КАПитальный промысел. Свечи по-домашнему. Обслуживание и ремонт погружных насосов... ("Сделай сам" №4∙2000) - [17]

Всасывающий клапан и мембрана выполнены из эластичной резины, выдерживающей долгую циклическую работу.

Якорь вместе с другими деталями на штоке при сборке насоса устанавливают так, чтобы между ним и сердечниками электромагнита был определенный рабочий зазор 3,5–4 мм, необходимый для вибрирования. Зазор этот определяется как разность двух измеренных линейкой величин б = а — в (рис. 2).

Рассмотрим принцип работы насосов, считая, что якорь, мембрана и другие детали на штоке вибрируют в такт синусоидального изменения тока в катушках. При подключении насоса к сети ~220 В в катушках потечет ток i (рис. 3), наводящий в магнитопроводе магнитный поток Ф, тоже синусоидальный, который создает усилие притяжения Р_э якоря, равное

Р_э = К∙Ф²,

где К — коэффициент, зависящий от конструкции электромагнита.

Как видно из рис. 3, усилие Р_э всегда положительно и его величина изменяется от нулевого значения до максимальной величины в секунду 100 раз, а ему противодействует усилие пружин резиновых деталей, зависящее от величины прогибов.

Рис. 3. Ток и усилие в электромагните насоса:

_{i — ток в катушках; Рэ, Рп — электромагнитное и противодействующее усилия}

При условно принятом положительном направлении тока в катушках с момента времени t₁ усилие электромагнита становится больше противодействующего усилия резиновых пружин, якорь притягивается к сердечникам электромагнита и соответственно центр мембраны приподнимается на величину зазора б (при этом края мембраны не отрываются от корпуса насоса). В рабочей камере образуется разрежение, благодаря чему всасывающий клапан открывается и небольшая порция воды поступает через отверстия в рабочую камеру. Начиная с момента времени t₂ усилие электромагнита становится меньше противодействующего усилия, якорь вместе с мембраной возвращается в исходное положение, объем рабочей камеры уменьшается, давление в ней увеличивается, всасывающий клапан закрывается, и вода, приподнимая края мембраны, поступает в напорную камеру.

А при противоположном направлении тока в катушках, начиная с момента времени t₃, якорь вновь притягивается к сердечникам электромагнита, мембрана приподнимается, и вода поступает в рабочую камеру, а с момента времени t₄ якорь и мембрана возвращаются в исходное положение, и очередная порция воды поступает в напорную камеру. Такое циклическое перекачивание воды из водоема в рабочую камеру, а из нее — в напорную происходит в секунду 100 раз, поток воды устремляется через напорный канал и патрубок в шланг и далее по назначению.

Производительность насоса зависит от глубины его нахождения в скважине или колодце. Чем глубже расположен насос от поверхности земли, тем сильнее давит столб воды, находящейся в шланге и напорной камере, на мембрану и тем меньше воды поступает из водоема в рабочую камеру соответственно из рабочей в напорную, потому что к противодействующему усилию пружин дополнительно прибавляется усилие давления столба воды на мембрану со стороны напорной камеры. Например, для насоса «Малыш» при работе на глубине 40 м от поверхности земли производительность равна 430 л/ч, а при глубине 1 м — 1500 л/ч.

По той же причине во врем работы насоса категорически воспрещается пережимать шланг или перекрывать воду в трубопроводе, а также нельзя пользоваться шлангом очень большой длины (в руководствах диаметр и максимально допустимая длина шланга указаны), в котором создается большое гидравлическое сопротивление. В обоих случаях чрезмерное давление на мембрану приводит к перегоранию катушек.

Далее решим небольшую задачу. Насос качает воду из пруда, его производительность 1080 л/ч. Спрашивается, какое количество воды поступает из рабочей камеры в напорную за 1 ход якоря. Выразим производительность в см³/ч:

1080 л/ч = 1080х1000 = 1 080 000 см³/ч.

Число колебаний якоря в час (3600 с) — 3600 х 100 = 360 000.

Количество перекачиваемой воды за 1 ход якоря:

1 080 000/360 000 = 3 см³.

Насос за 10 с перекачивает воду в количестве: 10x100x3 = 3000 см = 3 л. Этой величиной производительности (3 л за 10 с) будем пользоваться при наладке насосов после их ремонта.

Неисправности насосов и способы их устранения

Из практики ремонта насосов можно назвать следующие причины выхода их из строя в процентах: перегорание катушек электромагнита — 90 % и остальные 10 % — износ мембран и всасывающих клапанов, самопроизвольное отвинчивание гаек крепления и попадание воды в приводную камеру.

Последние неисправности насоса легко устранимы. При износе мембраны или всасывающего клапана вибратор работает нормально, но подача воды очень низкая. В этом случае разбирают насос и износившуюся мембрану или клапан меняют на новые. При этом шайбы и гайки желательно поставить из нержавеющего материала (латунь или нержавеющая сталь). Если таковой возможности нет, то нужно поставить стальные же с последующей их покраской для защиты от коррозии тонким слоем эпоксидной смолы.

Если питающий кабель в сальниковом вводе в хорошем состоянии и катушки электромагнита целы и невредимы, но их сопротивление изоляции относительно корпуса, измеренное мегометром, очень мало, это является первым признаком проникновения воды в приводную камеру (сопротивление изоляции токоведущих частей насоса относительно корпуса считается нормальным при