Вибрационный насос: устройство и применение¶

Вибрационный насос — это тип погружного насоса, в котором перекачивание жидкости осуществляется за счёт возвратно-поступательных колебаний гибкой диафрагмы или поршня, приводимых в движение электромагнитным полем. В отличие от центробежных и винтовых насосов, где рабочий орган вращается, здесь движение прямолинейное и знакопеременное. Такие устройства распространены в бытовом водоснабжении, при откачке воды из колодцев, скважин, подвалов и резервуаров.

¶Принцип работы

Основу конструкции составляет электромагнит (катушка с сердечником), якорь, соединённый со штоком, и резиновая диафрагма либо поршень, закреплённые в корпусе. При подаче переменного тока частотой 50 Гц магнитное поле с той же частотой втягивает и отпускает якорь. Шток передаёт колебания диафрагме, которая попеременно увеличивает и уменьшает объём рабочей камеры.

При расширении камеры давление в ней падает, открывается впускной клапан, и вода засасывается из источника. При сжатии впускной клапан закрывается, открывается нагнетательный, и порция жидкости выталкивается в напорный трубопровод. Частота колебаний совпадает с частотой сети — 50 циклов в секунду, что даёт характерный гул и вибрацию, передающуюся на трубу и грунт.

¶Устройство и основные элементы

Типовой бытовой вибрационный насос включает:

• Корпус — обычно цилиндрический, из чугуна, стали или пластика, с герметизацией от попадания воды внутрь электрической части.
• Электромагнитную катушку — залитую компаундом для изоляции и отвода тепла.
• Якорь со штоком — подвижный элемент, связанный с рабочим органом.
• Диафрагму или поршень — эластичную мембрану, создающую перепад давления.
• Клапанную систему — впускной и нагнетательный клапаны, обеспечивающие однонаправленный поток.
• Патрубок — для подключения шланга или трубы.
• Поплавок или датчик уровня — в некоторых моделях для защиты от сухого хода.

¶Виды и классификация

По назначению и конструкции выделяют несколько групп.

Наибольшее распространение получили погружные колодезные модели, рассчитанные на глубину до 7–10 метров и напор до 40–70 метров водяного столба. Скважинные варианты имеют меньший диаметр корпуса, чтобы проходить в обсадную трубу.

¶Технические характеристики

Ключевые параметры, по которым подбирают насос:

• Напор — высота подъёма воды, обычно от 20 до 80 м.
• Производительность — объём перекачиваемой жидкости, чаще 0,5–1,5 м³/ч.
• Глубина погружения — максимальное расстояние от зеркала воды до насоса.
• Мощность — у бытовых моделей 200–1000 Вт.
• Диаметр корпуса — 75–110 мм для скважинных, до 200 мм для колодезных.
• Напряжение питания — как правило, однофазная сеть 220 В.

Производительность вибрационных насосов ниже, чем у центробежных той же мощности, но они проще, дешевле и менее чувствительны к загрязнениям.

¶Преимущества и недостатки

К достоинствам относят:

• низкую стоимость и простоту конструкции;
• малые габариты и массу;
• возможность работы при наличии в воде песка и мелких примесей;
• отсутствие трущихся вращающихся деталей, требующих смазки;
• ремонтопригодность.

Недостатки:

• вибрация передаётся на трубопровод и грунт, что при длительной работе может приводить к разрушению колодца, размыванию песка и смещению обсадных труб;
• пульсирующий поток и неравномерный напор;
• повышенный шум;
• чувствительность к перегреву при сухом ходе;
• ограниченная глубина подъёма по сравнению с центробежными моделями.

¶Применение

Вибрационные насосы используют для:

• подачи воды из колодцев и неглубоких скважин в частных домах и на дачах;
• полива садов и огородов;
• откачки воды из подвалов, ям, резервуаров;
• перекачивания воды между ёмкостями;
• аварийного водоснабжения.

В промышленности и коммунальном хозяйстве их применяют ограниченно — там чаще используются центробежные и винтовые агрегаты.

¶История и распространение

Электромагнитные вибрационные насосы получили массовое распространение во второй половине XX века. В СССР и России широко известны модели марок «Малыш», «Ручеёк», «Нептун», ставшие массовым бытовым изделием. Простота производства и низкая цена обеспечили их популярность в садоводческих товариществах и сельской местности. Современные модели дополняются защитой от сухого хода, поплавковыми выключателями и улучшенной изоляцией.

¶Эксплуатация и обслуживание

Для продления срока службы насос не рекомендуется включать без воды, следует избегать длительной непрерывной работы и подвешивать агрегат на тросе, а не удерживать на шланге. Периодически проверяют состояние диафрагмы и клапанов, очищают от налета и песка. При появлении стука или падения напора устройство извлекают и осматривают.

¶Источники

• Технические каталоги насосного оборудования бытового назначения.
• Учебные пособия по гидравлике и насосным установкам.
• Инструкции по эксплуатации бытовых вибрационных насосов.
• Справочники по водоснабжению загородного дома.