Водоподъемные устройства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водоподъемные устройства

Для подъема воды из колодцев применяются вороты различных конструкций, ручные или механические насосы. Но чаще используют так называемые журавли.

1. Ручные насосы

Подъем воды из скважины или шахтного колодца осуществляется насосами, которые подразделяются на ручные и механические. Ручные насосы, как правило, бывают двух типов: штанговые и поршневые.

Если высота подъема воды более 7 метров, применяют штанговые насосы. При меньшей высоте подъема воды целесообразнее применять поршневые насосы.

* Штанговый насос (рис. 1) состоит из колонны водоподъемных труб 2, насосного цилиндра 1, закрепленного на конце водоподъемных труб, комплекта штанг 3, на котором шарнирно закреплен поршень 8, и наземного ручного приводного механизма, состоящего из штока 6 и балансира 7. Насосный цилиндр 1 опускается в скважину на колонне водоподъемных труб 2, которые закрепляют на конце обсадных труб с помощью специального хомута 4. В воду насосный цилиндр погружается ниже постоянного уровня воды. Это необходимо для того, чтобы нижний всасывающий дисковой или шариковый клапан 10 не мог выступить из-под воды во время откачки. На верхнем конце водоподъемных труб крепится сальник 5. Опустив насосный цилиндр на требуемую глубину, на штангах 3 опускается поршень 8 с таким расчетом, чтобы он не доходил до нижнего клапана цилиндра на 50-60 мм. Верхний конец штанги прикрепляют к штоку 6, проходящему через сальник 5 и связанному шарнирно с балансиром 7.

Поршень 8 имеет в середине проточку, в которой устанавливают клапан 9. На наружной поверхности поршня крепится кожаная или резиновая уплотнительная муфта. При движении поршня вниз закрывается клапан 10 и открывается клапан 9. Вода поступает в пространство над поршнем. Когда поршень движется вверх, он поднимает всю находящуюся над ним воду, а в пространство под поршнем из-за разрежения воздуха будет поступать вода из скважины. В это время поршневой клапан 9 закрыт, а всасывающий клапан 10 открыт. Таким образом происходит перекачивание воды из скважины или колодца.

* Поршневой насос по конструкции аналогичен штанговому насосу, но имеет некоторое отличие (рис. 2).

Основное условие работы поршневого насоса --это неглубокое (не более 7-10 м) залегание водоносного слоя или высокий уровень грунтовых вод.

Поршневой насос устанавливают на верхнем конце водоподъемных труб на уровне 70-100 см от уровня земли. Поршневой насос состоит из цилиндра 6, внутри которого перемещается поршень 7. В поршне вмонтирован поршневой клапан 8, а в днище цилиндра устанавливается дисковой клапан 5. При движении поршня вниз дисковой клапан 5 закрывается и вода из-под поршня поступает через открытый поршневой клапан 8 в освобождающееся пространство над поршнем. При движении поршня вверх поршневой клапан 8 закрывается и водяной столб над поршнем поднимается в водоприемный резервуар 10.

Под поршнем в это время создается разрежение. За счет этого разрежения клапан 5 открывается и вода поднимается в пространство под поршень. Для возвратно-поступательного движения поршня служит шток 9, шарнирно соединенный с балансиром 11. Для осуществления механической перекачки воды из скважины устанавливают обратный клапан 4 для того, чтобы совместить работу электронасоса и поршневого насоса.

2. Механические насосы

Для перекачки воды из колодцев и скважин применяются электромеханические насосы, которые в зависимости от принципа действия подразделяются на центробежные, шестеренчатые и электромагнитные (вибрационные).

* Электрический центробежный насос состоит из двух основных частей: электродвигателя и лопастного центробежного насоса. Рабочее колесо вместе с лопастями заключено в корпус, выполненный в виде улитки. К приемному и нагнетательному отверстиям корпуса присоединяются всасывающий и напорный трубопроводы. Рабочее колесо с лопастями соединяется с валом электродвигателя. Вода, заполняющая насос, при вращении рабочего колеса под действием центробежной силы выбрасывается из корпуса в напорный трубопровод. Во время вращения рабочего колеса во всасывающем патрубке насоса создается разрежение, за счет которого вода непрерывно поступает во всасывающий трубопровод. Насосы центробежного типа могут работать только в том случае, если рабочее колесо, а, следовательно, и всасывающий трубопровод заполнены водой. Поэтому, чтобы удерживать воду внутри насоса при его остановке, на конце всасывающего трубопровода должно быть установлено приемное устройство с обратным клапаном (рис. 1-3).

Если насос запускают в работу впервые после монтажа или ремонта, то в его корпус предварительно заливают воду, обращая внимание на то, чтобы не образовывались воздушные пробки.__ Работа насоса характеризуется производительностью и напором. Насос следует подбирать с таким расчетом, чтобы его производительность соответствовала часовому расходу воды в системе водоснабжения, а напор был достаточен для подъема воды на требуемую высоту и преодоления сопротивлений трубопроводов и арматуры.

