Ручной поршневой насос для воды

Иметь такой насос вовсе не вредно. И свет могут отключить или его попросту нет. Да и не всегда хочется дергать мощный электронасос, если надо ведро-другое воды. Достаточно с десяток раз качнуть ручкой - вот вам и вода. Сделать ветроэлектрогенератор или поставить солнечные батареи, заряжать аккумуляторы и подключать к ним электронасос. Мечта достойная, но чрезвычайно трудно и дорого воплотимая. Между тем, если сделать непосредственный привод от ветряка (через редуктор, разумеется) или поставить двигатель внешнего сгорания (двигатель Стирлинга), то установка получится куда как дешевле и эффективнее! И тут не обойтись без простого поршневого водяного насоса.



Устроен поршневой насос довольно просто. В цилиндре под действием усилия тяги (штока) поршень перемещается вверх–вниз. Тяга поршня пропущена через верхнюю крышку через фланец с резиновым уплотнителем. В поршне установлен обратный клапан. Такой же клапан имеется и во входной трубе, которая подсоединена к нижней крышке насоса. Когда поршень опускается вниз, вода через клапан в поршне перетекает в надпоршневое пространство (нижний клапан закрыт давлением воды). Когда поршень начинается двигаться вверх, вода из надпоршневого пространства начинает вытесняться и выливается в выходную (выпускную) трубу. Одновременно с этим в подпоршневом пространстве образуется разряжение, нижний клапан открывается и вода начинает подсасываться вверх, вслед за поршнем. Далее цикл повторяется.

Как видите, все достаточно просто. Входная (всасывающая) труба или шланг должна быть очень жесткой, что бы ее стенки не схлопывались при всасывании воды. Лучше применять специальные армированная стальной пружиной шланги или металлические, или пластиковые трубы. Сам насос устанавливается над колодцем или скважиной, привод штока осуществляется простейшим рычагом – коромыслом.

Такие насосы (ручные колонки), можно использовать тогда, когда грунтовые воды (колодец или скважина) имеют высокий уровень вод. Т.е. вода находится достаточно близко к поверхности земли. Максимальный предел глубины залегания воды для таких насосов – 8 метров. Поднимать воду с большей глубины таким насосом вам не позволит атмосферное давление.

Поэтому, если зеркало воды у вас находится на большей глубине, чем 7-8 метров, придется делать погружной, глубинный ручной насос.



По принципу действия он абсолютно идентичен «верховому» варианту, а вот в конструкции есть некоторые отличия. Сам насос по прежнему представляет собой корпус с поршнем, но основное отличие составляет то, что шток, приводящий поршень в движение, пропущен через выпускную трубу (которая переместилась на верхнюю крышку). Сама выпускная труба и шток имеют длину, позволяющую погрузить насос до воды с заглублением на 0,5-1 метр в слой воды. Известны случаи, когда длина трубы и штока была 36 метров(!).

Шток (для облегчения) обычно используют из тонких дюралевых труб. Они достаточно прочны, а изгибаться им не дает сама выпускная труба. Насос вывешивается в колодце или скважине, привод штока так же осуществляется ручкой – рычагом. Правда, в этом случае обычно применяют простейший мультипликатор, увеличивающий усилие от рычага на тягу. Качать глубинным насосом воду, конечно, тяжелее, чем поверхностным, так как при каждом качке кроме воды приходится поднимать еще и шток. Для его облегчения можно изготовить полым (из трубки) и заполнить монтажной пеной. Тогда на него будет действовать сила Архимеда и он сам будет стараться всплыть, ведь вокруг него - вода, находящаяся в выпускной трубе.

Устройство обратного водяного клапана.



Достаточно важная часть насоса - обратные клапана. Самые простые из них - шариковые и мембранные. В поршне или нижней крышке просверлено отверстие с зенкованными (коническими) краями. Необходимо подобрать шарик по размеру немного больше , чем это отверстие. Плотность материала шарика должна быть больше, чем у воды, т.е. он должен тонуть в воде. В то же время, применять стальной шарик следует в крайнем случае, особенно для больших отверстий, слишком уж он тяжелый. Идеальный вариант - шарик из эбонита или тяжелого пластика, стеклянный и т.д. Можно даже взять шарик полый и наполнить его, например, чистым песком, аккуратно заделав отверстие. Чтобы шарик не «убежал» от отверстия, его ограждают перильцами или крупноячеистой сеткой.

Когда давление воды под шариком выше, чем над шариком, шарик приподнимается потоком воды и вода свободно поступает в отверстие до тех пор, пока давление не сравняется. Тогда шарик опускается и обратный клапан закрывается.

Так же работает и мембранный клапан. Только тут работает пластинка (мембрана) из толстой резины. Она прикреплена недалеко от отверстия парой заклепок или винтов и своей площадью перекрывает входное отверстие. Поток воды снизу приподнимает пластину и вода поступает свободно. Как только сила давления воды станет меньше упругих сил пластины, пластина прижимается к плоскости и перекрывает отверстие. Обратно вода уже протечь не может.

Как сделать поршневой насос

Я знал одного мастера, который достаточно ловко мастерил такие насосы из…. пенных огнетушителей ОПГ. Ведь это готовый корпус для насоса. В крышке, которая отвинчивается, от сверлил отверстие под шток (или трубу), дно отрезалось и внутрь вставлялся поршень, а в дно вставлялась новая крышка с клапаном. Сбоку приваривалась выпускная труба. Вся округа пользовалась его водяными колонками.

Сделать самому поршневой насос тоже не сложно. Основной элемент - корпус. Кстати, он не обязательно должен быть цилиндрическим. Он может быть хоть четырех- или шестиугольным. Главное, чтобы он имел одинаковое сечение по всей рабочей длине, а поршень тоже имел такую же форму.

Главная ответственная за хорошую работу насоса детали - это клапана, особенно нижний обратный клапан. Именно он определяет и производительность насоса и его постоянную готовность. Если клапаны будут, как говорят «травить», вы половину воды будете без толку гонять туда-сюда, а насос, оставленный без работы, потихоньку сольет всю воду из труб снова в колодец или скважину. Поэтому притирке клапанов уделите пристальное внимание.

Поршень же, как ни странно, может иметь достаточно большой зазор между ним и стенками корпуса. Конечно, лучше и его сделать поплотнее, но он должен ходить свободно, без особого натяга. Вода будет просачиваться между поршнем и стенками корпуса, но в незначительной степени. Основная масса ее будет протекать по клапанам.

В качестве корпуса лучше всего применить отрезок какой-либо трубы, диаметром от 80 мм и выше. Длина отрезка – 60-80 см. Идеальный вариант - если вам удастся проточить внутренности трубы на токарном станке или хотя бы снять внутренние неровности шабером. Тогда насос получится очень качественным и качать воду будет легко. Крышки и поршень можно изготовить из металла или толстого пластика. Можно их сделать даже из …. дерева! Один сезон такие крышки и поршень гарантированно служат, проверено! Если применить дуб или лиственницу - прослужат и гораздо дольше. Дерево (в крышках) в воде разбухает и надежно герметизирует зазор между стенками корпуса. А поршень изготавливается с необходимым зазором, что бы его не заклинило при намокании. Клапаны изготовлены из металлических трубок, впрессованных в дерево.

Вообщем, в выборе материалов полная свобода творчества и реализация ваших возможностей.

Константин Тимошенко.