земли, часть битвы может быть уже окончена. В такой ситуации с неглубоким колодцем поднять воду до дома будет немного проще, хотя бы потому, что расстояние, на которое вам придется перемещать воду, невелико.

Если в вашем районе невысокий уровень грунтовых вод или отсутствует стабильный запас питьевой воды у поверхности, вы должны копать глубже, чтобы добиться того же результата.А поскольку глубокий колодец означает, что воду нужно поднимать дальше, стратегии его перемещения меняются.

Насосы для неглубоких скважин

В наши дни наиболее распространенным насосом для неглубоких скважин является струйный насос. Струйные насосы устанавливаются над колодцем в доме или в колодце и забирают воду из колодца посредством всасывания (см. Схему одноструйной системы струйного насоса на следующей странице). Поскольку здесь задействовано всасывание, атмосферное давление — вот что действительно делает работу.Думайте о системе как о длинной соломинке. Когда вы всасываете соломинку, вы создаете в ней разрежение над водой. Когда создается вакуум, вес воздуха или атмосферное давление толкает воду вверх по соломе. Следовательно, высота, на которую вы можете поднять воду с помощью струйного насоса для неглубоких скважин, зависит от веса воздуха. Хотя давление воздуха меняется с высотой, обычно ограничивают глубину мелкой скважины с приводом от струйного насоса примерно до 25 футов.

Струйные насосы создают всасывание по-новому.Насос приводится в действие электродвигателем, который приводит в движение крыльчатку или центробежный насос. Рабочее колесо перемещает воду, называемую приводной водой, из колодца через узкое отверстие или струю, установленную в корпусе перед крыльчаткой. Это сужение струи приводит к увеличению скорости движущейся воды, как насадка в садовом шланге. Когда вода выходит из струи, создается частичный вакуум, который всасывает дополнительную воду из колодца. Сразу за форсункой находится увеличивающаяся в диаметре трубка Вентури.Его функция — замедлить движение воды и повысить давление. Перекачиваемая вода — новая вода, которая забирается из скважины за счет всасывания струи, — затем объединяется с водопроводной водой и выводится в водопроводную систему под высоким давлением.

Поскольку струйные насосы для неглубоких скважин используют воду для забора воды, их обычно необходимо залить водой, прежде чем они начнут работать. Чтобы вода в насосе и водопроводной системе не стекала обратно в колодец, на линии подачи к насосу устанавливается односторонний обратный клапан.

Преодоление барьера глубины

К сожалению, в поисках воды вам, возможно, придется пройти чуть глубже 25 футов. Удивительно, но с помощью струйного насоса это все еще можно сделать. Он просто включает в себя отделение струи от двигателя и корпуса крыльчатки и опускание узла струи в воду (см. Схему системы двойного струйного насоса). В типичной конфигурации струйного насоса для глубокой скважины одна труба, прикрепленная к корпусу крыльчатки, направляет воду вниз в корпус струи, расположенный примерно на 10-20 футов.ниже минимального уровня воды в колодце. Вторая труба соединяет выходную сторону корпуса форсунки с насосом.

У струи увеличение скорости воды создает частичный вакуум, который втягивает стоячую воду из колодца во вторую трубу, а затем обратно в насос и водопроводную систему. В струйных насосах для глубоких скважин используется как всасывание струи для подачи воды в систему, так и давление, создаваемое крыльчаткой для подъема воды.

Чтобы предотвратить перекачку скважины, установка струйного насоса для глубокой скважины может включать 35-футовый насос.-длинная выхлопная труба. Он соединен с всасывающим концом корпуса форсунки и спускается в скважину. Если уровень воды опускается ниже уровня корпуса водомета, насос работает так же, как и насос для неглубоких скважин. Пока скорость потока падает, вода будет доступна до тех пор, пока уровень не упадет ниже примерно 25 футов от корпуса струи — предел для неглубокого насоса. Выхлопная труба длиной 35 футов эффективно гарантирует, что скважина никогда не будет откачана. Конечно, высота струи над уровнем воды влияет на производительность.Чем дальше он находится, тем менее эффективна перекачка.

Как и системы для мелководных скважин, струйный насос в системе для глубоких скважин должен быть заправлен для работы. Обратный клапан в нижней части трубопровода колодца предотвращает слив воды из труб и насоса. Струйные насосы с двумя или более рабочими колесами называются многоступенчатыми.

Переход к источнику

Хотя струйный насос может надежно управлять скважиной глубиной в несколько сотен футов, более эффективное решение — переместить насос в скважину, чтобы вместо подъема воды он толкал ее вверх.Типичный погружной насос характеризуется длинной цилиндрической формой, которая помещается внутри обсадной трубы скважины. Нижняя половина состоит из герметичного двигателя насоса, который подключен к наземному источнику питания и управляется проводами. Фактическая половина насоса состоит из ряда установленных друг на друга рабочих колес, каждая из которых разделена диффузором, который направляет воду вверх по трубе в водопроводную систему.

В современных установках обсадная труба колодца за пределами дома соединяется с водопроводной системой трубой, идущей под землей в подвал (см. Схему системы погружных насосов).Эта горизонтальная труба присоединяется к трубе скважины с помощью соединителя, называемого безамбарным адаптером. Функция адаптера заключается в обеспечении доступа к насосу и трубопроводу скважины через верхнюю часть обсадной трубы, одновременно направляя воду из насоса в водопроводную систему.

Хотя погружные насосы более эффективны, чем струйные насосы, в доставке большего количества воды для двигателя того же размера, проблемы с насосом или двигателем потребуют вытаскивания агрегата из обсадной трубы — эту работу лучше доверить профессионалам. Однако подводные аппараты известны своей надежностью и часто выполняют свою роль от 20 до 25 лет без обслуживания.Погружные насосы также могут использоваться в неглубоких скважинах. Однако ил, песок, водоросли и другие загрязнения могут сократить срок службы насоса.

Общие элементы

Независимо от того, какая у вас система, компоненты на выходе всех насосов одинаковы.

Насосы не предназначены для непрерывной работы, и они не запускаются каждый раз, когда вы открываете кран или спускаете воду из унитаза. Чтобы обеспечить постоянное давление воды в приспособлениях, насос сначала перемещает воду в резервуар для хранения.Внутри современного резервуара находится воздушный пузырь, который сжимается при закачке воды. Давление в резервуаре — это то, что перемещает воду через домашнюю водопроводную систему.

Когда давление достигает заданного уровня, который может составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, переключатель останавливает насос. Поскольку вода используется в доме, давление начинает снижаться до тех пор, пока после падения примерно на 20 фунтов на квадратный дюйм переключатель не включает насос, и цикл повторяется. Вы найдете манометр, установленный на резервуаре, с проводами, ведущими к переключателю, который управляет насосом.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Канатный насос — Аквопедия

Канатный насос на скважине, изготовлен в местной мастерской в ​​Мозамбике.

Современный канатный насос — это высокоэффективный и недорогой насос, он может быть изготовлен из местных материалов и может эксплуатироваться и обслуживаться на уровне деревни.Базовая конструкция имеет колесо с непрерывной петлей троса с поршнями, которые с небольшим зазором подходят к насосной трубе. Нижний конец этой трубы находится на дне колодца. При вращении колеса веревка проходит вверх по трубке насоса из ПВХ и выталкивает воду вверх. На верхнем конце трубы насоса диаметр увеличивается, и вода выходит через тройник.

При правильном изготовлении и установке канатные насосы доказывают свою надежность, и в настоящее время во всем мире насчитывается 120 000 таких насосов, используемых для коммунального и бытового водоснабжения, орошения и поения крупного рогатого скота.Современные модели могут откачивать воду из скважин глубиной до 35 м, и по сравнению с импортными ручными насосами канатные насосы в три-пять раз дешевле. Насосы хорошего качества могут прослужить 20 и более лет, что доказано в Никарагуа, где первые улучшенные модели, которые были установлены в 1990 году, все еще работают. Канатные насосы могут приводиться в действие от руки, велосипеда, двигателя, лошади или ветра.

Истоки

Почти интуитивно понятный дизайн известен под многими именами, включая патерностер (он похож на молитвенную цепочку из бисера), насос Noria, насос освобождения или насос цепи и омывателя, но все они имеют один и тот же принцип работы насоса.Свидетельства этого принципа насоса датируются двумя тысячами лет феодальным Китаем ¹ . Самый ранний отчет о дизайне на западе процитирован ² , как это проиллюстрировано сиенским инженером раннего Возрождения Таколла, около 1433 ³ , копия которого приведена на рисунке справа ⁴ . В 1970 и 80-х годах основной дизайн был адаптирован многими людьми, наиболее известными из которых были Р. ван Тиджен из Demotech, Дж. Хэмхоутс ^{5 6} и Р.Ламберт ⁷ . Они использовали простой дизайн как инструмент, направленный на экономическое и социальное развитие. Они воспользовались низкой стоимостью и универсальными современными пластиками для создания современной конструкции канатных насосов. Они использовали этот насос как самодельный насос с низким подъемом. Однако ранние модели на самом деле не пользовались успехом, и успешное масштабирование канатного насоса началось только в 1988 году в Никарагуа, где насос был технически усовершенствован Ван Хемертом из организации SNV и Альбертсом из Bombas de mecate.Они превратили его в компактную металлическую модель, пригодную для коммерческих продаж, производимую и продаваемую местными частными компаниями. V. Hemert and Alberts ⁸ Holtslag.

Канатный насос впервые показан на западе около 1433 года ⁹

Подходящие условия

Тросовый насос для лошадей , приводимый в движение лошадьми или ослами. Насосы из колодцев глубиной до 65 м. Производительность насоса в 5 раз больше, чем у модели с ручным приводом. Используется в Никарагуа. Фото: Хенк Хольцлаг

Канатный насос можно использовать для забора воды из вырытых вручную колодцев большого диаметра длиной 3 метра в скважины размером до 6 см.Один человек может набирать воду с глубины 35 м, двое — с глубины 60 м (с помощью второго кривошипа), а если он приводится в движение двигателем, он может качать с глубины 100 метров и более. Канатный насос может приводиться в движение рукой, велосипедом, животными, ветром или двигателем. При правильной конструкции ручной канатный насос подает 35 л / мин с глубины 10 метров и вдвое меньше, если глубина колодца составляет 20 метров. Канатные насосы могут быть очень эффективными, но обычно имеют КПД 65%, уравнения модели канатного насоса подтверждают, что лучшая скорость каната составляет примерно 1.2 м / с и расстояние между поршнями 1 м. Модели ручных насосов чаще всего используются на глубине менее 35 м.

Около 70 000 канатных насосов сейчас используются в Никарагуа, 10 000 — в таких странах, как Мексика, Гондурас, Гватемала, Сальвадор и Боливия. 30 000 человек в африканских странах, таких как Эфиопия, Гана, Сенегал, Танзания, Замбия, Мозамбик, Зимбабве, Малави и 6000 человек в Камбодже и Индии. В общей сложности канатный насос используется более чем в 25 странах.

Канатный насос больше всего подходит для одиноких семей, но также часто используется для сообществ до 20 семей (150 человек).

Строительство, эксплуатация и обслуживание

Канатный насос , Иллюстрация перекачивающего действия канатного насоса. Однако этот рисунок нуждается в адаптации. Диаметр трубы на тройнике и над ним должен быть больше, чем у трубы насоса. Это важно для хорошей работы насоса.Теперь большая часть воды выйдет наверх!
Канатный насос (модель Victory) на вырытом вручную колодце глубиной 20 метров, сделанный в местной мастерской на севере Ганы. Фото: Водное партнерство Нидерландов.

