Вибрационный насос

Вибрационный насос – это разновидность мембранных насосов для воды. Отсутствие механических узлов и необходимости технического обслуживания силовой части это основное достоинство. Это один из самых распространенных насосов для воды бытового использования, который отличается невысокой стоимостью и высокой надежностью работы. При этом невысокая производительность и наличие жестких правил эксплуатации ограничивают сферы применения. Но обо все по порядку.

Принцип работы вибрационного насоса

Принцип работы вибрационного насоса связан с тем, что невозможно механически изменить объем жидкости. Уменьшить емкость насосной камеры, в которой жидкость находится, можно только при удалении «лишней» жидкости наружу. Основной принцип работы любого насоса мембранного типа изображен на рисунке ниже:

Особенности конструкции вибронасосов

Основным элементом конструкции вибронасоса является эластичная мембрана, благодаря которой изменяется объем насосной камеры. При увеличении емкости камеры (движение центра мембраны вниз), уменьшается давление. Открывается впускной клапан, выпускной клапан закрывается. Дополнительная порция жидкости поступает в насосную камеру. При уменьшении объема камеры (движение центра мембраны вверх) впускной клапан закрывается. В насосной камере увеличивается давление, вследствие чего открывается выпускной клапан, и излишек жидкости выдавливается наружу, создавая выходной поток. Данная конструкция имеет один серьезный изъян – выпускной клапан. Если впускной клапан заклинит в любом положении, то вибронасос просто перестает перекачивать жидкость. Если выпускной клапан заклинит в положении "закрыт" – будет разрушена мембрана и вибронасос выйдет из строя. Это прямое следствие того, что жидкость не сжимается. Если жидкости некуда вытекать, попытка уменьшить объем камеры приводит к разрушению мембраны, в первую очередь в местах крепления. Этот же эффект является причиной запрета перекрытия выходных трубопроводов вибронасоса, использующего мембранный механизм.

В конструкции вибрационного насоса отсутствует выпускной клапан. Основные принципы его работы схематически изображены на рисунке ниже.

Основным рабочим элементом в вибрационном насосе остается мембрана. Роль выпускного клапана выполняет поршень с эластичными краями. Силовая установка состоит из электромагнита и якоря.

Насосная камера вибронасоса

Центр мембраны и поршень движутся синхронно в одинаковом направлении благодаря штоку и крепежным элементам. Из-за этого часть объема камеры, заключенная между поршнем и мембраной, практически не меняется. Изменяется емкость части насосной камеры, расположенной над поршнем. Таким образом, величина изменения общего объема камеры определяется изменением объема стакана над поршнем. При движении штока (поршня и центра мембраны) вниз, над поршнем создается пониженное давление. Открывается впускной клапан, и порция жидкости извне поступает в камеру. При этом, поршень предотвращает поступление жидкости с повышенным давлением из нижней части камеры в верхнюю (над поршнем). Благодаря растяжению мембраны общий объем камеры увеличивается. После достижения самой нижней точки (согласно схеме), шток начинает двигаться вверх. Поршень уменьшает объем стакана над собой, что приводит к увеличению давления над ним и закрыванию впускного клапана. Жидкость, не способная сжаться, огибает мягкие края поршня и попадает в пространство между поршнем и мембраной. В то же время, мембрана уменьшает общую емкость насосной камеры, что способствует выдавливанию жидкости наружу через выпускной патрубок и формирует выходной поток. Цикл повторяется.

Силовая установка вибрационного насоса

Это одно из самых эффективных решений для насосов мембранного типа. В устройстве отсутствуют элементы, требующие постоянного технического обслуживания и смазки. Конструкция базируется на магнитном взаимодействии элементов вибрационного двигателя – электромагнита и ферромагнитного якоря. Основной электромагнит с сердечником из пластин электротехнической стали помещается в нижней части вибронасоса и заливается эпоксидной смолой. Эта часть вибронасоса не подлежит ремонту. При обрыве кабеля питания необходимо менять эту деталь вибронасоса полностью. Вторая часть - это якорь, набранный из таких же пластин с запрессованным в него штоком. При прохождении по электромагниту переменного тока им создается переменное магнитное поле. Поле воздействует на якорь с силой циклически меняющей направление. Для поддержания максимальной силы взаимодействия, расстояние между сердечником электромагнита и якорем удерживается в пределах от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Величины зависят от мощности вибронасоса и его конструкции (от производителя). Из-за малого хода штока (поршня и мембраны) за один цикл вибронасос перекачивает от нескольких миллилитров до нескольких десятков миллилитров жидкости (зависит от конструкции и мощности). Однако, благодаря частоте переменного тока (50 Гц, 50 циклов в секунду) производительность вибронасоса достигает достаточной величины.

Самые распространенные поломки вибрационного насоса и методы их предотвращения

Обрыв кабеля питания вибронасоса

Так как тип - погружаемый, на корпусе всегда имеется место крепления для троса, с помощью которого вибронасос удерживается на нужной глубине и извлекается из жидкости. Если вместо троса использовать веревку, то она обязательно оборвется с течением времени из-за вибраций. Удержание и извлечение с помощью шнура электропитания непременно приведет к его обрыву у основания аппарата. Ремонт будет заключаться в замене части вибрационного насоса. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо использовать металлический трос.

Резкое падение производительности вибронасоса: напора, высоты подъема жидкости.

Чаще эта проблема связана с повреждением поршня или с заклиниванием впускного клапана. Поршень может повредиться большими абразивными частицами, попавшими внутрь (слежавшийся песок, камешки). Клапан может быть заклинен любыми частицами способными застрять в нем (куски древесины, мусор, камешки). Предотвратить подобные поломки трудно, поскольку в конструкции, обычно, не предусмотрена установка фильтров. При падении напора (расхода) в первую очередь проверяется впускной клапан (клапаны). Если проблема не в этом, снимается верхняя часть насоса и проверяется и при необходимости заменяется поршень.

Отсутствие напора воды при включении вибронасоса

Чаще это является следствием разрушения мембраны. Мембрана разрушается только при перекрытии свободного выхода воды, например перекручивании шланга. Перед включением вибронасоса необходимо проверять выходящий трубопровод на наличие перегибов и устранять их. 

Погружение вибронасоса насоса в грунт и трудоемкое его извлечение

Благодаря вибрации вызванной работой силовой установки, вибронасос, установленный на дно водоема, быстро погружается в ил. Для извлечения его оттуда необходимо приложить очень большие усилия. Это, также, может послужить причиной попадания внутрь частиц, которые повреждают поршень, или заклинивают впускной клапан. Для предотвращения такой ситуации вибрационный насос необходимо удерживать на нужной высоте (вплоть до установки на дно) с помощью троса, надежно закрепленного над водой.

Особенности вибрационных насосов, критерии выбора

1. Невысокая стоимость – это одно из самых главных преимуществ вибронасоса.

2. Высокая надежность и низкая стоимость эксплуатации являются следствием отсутствия механических узлов в конструкции вибронасоса.

3. Простота и низкая стоимость ремонта доступных элементов.

4. Наличие жестких правил эксплуатации значительно сужают область применения. Запрет на перекрывание выходного потока не позволяет использовать подобное устройство в системе с запорной арматурой.

5. Вибрации, вызванные работой силовой установки, могут вызвать обрушение неукрепленного грунта в колодцах или скважинах.

6. Основной характеристикой вибрационного насоса можно считать высоту поднятия воды. Высота подъема, умноженная на 10, покажет дальность перекачивания воды по трубам в горизонтальном направлении.

7. Производительность колеблется в пределах 5-15 литров в минуту, в зависимости от модели и производителя.

Вибрационные насосы купить легко и быстро в интернет-магазине Наша Стройка

Заказывайте вибрационные насосы любого производителя в интернет-магазине Наша Стройка. Интернет-магазин Наша Стройка – это большой выбор вибронасосв, доступные цены и квалифицированная консультация. Мы посоветуем, какой вибронасос подойдет для решения поставленных задач. Звоните, пишите в on-line чате. Всегда рады ответить на любые вопросы.