Odstredivé čerpadlá pre studne: história vynálezu a princípy

Otázka, ako zabezpečiť predmestské bývanie s autonómnym zásobovaním vodou, je dnes dôležitá pre mnohých majiteľov domov. Nikto nechce niesť vodu z vedierok z vedierok. Jarmo možno vidieť iba na výkresoch alebo v múzeách.

Vedrá boli nahradené čerpadlami, ktoré samostatne čerpajú vodu do potrubného systému. Hlavná vec je správna voľba pri vybavovaní studne zdvíhacím mechanizmom.

Typy čerpadiel

Všetky čerpadlá, ktoré sa používajú na zdvíhanie vody z vrtov, sú rozdelené do dvoch typov podľa miesta ich inštalácie.

Môžu byť:

1. povrch, keď je puzdro umiestnené v blízkosti vrtu alebo pomocou plaváka, udržuje sa na povrchu vody a čerpá vodu z hĺbky studne;
2. ponorený, keď je samotná jednotka v hĺbke a dodáva vodu cez hadice k povrchu.

Najčastejšími druhmi každodenného života týchto jednotiek sú povrchové zariadenia.

Používajú sa do značnej miery:

1. na zvyšovanie pitnej vody z vrtov;
2. na zvyšovanie pitnej vody zo studne;
3. na čerpanie vody zo zaplavených pivníc;
4. pre zavlažovaciu vodu čerpanú z nádrží.

Nevýhodou týchto mechanizmov je, že môžu odoberať vodu z hĺbky nie viac ako 8 metrov. Preto ich použitie v hlbinných studniach s pitnou vodou nebude fungovať.

Ponorné čerpacie zariadenie vhodné na čerpanie vody z vrtov je schopné čerpať vodu zo značnej hĺbky. Ponorné jednotky sa vyznačujú mechanizmom kolísania vody.

Sú tri typy:

1. vortex, pri ktorom dochádza k čerpaniu vody kvôli tvorbe vírového prúdu, majú obežné koleso vo forme plochého kotúča s krátkymi lopatkami;
2. odstredivé, čerpanie je spôsobené odstredivou silou, ktorá vytvára hriadeľ s lopatkami vrtule umiestnenými na nej;
3. vibrácie, pri ktorých dochádza k čerpaniu kvôli rozdielu výsledného tlaku na rôznych stranách membrány, čo je hlavný konštrukčný detail.

Voľba požadovaného typu jednotky sa vykonáva na základe nasledujúcich parametrov:

1. celková hĺbka vrtu a hladina vody v ňom;
2. celková spotreba vody;
3. skutočné ukazovatele odhadovaného tlaku vody v vyrovnaní;
4. priemer rozsahu stĺpika.

Najčastejšie sú odstredivé modely ponorných čerpadiel na zdvíhanie vody z vrtov. Poskytujú dostatočný výkon a dokonca môžu pracovať s vodou obsahujúcou pieskové nečistoty.

Aplikácia odstredivých síl

Čerpadlá, ktorých pôsobenie je založené na použití odstredivej sily na zdvíhanie vody, sa v našich časoch široko používajú. Odstredivé ponorné čerpadlo na studne čerpá vodu otáčaním špeciálneho kolesa, ktoré je pripevnené k hriadeli.

Trochu histórie

Teraz je veľmi ťažké určiť, kto vynašiel prvý, ktorý použil odstredivú silu na zvedenie vody. Sú známe náčrtky, ktoré urobil Leonardo da Vinci. Podľa nich je celkom možné predpokladať, že to bol ten, kto najprv navrhol čerpať vodu pomocou použitia odstredivej sily v rotačnom kanáli.

V praxi bolo prvé známe zariadenie testované v roku 1732. Bol vyvinutý spoločnosťou LeDemur.

Podstata tohto čerpadla bola nasledovná:

1. na vertikálnu hriadeľ bola pripevnená rúrka, pevne spojená s ojnicou;
2. spodný koniec potrubia bol ponorený do vody;
3. hriadeľ sa začal otáčať, potrubie sa tiež otáčalo;
4. odstredivé sily spôsobili pohyb vody v potrubí.

Ale odstredivé čerpadlá sa stali bežnými až koncom 19. storočia. V tom čase sa objavili tepelné a potom elektrické motory, ktoré umožnili vytvoriť aj viacstupňové jednotky pre hlboké studne.

Ruský inžinier V.A. Pushechnikov vyvinul viacstupňové čerpadlo založené na aplikácii odstredivých síl do vrtov až do hĺbky 250 m.

Princíp zariadenia môže byť opísaný nasledovne:

1. elastická spojka slúži ako spojenie hnacieho hriadeľa s elektromotorom;
2. olejový kúpeľ je priamo pod spojkou;
3. v kúpeli sa nachádza guľkové ložisko, ktoré zaberá axiálne zaťaženie;
4. olej na mazanie sa dodáva prostredníctvom reťazca rúrok zavesených z nosného rámu;
5. stĺpik a hnací hriadeľ sú uložené na ložiskách, ktoré sú umiestnené v krížových konzolách;
6. konzoly sú namontované medzi spojmi potrubia;
7. v samotnom nosnom ráme je plniaca skriňa, pod ním je odbočka pre vstrekovacie rúry;
8. nasávacia armatúra čerpadla je pripojená k nasávaciemu potrubiu, na potrubí je bezpečnostná sieť.

Táto konštrukcia uľahčuje umiestnenie čerpadla do studne s veľmi malým priemerom. Prvé čerpadlo tohto dizajnu bolo vyrobené na konci roku 1899. A bolo inštalované na čerpacej stanici v Mytishchi.

Testy boli úspešné, čoskoro boli vyrobené takéto odstredivé čerpadlá v množstve 19 kusov, ktoré boli na tejto čerpacej stanici inštalované.

Je zaujímavé, že boli schopní splniť tento príkaz na výrobu jednotiek iba v Paríži v továrni Farko, aj keď návrh na zadanie objednávky bol zaslaný 24 závodom v rôznych krajinách. V technickej literatúre sa nachádza názov tohto čerpadla ako "čerpadlo Farka" a nie menom dizajnéra. (Pozri tiež článok Ktoré čerpadlo je lepšie pre studne: Výberové parametre.)

Princíp fungovania moderných modelov

Pri rozhodovaní o tom, ako vybrať odstredivé čerpadlo pre studňu, je potrebné pochopiť základné parametre, podľa ktorých sa modely líšia.

Rôzne odstredivé čerpadlá pre jamku možno klasifikovať nasledovne:

1. podľa počtu dostupných kolies, ak je jedno koleso, potom sú zariadenia jednostupňové, ak viac, potom viacstupňové;
2. pri tlaku, od nízkeho alebo priemerného tlaku po vysoké hodnoty;
3. napájaním jednosmerným alebo obojstranným spôsobom;
4. metóda používaná na vypúšťanie tekutiny do špirálového kanála z obežného kolesa môže byť špirála a turbína;
5. o rýchlosti, nízkej rýchlosti, bežnej rýchlosti.

Je dôležité. Napriek tomu, že cena viacstupňových modelov je drahšia ako jednostupňové modely, rad radšej ich nainštaluje. Faktom je, že takéto modely majú väčšiu bezpečnosť a nezhoršujú sa kvôli obsahu rôznych nečistôt mechanického rázu vo vode.

Princíp fungovania týchto mechanizmov je nasledovný:

1. voda je dodávaná, v dôsledku rýchlej rotácie obežného kolesa vytvára hojný tok;
2. odstredivá sila pôsobí presunutím vody z centier kolies do vzdialených miest;
3. tlak vnútri rastie, vytláča tekutinu do potrubia;
4. tlak v strede obežného kolesa sa znižuje;
5. voda preteká späť cez sacie potrubie.

Hĺbkové čerpadlo vyzerá ako valec. Umožňuje to umiestniť do pomerne úzkych vrtov. Dĺžka konštrukcie môže byť od 0,5 do 2,5 metra a priemer je približne 10 cm. Napriek svojim skromným rozmerom sa tieto zariadenia pre studne vyznačujú vynikajúcim výkonom.

Je dôležité. Musíte zabezpečiť, aby čerpadlo počas prevádzky nedotýkalo steny vrtu. Ak je priemer ventilu príliš malý, je potrebné zariadenie chrániť tým, že na jeho telo priloží gumový krúžok.

Inštalácia odstredivého čerpadla v studni je vykonávaná špecialistami, pretože je veľmi dôležité robiť všetko správne, ak chcete dlhšiu dobu používať vodu zo studne bez toho, aby ste vedeli starosti.

Jednotka je do hĺbky spustená do hĺbky, predtým ju zaistila bezpečnostným káblom na špičku alebo veko studne. Elektrický kábel je pripojený k čerpadlu a prechádza cez špeciálny otvor v špičke.

Čerpadlo musí byť pripojené na potrubie s mosadznou armatúrou. Druhý koniec tejto rúry je pripojený k výstupu na kryte.

Ak máte skúsenosti s inštaláciou, môžete to urobiť sami, aby ste pripojili odstredivé čerpadlo k studni. Hlavná vec spočíva v dodržaní všetkých požiadaviek, ktoré opisujú pokyny pre konkrétny model.

Je dôležité. Pri inštalácii zariadenia do studne v hĺbke väčšej ako 80 metrov sa používa rúra, ktorá odolá tlaku 16 atmosfér. Pri menšej hĺbke inštalácie stačí použiť rúru pri 12,5 atmosfére.

Zhrnutie

Správne zvolené čerpacie zariadenie zabezpečí prevádzku systému dodávky vody v neprerušenom režime. V prezentovanom videu v tomto článku nájdete dodatočné informácie k tejto téme.