Для более глубоких скважин необходимы насосные трубы меньшего диаметра, иначе перекачка станет слишком тяжелой. См. Руководства на веб-сайтах Practica Foundation, Connect International и ropepumps.org.

Существует множество различных типов канатных насосов, приводимых вручную, от велосипеда, ветра, лошади, солнца и т. Д.

Подобно поршневым насосам, необходимы цементная плита и хорошая пропитка, чтобы избежать брызг воды и повторного загрязнения воды в колодце.

Дизайн

• Глубина откачки (подъем): от 0 до 35 м
• Диаметр цилиндра: (насосная труба) 32 мм для глубины от 1 до 10 метров, 25 мм для глубины от 10 до 20 метров и 19 мм для глубины от 20 до 35 метров
• Поршни: Поршни из резины или полиэтилена высокой плотности (пластик), расстояние между которыми составляет 1 м
• Урожайность: (входная мощность 50 Вт) на напоре 10 м урожайность составляет 2 м3 / час.Уравнения модели можно найти здесь
• Обслуживаемая площадь населения / поля: не более 150 человек или орошение 0,1 га
• Тип колодца: вырытый колодец от 3 метров до скважины диаметром от 6 до 20 см.

Канатный насос может быть изготовлен в любой стране, так как конструкция может быть адаптирована к материалам, доступным на месте. После надлежащего обучения его могут производить мелкие или средние металлургические компании или кузнецы, у которых есть сварочный аппарат и стандартные ручные инструменты. Хотя просто не значит легко.При создании насоса необходимо соблюдать 10 основных правил проектирования. (См. Ответы на часто задаваемые вопросы на сайте ropepumps.org). Как правило, обучение необходимо для обеспечения хорошего качества производства и, что немаловажно, правильного монтажа.

Корпус насоса изготовлен из оцинкованных труб или низкоуглеродистой стали. Рукоять представляет собой стальную оцинкованную трубу с металлическими втулками (бывают также конструкции с шарикоподшипниками или деревянными втулками). Роликовый шкив изготовлен из боковых сторон бывшей в употреблении автомобильной шины и закреплен на ручке фиксаторами и спицами. Колесо должно иметь острую V-образную форму, чтобы обеспечить хорошее сцепление с канатом.Канаты изготавливаются из полиэтиленовых, полипропиленовых или полиамидных волокон диаметром от 4 до 8 мм. Натуральные волокна не подходят, так как они растягиваются при намокании и слишком быстро разрушаются. Поршни изготовлены из боковой поверхности бывшей в употреблении автомобильной шины или литого полиэтилена высокой плотности. Подъемная магистраль — это трубы из ПВХ с толщиной стенки от 1,5 до 2 мм и диаметром от 20 до 50 мм (в зависимости от глубины уровня воды). Направляющая коробка сделана из бетона (точка поворота — керамический кусок или стеклянная бутылка), оцинкованной трубы или дерева с точкой поворота из ПВХ.

Техническое обслуживание

Одна из основных сильных сторон канатного насоса заключается в том, что обслуживание и ремонт относительно просты и могут быть легко и просто выполнены на уровне деревни местными специалистами. Благодаря местному производству запчасти и знания для ремонта доступны. Самый частый ремонт состоит из замены троса и поршней, а также еженедельной смазки втулок. Для установки и ремонта насосной части не требуются специальные инструменты, а насосные трубы очень легкие, поэтому нет необходимости в подъемном оборудовании.

Хотя это легко и просто, важно, чтобы пользователи были проинструктированы о том, почему и как обслуживать и ремонтировать их насос. Оценки показывают, что насосы (включая канатные насосы) на коммунальных колодцах имеют тенденцию выходить из строя по таким причинам, как отсутствие прав собственности и проблемы с получением средств на ремонт и замену. См. Пример Ганы ниже. Если канатные насосы произведены и установлены должным образом (и если пользователи имеют право собственности), 90% канатных насосов будут продолжать работать даже через много лет, что подтверждают насосы в Никарагуа, Зимбабве, Танзании, Малави и других странах.По сравнению с поршневыми насосами ремонт канатных насосов проще и дешевле, к тому же из-за местного производства доступны запчасти.

