Как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха?

≡  12 Июль 2017   ·  Рубрика:

Насосы

Размер текста

В древние времена и эпоху средневековья перед людьми нередко стояла задача подъема воды на высоту. Она реализовывалась различными способами, которые может вспомнить любой домовладелец, оставленный на земельном участке на долгое время без электричества. В случае большой глубины источника водозабора и острой нужды в воде использование древних способов принесет определенную пользу в расширении кругозора, укреплении здоровья и получении дополнительных инженерно-строительных навыков.

Методы подъема воды без электронасоса

Если вы решаете, как поднять воду на высоту, без насоса вам не обойтись. Только для подъема придется использовать не электрические, а ручные самодельные устройства, для работы которых потребуется приложение мускульной силы или энергия текущего водного потока.

 Архимедов винт

Изобретение винтового устройства для подачи воды на высоту с целью наполнения оросительных каналов было сделано Архимедом приблизительно в 250 году до нашей эры.

как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха

Рис.1 Принцип действия винтового насоса Архимеда

Устройство состоит из полого цилиндра, внутри которого вращается винт, при работе оно опускается в источник водозабора под углом. При вращении лопасти винта захватывают воду и винт поднимает ее вверх по трубе, в верхней точке труба заканчивается и вода выливается в емкость или оросительный канал.

В древние времена рабочее колесо вращали рабы или животные, в наше время с этим могут быть проблемы и придется дополнительно строить ветряное колесо для приведения винта во вращение или самостоятельно укреплять мускулатуру.

как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха

Рис.2 Разновидность колеса Архимеда – насос из трубки

Устройство является аналогом современных шнековых насосов, может иметь различные модификации: винт вращается вместе с цилиндром или имеет форму полой трубки, намотанной на шток.

Метод гидротарана Монгольфье

Механик Монгольфье в 1797 придумал устройство, названное гидравлическим тараном. В нем используется кинетическая энергия воды, текущей сверху вниз.

как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха

Рис. 3 Принцип действия гидроударного водяного насоса

Принцип действия устройства основан на том, что при резком перекрытии водного потока в жесткой трубе вода через обратный клапан под давлением вытесняется в расположенный вверху гидробак. В его нижней части располагается штуцер, на который одевается выходной шланг для воды, идущий к потребителю. Обратный клапан не дает возможности воде вытечь обратно — таким образом происходит постоянное циклическое наполнение бака и непрерывный подъем и подача воды.

Запорный клапан устройства работает автоматически, поэтому присутствие человека и организации его работы кроме установки оборудования не требуется.

как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха

Рис. 4 Внешний вид промышленного гидроударного насоса

Следует отметить, что подобные устройства нет необходимости делать самостоятельно, они выпускаются промышленным способом в небольших объемах.

Аэролифт

Родоначальником метода является немецкий горный инженер Карл Лошер, придумавший способ в 1797 году.

Рис. 5 Принцип действия аэролифтового насоса и его разновидности

Аэролифт (эрлифт) — разновидность струйного насоса, для подъема воды используется воздух. Устройство представляет собой полую вертикальную трубу, опущенную в воду, к нижней части которой подключен шланг. При подаче через шланг в трубу воздуха под давлением, его пузырьки смешиваются с водой, и полученная пена вследствие легкой удельной массы подымается вверх.

Воздух можно подавать при помощи обычного ручного насоса через ниппель, препятствующий его выходу обратно.

Рис. 6 Автоматическая подача воды аэролифтом с использованием компрессора

Подобное устройство для подачи воды при отсутствии насоса довольно просто сделать своими руками и автоматизировать процесс, если имеется подающий воздух компрессор.

 Подъем воды поршневым насосом

Рис. 7 Принцип действия самодельного поршневого насоса

Можно сделать устройство для подачи воды на высоту методом всасывания при помощи поршня. Устройство представляет собой трубу с системой обратных клапанов, внутри цилиндрической поверхности которой движется поршень. При возвратном движении вода всасывается в корпус цилиндра, при поступательном перемещении поршня обратные клапаны закрываются и вода выталкивается наружу.

как поднять воду на высоту без насоса давлением воздуха

Рис. 8 Поршневая помпа в организации ручного водоснабжения.

Поршневой насос с длинной трубой для подъема воды с больших глубин держать в руках и качать воду — занятие для подготовленных культуристов, его удобнее приспособить для подъема воды из узкой скважины, закрепив на внешней колонке с ручкой.

Для быстрого подъема воды с небольших глубин из узких расщелин можно использовать простейшее промышленное устройство. Для этого берется ручная помпа для воды и на ее входной клапан одевается длинная пластиковая трубка. Самодельный насос опускается в воду длинным концом трубки и она качается при помощи многократных нажатий на кнопку помпы.

