Подъем воды. Просмотр полной версии: Подъём воды из глубокой (18м) скважины без электричества Вода самотеком из скважины без насоса

Вы скажите, что остановить поток воды или даже заставить подниматься его вверх невозможно и будете неправы! Нет ничего невозможного, используя знания науки и последние, широко распространенные технологические устройства. Сегодня даже камни могут заставить летать, как в исталяции .

Некий Brusspup (http://www.youtube.com/user/brusspup) , разместил видео, на котором с помощью нехитрой самодельной установки и фотоаппарата, работающего в режиме съемки видео, автор заставлял останавливаться поток воды из шланга и, что самое невероятное – заставил его подниматься вверх. В первый же день, видеоролик набрал миллион просмотров.

Завораживающее видео магического движения (обездвиживания) воды представлено ниже.

Физическая суть эффекта заключается в синхронной работе видеокамеры вместе с колебаниями струи воды. Повторить данный эксперимент вполне под силу каждому, для этого необходимо:
1. Установить сабвуфер на краю прочной поверхности.
2. Закрепить легкий и гибкий шланг к диффузору динамика, например, с помощью липкой ленты, а лучше всего использовать молярный скотч, так как липкая лента может испортить диффузор динамика. Шланг должен оканчиваться на расстоянии 2-3 сантиметра от края динамика. Естественно шланг должен быть направлен вниз. В принципе это самая важная часть эксперимента – шланг должен касаться диффузора.
3. Подключите сабвуфер к усилителю, а усилитель подключите к источнику звука, такому как генератор звуковых частот или компьютер. Использование компьютера более приемлемый вариант, потому что для него проще найти программу, с помощью которой можно задать нужную звуковую частоту.
4. Включите камеру или переведите свой смартфон в режим видеосъемки.
5. Запустите программу генератора звуковых частот на компьютере и установите ту частоту, с которой производиться видеосъемка на вашей видеокамере. Такую информацию легко можно найти в паспорте или в интернете по типу вашей видеокамеры. Самыми распространенными параметрами являются 24 или 30 кадров в секунду, соответственно в программе генератора необходимо установить такое же значение.
6. Пустите воду по шлангу и посмотрите на поток воды через вашу камеру. Если частота, с которой производится видеосъемка, совпадет с частотой выставленной в программе генератора, то вы будете наблюдать неподвижный поток воды.
7. Регулируя уровень громкости можно получить разнообразную форму потока воды.
8. Изменив частоту звуковых колебаний в программе на один герц больше (если было 24Гц, то установив 25Гц) получим эффект движения воды вперед.
9. Изменив частоту звуковых колебаний в программе на один герц меньше (если было 24Гц, то установив 23Гц) получим эффект движения воды назад, обратно в шланг.
10. Не забудьте установить емкость, куда будет стекать вода.

Таким образом, вы можете получить волшебные эффекты и создать незабываемые видеоролики, которые нестыдно будет показать друзьям и знакомым.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Владельцы патента RU 2459981:

Изобретение может быть применено в водоснабжении сельских населенных пунктов, садовых участков и фермерских хозяйств. Способ подъема воды включает операции вакуумирования водоподъемной трубы 7 водокольцевым насосом 1 с одновременным насыщением воды в этой трубе воздухом на участке всасывания воды в скважине. Завершающей операцией является подача поднятой водовоздушной смеси в сборную емкость. Устройство содержит водокольцевой насос 1 и водоподъемную трубу 7 с перфорацией на входе, установленную в стакан 10 с калиброванным отверстием 11 в его днище. Изобретение направлено на увеличение высоты подъема воды из колодцев и скважин. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к способам подъема воды эрлифтом, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем, строительстве и эксплуатации систем водоснабжения на селе и при изыскательских работах.

Известен способ подъема воды с помощью абиссинских колодцев и устройство для подъема воды в виде абиссинского колодца (см. О.Н.Долин. Колодцы и скважины своими руками, 1986 г., рис.18). По этому способу в грунт забивают перфорированную стальную трубу с острым наконечником и вакуумируют ее с помощью поршневых и центробежных насосов. Устройство для подъема воды в содержит перфорированную стальную трубу с острым наконечником, которую на дневной поверхности соединяют со всасом насоса. Недостаток способа и устройства заключается в ограниченной высоте подъема воды до 8 м, а теоретически до 10 м.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ подъема воды с помощью всасывающего эрлифта и устройство всасывающего эрлифта (см. Рычагов В.В., Флоринский М.М. Насосы и насосные станции. - М., Колос, 1975, с.140). По способу предоставляют возможность входа воздуха из атмосферы в вакуумированную водоподъемную трубу. При этом вес поднимаемой водовоздушной смеси уменьшается, высота подъема увеличивается. Устройство всасывающего эрлифта содержит водоподъемную трубу, перфорированную на расстоянии от ее нижнего конца, равном погружению ее в воду. Верхний конец трубы соединен со всасом насоса. За счет вакуума, создаваемого насосом, вода полным сечением трубы поднимается от уровня свободной поверхности воды в резервуаре до перфорации в трубе. Выше до дневной поверхности вода движется в смеси с воздухом. За счет этого общая высота подъема воды превышает 10 м.