Другие модели канатных насосов

Помимо ручных канатных насосов, существуют модели с педальным, конным, ветровым, электродвигателем или бензиновым двигателем. Обычные бензиновые насосы — это всасывающие насосы для неглубоких скважин до 7 м. глубокий. Для более глубоких скважин требуются генераторные насосные агрегаты или дизельные насосы с длинным валом стоимостью 1000 долларов США или более.

Там, где есть электричество, можно использовать погружные насосы, но они относительно дороги, и у многих мелких фермеров нет электричества.Моторизованные канатные насосы могут перекачивать воду из скважин на глубину до 60 м. ¹⁰ Подобно модели ручного насоса, он может быть произведен в местных мастерских с использованием двигателей, которые распространены в стране. Стоимость канатного насоса Motor Rope составляет 600 долларов США. Это намного дешевле, чем дизельные насосы с длинным валом или погружные насосы, с тем преимуществом, что в случае аварии насос можно приводить в действие вручную. Как и в случае с моделью с ручным приводом, обслуживание и ремонт относительно просты. Моторизованные канатные насосы есть в Нигере, Эфиопии и Никарагуа.

Стоимость

• Ручные канатные насосы стоят от 30 до 150 долларов США в зависимости от модели, места производства и стоимости материалов и рабочей силы.
• Стоимость внедрения: от 10 000 до 30 000 долларов США на проект, включая 20 насосов, инженерное дело и практическое обучение.
• Сельская программа водоснабжения: 150 000-200 000 долларов США на проект, включая 1 000 насосов, запуск производства и практическое обучение.

Полевые опыты

Педальный канатный насос , модель велосипеда, производится и используется в Никарагуа.
Мотор Канатный насос , приводимый в действие дизельным двигателем, используется для орошения.Откачка из 25м колодца. Фото: Водное партнерство Нидерландов.
Ручной канатный насос , используемый для орошения в Замбии
Канатный насос Схема поперечного сечения канатного насоса с полной крышкой колеса, 95% канатных насосов имеют небольшую крышку колеса для снижения затрат и упрощения технического обслуживания. Кроме того, качество воды в канатных насосах с полукрытым корпусом такое же, как и в полностью закрытых канатных насосах.

Из-за своей низкой стоимости насос также популярен для самопоставок. Обследование 5025 сельских семей в Никарагуа показывает, что канатный насос увеличивает доход семьи, даже если он используется только для домашних целей.Семьи, у которых в колодце установлен насос, зарабатывают в среднем на 220 долларов США больше в год, чем семьи, использующие в своем колодце веревку и ведро. В Никарагуа насосы в настоящее время производятся в промышленных масштабах примерно в 10 мастерских.

Различные модели канатных насосов были представлены в Африке. Это введение не всегда было успешным, как описано выше. В Гане 80% насосов не работали через год, а в Эфиопии, Уганде и Мозамбике были аналогичные проблемы с насосами, устанавливаемыми для крупных населенных пунктов.Тем не менее, с «правильными» моделями, «правильным» обучением пользователей и готовностью пользователей платить за ремонт, до 90% остаются в эксплуатации и в Африке, как модель насоса Victory в Гане, модель Elephant в Зимбабве и Доказательство модели SHIPO в Танзании и Малави. В 2013 году канатные насосы использовались более чем в 30 странах мира. Ниже представлен опыт нескольких стран.

Никарагуа

С 1988 года было установлено около 70 000 канатных насосов. Переход от импортных поршневых насосов стоимостью 600 долларов к местным канатным насосам стоимостью 100 долларов увеличил объем водоснабжения в сельской местности за десять лет, намного быстрее, чем в странах, которые применяли импортные ручные поршневые насосы.Пользователи проводят техническое обслуживание, и более 95% канатных насосов продолжают работать. Канатный насос был принят правительством в качестве стандартного водяного насоса.

Около 80% канатных насосов в Никарагуа используются одной или несколькими семьями для самообеспечения. Экономический эффект семейных насосов — это общий полученный доход в размере более 100 миллионов долларов США за последние 12 лет. Семьи с помпой зарабатывают в среднем на 220 долларов США больше, чем семьи без помпы на колодце (исследование CESADE / ICCO, проведенное среди 5015 семей).Дополнительный доход объясняется тем фактом, что как только в семьях появляется насос рядом с домом, женщины экономят время, используется больше воды (а значит, больше гигиены), вода используется для животных, орошения сада и сокращения затрат, связанных со здоровьем, и генерирования дополнительных доход.

Зимбабве

Модель канатного насоса под названием Elephant Pump была представлена ​​организацией Pump Aid в 1990 году. Основным отличием от других моделей канатных насосов является прочная круглая бетонная конструкция вокруг насоса, которая защищает колодец и предотвращает разбрызгивание и повторное загрязнение.Сейчас около 3000 насосов обслуживают 950 000 человек, и около 95% насосов работают. До 2015 года в этих странах планируется установить еще много насосов, и если это удастся реализовать, то вместе этими насосами будет охвачено 1 миллион человек. .

Гана

Первые опыты с канатными насосами в Гане были обескураживающими. В проекте, финансируемом Всемирным банком, 80% не функционировали через год из-за недостаточного участия пользователей и производственных ошибок. В 2000 году было смонтировано около 200 насосов.Через 1 год 80% этих насосов вышли из строя. Основными причинами были ошибки при строительстве и установке и отсутствие средств для последующих действий, поэтому не было создано прав собственности и, следовательно, отсутствие обслуживания. Эти проблемы привели к плохому имиджу этого типа насоса в Гане, и правительство не одобрило этот тип насоса. В других частях Ганы были установлены другие модели канатных насосов, такие как модель Victoria, произведенная в Болгатанге, и модель Pumping — это жизнь на скважинах. Лучшее качество и активное участие общественности привели к гораздо лучшим результатам, и большинство канатных насосов новой модели работают.Канатные насосы в северной Гане, среди прочего, были поддержаны организацией Water Aid. Хорошие результаты новых насосов снова постепенно улучшают имидж канатного насоса в Гане. После доработок было установлено около 1.600 насосов.

Эфиопия

Канатные насосы были представлены здесь примерно в 2006 году фондом Practica при поддержке таких организаций, как IDE, JICA и Water Aid. В течение нескольких лет местные мастерские по металлу обучались изготовлению и моделированию. Однако насос стал настолько популярным, что необученные мастерские также начали производить и продавать насосы.К 2012 году было установлено около 10 000 канатных насосов, но часто насос и установка были плохого качества без хорошего уплотнения, в результате чего вода просачивалась обратно в колодец и вызывала повторное загрязнение воды.

В 2013 году правительство Эфиопии решило разработать долгосрочную программу по совершенствованию и стандартизации канатных насосов, и делает это за счет средств японской организации помощи JICA и технической поддержки голландской организации Meta.

Танзания

Здесь местная организация SHIPO в Нджомбе (Южная Танзания) представила канатный насос в 2006 году.При поддержке голландской организации Connect International и средств голландского правительства и Aqua for All начал работу так называемый центр SMART. Этот Центр демонстрирует ряд недорогих водных технологий, таких как ручные буровые ручные насосы, резервуары для воды, бытовые фильтры и т. Д., А также обучает организации и местный частный сектор производству, техническому обслуживанию, бизнес-навыкам и т. Д. Центр организует тренинги для таких организаций, как Winrock, Msabi и другие. Результатом за 6 лет является обучение около 20 местных компаний, установка более 4000 канатных насосов модели SHIPO, 800 ручных пробуренных скважин и снижение затрат на сельские пункты водоснабжения на 40-15 долларов США на человека.За последние 2 года из 4000 канатных насосов около 30% сейчас продано частным семьям, которые платят за насос наличными или с помощью небольших займов.

Малави, Судебные процессы в Блантайре

Было введено несколько канатных насосов, чтобы обеспечить лучшую альтернативу ручному насосу Afridev Community, который является стандартным ручным насосом в Малави. Afridev не пользуется популярностью из-за множества поломок и отсутствия запчастей, особенно в более отдаленных районах. Однако канатные насосы также выходили из строя много раз, иногда по несколько раз в месяц, из-за большого количества пользователей и поэтому не рассматривались пользователями как хорошая альтернатива общественному насосу, хотя ремонт был возможен.Еще один упомянутый недостаток заключался в том, что детям было трудно перекачивать воду, и иногда они получали травмы, когда не работала предохранительная система взлома ручки (в этом случае ручка поворачивается назад с высокой скоростью из-за веса воды в стояке). Теперь общины предпочитают более надежный ручной насос, чем Afridev, с меньшей потребностью в запасных частях.

Мозамбик

Как и в Малави, канатный насос рассматривался как жизнеспособная альтернатива насосу Afridev, который обычно является официальным предпочтительным насосом.Компания WaterAid впервые представила систему ведра и лебедки в провинции Ньяса в качестве альтернативы из-за большого количества отказов насосов Afridev, но правительство Мозамбика отказалось принять их в качестве официальных коммунальных систем водоснабжения. Поэтому WaterAid в партнерстве со Швейцарским агентством по сотрудничеству в целях развития (SDC), ЮНИСЕФ, CARE и правительством Мозамбика начала длительный процесс пилотирования надежного канатного насоса для местного населения, сначала опираясь на поддержку со стороны Бомбас-де-Мекате в Никарагуа, но позже адаптированный дизайн из Мадагаскара, который представляет собой модель насоса с закрытой крышкой колеса.Новая модель соответствует ряду ключевых критериев защиты скважин и качества воды, установленных командой разработчиков. Три производителя работали в трех провинциях, и в процессе обмена опытом были внесены улучшения в конструкцию, что привело к созданию надежной высококачественной модели. Производственный стандарт также был разработан с помощью СКАТ. После заключительных этапов этого процесса было окончательное одобрение насоса в 2011 году, а также лицензирование производителей лабораторией государственных стандартов.

В настоящее время установлено более 300 канатных насосов в трех провинциях (Ньяса, Кабо-Дельгадо и Замбезия), а в Ньясе, в частности, проекты, финансируемые WaterAid, продолжают предлагать общинам выбор между канатными насосами Afridev. Насосы проверялись дважды в год, чтобы лучше понять надежность насосов. На данный момент (июль 2013 г.) обученные производители больше не производят, и большинство этих насосов неисправны. Причины, как упоминалось ранее, заключаются в отсутствии права собственности и оплаты ремонта, а также в технических неполадках, поскольку количество людей, использующих насосы, было слишком большим.Также затрудняла ремонт полная крышка насоса.

Другая организация ADPP в Итокуло (недалеко от Нампулы) обучила мастерские по производству так называемой модели SHIPO, которой в Танзании сейчас насчитывается 4000. Около 350 из этих насосов установлены на вручную выкопанных или пробуренных вручную трубчатых скважинах, и около 70% находятся в рабочем состоянии. В настоящий момент (июль 2013 г.) эта модель насоса производится в Монапо.

Пользователи не сочли его хорошим общественным насосом, хотя ремонт был возможен.Еще один упомянутый недостаток заключался в том, что детям было трудно перекачивать насос (из-за слишком большого диаметра трубы насоса), и иногда они получали травмы, когда не работала система защиты ручки. Из-за отсутствия контроля качества в насосах отсутствовала обратная система. Это приводит к тому, что ручка поворачивается назад с высокой скоростью из-за веса воды в стояке. В 2008 году около Блантайра было установлено более 2000 простых канатных насосов модели Pole для орошения, произведенных организацией DAPP.