Недостаток центробежных насосов -- необходимость предварительной заливки водой. Этого недостатка лишены шестеренчатые насосы, которые не требуют заливки водой. Хотя шестеренчатые насосы менее производительны и менее надежны, чем центробежные насосы.

Широкое распространение получили объемно-инерционные насосы с электромагнитным вибрационным двигателем. Принцип их действия основан на использовании электромагнитных колебаний, передаваемых клапану плавнику. При сравнительно небольшой потребляемой мощности (250 Вт) и малой массе производительность таких насосов достигает 1,5 м3/час при максимальном напоре 40 м.

* Электромагнитные насосы не имеют трущихся поверхностей, вращающихся деталей и не требуют смазки.

* Электромагнитные (вибрационные) насосы предназначены для подъема воды из колодцев и трубчатых скважин при их непосредственном погружении в воду без предварительной заливки водой. Питаются насосы от однофазной сети переменного тока при длительном режиме работы.

Пример установки электронасоса «Малыш» показан на рис. 3.

При наличии водозабора из колодца или скважины с насосной установкой целесообразно применять систему водоснабжения с водонапорным баком.

Как правило, водонапорный бак оборудуется автоматикой для включения и выключения электронасоса.

насос колодец водоподъемный

Объем бака принимают равным 20-25% суточного водопотребления жилого дома и для средней семьи из 4-х человек -- составляет около 150-200

литров. В качестве бака удобно использовать металлическую бочку и устанавливать ее нужно в наиболее высоком месте дома, чаще всего на чердачном перекрытии. Для того, чтобы вода не замерзала в холодное зимнее время, водонапорный бак необходимо тщательно теплоизолировать. Водонапорный бак целесообразно изготавливать из нержавеющего материала или тщательно обработать изнутри антикоррозийным покрытием. Бак оборудуют системой подающих, отводящих, переливных и спускных трубопроводов (рис. 4).

Но не всегда возможна установка водонапорных баков, потому существует второй вариант водоснабжения жилых домов -- это применение гидропневматических установок.

3. Вороты

Ворот -- это приспособление для подъема воды из колодца, которое состоит из отрезка древесины цилиндрической формы, закрепленной на оси. Ось вращается в подшипниках, закрепленных в стойках, ручками, расположенными с одной или двух сторон бревна (рис. 6).

Часто вместо ручек на валу крепят пальцы, т. е. четыре бруска. Стойки подъемного устройства крепят к оголовку колодца с дополнительным погружением в землю на глубину не менее 50 см. Стойки должны прочно держаться и не колебаться при подъеме воды из колодца во время вращения вала.

На валу закрепляют конец веревки, цепи или каната и вращением ручки ворота наматывают на вал всю длину веревки, необходимую для опускания ведра до воды в колодце. На конце веревки (каната или цепи) закрепляют ведро. Для содержания колодца в хорошем санитарном состоянии рекомендуется прикреплять постоянное или так называемое общественное ведро и пользоваться только им. Зачерпывать воду из колодца личным ведром категорически запрещается.

Чтобы поставить ведро с водой, по верху оголовка укрепляют широкую доску.

4. Журавли

Журавли очень просты в изготовлении и широко распространены. Они бывают всевозможных конструкций (рис. 7), в основе которых лежит толстое и достаточно длинное бревно, желательно с развилкой наверху, к которому крепится более тонкое бревно или жердь, или так называемый балансир.

Крепление балансира выполняют шарнирно на стальной оси, выполняемой в виде болта диаметром 25-30 мм с головкой на одном конце и гайкой на другом. Балансир крепят так, чтобы его толстый (задний) конец всегда опускался вниз и поднимал верхний (тонкий) конец, чаще всего состоящий из шеста необходимой длины. На верхний конец балансира крепят с помощью отрезка цепи или каната шест длиной, равной расстоянию от верха оголовка до уровня воды в колодце. К другому концу шеста крепят ведро для зачерпывания и подъема воды из колодца. Поверхность шеста тщательно остругивают и шлифуют наждачной шкуркой.

К заднему концу балансира крепят контргруз такой величины, чтобы наполненное водой ведро поднималось из колодца непосредственно этим грузом, без участия человека. Это делается для того, чтобы облегчить процесс подъема ведра из колодца, хотя опускать пустое ведро в колодец придется с некоторым усилием рук, но надо помнить, что опускать балансир в колодец гораздо легче и удобнее, чем поднимать ведро с водой вверх.

В глубоких колодцах вместо шеста часто применяют цепь. Чтобы ведро, попадая в воду, не плавало, а опускалось под воду, рекомендуется к ручке ведра прикреплять цепь длиной 150-200 мм. Цепь тотчас опрокидывает плавающее ведро, оно опускается под воду и легко заполняется водой.

Территорию вокруг колодцев и скважин благоустраивают.

Размещено на Allbest.ru