Недостаток способа подъема воды заключается в том, что ввод воздуха для аэрации производится выше свободной поверхности воды в водоеме и этим ограничивается высота подъема воды. Ведь часть энергии вакуума в этом случае затрачивается на подъем воды до уровня аэрации полным сечением.

Задача изобретения - увеличение высоты подъема воды из колодцев и скважин.

Технический результат в части способа достигается тем, что подъем воды осуществляют вакуумированием подъемной трубы и насыщением воды в подъемной трубе воздухом, согласно изобретению вакуумирование производят водокольцевым насосом, а насыщение воды воздухом производят путем проникновения воздушных струй воздуха рассредоточено по образующей подъемной трубы с увеличением расхода каждой воздушной струи в направлении сверху вниз по глубине стакана, изолирующем узел аэрации от водоема, и регулируют поступление воды в подъемную трубу калиброванным отверстием в днище стакана.

Это позволяет увеличить высоту подъема воды всасывающим эрлифтом до 100 метров.

Технический результат в части устройства достигается тем, что в устройстве, содержащем вакуумный насос и водоподъемную трубу, перфорированную на всасе в нее, согласно изобретению в качестве вакуумного насоса использован водокольцевой насос, а водоподъемная труба снабжена на всасе в нее стаканом с калиброванным отверстием в днище, при этом водоподъемная труба в пределах длины стакана перфорирована по образующей с увеличением диаметра отверстий по направлению сверху вниз.

Площадь поперечного сечения каждого вышерасположенного отверстия в 5…10 раз, то есть почти на порядок меньше площади поперечного отверстия соседнего снизу.

Пример осуществления способа.

Воду поднимают следующим образом. В скважину спускают водоподъемную трубу со стаканом, имеющим донное входное отверстие. Участок водоподъемной трубы, входящей в стакан, имеет вертикальный ряд боковых радиальных отверстий, диаметр которых увеличивается в направлении сверху вниз. Стакан погружают в воду в скважине на такую глубину, чтобы вода не заливалась через верхний край стакана. Длина стакана принимается равной или больше величины снижения уровня воды в скважине в процессе ее подъема.

Затем включают водокольцевой насос. Внутри водоподъемной трубы понижается давление и вода в ней поднимается на некоторую высоту, перетекая из стакана. При этом верхнее боковое отверстие самого малого диаметра в водоподъемной трубе обнажается от воды и через него воздух устремляется внутрь трубы. Воздух с водой смешиваются и облегченная водовоздушная смесь поднимается еще выше, обнажая нижерасположенные боковые отверстия в водоподъемной трубе. Количество поступающего воздуха в водоподъемную трубу еще более увеличивается и выносит воду на дневную поверхность. Так полностью опорожняется стакан от воды и воздух через самое большое отверстие у дна стакана выносит всю воду, поступающую в водоподъемную трубу через донное отверстие стакана. Суммарная площадь поперечного сечения боковых отверстий должна превышать площадь поперечного сечения донного отверстия стакана. Это позволит полностью освобождать стакан от воды и гарантировать максимальную производительность водоподъема.

Таким образом, обеспечивается подъем воды всасывающим эрлифтом.

На чертеже изображено устройство всасывающего эрлифта.

Устройство содержит кольцевой вакуумный насос 1, включающий рабочее колесо 2, водяное вращающееся кольцо 3, всасывающий канал 4, рабочие камеры 5, нагнетательный канал 6. Всасывающий канал 4 соединен с водоподъемной трубой 7, а нагнетательный канал 6 с нагнетательным трубопроводом 8, имеющим вертикальный участок 9. Нижний конец водоподъемной трубы снабжен стаканом 10 с калиброванным отверстием 11 в его днище. Нижний конец водоподъемной трубы 7, размещенный в стакане 10, имеет перфорацию по образующей. Диаметр радиальных отверстий 12 увеличивается в направлении сверху вниз.