В 2012 году Центр обучения водным ресурсам (SMART Center) в Университете Мзузу представил канатный насос модели SHIPO. Этот центр при поддержке Connect International в настоящее время (в 2013 году) обучает местные компании навыкам ручного бурения скважин и канатных насосов. Основное внимание уделяется контролю качества посредством сертификации. После первоначальных проблем теперь производятся насосы хорошего качества и установлено около 100. Mzuzu Smart Center.
Помимо этой инициативы, PumpAid также активно работает в провинции Чимойо, устанавливая Elephant Pumps, которые также являются канатными насосами.

Дополнительные сведения см. По внешним ссылкам ниже.

Буркина-Фасо

WaterAid в Буркина-Фасо в настоящее время также разрабатывает модель канатного насоса, подходящую для местных условий. Этот проект привел к обновлению понимания компанией WaterAid необходимости гарантировать, что канатные насосы, предназначенные для коммунального водоснабжения, требуют высококачественных технологий производства и установки для повышения их устойчивости. В настоящее время WaterAid намерена возобновить свои усилия во всей организации по улучшению качества канатных насосов в странах, где это поддерживается.В рамках этого процесса в начале 2010 года был проведен учебный курс для производителей из Буркина-Фасо, Ганы, Мали, Замбии и Малави. Недавним интересным событием в Буркина-Фасо стало изменение конструкции нижней направляющей коробки с включением обратного клапана (донного клапана), что обеспечивает немедленную подачу воды с первого поворота рукоятки насоса. В настоящее время это апробируется на нескольких насосах. Другая организация, Winrock, начала обучение в других местных мастерских и установила канатные насосы модели SHIPO в сообществах численностью до 150 человек в 2012 и 2013 годах.Около 100 из них установлено на конец 2013 года, 98% находятся в рабочем состоянии.

Акво Проекты РСР

Инструкции, видео и ссылки

Руководства

• ERPF, K. (2006) Руководство по производству канатных насосов в Мозамбике. Skat, Сеть водоснабжения сельских районов, Санкт-Галлен, Швейцария Английский, португальский.

Видео

Внешние ссылки

Канатный насос , используемый для орошения рисовых полей во Вьетнаме
Насос Wind Rope , используемый в Никарагуа, производства AMEC

Список литературы

1. ↑ Френкель, Питер, и Тэк, Джереми.Водоподъемные устройства, Справочник для пользователей и лиц, выбирающих, 3-е изд. Великобритания, Регби: Intermediate Technology Publications Ltd, 2006.
2. ↑ Олсен, Дж. П. Греческие и римские механические водоподъемные устройства: история технологии. Торонто, Канада: Университет Торонто Пресс, 1984.
3. ↑ Таколла, Мариано. De Ingeineis , Liber Primus Leonis, Liber Secundis Draconis, Addenda. c. 1433, лист 80.
4. ↑ Weisbaden, Ludwig, ed. и другие. Факсимиле Де Ингейниса, Liber Primus Leonis, Liber Secundis Draconis, Addenda [онлайн].Германия: Satz Und Druck, 1984. [апрель 2009 г.]
5. ↑ Сандифорд, Питер и др. Никарагуанский канатный насос. Waterlines , январь 1993 г., т. 11 (3).
6. ↑ Ламмерик, М. и другие. ОТЧЕТ ОБ ОЦЕНКЕ НИКАРАГУАНСКИЙ ОПЫТ С ВЕРЕВОЧНЫМ НАСОСОМ Нидерланды: IRC, 1995.
7. ↑ Ламберт, Р. А. Как сделать насос с канатной мойкой. Лондон: Intermediate Technology Design Group, 1990.
8. ↑ Альбертс, Дж. Х. Канатный насос — пример трансфера технологий. Waterlines , январь 2004 г., т.22 (3), 22-25.
9. ↑ Weisbaden, Ludwig, ed. и другие. Факсимиле Де Ингейниса, Liber Primus Leonis, Liber Secundis Draconis, Addenda [онлайн]. Германия: Satz Und Druck, 1984. [апрель 2009 г.]
10. ↑ Информация о канатных моторизованных насосах от Practica Foundation

Благодарности

.