Бочковые насосы можно условно на две группы. В первую группу входят насосы, где происходит преобразование электрической энергии или энергии сжатого воздуха в энергию потока жидкости.
Вторая группа отличается от первой, тем что в качестве привода используется мускульная энергия человека. Эти насосы ещё называются ручными. Ручные бочковые насосы делятся по принципу действия на пластинчато-роторные (шиберные), кулачковые, мембранные, поршневые и сильфонные. Самые распространённые из них это шиберные и поршневые насосы.
Рассмотрим различия и сходства бочковых насосов с электроприводом и ручных бочковых насосов по нескольким основным параметрам.
Производительность
Производительность электрических бочковых насосов во многом зависит от характеристик электродвигателя (количество оборотов в минуту и мощность) и типа рабочих колес, а в случае винтовых насосов еще и от объемных характеристик героторной пары.
Для центробежных насос производительность составляет от 50 до 150 л/мин, для винтовых от 4 до 75 л/мин. У ручных бочковых насосов максимальной производительностью является 100л/мин, при этом нужно оговорится, что данным показателем обладает насос с кулачковым принципом действия и это определенно исключение из общей тенденции. Средняя производительность ручных бочковых насосов составляет 20-30 л/мин.
| Тип насоса | Производительность |
|---|---|
| Центробежный насос | 50 – 150 л/мин |
| Винтовой насос | 4 – 75 л/мин |
| Ручной бочковой насос | 20 – 100 л/мин |
Производительность ручных бочковых насосов можно определить, зная объем жидкости, которую насос перекачивает за один полный такт (у поршневых за один ход ручки-рычага, у пластинчато-роторных за один поворот ручки на 180 градусов).
Стоит также отметить, что большинство торговых марок электрических бочковых насосов имеют в своем ассортименте оборудования, электродвигатели с регулировкой производительности, что позволяет потребителю выбирать как быстро производить перекачивание жидкости.
Напор
У электрических бочковых насосов значение напора определяется мощностью электродвигателя, а также типом и количеством рабочих колес находящихся в погружной части (трубе). Среди центробежных, наибольший напор у насосов с рабочим колесом закрытого типа (с радиальным колесом). Напор таких насосов может достигать 25-30 метров, у электрических винтовых до 16-20 бар. Среди ручных бочковых насосов наибольшим значением напора обладают поршневые (рычажные) насосы. Их напор составляет от 5 до 20 метров. У шиберных насосов напор 5 метров, у сильфонных не более 2-х метров. В данном случае нужно пояснить, что под 1 метром подразумевается 1 метр водяного столба.
| Тип насоса | Напор |
|---|---|
| Центробежный насос | 25 – 30 метров |
| Винтовой насос | 16 – 20 бар |
| Ручной бочковой насос | 2 – 20 метров |
Плотность
Как известно, значение плотности во многом связано с видом жидкости и ее концентрацией. Например, горюче-смазочные материалы и растворители как правило имеют меньшую плотность, чем кислоты и щелочи высокой и средней концентрации. Поэтому выбирая бочковой насос необходимо обращать внимание на конструкцию насоса и химическую стойкость материалов, из которых он изготовлен. В случае с центробежными бочковыми насосами, работающих от электричества, для плотных жидкостей следует использовать погружную часть с радиальными рабочими колесами и электродвигатель с большей мощностью. Такой бочковой насос имеет ограничение по плотности перекачиваемой жидкости до 2000 кг/м3, в то время как винтовые насосы способны перекачивать более плотные жидкости.
Пластинчато-роторные ручные насосы чаще всего используют для неплотных жидкостей (бензин, моторные и трансмиссионные масла, растворители, дизельное топливо). Максимальная плотностей жидкостей в данном случае менее 1000кг/м3. Поршневые насосы также хорошо подходят для перекачивания неплотных нефтепродуктов, но в случае химической совместимости материалов из которых он изготовлен, его можно использовать для более плотных жидкостей. Для концентрированных кислот и щелочей обычно используют сильфонные и кулачковые ручные насосы.
Вязкость
Электрические бочковые насосы делятся на два типа: центробежные - для невязких сред и винтовые (шнековые) для вязких и высоковязких сред. Центробежные имею диапазон вязкости перекачиваемой жидкости от 250 до 900 мПа, винтовые в зависимости от модели - 1000..100 000 мПа. Ручные бочковые насосы не способны перекачивать высоковязкие среды. Вязкость жидкости, в данном случае, как правило не превышает 800 мПа и только некоторые усовершенствованные конструкции моделей насосов можно применять при вязкости 2000 мПа. Речь идёт о поршневом ручном бочковом насосе. Для увеличения вязкости всасываемого насосом продукта, производители увеличили поперечное сечение всасывающего патрубка и опустили рабочий поршень к самому основанию емкости. Тем самым всасывание происходит проще и больше пространства для прохождения вязкой среды.
Примеры максимальной вязкости для разных типов насосов приведены в таблице ниже.
| Тип насоса | Вязкость |
|---|---|
| Центробежный насос | 250 – 900 мПа |
| Винтовой насос | 1000 – 100 000 мПа |
| Ручной бочковой насос | до 800мПа |
Как указано ранее сильфонные насосы подходят для перекачивания плотных жидкостей. Но они совсем не подходят для вязких сред. Это связано с тем, что случае с сильфонными насосами, жидкость протекает самотёком. Плотная жидкость, как правило, обладает хорошей текучестью, у вязкой жидкости значение текучести снижено и ей нужно постоянно придавать энергию для движения вверх.
Так же как в случае с электрическими бочковыми насосами, указанная вязкость означет, что насос будет производить перекачивание и осуществлять заявленные производительность и напор. При увеличении вязкости характеристики насоса снизятся и даже значительно.
Взрывобезопасность
Среди электрических бочковых насосов есть модели, которые является взрывозащищенными. Электродвигатели таких насосов имеют дополнительную герметичную оболочку, электрические контакты дополнительную изоляцию, патрубок насоса и его составляющие выполнены из материалов, не образующих искру. Сам насос после установки подключен к бочке кабелем выравнивания потенциалов. Ручной бочковой насос не имеет электродвигателя и, понятно, что с этой стороны является более взрывобезопасным, но зачастую, материалы из которых он выполнен, нельзя назвать полностью взрывозащищенными. Например, ручные бочковые насосы из углеродистой стали с цинковым покрытием. Действительно, цинковый слой, толщина которого составляет несколько десятков миллиметров, защищает от возникновения фрикционного искрообразования, но он имеет склонность к скалыванию или истиранию. Со временем, велика вероятность контакта ЛВЖ с углеродистой сталью, которая в отличие от легированных и нержавеющих сталей не является взрывобезопасной. Поэтому, в данном случае, нужно постоянно следить за состоянием поверхностей насоса.
Химическая стойкость
Понятие химической стойкости насоса непосредственно связано с материалами, из которых он изготовлен и химической природой жидкостей, которые необходимо перекачивать.
Подбирая насос нужно понимать с какой или с какими жидкостями по агрессивности мы имеем дело. В электрических насосах с жидкостью контактирует только погружная часть и детали из которых она состоит: корпус трубы насоса, вал, рабочие колёса, уплотнения. Поэтому выбор материала трубы насоса в данном случае, главное на что нужно обратить внимание.
Если, к примеру, жидкость химически агрессивная, то следует сделать выбор в пользу фторопластовых материалов PVDF и PTFE, вал трубы насоса соответственно будет выполнен из хастеллоя, который также химически стоек. Для неагрессивных жидкостей подходит труба из полипропилена с приводным валом из нержавеющей стали. Есть также исполнения труб из нержавеющей стали и алюминия.
В качестве материалов изготовления ручных бочковых насосов используют: чугун, сталь, углеродистую сталь с цинковым или хромовым покрытием, нержавеющие стали AISI 304 и AISI 316, алюминий. Указанные материалы хорошо подходят для задач, где перекачать нужно масла, горюче-смазочные материалы, ЛВЖ. Для кислот и щелочей производители предлагают использовать насосы, корпуса которых выполнены из полипропилена, полиэтилена, ПВДФ, ПВХ и нержавеющей стали. Различные детали механизма насоса (уплотнения, поршни, клапана) устанавливают из материалов NBR, Vion, EPDM, PTFE.
Длина и диаметр погружной части
Для установки и работы насоса необходимо, чтобы диаметр погружной части был меньше установочного отверстия на ёмкости, а её длина должная соответствовать высоте бочки. У электрических бочковых насосов определены стандартные длины и диаметры погружных частей, подходящие для разных видов емкостей. К примеру, если перекачивание производится из стандартных бочек объёмом 200 литров, необходимо выбрать трубу длиной 1000мм и диаметром 40мм, если из стандартного "еврокуба" - размеры 1200х40мм.
В случае ручных насосов почти всегда в комплекте поставки есть дополнительный вкручивающийся модуль, который можно смонтировать при увеличении высоты бочки. Погружные части ручных насосов, как правило, позволяют производить перекачивание из небольших емкостей (канистр, бутылей), а также бочек объёмом от 50 до 205 литров.
Ресурс работы и изнашиваемые части
Основными частями электрического бочкового насоса, которые подвержены износу являются: рабочее колесо, муфта патрубка, муфта электродвигателя, графитовые щётки электродвигателя. При соблюдении условий эксплуатации насоса, его ремонтное обслуживание регламентировано через 1000 часов работы.
Ручные насосы не имеют электродвигателя, но имеют в своей конструкции механизмы и узлы, которые во время работы также имеют склонность естественным образом изнашиваться. У шиберных насосов это зубчатые зацепления шестерён привода, пластины и внутренняя поверхность статора.
У поршневых это поршни и клапана. Большинство деталей ручных бочковых насосов выполнены из металлов, поэтому, в данном случае, кроме соблюдений условий эксплуатации не маловажным фактором является качественное изготовление деталей узлов и механизмов с соблюдением всех норм и правил (механическая обработка, термическая обработка и химико-термическая обработка материалов насоса).
Вывод
Подводя итог, можно сказать, что ручные бочковые насосы неплохо подходят, для простых ежедневных задач. Если, например, необходимо выкачать небольшое количество жидкости из бочки в рядом стоящую емкость (канистра, бутыль, колбу, маслёнку). Для этой цели также можно использовать электрический лабораторный бочковой насос, который по стоимости обойдется немного дороже ручного, зато перекачает быстрее и без особых усилий. Для серьёзных задач, когда необходимо растарить большое количество бочек объёмом 200 литров или например подать жидкость в соседнее производственное помещение, которое находится в 10-20 метрах или выше перекачиваемой бочки, ручные насосы не подойдут. Кроме этого, для полного опорожнения "еврокуба" ручной насос также не подойдёт, так как их максимальная длина погружной части составляет 1100мм. Для этого лучше использовать электрический насос с донным клапаном. Много человеческих сил будет затрачено при перекачивания плотной или вязкой жидкости с помощью ручного насоса. В то время как правильно подобранный электрический насос справится с этим без труда. Главное преимущество ручных насосов - низкая стоимость за единицу товара. Как уже говорилось ранее детали насосов имеют свойство к изнашиванию. Исходя из конструкции ремонт ручных бочковых насосов, в зависимости от вида, либо трудоёмок либо невозможен. Электрический же насос прост в обслуживании и дёшев в плановом ремонте.