Устройство работает следующим образом. В колодец или скважину опускается водоподъемная труба 7 таким образом, чтобы верхний торец стакана 10 был выше статического уровня воды. Затем включается в работу водокольцевой насос 1. Когда эксцентрично установленное рабочее колесо 2 начинает вращаться, то водяное кольцо 3 тоже вращается и располагается концентрично корпусу 1. При этом между зубьями колеса 2 формируются рабочие камеры 5. По направлению вращения колеса сначала объем рабочей камеры увеличивается из-за отхода слоя воды. Это понижает давление в рабочей камере. В водоподъемной трубе 7 формируется перепад давления, направленный снизу вверх, за счет которого поднимается водовоздушная смесь из скважины. После поворота рабочего колеса на 180 градусов объем этой рабочей камеры начинает уменьшаться и находящаяся в нем водовоздушная смесь начинает выталкиваться в нагнетательный трубопровод 8 и далее в сборную емкость, не показанную на чертеже.

Таким образом, осуществляется подъем воды из скважины.

1. Способ подъема воды, включающий вакуумирование подъемной трубы и насыщение воды в подъемной трубе воздухом, отличающийся тем, что вакуумирование производят водокольцевым насосом, а насыщение воды воздухом производят путем проникновения воздушных струй воздуха рассредоточенно по образующей подъемной трубы с увеличением расхода каждой воздушной струи в направлении сверху вниз по глубине стакана, изолирующем узел аэрации от водоема, и регулируют поступление воды в подъемную трубу калиброванным отверстием в днище стакана.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее вакуумный насос и водоподъемную трубу, перфорированную на всасе в нее, отличающееся тем, что в качестве вакуумного насоса использован водокольцевой насос, а водоподъемная труба снабжена на всасе в нее стаканом с калиброванным отверстием в днище, при этом водоподъемная труба в пределах длины стакана перфорирована по образующей с увеличением диаметра отверстий по направлению сверху вниз.

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению, в частности к способам подъема воды из скважин и колодцев, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и строительстве, изыскательских работах, в сельском хозяйстве, а также в водоснабжении

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для растворения и размыва струями осадка. В пульсационном клапанном погружном насосе, включающем корпус, пульсопровод, впускной шаровой клапан с ограничителем подъема шара, нагнетательный трубопровод с выпускным шаровым клапаном, камеру нижних сопел, внутри которой размещен вал, соединяющий нижние сопла с приводом поворота и систему управления, камера нижних сопел расположена в корпусе за перегородкой, разделяющей корпус на камеру нижних сопел и камеру выдачи. Камера нижних сопел и камера выдачи сообщаются между собой через зазор над перегородкой, установленной под входом пульсопровода в корпус. В перегородке выполнено отверстие, в котором установлен перепускной клапан с плавающим в воде шаром. Изобретение позволяет расширить технологические возможности насоса за счет осуществления одновременного перемешивания и выдачи суспензии из емкости, а также повысить эффективность его работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в технологических процессах грануляции металлургического шлака с получением мелкого граншлака в виде песка, который необходимо откачать из глубокого грануляционного бассейна для его последующего обезвоживания. Эрлифт содержит подъемную трубу, воздушную насадку со всасывающим патрубком, сепаратор с крышкой, сливную трубу. Подъемная труба выполнена со ступенчатым расширением кверху. В крышке сепаратора смонтирован расположенный соосно с подъемной трубой цилиндрический выступ, выложенный камнелитыми плитками. Диаметр выступа, длина выступа и расстояние от торца выступа до устья подъемной трубы превышают диаметр выходного отверстия подъемной трубы эрлифта. Изобретение направлено на повышение срока службы эрлифта. 1 ил.

Известно, что теоретически всасывающий насос не способен поднять воду с глубины более 8-9 метров. На практике это расстояние еще меньше – 6-7 м, а для создания достаточного напора в системе водоснабжения будет лучше, если зеркало воды находится на расстоянии 5 м от поверхности. Существует несколько способов решения проблемы подъема воды для насосной станции. Рассмотрим один из них.

Увеличение давления внутри скважины

Увеличение давление внутри скважины обусловит самопроизвольный подъем воды по трубе даже при отсутствии насоса. Если загерметизировать устье обсадной колонны оголовком и подать воздух в скважину при помощи компрессора, вода начнет подниматься вверх, испытывая отсутствие давления в водоподъемной трубе. Правда, специалисты предупреждают, что при таком способе добычи воды из , необходимо учитывать следующие факторы:

глубину залегания водонасыщенного пласта;
производительность водоносного горизонта;
дебит скважины;
особенности геологического строения участка.

В противном случае можно нарушить работу скважины, так как избыточное давление в обсадной колонне не позволит воде из водонасыщенного пласта поступать в скважину. То есть воздушная подушка между оголовком и зеркалом воды начнет толкать водяной столб вниз до полного его вытеснения из обсадной колонны обратно в водоносный пласт. Оптимальнее использовать компрессор в тандеме с насосной станцией. Даже незначительный рост давления в скважине увеличит мощность всасывания насоса.

Из недостатков такого способа доставки воды следует отметить шумную работу компрессорной установки. Учитывая, что сама насосная станция отличается повышенной шумностью, потребуется разместить оборудование в помещении с хорошей звукоизоляцией. Следует помнить еще одну особенность работы автоматической насосной станции: двигатель включается автоматически, как только давление в гидроаккумуляторе упадет ниже заданного.

Электропитанием управляет реле давления, на котором и выставляется уровень давления включения и выключения насоса. При выключенном двигателе вода расходуется из накопительного резервуара гидробака, и при уменьшении давления реле вновь включает насос. Отсюда следует, что насосную станцию и воздушный компрессор необходимо объединить в одну электрическую схему, чтобы по команде реле давления электропитание одновременно подавалось и на насос, и на компрессор.

Это не шутка и не розыгрыш. Водяному насосу, о котором пойдет речь, действительно не требуется ни электричества, ни бензина, ни чего-то ещё. Он не черпает энергию из эфира и не ловит свободную энергию. При всем при этом способен подымать столб воды в несколько раз превышающее начальное давление. Никакого обмана или надувательства - обычная физика и ничего более.
Конечно, если вы видите такой насос первый раз, то как и я можете подумать, что это бред... Такой же как и изобретение вечного двигателя... Но нет, все гораздо проще и довольно легко объяснимо. Это 100% рабочая модель водяного насоса, повторенная уже не одним умельцем.

Изготовление водяного насоса

Итак, для начала я расскажу как устроен насос, а потом его принцип действия и работа в реальных условиях.

Конструкция с описанием

Вот так он выглядит. Все делано из труб ПВХ.

В данном случае конструкция имеет вид прямой трубы с различными клапанами и краниками, с ответвлением в центре более толстого диаметра трубы.
Самая толстая чать - это буфер или ресивер для накопления и стабилизации давления. Слева и справа установлены входные и выходные шаровые краны.
Я буду рассматривать насос справа на лево. Так как правая сторона - это вход для воды, а левая - выход.
Вообщем, уяснили, что вода подается на шаровый кран справа. Далее идет на тройник. Тройник, разделяет потоки. Вверх подает к клапану, который закрывается при достаточном давлении. А прямой поток подается на клапан, который открывается при достижении нужного давления.
Затем, идет опять тройник на ресивер и уже на выход. А, ещё манометр, но его может и не быть, не столь важен.

Детали

Все детали разложены перед сборкой. Я использую ПВХ трубы, они клеются на клей, но вполне можно использовать и полипропилен.

Клапан.

Сборка

Собираю. Второй клапан по середине и выглядит немного иначе. Разница этих двух клапанов в том, что изначально латунный клапан будет всегда открыт, а клапан из ПВХ изначально всегда закрыт.

Собираем буфер-ресивер.

Конечная часть насоса.

Почти готовый образец.

Добавим манометр для замера давления в работе.

Водяной насос с манометром готов к испытаниям.

Испытания насоса

Пришло время установить и испытать насос. Хочу немного оговориться и сказать, что насос не то чтобы качает воду, а скорее усиливает её напор. Я имею в виду, что для работы насоса необходимо начальное давление.
Для этого установим насос в небольшом ручье. Подключим длинную трубу в несколько метров (это обязательно условие) и будем забирать воду с небольшого возвышения. В итоге к насосу вода будет течь сама.

Ставим ресивер вертикально, латунный клапан должен быть на открытом воздухе.

И насос, щелкая клапанами начинает подавать воду выше уровня забора. Гораздо выше уровня забора воды вначале трубы.

Все это кажется по истине удивительным и невероятным, но тут нет никакого секрета. Такие водяные насосы ещё называют гидроударными и работают они так:
Когда подается вода, то она сразу устремляется в открытый клапан.

Как только вода наберет небольшой разбег этот клапан резко закроется. А так как столб воды в трубе имеет инерцию как и любая физическая масса, то произойдет гидроудар, который создаст избыточное давление, способное открыть второй клапан. И вода устремится в ресивер, где будет сжимать воздух.

Как только избыточное давление будет погашено и станет меньше исходящего - средник клапан закроется и откроется верхний. В результате чего вода опять побежит через верхний клапан.

Далее цикл повторяется.
Более подробную анимацию смотрите в видео:

Такие насосы могут создавать давление, превышающее начальное в 10 раз! И в подтверждение этому смотрите видео: