Ручной насос

редактировать

Поперечный разрез и детали питчера Анимация ручного всасывающего насоса. При движении поршня вверх открывается приемный клапан, и всасывающая линия направляет воду в головку насоса. При следующем ходе поршня вниз клапан на поршне открывается и позволяет воде течь над поршнем. При последующем ходе поршня вверх вода выталкивается из выпускного отверстия. Сельский ручной насос в Бельгии. Ручной силовой насос с воздушной камерой для сглаживания колебаний расхода

Ручные насосы - это ручные насосы насосы ; они используют человеческую силу и механические преимущества для перемещения жидкостей или воздуха из одного места в другое. Они широко используются во всех странах мира для различных промышленных, морских, ирригационных и развлекательных мероприятий. Доступно множество различных типов ручных насосов, в основном работающих по принципу поршня, диафрагмы или роторно-лопастного типа с обратным клапаном на входном и выходном отверстиях камеры, работающим в противоположных направлениях. Большинство ручных насосов - это поршневые насосы или плунжерные насосы, и поршневые.

Ручные насосы обычно используются в развивающихся странах для обоих сообществ. снабжение и самоподвод воды и может быть установлен на скважинах или вырытых вручную колодцах.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Типа
    • 2.1 Ручной всасывающий и подъемный насосы
    • 2.2 Силовой насос
    • 2.3 Сифон
    • 2.4 Цепной насос
    • 2.5 Прямое действие
    • 2.6 Глубокие колодцы
    • 2.7 Мембрана
    • 2.8 Прогрессивная полость
    • 2,9 Диапазон подъема
  • 3 Ручные насосы и доступ к чистой воде
    • 3.1 Эксплуатация и обслуживание на уровне деревни
    • 3.2 Проекты развития ручных насосов
    • 3.3 Доступность ручных насосов в сельских развивающихся районах
  • 4 Галерея
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки

История

Первое европейское изображение поршневого насоса, сделанное Taccola, около 1450 г. Ирригация осуществляется путем извлечения с помощью насоса непосредственно из Gumti, видно на заднем плане в Comilla, Бангладеш.

Одним из видов насосов, когда-то широко распространенных во всем мире, был водяной насос с ручным приводом, или «кувшинный насос». Он обычно устанавливался над общественными водозаборными колодцами в те времена, когда еще не было водопровода.

В некоторых частях Британских островов его часто называли приходским насосом. Хотя такие общественные насосы больше не являются обычным явлением, люди все еще использовали выражение приходской насос, чтобы описать место или форум, где обсуждаются вопросы, представляющие интерес для местных жителей.

Поскольку вода из кувшинных насосов поступает непосредственно из почвы, это более подвержен загрязнению. Если такую ​​воду не фильтровать и не очищать, ее употребление может привести к желудочно-кишечным или другим заболеваниям, передаваемым через воду. Печально известный случай - вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 г.. В то время не было известно, как передается холера, но врач Джон Сноу заподозрил зараженную воду и приказал вынуть ручку общественной помпы; затем вспышка утихла.

Современные ручные коммунальные насосы считаются наиболее устойчивым и недорогим вариантом безопасного водоснабжения в условиях ограниченных ресурсов, часто в сельских районах развивающихся стран. Ручной насос открывает доступ к более глубоким грунтовым водам, которые часто не загрязнены, а также повышает безопасность колодца, защищая источник воды от зараженных ведер. Такие насосы, как насос Afridev, дешевы в сборке и установке и просты в обслуживании с помощью простых деталей. Однако нехватка запасных частей для насосов этого типа в некоторых регионах Африки снизила их полезность в этих регионах.

Типы

Всасывающие и подъемные ручные насосы

Всасывание и подъем являются важными факторами при перекачивании жидкостей. Всасывание - это расстояние по вертикали между перекачиваемой жидкостью и центром насоса, а подъем - это расстояние по вертикали между насосом и точкой нагнетания. Глубина, с которой ручной насос будет всасывать, ограничена атмосферным давлением до рабочей глубины менее 7 метров. Высота, на которую поднимается ручной насос, зависит от способности насоса и оператора поднимать вес в нагнетательной трубе. Таким образом, один и тот же насос и оператор смогут достичь большей подъемной силы с трубой меньшего диаметра, чем с трубой большего диаметра.

В дополнение к их использованию для забора воды из неглубоких источников подземных вод для водоснабжения, в конце 19 века была разработана другая версия ручного всасывающего насоса с низким подъемом и высокой подачей для использования в качестве судовой трюмный насос (для небольших прибрежных судов) и насос строительного подрядчика. Он был известен как дренчерный насос. Одним из производителей, проиллюстрировавших этот продукт с конца 1880-х до начала 20-го века, была компания Goulds Manufacturing Co.

Force Pump

Там, где необходимо поднять воду на высоту выше той, на которую всасывающий или подъемный насос будет работать эффективно (около 7 метров), или для повышения давления, чтобы он выходил из сопла с большой силой, например, через пожарный шланг, можно использовать нагнетательный насос. Как и в случае с всасывающим насосом, в его ручном исполнении оператор должен накачивать ручку. Разница, однако, заключается в том, что после того, как вода всасывается через нижний клапан (в результате подъема поршня, прикрепленного к ручке), ее выход осуществляется через трубу или сопло сбоку от главного цилиндра. Вода, после того как она поднялась над нижним клапаном и застряла там, вытесняется через выход, когда поршень или плунжер снова опускается вниз при следующем ходу.

Сифон

A Сифон (или сифон) в простейшем случае представляет собой изогнутую трубку, один конец которой помещен в воду, которую нужно перемещать, а другой конец - в сосуд для приема воды. Принимающее судно должно находиться на более низком уровне, чем снабжающее судно. Вода всегда будет пытаться найти самый низкий уровень. Используя этот принцип, очень простые насосы с пластмассовой или резиновой грушей с откидным клапаном на каждом конце используются для слива топлива или канистр с водой в баки. Как только груша заполнится, жидкость без дополнительных усилий потечет из верхнего контейнера в нижний. Многие ручные насосы позволяют жидкости проходить через них в направлении потока, и диафрагменные насосы особенно хороши в этом. Таким образом, при правильных уровнях можно слить большие объемы жидкости, например бассейны, с минимальными усилиями и без дорогостоящего использования энергии.

Цепной насос

Цепной насос состоит из бесконечной цепи, несущей серию дисков, которые спускаются в воду, а затем поднимаются внутри трубы, унося с собой большое количество воды. Это просто сделанная старая ручная насосная технология. В 18 веке они использовались в качестве судовых трюмных насосов.

Прямое действие

Ручные насосы прямого действия имеют насосную штангу, которая перемещается вверх и вниз, непосредственно пользователем, сливая воду. Ручные насосы прямого действия просты в установке и обслуживании, но они ограничены максимальным водяным столбом, который человек может физически поднять на высоту до 15 м. Примеры насосов прямого действия включают тростниковый насос и насос EMAS.

Глубокие скважины

Ручные насосы для глубоких скважин используются для высотных подъемов более 15 м. Вес столба воды слишком велик, чтобы его можно было поднять напрямую, поэтому используется какая-то механическая система преимуществ, такая как рычаг или маховик. Насосы с большим подъемом должны быть прочнее и крепче, чтобы справляться с дополнительными нагрузками. Установка, обслуживание и ремонт ручных насосов для глубоких скважин сложнее, чем с другими ручными насосами.

Теоретически у ручного насоса для глубокого колодца нет предела, до которого он может извлекать воду. На практике глубина ограничена физической силой, которую человек может использовать для подъема столба воды, которая составляет около 30 м

Мембранные

Мембранные насосы имеют то преимущество, что они перекачивают относительно слегка из-за отсутствия тяговых стержней и устойчивы к коррозии. Их недостаток состоит в том, что они нуждаются в трубках определенной длины и высококачественных резиновых диафрагмах, которые являются дорогостоящими и относительно неэффективными из-за дополнительной работы, необходимой для деформации диафрагмы.

Резиновые мембраны со временем выйдут из строя, и их необходимо будет заменить. Поскольку это обычно сложно и дорого, диафрагменные насосы, работающие в бедных сельских районах, часто бросают из-за износа диафрагмы.

Винтовой насос прогрессивного типа

Винтовой насос винтового типа состоит из ротора с одной спиралью, вставленного в статор с двойной спиралью. При вращении ротора пустоты в статоре завинчиваются вверх вдоль оси вращения. Винтовые насосы могут иметь сложные зубчатые передачи, и местным техническим специалистам их сложно обслуживать и ремонтировать.

Канатный насос с шайбой - это тип ручного винтового насоса.

Диапазон подъема

Диапазон подъема различных типов ручных насосов приведен ниже:

ТипДиапазон
Всасывающие насосы0 - 7 метров
Насосы с низким подъемом0 - 15 метров
Насосы прямого действия0 - 15 метров
Насосы промежуточного подъема0 - 25 метров
Высоковольтные насосы0 - 45 метров и более

Ручные насосы и доступ к чистой воде

Девушка качает воду из ручной насос в ее деревне. Деревенский насос может обеспечить безопасную питьевую воду.

В ноябре 2002 г. Комитет ООН по экономическим, социальным и культурным правам заявил, что доступ к чистой, безопасной воде выходит за рамки классификации воды как экономического товара. Комитет подчеркнул фундаментальное право на достаточный доступ к чистой воде как для домашнего, так и для личного пользования. «Право человека на воду необходимо для достойной жизни». Имея это в виду, производители водяных насосов, например, производимые GOAZ Development в Малайзии, имеют широкий круг потенциальных клиентов: правительства, неправительственные организации, женские группы, общественные группы и другие организации различного типа, заинтересованные в расширении доступа к подземные воды.

Эксплуатация и обслуживание на уровне села

VLOM, что означает Эксплуатация и обслуживание на уровне села, это термин, впервые использованный в ходе проекта ПРООН и Всемирного банка для ручных насосов для водоснабжения сельских районов Проект. Этот проект длился с 1981 по 1991 год, и в нем изучалась доступность и обслуживание ручных насосных систем. 40 видов ручных насосов были проанализированы в лабораториях, а производительность 2700 ручных насосов была проанализирована в полевых условиях. Исследование установило, что централизованная структура обслуживания была причиной многих проблем в программах ручных насосов, и что обслуживание на уровне деревни лучше всего.

Концепция VLOM изначально применялась к аппаратному обеспечению со следующими целями: возможность технического обслуживания деревенскими рабочими, наличие запасных частей, производимых внутри страны, для обеспечения наличия запасных частей, надежности в полевых условиях и экономической эффективности. Со временем больше внимания стало уделяться управлению техническим обслуживанием. Таким образом, буква «М» стала обозначать «управление техническим обслуживанием». Таким образом, более широкий выбор услуг, предоставляемых сообществом, и финансовая подотчетность сообщества лицам, обслуживающим насос, приобрели большее значение в рамках концепции VLOM.

Швейцарский центр ресурсов и консультационных центров по развитию, Skat, продолжает работу по проектированию и опорной конструкции для развития ручного насоса в качестве хозяина Секретариата Rural сети водоснабжения (RWSN).