Рис. 9 Ручная помпа для подъема воды

Методы подъема воды без электронасоса малоэффективны и требуют серьезных затрат и усилий для изготовления работоспособного и удобного устройства, несопоставимых не только со стоимостью самого дешевого электронасоса, но и дорогих моделей. Их применение оправдано при проживании в районах с полным отсутствием электроэнергии, что можно отнести к экстремальным способам выживания.

Советуем почитать: Обратный клапан для воды для насоса

Поделиться с друзьями:

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом

oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с

политикой конфиденциальности

для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

На собственном участке земли, в первую очередь надо позаботиться об обеспечении его водой для полива, питья и других нужд. Для этого достаточно, чтобы была сооружена скважина, и из неё всегда можно будет добывать требуемое количество необходимой влаги в любое время года. Но для подъёма жидкости, как известно, нужен насос, который работает от электричества. А что делать, если участок находится далеко от цивилизации, и на нем нет электроэнергии? В таком случае можно обойтись и без насоса, воспользовавшись другими способами. Об этих способах сейчас и пойдет разговор.

Типы колодцев

Буровые колодцы могут быть двух типов: песчаные и артезианские. Первый тип имеет и другое название – фильтровая скважина. Бурится она до ближайшего водоносного слоя в песчаном грунте. Глубина может достигать 30 метров, а ширина обсадной трубы может быть около 13 см. Особенность строения такого источника в том, что на стенках трубы делается сетчатый фильтр. Для добычи воды из неё требуется глубинный или поверхностный агрегат. Прослужить она может около 15-ти лет. Но срок службы в первую очередь зависит от глубины залегания водоносного слоя и от того, насколько интенсивно она используется.

Второй тип – артезианская скважина. Вода в ней добывается с большой глубины, она может достигать 200 метровой отметки. У неё повышенная производительность и высококачественная вода. Служит она гораздо дольше первого типа — более 50-ти лет. Соответственно, должен использоваться более мощный аппарат для подъёма влаги на поверхность. Для бурения такой ямы требуется разрешение в местных органах самоуправления.

Возможно ли из этих колодцев добыть воду без использования электрического насоса? Да, вполне возможно, причем из шахт обоих типов. Но при этом важно учитывать несколько нюансов. Многое зависит от ручных устройств, которые будут применяться при этом. Обычно они не дают достаточного давления на глубине более 30 метров. Поэтому такая система актуальна в основном для песчаного колодца. Но для начала давайте разберёмся, каким образом возможно поднять жидкость из такого сооружения без насоса, и что для этого понадобится.

Добыча воды давлением воздуха

Этот необычный способ отлично подойдет для добычи воды из шахты без насоса. То есть можно использовать любой ручной шланговый насос, работающий без электричества. Сделать такую систему довольно просто. Для начала необходимо полностью загерметизировать верх колодца. В нем проделывается 2 отверстия: в одно вставляется шланг от насоса, во второе — труба для подачи воды. При работе таким прибором в шахте создается давление, которое и выталкивает наружу жидкость.

Если напор воздуха, поступающий в шахту, мощный, то вполне можно обойтись без электрического насоса. Но при этом должно учитываться, что такое давление будет толкать воду не только наверх, но и вниз, в водоносный слой. Чем это чревато, будет описано ниже. Данный метод можно использовать совместно со стандартными подходами. Особенно он актуален, если давление в яме недостаточно сильное, даже для электрического насоса.

Добыча воды гидротаранным способом

Это еще один нестандартный способ добычи воды без насоса: в данном случае применяется гидравлический таран — устройство, предназначенное для механического подъёма жидкости из любого колодца, даже артезианского.

Работает такое приспособление на энергии, получаемой из потока воды. За счет поднятия воды на большую высоту и опускания её вниз, жидкость выталкивается наверх. Состоит такая конструкция из следующих компонентов:

  • отбойный клапан;

  • возвратный клапан;

  • питающая труба;

  • отводящая труба;

  • воздушный колпак.

За счет открытия и закрытия клапанов в определенной последовательности и происходит циркуляция жидкости. Она разгоняется по питающей трубе и создается гидроудар, вымещающий жидкость наружу, в отводящую трубу. Такое устройство сложно сделать самостоятельно, но его легко приобрести. И это будет самым верным решением для участков, на которых отсутствует электричество.

Важные моменты

При добыче воды методом увеличения давления внутри шахты, необходимо учитывать несколько важных факторов. Во-первых, учитывается геологическое строение местности, на которой расположена скважина.

Также немаловажным является дебет шахты для добычи жидкости из земли и производительность водоносного слоя.

Ну и, конечно, берется во внимание глубина залегания водоносного горизонта.

Если всё это не учесть, то из-за избыточного давления скважина может выйти из строя. Проще говоря, жидкость из водоносного слоя перестанет поступать в шахту. Это происходит из-за того, что образовавшийся внутри воздух будет толкать практически всю воду вниз, вдавливая её в землю. Поэтому подача воздуха должна быть оптимальной. Его должно хватать только на то, чтобы подталкивать воду наружу и не создавать избыточное давление.

  1. Регистрация: 15.08.16 Сообщения: 5 Благодарности: 0

    Скважина с тонкой трубой. Как поднять воду?

    Добрый день! Недавно зарегистрировался на форуме, попытался поискать ответ на свою проблему, но всё вокруг до около, а конкретики нет.
    Суть вопроса:
    Мы купили дом с вкопанной на участке трубой 30 мм по-моему наружный диаметр. Нам сказали, глубина около 9 м.
    Как поднять воду из этой скважины насосом, если ему требуется герметичность и отсутствие воздуха в системе? Залить воду туда можно, но она сразу опускается до уровня грунтовых вод и насос качает воздух…Обратный клапан установлен не на конце трубы, а у входа в насос, т. к. труба, повторюсь, просто вкопана. Что делали до этого, не знаю. Но воду качал подобный нашему насос.
    Что надо сделать, чтобы осуществился первый пуск воды?
    Заранее прошу прощения, если вопрос кажется наивным, но когда с этим не сталкивался, это серьёзная проблема. Заранее благодарен за конструктивный и предметный совет.
  2. Регистрация: 05.08.07 Сообщения: 648 Благодарности: 352
    Здравствуйте, у Вас скважина тип «Игла» (абисс. колодец). Процесс запуска такой скважины состоит в последовательных действиях по вытеснению воздуха в трубе, подводки к насосу, самого насоса. Главным условием для надёжной работы самовсасывающих насосов (насосной станции) является отсутствие «подсосов» воздуха в соединительной арматуре резьбовых и/или торцевых уплотнений и самом насосе (сливные, заливные пробки). Если ваш насос оборудован реле давления и гидроаккумулятором (насосная станция), то на «выход» (обычно сверху насоса резьбовое отверстие на 1″ дюйм) нужно ввернуть шаровой кран и через него заполнить водой полость насоса до полного выхода пузырьков воздуха, затем закрыть этот кран и включить насос. Создающееся разрежение в насосе «подтянет» за 1 — n раз воду из скважины, а обратный клапан не даст ей уйти обратно. Один цикл (n) длится 3-5 мин, затем нужно осторожно, чуть приоткрыв кран, стравить давление и опять долив воды повторить всё. В итоге насос должен выключится сам, набрав давление установленное в настройках реле (2.8 — 3.0 bar).
    Eсли насос без бака и реле, то принцип тот же — заставить насос работать с противодавлением и не терять при этом залитую воду (на выход насоса шланг и залить водой, поднять как можно выше на 3-4 метра и те же циклы). Есть и другие способы, например, поставить шаркран на трубу и сильной струёй из насоса заполнить её и закрыть кран. Это сократит время (циклы) подъёма воды или ручным насосом поднять, что я и делаю всегда. Пробуйте, желаю удачи!

    Последнее редактирование: 16.08.16

  3. Регистрация: 15.08.16 Сообщения: 5 Благодарности: 0
    Спасибо! Попробую сегодня или завтра
    это сделать. У нас обычный насос, можно ли при этом не поднимать шланг на 3-4 метра, а после залива в насос воды просто заткнуть выходное отверстие рукой для создания герметичности и после этого проводить циклы пуска, т. к манипуляции с кранами кажутся мне громоздким и сопряжены с использованием большого количества доп. инструментов?
  4. Регистрация: 05.08.07 Сообщения: 648 Благодарности: 352
    @АлексВК, на обычный насос кран не нужен. На вход вверните штуцер с шлангом 1-1.5 м. и на его конец колбу (2-х литровая бутылка, отрезать дно), залить насос, шланг и колбу на 1/2 объёма поднять и закрепить. Качать, подливая воду по необходимости.
    Заткнуть рукой или чем другим не получиться — воздух должен выходить в колбу…
  5. Регистрация: 15.08.16 Сообщения: 5 Благодарности: 0
    @nedrabur, сегодня делал почти то же самое: налил в шланг воду и поднял на 2 метра. Мотор шумит, вода в шланге стоит ни туда-ни сюда. Проверил крыльчатку — она латунная, с ней всё в порядке. Может, времени мало прошло? Сколько надо мотору, чтобы понять, что что-то не так или чтобы вода пошла?
  6. Регистрация: 05.08.07 Сообщения: 648 Благодарности: 352
    @АлексВК, пробуйте с колбой, а по времени — пока не подтянет воду из трубы, в колбе постепенно начнёт прибавляться вода. Обычно минут 10-15, если нет подсосов в соединениях (это главная причина).
  7. Регистрация: 15.08.16 Сообщения: 5 Благодарности: 0
    Короче, пишу свой отзыв и закрываю тему! Абиссинские колодцы — г..но, которые по делу никак не приспособлены для работы таких насосов. Нихрена у меня не вышло, какие попытки я не предпринимал. И я понял, что даже если бы вышло, такие танцы с бубнами пригодны только для мазохистов, которые экономят на том, чтобы сделать скважину пошире и опустить туда шланг того же самого насоса с обратным клапаном на конце! Это избавляет полностью от того извращения, коим я безрезультатно занимался 2 дня! Быстро вставил шланг, залил насос и качай! А что здесь? Не говоря уже об использовании зимой! Попробуй так попрыгать на морозе! Вода быстрее в насосе замерзает! Я так и не понял: все соединения герметичнее некуда, значит засралась сама скважина — это еще один жирный минус тонких труб, кто бы что ни говорил! Максимум, на что они пригодны — это ручной качок установить! Настроение испорчено, деревня не пригодна к использованию без вливания в неё еще двадцатки на новую скважину! Один негатив…
  8. Регистрация: 05.08.07 Сообщения: 648 Благодарности: 352

    Последнее редактирование: 17.08.16

  9. Регистрация: 03.03.13 Сообщения: 37 Благодарности: 12
    Вода в трубе есть, вообще? Может там ее нет? Если вам просто воды надо набрать в ведро, можете поднять аэролифтингом, если есть компрессор — опустите туда шланг от комрессора до дна, поднимите давление до 8 атмосфер и дуньте туда, если вода есть в скважине — пойдет оттуда гейзер. Если вода есть, сделаешь потом тройник — в верхний шланг от компрессора, сбоку отводка с шлангом — с него будешь набирать воду в емкость. Включил компрессор и вода пошла — правда рывками, с воздухом — но в бочку набирается быстро… У меня у тестя такая скважина в Волгоградской степи, пробурина под 63 трубу, в нее вставлен шланг от компрессора. Глубина 40 метров, зеркало воды на 15 метрах, верхним насосом не поднять. Бурили ему местные умельцы гидробурением в ручную 5 лет назад, обошлось в 15 тысяч с трубой и фильтром. Теперь поливает когда хочет и сколько хочет, т. к. обычная вода в деревне дорогая… P. S. только у него сделана приспособа, промежуточная емкость, бочка 200 литровая — туда вода заходит рывками, от туда выходит самотеком по огороду, с верху в бочке стравливающий клапан для воздуха…
  10. Регистрация: 20.05.12 Сообщения: 6 Благодарности: 3
    Для пуска такой скважины необходимо провести подготовительные работы, а именно: 1. На конце скважины смонтировать тройник — боковой отвод в сторону насоса, сверху на тройнике закрепить шаровой кран (лучше не менее 1″);
    2. Между тройником и насосом смонтировать обратный клапан, фильтр, шаровый кран;
    Когда всё подготовлено, можно заполнять систему. Для этого:
    1. Открыть кран у насоса;
    2. Открыть клапан на фильтре;
    3. Через заливную пробку насоса заливать воду до заполнения насоса и фильтра и, соответственно, полного удаления воздуха, закрыть клапан на фильтре, кран на насосе не закрывать;
    4. Через кран на тройнике необходимо заполнить водой скважину (это лучше делать вдвоём — один льет воду, другой будет закрывать кран, когда вытеснится воздух) конечно лучше это делать насосом («малыш» или т. п.), например из бочки с дождевой водой, если такой возможности нет, то придётся лить из ведра, но лить непрерывно сплошной струёй. Лучше использовать отрезанное горлышко от прозрачной пластиковой бутылки. Как только пызыри воздуха перестанут идти из скважины немедленно закрыть кран, при этом не переставая лить воду.
    5. Включить насос и ждать водичку.
    Кран на насосе и обратный клапан необходимы для периодического обслуживания фильтра (замены картриджа).
    Свою скважину я так запускаю каждую весну уже четыре года, вся процедура занимает 15 минут.
    Удачи!