Як зробити гідротаранний насос своїми руками

Гідравліка - наука така ж давня, як і сама вода. Закони гідравліки діють абсолютно для будь-якої рідини, і ми розглянемо, як використовувати ці закони в організації насоса або помпи із застосуванням кінетичної енергії.

Прототип насоса, заснованого на дії гідроудару, був створений у Франції ще в 17-му столітті винахідником повітряної кулі Монгольф'є. Практично одночасно з ним ідентичну конструкцію запатентували винахідники в Англії, США та Німеччини. ВУкаіни він отримав звучну народна назва «гідротаран».

конструкція гідротарана

Звичні помпи складаються з нагнітає пристрої (закрита крильчатка, поршень, мембрана), активатора (ДВС, електромотор, інший привід), трубопроводу і системи клапанів. Схема гідротаранного насоса гранично проста, його унікальність полягає в тому, що активатором і поршнем виступає сам агент (вода). Його конструкція примітна тим, що в ній немає механічних рухомих частин (крім двох примітивних клапанів), не використовуються ПММ і ділянки під постійним тиском.

Основа насоса - суцільна трубка з трьома відводами, яку можна зібрати зі звичайних фітингів і труби, що є в кожному магазині сантехніки.

Перший відведення. До нього підключається живить труба (фідер), про неї розповімо окремо.

Другий відведення. Через ніпелі і муфти до нього підключається зворотний клапан, розширювальний бак з м'якими стінками і вихідний патрубок. Як розширювального бачка цілком придатна пластикова пляшка, на заводських моделях встановлюють повноцінні баки в металевому корпусі з гумовою мембраною.

Третій відведення. Тут повинен бути встановлений головний елемент - проточний гідроклапан. Це елемент запірної арматури, який перекриває потік води при критичному збільшенні тиску. Його робота регулюється пружиною. Такі клапани до 1,5 "можна набути в магазині, але при більшому діаметрі їх вартість може бути досить велика (20 у. Е. І вище). Якщо стоїть завдання створити насос для реальних господарських потреб під великий обсяг води, краще виготовити цей клапан самостійно.

Як і чому працює гідротаран

Головна особливість даного насоса - він використовує кінетичну енергію води, яка вже знаходиться в потоці. Тобто, для подачі води на висоту необхідний перепад рівнів. Він може бути мінімальним - 0,5 м, але чим цей показник більше, тим ефективніше робота насоса. Ми навмисне не наводимо гідравлічний розрахунок - він вкрай складний і зводиться лише до оптимальної пропорції перепаду висоти між точкою забору води, робочою частиною насоса і верхньою точкою зливу. Оскільки цей пристрій буде встановлено в конкретних умовах, все величини розумно визначити за місцем.

Вода, потрапляючи в фідер, під дією гравітації прагне до нижньої точки, створюючи надмірний тиск, на яке реагує гідроклапан. У момент його спрацювання вода блокується в закритій системі і відбувається явище гідроудару, який проштовхує воду через зворотний клапан в розширювальний бак. Еластичні стінки бака накопичують надлишковий тиск від гідроудару, але не в воді (вона нестислива), а в повітрі. Це тиск і проштовхує воду по відвідному каналу (шлангу, трубі), а зворотний клапан не дає тиску вирівнятися.

Після скидання тиску в розширювальний бак гідроклапан знову відкривається і цикл відновлюється. Подача води відбувається імпульсами. Багато вже здогадалися, що робота насоса стає можлива за рахунок різниці щільності середовищ - несжимаемой води і повітря, який легко акумулює тиск. Вся сила гідроудару переходить в спрессовки газу (повітря) в розширювальному баку, який потім подає воду наверх.

Фідер і гідроклапан

Ці два елементи - основні в конструкції, яку планується створити своїми руками. Від їх розмірів і пристрої залежить вся робота агрегату.

Являє собою закритий канал, що з'єднує точку водозабору і точку гідроудару. В ідеалі це довга рівна труба, розташована під нахилом. Вода, що знаходиться в трубі, і є той самий поршень, який створює надлишковий тиск - причину гідроудару. Тому чим більше перетин, тим потужніше буде таран. Діаметр труби фідера повинен лежати в розумних межах - від 50 до 150 мм. Ця величина повинна співвідноситися з діаметром інших каналів системи і необхідної висотою подачі.

Оптимальні співвідношення діаметрів гідротаранного насоса

В останньому випадку при довжині фідера 10 м і перепаді в 1,5 м вода буде подаватися на висоту в 10 м зі швидкістю близько 1500 л / год.

гідроклапан

Заводська модель цього пристрою може виявитися дорога за рахунок матеріалу, прокладок і пружини, виставленої на певний тиск. У нашому випадку, коли ми використовуємо безкоштовну енергію, яку просто немає сенсу економити або враховувати, досить самого факту блокування потоку води. Для цього цілком підійде гідроклапан власного виготовлення.

Ідеальне місце установки такого насоса - пороги річки з їх значними перепадами або струмки.

Гідротаранние насоси заводського виготовлення

Зрозуміло, такі прості і надійні пристрої не могли минути претензій на серійне виробництво. На даний момент їх виробляють як вітчизняні, так і зарубіжні фірми. Однак через свою специфіки роботи (частина води скидається через клапан) вони мають досить вузьку сферу застосування - в міському господарстві вони практично марні, зате незамінні в віддалених, неосвоєних районах, екопоселення і фермерських господарствах.

На сьогоднішній день вУкаіни тільки одна фірма випускає ці екологічно чисті та ефективні пристрої - виробнича артіль «Урал». Модельний ряд представлений насосами «Качалич» ГТ-01 (190 у. Е.) І ГТ-03 (110 у. Е.), А також їх різновидами.

Виготовлення насоса своїми руками обійдеться трохи дешевше, навіть якщо купувати всі деталі. Однак реальна економія досягається при наявності підручних засобів - в цьому випадку насос буде практично безкоштовним, при цьому його продуктивність може бути істотно вище за рахунок більш об'ємного фідера і пропускної здатності всієї системи.

Будь-який прилад або пристрій на основі дій природних сил заслуговує пильної уваги і розробки. Ігноруючи безкоштовну енергію, дану самою природою, ми ризикуємо раптово залишитися безпорадними під час відсутності бензину і електрики. Переклад підсобного господарства на альтернативні джерела енергії - запорука спокою та гармонії з навколишнім середовищем.

Віталій Долбін, рмнт.ру

story: view | water: - | 0.8935 | 58