Проекты по развитию ручных насосов

Примером финансируемого Банком проекта, который подчеркивает многие проблемы ручных насосов, является Проект снабжения сельских районов Мали 1992 года. Благодаря проекту около 230 сельских деревень, склонных к периодам засухи, и 228 000 человек получили доступ к безопасной воде. Проект примечателен своей попыткой возложить ответственность за содержание насосов на сами деревни. Сложность насосов является фундаментальной проблемой для всех программ такого рода, равно как и качество насосов с учетом жестких требований деревни. Проведенное в 1994 году исследование долговечности ручных насосов в Африке, также финансируемое Банком, показало, что только от 41 до 51 процента ручных насосов все еще работают. Проект снабжения сельских районов Мали действительно положительно повлиял на долговечность ручных насосов, сделав следующее: создание местных складов запасных частей, обучение людей обслуживанию насосов, планирование проверок со стороны официальных лиц проекта, формирование местных комитетов и набор добровольцев.

Большое внимание было уделено преимуществам использования ручных насосов в развивающихся странах по сравнению с более традиционными методами. В сообществах, зависящих от грунтовых вод, через скважину или колодец, использование системы ведра и троса имеет гигиенические проблемы. Ковшовая и тросовая система несовместима с использованием перекрытия, которое может предотвратить загрязнение грунтовых вод. Кроме того, немытые руки могут загрязнить ведро и веревку. Ручные насосы позволяют избежать этих проблем и поэтому предпочтительнее.

Однако жители деревни не прекратили использовать традиционные средства сбора воды во время этого проекта. Это было особенно верно, когда дождь давал сельчанам доступ к мелководным источникам. К этим неглубоким колодцам часто было легче получить доступ, чем к колодцам с ручными насосами. Столкнувшись с выбором использования воды вблизи поверхности или перехода к ручным насосам, многие сельские жители выбрали первый вариант.

Кроме того, загрязнение животными и смешивание грунтовых и поверхностных вод были факторами, снижающими уровень санитарии.

Еще одна проблема, с которой столкнулся проект, заключалась в том, что насосы могли подавать максимум 20 литров воды на человека в день, что требовало нереально большого количества воды. Кроме того, многие склады отказались от поддержки после того, как пожертвованные запасы закончились, контракты, предоставленные консультантам, в конечном итоге закрылись, а техническое обслуживание не поддерживалось на высоком уровне.

Исследование, проведенное в июне 2008 года Всемирным банком, Обзор эффективности схем водоснабжения в сельской местности в Индии показал, что примерно 45 процентов проектов водоснабжения в сельских районах сосредоточены на аварийном ремонте, а не на плановом ремонте. Кроме того, около 20%, как сообщается, «серьезно или несколько серьезно пренебрегают техническим обслуживанием».

Доступность ручных насосов в сельских развивающихся районах

Был ли проект использовать ручные насосы в Развивающаяся страна - доступная альтернатива, безусловно, зависит от того, кто или какая организация оплачивает счет. Однако пример проекта помощи Эфиопии 1992 года показывает, какими будут расходы для местных жителей, получающих выгоду от проекта. Этот пример относится к изолированным сельским общинам на юге.

165 ручных насосов Afridevs были импортированы из Индии. Каждый стоил примерно 700 долларов США, включая расчистку, транспортировку и установку. Эти насосы обслуживают около 55 домохозяйств каждая. В то время Всемирный банк установил, что средний доход на душу населения в Эфиопии составлял 120 долларов. Ручной насос, сначала изготовленный исследователями из Университета Ватерлоо, а затем усовершенствованный в Университете Малайи, был разработан с учетом местного доступа к деталям. Легкодоступные материалы, такие как веревка, покрытая куриным жиром, или кожаный пояс, могут использоваться для обеспечения ухода. ГОАЗ Девелопмент продает эти насосы по цене от 160 до 300 долларов. Таким образом, 11% годового дохода пойдет на доступ к чистой воде. Это вдвое больше, чем 5%, которые, по утверждению Всемирного банка, должны быть максимальной суммой, выплачиваемой семьей.

Галерея

См. также

Список литературы

Последняя правка сделана 2021-05-22 12:18:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте