Насос шнековый погружной


Индивидуальное водоснабжение частного дома невозможно представить без насосного оборудования, доставляющего воду потребителю, для этого применяют несколько модификаций электронасосов с различным принципом действия. Одним из популярных видов является винтовой насос для скважины, в основном используемый для водозабора из источников, водные бассейны которых расположены на песке.

Винтовые (шнековые) электронасосы, представленные на рынке погружными моделями, выпускают многие ведущие отечественные и зарубежные производители насосного оборудования, их стоимость не выходит за среднеценовые рамки для данной категории агрегатов. Чтобы правильно выбрать электронасос, рассматривают несколько классов с разным принципом действия, при этом винтовой скважинный насос при определенных условиях имеет некоторые преимущества перед другими разновидностями.

винтовой насос для скважины
Рис. 1 Популярные модели винтовых насосов

Погружные скважинные насосы — разновидности


Насосы, устанавливаемые для закачивания воды, в зависимости от размещения относительно водного источника, условно разбивают на две группы: поверхностные и погружные.

Первые устанавливают на земле рядом со скважиной, для водозабора в шахту опускается труба или напорный рукав, при этом максимальная глубина всасывания (расположения водного зеркала от поверхностного слоя почвы) не превышает 9 м. Подавляющее количество бытовых водовсасывающих наружных агрегатов работают по центробежному принципу, имеют средние технические характеристики с максимальными объемом прокачиваемой жидкости 5 м3/ч и напором около 50 м, КПД устройств не больше 50%. Обычно поверхностные агрегаты входят в комплектацию насосных станций, представляющих собой единый блок, в котором помимо электронасоса установлены гидравлический аккумулятор, реле давления и манометр.

Погружные насосы представлены на рынке несколькими разновидностями с разным принципом работы, в зависимости от конструкции, стоимости и качества скважинной воды, их применяют в домашнем хозяйстве для разнообразных целей.


центробежный насос для скважин
Рис. 2 Принцип действия и конструкция центробежного электронасоса

Центробежные

Центробежные электронасосы занимают лидирующее положение среди других видов благодаря следующей особенности конструкции, вытекающей из их принципа работы — входной водный поток поступает на ось рабочего колеса и вытесняется его лопатками через патрубок сбоку корпуса. Таким образом, появилась возможность подключить любое количество центробежных колес с камерами (ступеней) последовательно с повышением давления на каждой ступени.

Напор в бытовых модификациях доходит до 200 м и более, пропускная способность до 20 м3/ч, КПД возрастает с увеличением габаритов насосного агрегата и достигает 65% у бытовых высококачественных моделей датского и итальянского производства.

Качественные центробежные электронасосы от европейских концернов с мировым именем оснащены внутренней защитой от перегревания обмотки в отсутствие охлаждающей жидкости, имеют встроенный обратный клапан, дорогие модели укомплектованы электронным блоком управления скоростью вращения вала в зависимости от объемов водопотребления с применением широтно-импульсной модуляции. Это решение позволяет уменьшить габариты насосного оборудования, практически исключив из схемы подключения гидроаккумулятор, а также сэкономить электроэнергию, снизив ее потребление на 40%.


У потребителя пользуются высоким спросом центробежные насосы от лучших мировых производителей насосного оборудования: Grundfos (Дания), Pedrollo, Speroni (Италия), Wilo (Германия), российские бренды Беламос, Водолей, Unipump (производство в Китае). Следует отметить, что разница в ценах между продукцией ведущих зарубежных фирм и изделиями российского или китайского производства довольно существенна, качественный электронасос от Grundfos стоит около 1000 у.е., в то время как отечественный или китайский насос с аналогичными характеристиками можно приобрести за 200 у.е.

вибрационный насос
Рис. 3 Вибрационный электронасос — устройство

Вибрационные

Технология изготовления вибрационных электронасосов не претерпела существенных изменений с советских времен, поэтому на рынке представлено множество российских брендов, встречается продукция украинского и белорусского производства, в достаточном количестве присутствуют китайские модели.


Отличием вибрационных электронасосов от других видов является отсутствие вращающихся частей и соответственно подшипников, принцип работы основан на возвратно-поступательном перемещении якоря катушки при подаче на ее обмотку переменного тока. К якорю электромагнита приварен шток с поршнем, затягивающим воду, для предотвращения оттока жидкости в источник около входных отверстий установлен обратный клапан.

Вибрационные модели обладают довольно низким КПД около 35%, максимальный объем перекачиваемой жидкости не превышает 1,5 м3/ч, напор не более 80 м.

Данные характеристики считаются не слишком высокими для обеспечения водой частного дома с проживанием даже одного человека, поэтому вибропомпы в основном используются в хозяйственных целях: для орошения огородных грядок, заполнения бассейнов, прудов, различного вида емкостей водой, проведения дренажных работ.

Так как вибрационные виды не слишком чувствительны к высокому содержанию взвешенных частиц в воде, их часто используют для прокачки скважин и колодцев, извлекая из них замутненную воду с глиняно-песчаными фракциями.

Вибрационные помпы относят к изделиям бюджетной ценовой категории, их минимальная стоимость около 20 у.е., средняя цена типового качественного агрегата 30 у.е. На рынке вибропомпы представлены многочисленным рядом отечественных (Ручеек, Малыш, Дачник, Водолей, Вихрь, Зубр) и китайских (Oasis, Patriot) брендов.

Читайте также: Ремонт насоса Малыш своими руками.


вихревой насос
Рис. 4 Вихревой насос — конструкция

Вихревые

В вихревых разновидностях вода всасывается через боковое отверстие гидравлической части корпуса лопастями рабочего колеса и затем выбрасывается наружу через расположенное рядом со всасывающим каналом нагнетательный патрубок.

Особенностью вихревых насосов является маленькое расстояние между крыльчаткой лепесткового колеса и стенками рабочей камеры, необходимое для уменьшения гидравлических потерь, поэтому агрегаты функционируют только в чистой воде. Наивысший объем прокачки бытовых электронасосов вихревого принципа действия не превышает 5 м3/ч, напор доходит до 100 метров, КПД не больше 50%.

В вихревых моделях для бытового применения подающее колесо размещено вверху недалеко от выходного патрубка, а электродвигатель с вертикальным валом, на который насажено вихревое колесо, установлен снизу.

Всасывание жидкости происходит через перфорированный фильтр, находящийся вокруг рабочего колеса — по его расположению в верхней части около выходного патрубка легко определить вихревой принцип действия электронасоса.

На рынке вихревые насосы встречаются реже центробежных моделей, отечественные производители представлены брендами Belamos, Вихрь, Unipump, популярностью пользуется итальянский глубинный насос Pedrollo Davis.


шнековый насос для скважин
Рис. 5 Винтовой насос – внутреннее устройство и шнековый узел

Винтовые (шнековые)

Электронасосы, всасывающие и выталкивающие воду способом Архимедова винта, называют винтовыми, это вторая по популярности группа после центробежных. В бытовых приборах шнек располагается в верхней части и подсоединен через переходную муфту к валу электродвигателя.

Преимуществом винтовых электронасосов является простота конструкции и возможность эффективной работы с замутненной и грязной водой, а также с вязкими средами, благодаря последней особенности винтовые модификации широко используют в промышленности для перекачивания масел и продуктов нефтепереработки.

В продаже не встречаются шнековые электронасосы от лидеров мировой торговли (Grundfos, Wilo, DAB, Pedrollo, Speroni), агрегаты представлены известными российскими брендами Belamos, Jemix, Вихрь, Unipump Eco Vint, Водолей, группой компаний Sturm.

В продаже можно найти винтовые электронасосы и менее популярных брендов российского и китайского производства: Хозяин, Alba, Oasis, Patriot, Vodotok, а также Спрут от украинской компании Варна из Харькова.


На заметку: Отличительная особенность вихревых электронасосов отечественного производства — перфорированные прямоугольные отверстия в верхней трети корпуса, через которые производится забор воды.

винтовой скважинный насос
Рис. 6 Принцип работы винтового насоса

Принцип работы и конструктивное устройство шнекового насоса

В стандартном шнековом бытовом электронасосе рабочий винт выполнен в виде спиралевидного штыря из коррозионно-устойчивого материала, которым является сталь с хромированным покрытием, нержавейка или высокопрочный пластик. Всасываемая вращающимся винтом жидкость поступает в обойму из технического полимера, а затем выталкивается в верхний выходной патрубок электронасоса.


Винтовой электронасос, используемый в быту, состоит из следующих основных узлов (рис. 7):

1 — Электрическая часть с вертикально расположенным однофазным электродвигателем с сухим ротором и маслонаполненной камерой, отделяющей моторный отсек от гидравлической части, внутри нижней части корпуса находится пусковой конденсатор.

2 — Гидравлическая часть состоит из корпуса, водозаборного фильтра и рабочего шнека, вращающегося в обойме из эластичного полимера (резины) — узел из винта и резиновой муфты проталкивает жидкость, поступающую внутрь корпуса через перфорированные отверстия 3, к выходному патрубку.

3 — Водозаборная часть представляет собой цилиндр из нержавеющей стали с проделанными в боковых стенках отверстиями для втягивания воды.

4 — На верхней крышке насоса, выполненной из латуни или нержавейки, размещены выходной патрубок и проушины.

5 — Выходной патрубок выполняют с внутренней резьбой стандартным диаметром 1 дюйм, к нему присоединяют обратный клапан и водоподъемный рукав.

6 – К проушинам привязывают капроновый или металлический трос в синтетической защитной изоляции.

погружной винтовой насос
Рис. 7 Конструктивное устройство винтового насоса

Отличительные особенности и параметры шнековых электронасосов


Типовой шнековый насос для скважин, используемый в индивидуальном водоснабжении, имеет следующие технические параметры:

  • Напряжение электропитания: переменное 220В ± 10%, с частотой 50 Гц.
  • Температурный диапазон откачиваемой жидкости: от 0 до 35 °С.
  • РН откачиваемой воды: 6,5 — 8,5.
  • Рабочий диапазон температур внешней среды: от 0 до +40 °С.
  • Минимальная глубина погружения под водное зеркало: 0,5 м.
  • Допустимый объем механических частиц в откачиваемой воде: — не более 500 г/м3, не допускается содержание в жидкости волокнистых материалов.
  • Допустимый диаметр механических фракций: — 1 мм.
  • Максимальный напор: 3 м3/ч, у большинства моделей он не превосходит порог в 1,5 м3/ч.
  • Предельный напор: до 200 м, данный показатель является редким исключением, большинство модификаций создают напорное давление не более 100 м.
скважинный насос оазис
Рис. 8 Основные характеристики китайских Oasis

Основные преимущества винтовых электронасосов:


  • Невысокая стоимость, цена самых дешевых моделей составляет около 80 у.е., в целом все модели стоят дешевле центробежных видов.
  • Простота конструкции. Рабочая часть состоит из винта и резиновой обоймы, их легко обслуживать и при необходимости просто заменить, что делает ремонт шнековых агрегатов весьма простым.
  • Винтовой насос для скважины благодаря своему принципу работы может транспортировать жидкость с крупными фракциями песка и глиняных отложений — в этом его основное преимущество. Погружной винтовой насос предпочтительнее применять для водозабора из скважинных источников на песке, часто имеющих высокое содержание взвешенных частиц глины и песка. Хотя их детали и подвергаются механическому воздействию твердых частиц, срок службы винтового насоса в замутненных источниках будет выше, чем у центробежных моделей.

К недостаткам шнековых агрегатов относят посредственное качество многих изделий (хромированный винт, быстро истираемая обойма) и не слишком высокие технические характеристики, заметно уступающие центробежным видам, а также низкий КПД, не превышающий 45%.

Область применения

Можно сказать, что винтовой насос для скважины благодаря способности откачивать грязную воду,  лидер по количеству сфер, в которых находит применение при ведении бытового хозяйства. Винтовой скважинный насос приобретают для:

  • обустройства водного снабжения коттеджей, дач с водоподачей из колодцев и скважин;
  • заполнения искусственных прудов, бассейнов, резервуаров для отопления и капельного полива;
  • орошения огородов, садов и любых зон с растениями на приусадебном участке;
  • проведения дренажа в случае затопления подвалов, погребов и цокольных помещений в доме;
  • прокачки скважин после проведения буровых работ, некоторые профессионально занимающиеся бурением фирмы специально закупают для этих целей шнековые насосы;
  • очистки скважин и колодцев от илистых отложений.

Читайте в отдельной статье о выборе дренажного насоса для грязной воды.

насос unipump eco vint
Рис. 10 Параметры винтовых насосов серии Unipump Eco Vint

Правила установки в скважину

Для погружения в скважину шнекового электронасоса используют оголовок или адаптер, к которым привязывают трос и прикрепляют водоподающий трубопровод, идущий от агрегата. Обычно перед погружением связывают вместе напорный рукав, кабель электропитания и удерживающий трос изоляционной лентой или пластиковыми стяжками, при установке соблюдают следующие правила:

  • Водоподъемные трубы можно подбирать из полиэтилена низкого давления (ПНД), стали или гибких эластичных полимеров, основное условие — способность выдерживать максимальное давление в системе и внутренний проходной диаметр не ниже размеров резьбы внутри выходного патрубка.
  • При использовании гибкого шланга необходимо убедиться в отсутствии перегибов и скруток.
  • Для опускания и подъема используют только нейлоновый или металлический (нержавеющий) трос, запрещено подвешивать агрегат за электрокабель.
  • Перед погружением следует убедиться в том, что внутренний диаметр обсадной колонны выше наружных размеров корпуса насоса вместе с электрокабелем, а трубы не имеют искривлений и зауженных участков.
  • Не рекомендуется размещать питающий электрокабель в смотанной бухте — это ведет к его перегреву и расплавлению изоляции.
  • Минимальное расстояние насоса от дна скважины — 0,5 метра, оптимальное – 1 м.
  • Запрещена работа насоса на закрытый кран — это приведет к его выходу из строя.
  • Обязательна установка в систему управления защитного реле от сухого хода даже при наличии внутренней защитной автоматики от перегревания обмотки.
  • При монтаже модификаций, не имеющих встроенного обратного клапана, его устанавливают на выходной патрубок перед водоподъемным трубопроводом.
установка насоса в скважину
Рис. 10 Схема установки и подключения шнекового агрегата

При сравнении, какой скважинный насос лучше: центробежный или винтовой, нет однозначного ответа, так как область применения этих насосных агрегатов немного отличается. Винтовые электронасосы обычно используют в ситуациях, когда приходится работать с загрязненной водой, при этом из-за их относительно невысоких технических характеристик, скважина должна иметь небольшую глубину или располагаться поближе к индивидуальному дому. На отечественном рынке невозможно обнаружить шнековые насосы европейского производства, весь товар поставляется в торговую сеть отечественными и китайскими фирмами, поэтому отзывы пользователей в отношении качества и материалов изготовления винтовых агрегатов носят противоречивый характер.

Источник: okanalizacii.ru

Особенности конструкции

Винтовой насос для скважин состоит из цилиндрического или конического корпуса и мотора, прикрепленного к фланцу через уплотнительные шайбы. Внутри кожуха расположен рабочий вал, имеющий конфигурацию шнека.

При вращении рабочего элемента жидкость подается к выходному отверстию; герметичные уплотнения не допускают обратного стока воды. За счет этого достигается постоянство давления в системе водоснабжения и рабочей камере помпы. Производительность устройства зависит от угла закрутки шнека и частоты вращения ротора электрического двигателя.

Как выбрать шнековый насос для скважины: устройство, принцип работы и преимущества

Встречаются насосы с двигателем, интегрированным в корпус. Привод питания проходит через герметичный канал к обмоткам статора; в конструкции изделия предусматривается масляный бак для автоматической смазки подшипников шнека и ротора мотора.

Подача воды в полость насоса производится через сетчатую решетку, смонтированную вокруг корпуса шнека. Напорный штуцер позволяет подсоединить гибкий резиновый рукав, который подключается к накопительному баку системы водоснабжения.

Как выбрать шнековый насос для скважины: устройство, принцип работы и преимущества
Схематическое изображение устройства скважинного винтового насоса

Для работы насоса требуется опустить оборудование в рабочую среду; допускается применение помпы в колодцах или скважинах. При затягивании воздуха глубинный насос начинает изнашиваться; автоматика обеспечивает отключение привода шнека.

Оборудование позволяет подавать не только воду, но и перекачивать нефтепродукты или растворы, содержащие примеси агрессивных веществ (при условии применения в конструкции помпы материалов, устойчивых к воздействию химикатов).

Конструкция оборудования допускает перекачивание воды с примесями в виде песка или ила. Посторонние частицы подаются вместе с жидкостью в напорный рукав, а затем отделяются в отстойнике или при помощи фильтрующего элемента. На заборном патрубке помпы устанавливается фильтр грубой очистки, не пропускающий крупные камни или волокна водорослей. Помпа шнекового типа имеет диаметр, соответствующий размеру скважины; снижение габаритов позволяет улучшить технические характеристики оборудования.

Конструктивные особенности

Насосы шнекового типа подразделяются на изделия стандартного типа и узлы для глубинной установки. Стандартные устройства используются для установки в колодцы или в скважины, пробуренные до водоносных слоев из песчаного грунта. Помпы отличаются уменьшенными габаритами и весом (диаметр корпуса не превышает 250 мм); конструкция предусматривает подачу воды с глубины 20-25 м.

Если на участке имеется артезианская скважина, то в нее устанавливается устройство глубинного типа. Изделие имеет удлиненный шнек, способный создавать повышенное давление. Оборудование отличается увеличенной производительностью, но усложнение конструкции негативно влияет на стоимость насоса. Глубинные помпы позволяют подавать воду из скважин глубиной 150-200 м и более.

При выборе типа изделия владелец учитывает параметры имеющегося или строящегося гидротехнического сооружения. При подборе учитывается глубина залегания и объем воды, необходимый для снабжения объекта. Дополнительными критериями выбора являются мощность и тип электрического двигателя, используемого для привода шнека. Поскольку подача воды осуществляется только при работающем моторе, то предусматривается резервный источник питания (например, генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания).

Стандартные насосы для бытового применения оснащаются двигателями переменного тока, рассчитанными на подключение к бытовой сети напряжением 220 В. Потребление энергии не превышает 1,5 кВт/ч, но для обеспечения безопасной эксплуатации для питания помпы выделяется отдельная линия.
В цепи предусматриваются автоматические предохранители, отключающие мотор при коротком замыкании либо заклинивании ротора или шнека.

Технология установки винтовых насосов

Установка помпы в скважину выполняется вручную; к корпусу оборудования подключается кабель питания и напорный рукав. Перед началом монтажных работ высчитывается глубина, на которой будет располагаться насос. Затем на кабеле или напорном рукаве ставится метка; на части изделий применяется дополнительный монтажный трос.

Поскольку в конструкции помпы предусмотрен поплавковый выключатель (срабатывает при отсутствии воды в скважине), то следует проверить подключение предохранительного элемента (алгоритм коммутации приводится в заводской документации).

Как выбрать шнековый насос для скважины: устройство, принцип работы и преимущества

После размещения оборудования на заданной глубине производится крепление троса, который обеспечивает удержание насоса в требуемом положении. Использовать для страховки кабель питания или напорный шланг не рекомендуется, поскольку элементы не обеспечат надежного удержания корпуса помпы. Затем производится подключение питания. Корректно смонтированный насос работает без стуков и вибраций, обеспечивая постоянную подачу воды из скважины.

Популярные производители

Для установки в скважины малого диаметра (100-120 мм) используются насосы марки “Водолей”, выпускаемые на территории Украины. Оборудование отличается пониженной стоимостью, допускается перекачивание агрессивных жидкостей.

Аналогичные насосы выпускаются белорусским заводом “Беламос”; для изготовления внешних элементов там используется нержавеющая сталь. Плюсом белорусского оборудования является дополнительный датчик, отключающий питание при перегреве двигателя.

Российские насосы “Вихрь” имеют корпус из нержавеющей стали; конструкцией предусмотрены крючки для установки страховочного троса. Оборудование допускает погружение на глубину до 35 м, для привода шнека использован мотор мощностью 550 Вт.

Бюджетный сегмент импортного оборудования занят продукцией китайского производителя Unipump. Оборудование выполнено из нержавеющей стали, допускается долговременная перекачка воды, загрязненной песком или глинистыми отложениями.

Насосы Grundfos используются для подачи воды с глубины до 55 м. Производитель предлагает несколько модификаций изделий, отличающихся диаметром корпуса и производительностью. Самый маленький насос имеет корпус диаметром 75 мм.

В конструкции применяется блок плавного разгона ротора двигателя, предусмотрена защита от понижения или повышения напряжения в цепи питания. Оборудование отличается применением качественных комплектующих, что повышает конечную стоимость изделия до 40-45 тыс. руб.

Преимущества и недостатки техники

Преимущества скважинных насосов винтового типа:

  • повышенная производительность;
  • отсутствие в конструкции сложных узлов упрощает регламентное обслуживание;
  • при работе оборудования нет повышенного шума;
  • небольшие геометрические размеры;
  • допускается перекачка жидкостей с различным химическим составом.

К недостаткам погружного насоса для скважины шнекового типа относят повышенную стоимость и отсутствие возможности регулировать подачу воды. При установке изделия следует учитывать, что устройство не допускает работы без подачи жидкости.

Средняя цена помпы импортного производства составляет 8-10 тыс. руб. Отечественное оборудование обойдется несколько дешевле. Приобрести в Москве погружные насосы можно в специализированных магазинах, занимающихся поставкой компонентов для систем водоснабжения.

Источник: vodatyt.ru

Особенности конструкции и назначение

Все насосное оборудование, используемое для откачивания воды из скважины или колодца, можно разделить на поверхностное и погружное. Устройства первой категории, как следует из их названия, устанавливаются на поверхности земли, в непосредственной близости от подземного источника водоснабжения, а перекачиваемая такими насосами жидкая среда поднимается из скважины или колодца по специальной трубе. Скважинные насосы поверхностного типа характеризуются невысокими показателями напора перекачиваемой жидкой среды, что не позволяет использовать их для обслуживания скважин, глубина которых превышает 10 метров.

Погружные насосы в процессе использования располагаются в толще перекачиваемой жидкой среды, оставаясь в ней на весь период своей эксплуатации. В отличие от поверхностных, погружные помпы характеризуются значительно более высокой мощностью: они способны создавать напор перекачиваемой жидкой среды, значение которого составляет десятки метров водяного столба (от 50 метров). Такие характеристики позволяют успешно использовать эти гидромашины для откачивания жидкой среды из скважин, отличающихся даже очень значительной глубиной.

Шнековый насос (или спиральный насос) относится к устройствам погружного типа, а значит, его корпус целиком находится в толще перекачиваемой им жидкой среды. Название «винтовой» этот скважинный насос получил из-за того, что основным элементом его конструкции является архимедов винт, за счет вращения которого и обеспечивается перекачивание жидкой среды.

Следует отметить, что преимущественное большинство погружных насосов действует не по винтовому, а по центробежному принципу. Основным рабочим органом центробежных насосов является колесо с зафиксированными на его внешней поверхности лопатками. При вращении такого колеса вместе с перекачиваемой средой в различных частях внутренней рабочей камеры насоса создается повышенное давление жидкости и разрежение воздуха, что и способствует выталкиванию рабочей среды через напорный патрубок и ее всасыванию из скважины через входную магистраль.

Шнековый насос, как уже говорилось выше, оснащается винтом определенной длины, используемым в качестве основного рабочего элемента. Благодаря тому, что шнековый механизм практически не реагирует на содержание в перекачиваемой среде песка и других твердых включений небольшого размера, винтовые насосы для скважин успешно используются для работы с жидкостями, характеризующимися даже значительной степенью загрязнения. Особенности конструкции шнековых механизмов, применяемых для оснащения погружных винтовых насосов, исключают засорение песком, содержащимся в перекачиваемой жидкой среде, элементов, из которых такие механизмы состоят.

Центробежные погружные насосы, в отличие от винтовых, при перекачивании жидкой среды с песком даже мелкой фракции достаточно быстро выходят из строя. Именно поэтому, если встает вопрос о том, винтовой или центробежный насос использовать для перекачивания воды даже с незначительным содержанием песка, выбор однозначно стоит делать в пользу устройств шнекового типа.

Принцип действия винтового насоса достаточно прост:

  • Вода из скважины попадает во внутреннюю рабочую камеру устройства через расположенное в нижней части его корпуса подающее отверстие.
  • Захватываясь выступающими спиральными элементами шнека, вращающегося на валу ротора, жидкая среда проталкивается в верхнюю часть рабочей камеры, где расположено напорное отверстие.

Достаточно значимым отличием погружных шнековых насосов от глубинных устройств других типов является то, что при повышении скорости вращения их основного рабочего органа – шнека – увеличивается только производительность оборудования, то есть количество жидкой среды, которую оно перекачивает за единицу времени.

При этом давление, которым характеризуется поток жидкости, выходящей из напорной магистрали насоса шнекового типа, остается практически неизменным. Такое качество шнековых насосов для скважин позволяет успешно применять их даже на крупных промышленных объектах. В частности, данное оборудование активно используют для перекачивания нефти, работы с маслами и другими жидкими средами промышленного назначения.

Между размерами (в частности, длиной) шнека, которым оснащен насос винтовой, и производительностью устройства существует прямая зависимость. Так, чем более длинным шнеком оснащен винтовой электронасос, тем выше его производительность. Преимущественное большинство современных насосов шнекового типа оснащается одним рабочим винтом, и лишь незначительное число моделей имеет в своей конструкции два и более шнека.

Удлиненная форма, которой отличается шнек, оптимально подходит для того, чтобы оснащать таким элементом помпы именно погружного типа, которые опускаются в обсадную колонну, поэтому должны иметь вид вытянутого вдоль продольной оси цилиндра. Такая форма основного рабочего органа винтовых насосов позволяет создавать на его основе мощные устройства, отличающиеся в то же самое время достаточно небольшим диаметром.

Разновидности и основные технические характеристики

Среди насосов шнековых выделяют две категории. Основополагающим параметром такого разделения выступает рабочая глубина, на которой способны работать данные гидромашины. Так, в зависимости от этой характеристики различают:

  • стандартные винтовые насосы;
  • устройства глубинной категории.

Шнековый насос, относящийся к стандартной категории, используется для откачивания воды из колодцев или скважин, глубина которых не превышает 20–25 метров. Такие помпы часто применяются для обслуживания скважин с небольшим дебитом, бурение которых выполнено на водоносных слоях почв песчаного типа (скважины на песок). Поскольку с помощью винтового насоса можно откачивать жидкую среду с различной производительностью, сохраняя при этом стабильное давление создаваемого потока и не обращая внимания на содержание в составе воды песчаных включений, данное оборудование оптимально подходит для обслуживания скважин указанного типа.

Винтовой скважинный насос глубинной категории оснащается удлиненным шнеком, что определяет впечатляющие технические возможности такой гидромашины. Обладая высокой мощностью и надежностью, она может успешно обслуживать артезианские скважины, вода в которых располагается на глубине, доходящей до ста метров. Конечно, цена таких моделей значительно выше стоимости устройств стандартной категории, но во многих случаях, когда требуется обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины, без подобного оборудования просто не обойтись.

Рассмотрим технические характеристики, которыми обладает скважинный винтовой насос, относящийся к моделям средней ценовой категории:

  • производительность, показывающая, какой объем жидкой среды насос способен перекачать в единицу времени, – 1500–2000 л/час;
  • напор создаваемого потока жидкости – 40–60 метров водяного столба;
  • температура, которой может обладать перекачиваемая жидкая среда, – от +5 до +40°С;
  • размер частичек нерастворимых твердых включений, которые могут содержаться в перекачиваемой воде, – 2–2,5 мм;
  • мощность электродвигателя, приводящего во вращение ротор и шнек, – 1–1,5 кВт.

Большинство моделей шнековых насосов средней ценовой категории, которые часто применяются для оснащения бытовых автономных систем водоснабжения, могут работать от электрической сети с напряжением 220 В.

Шнековые помпы промышленного назначения отличаются более впечатляющими техническими характеристиками. В частности, такие устройства без ущерба для своего технического состояния могут успешно перекачивать жидкие среды, температура которых значительно превышает вышеуказанные значения. Кроме того, промышленные насосы винтового типа в состоянии работать с жидкими средами, содержащими в своем составе нерастворимые твердые включения, размер частиц которых превышает 2–2,5 мм.

Основная часть корпусных деталей насосов скважинных винтового типа изготавливается из нержавеющей стали, отдельные элементы – из прочного пластика. Для герметизации элементов внутренней конструкции таких гидромашин используются прокладки, изготовленные из резины и силикона.

Поскольку движущиеся элементы внутренней конструкции шнековых насосов постоянно контактируют с перекачиваемой жидкой средой, они не нуждаются в обеспечении дополнительного охлаждения.

Рекомендации по правильной установке

Для того чтобы винтовой насос для скважины не вызывал проблем при эксплуатации и эффективно справлялся с задачей по откачиванию жидкой среды, его важно правильно установить. Хотя установка насосного оборудования данного типа во многом схожа с правилами монтажа центробежных гидромашин, есть в такой процедуре и определенные нюансы, которые обязательно следует учитывать.

Как и погружные насосы любого другого типа, винтовые устройства опускаются в обсадную трубу, установленную в предварительно пробуренной скважине. Для фиксации винтового насоса на определенной глубине используется металлический трос, на который оборудование и подвешивается во внутренней части обсадной трубы. Электропитание насоса, погруженного в скважину, а также подачу управляющих сигналов на элементы его автоматики обеспечивает специальный кабель, подключаемый к соответствующим клеммам.

В тех случаях, когда для оснащения скважины используется насосное оборудование, характеризующееся высокой мощностью, для его подключения к сети электропитания и блоку управления может быть использовано сразу несколько кабелей. Подача жидкой среды, откачиваемой шнековым насосом, из глубины скважины на поверхность осуществляется посредством мощного шланга, внутренний диаметр которого в зависимости от модели используемого оборудования может находиться в диапазоне 25–50 мм.

Сам процесс подключения и монтажа погружного винтового насоса осуществляется по нижеприведенному алгоритму.

  1. Насос, который планируется опустить в скважину, подключается к сети электропитания и запускается на короткий промежуток времени. Это необходимо для проверки работоспособности устройства.
  2. Если насос функционирует нормально, то к нему подсоединяют электрический кабель, который и будет опускаться вместе с ним в скважину.
  3. К напорному патрубку винтового насоса подсоединяют шланг, по которому жидкость из источника будет подаваться на поверхность.
  4. Шланг и кабель электропитания насоса стягиваются между собой хомутами, причем выполнить такие соединения необходимо по всей длине шланга и кабеля.
  5. К насосу привязывается страховочный трос (для этого на корпусе гидромашины имеется специальное монтажное отверстие).
  6. Если в комплекте с насосом поставляется датчик уровня жидкости поплавкового типа, его необходимо соединить с оборудованием.
  7. Подключенный ко всем коммуникациям насос аккуратно опускается в обсадную трубу на требуемую глубину. Делать это следует максимально аккуратно, чтобы не повредить корпус устройства при его соприкосновении со стенками трубы.
  8. После того как насос окажется на требуемой глубине, его положение следует зафиксировать, привязав верхний конец страховочного троса к перекладине, смонтированной на поверхности земли.
  9. Верхняя часть напорного шланга подсоединяется к трубопроводу, на котором предварительно должны быть установлены обратный клапан (если его нет в конструкции самой гидромашины), задвижка, манометр и отводное колено.
  10. После того как все соединения выполнены, а насос надежно зафиксирован в скважине на требуемой глубине, осуществляется тестовый запуск.

При тестовом запуске установленного погружного винтового насоса следует обращать внимание не только на ход жидкой среды по напорному шлангу, но и на наличие стуков и вибрации при работе оборудования. В том случае, если такие явления наблюдаются, монтаж шнекового насоса выполнен неверно. Это необходимо исправить, осуществив установку оборудования по вышеописанной схеме заново. В отличие от погружных центробежных насосов, винтовые модели не создают вибрации при своей работе. Именно поэтому наличие вибрации (и тем более стука) при работе винтового насоса является свидетельством его неправильного монтажа либо неисправности. Это требует извлечения оборудования из скважины и проведения тщательной диагностики его технического состояния.

Источник: met-all.org

Особенности конструкции

Винтовые насосы, которые еще называют шнековые, работают с помощью простого механизма на основе вращающегося винта (шнека), находящегося внутри цилиндрического или конусообразного корпуса. Подача и движение жидкости внутри рабочей камеры происходит за счет постоянного движения винта. Во время непрерывного движения шнека канавки на его поверхности заставляют жидкость двигаться только вперед, не давая ей вытекать обратно. Тем самым погружные шнековые насосы поддерживают постоянный напор воды в системе, не увеличивая при этом рабочее давление в камере.

Устройство шнекового насоса
Рис. 1 Устройство шнекового насоса

Особенности функционирования винтовых моделей насосного оборудование предполагает их погружение непосредственно в рабочую среду – в скважину или колодец. Это объясняется тем, что подобная конструкция техники не позволяет ей работать на т.н. холостом ходу. Для стабильной работы агрегата нужен постоянный уровень жидкости, и без доступа к рабочей среде оборудование просто останавливается.

Преимущества и недостатки техники

Винтовой скважинный насос (или центробежный — как его еще называют) считается одним из предпочтительных видов насосного оборудования для подачи воды в систему автономного водоснабжения, а также на производстве для откачки и циркуляции различных жидкостей – нефтепродуктов, сжиженного газа, агрессивных рабочих сред с высоким содержанием химических реагентов.

Основными преимуществами погружных винтовых насосов являются:

  • высокая производительность;
  • простота обслуживания;
  • отсутствие шума во время работы;
  • возможность работать с различными по качеству рабочими средами.

Последний пункт – один из самых важных для многих пользователей насосного оборудования. Тогда как другие модели достаточно чувствительны к составу рабочей среды и могут выходить из строя даже при небольшом включении песка в воде, то шнековые насосы нечувствительны к загрязнению воды и могут работать даже с сильнозагрязненными и даже вязкими средами. Это является одним из самых критичных параметров для многих владельцев скважин, где не справляются даже фильтры грубой очистки.

Шнековые насосы - одно из производительных видов оборудования
Рис.2 Шнековые насосы — одно из производительных видов оборудования

Компактность – еще одно преимущество, которым обладают шнековые насосы для скважин. Обычно это погружные насосы, геометрические параметры которых совпадают с параметрами скважины. Чаще всего размер цилиндрического корпуса оборудования не превышает 12-15 см в диаметре. При этом за счет принципа работы – создания центробежной силы и завихрений в рабочей камере, винтовые агрегаты показывают высокую производительность.

Последняя напрямую зависит от скорости вращения шнека: чем она выше, тем больше воды способен перекачать агрегат за единицу времени. Стандартные модели для домашнего использования способны поддерживать стабильный уровень воды в системе на отметке до 1500-2000 литров жидкости в час.

Недостатки винтовых насосов

У данного оборудования есть ряд минусов, о которых также нужно знать перед тем, как выбирать винтовые модели:

  • высокая цена;
  • фиксированный рабочий объем;
  • невозможность работать «вхолостую».

Выбирая насосы для грязной воды винтового типа, пользователь должен быть готов заплатить продавцу большую сумму по сравнению с другими стандартными видами оборудования. Средняя стоимость одной модели, в зависимости от производителя, составляет несколько сотен долларов для импортного оборудования. Можно взять и отечественные модели, например «Малыш», «Водомет», «Беламос» и другие. Но лидерами рынка и в России, и за рубежом являются иностранные торговые марки, такие как Grundfos, Gadrena, Aquatica, Werk и другие.

Классификация оборудования

Шнековые насосы стандартные и глубинные
Рис. 3 Шнековые насосы стандартные и глубинные

Все шнековые насосы для скважин делятся на стандартные и глубинные. Первые подходят для установки в неглубоких колодцах и скважинах, например, для добычи воды в песчаных водоносных слоях. Такие модели отличаются меньшей производительностью, и обычно устанавливаются на глубине не более 20-25 метров. Глубинный скважинный насос имеет более удлиненный корпус и шнек и предназначается для установки в артезианских скважинах, бурение которых достигает нескольких сотен метров в глубину. Такие модели отличаются большей производительностью и, соответственно, более высокой ценой.

В ответе на вопрос, какой насос шнекового типа для скважины выбрать, необходимо учесть параметры гидротехнического сооружения. Глубина залегания водяного зеркала, а также потребность объекта в водоснабжении – основные технические факторы, влияющие на выбор агрегата. Следует также учесть и мощность самого оборудования, т.к. для его работы потребуется постоянное электропитание.

Глубинные и стандартные шнековые электронасосы в среднем потребляют 1,5 кВт энергии в час, что позволит подключить их к стандартному источнику питания 220В. Но производители рекомендуют выделить для насосного оборудования отдельный источник электроэнергии и защитить его дополнительно автоматическим выключателем.

Советуем почитать: Какой марки выбрать скважинные насосы

Источник: oburenie.ru

Принципы и характер выполняемых работ

Насос шнековый погружнойВ зависимости от принципа работы водяные насосы бывают вибрационные и центробежные, к которым относятся шнековые.

В вибрационных моделях жидкость перекачивается из-за быстрого и резкого перепада давления. Поэтому такие устройства редко применяют для притока воды из скважин. Намного более популярными являются шнековые наносы.

Они нашли широкое применение в быту, в строительстве и производстве. Их часто покупают для откачивания жидкости из разных источников (скважин, колодец, открытых водоемов, технических емкостей). Помимо выкачивания, они могут применяться также и в системах очистки.

Основным элементом насоса является шнек — стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси. Принцип работы насоса заключается в том, что жидкость поступает в рабочую камеру через приемные отверстия. В рабочей камере вращающийся шнек на роторе стимулирует движение воды. В результате создается напор, который вытесняет жидкость наружу. Чем быстрее скорость вращения шнека, тем выше производительность.

Насос шнековый погружнойДостоинством шнековых систем является то, что их можно применять для перекачки воды с большим количеством абразивных частиц. Например, в неглубоких скважинах, которые часто содержат много песка. Конструкция шнека не дает возможность песку забиваться и блокировать работу.

Винтовой насос, в отличие от других типов скважинных насосов, имеет практически постоянное давление на выходе, не зависящее от скорости вращения ротора. При увеличении скорости вращения ротора производительность растет, а давление остается стабильным.

По сравнению с вибрационными насосами, винтовые работают более тихо и почти не создают лишних движений.

Что нужно учесть при выборе насоса

Выбор конкретной модели надо делать с учетом ее конструктивных особенностей и характеристик, параметров скважины (колодца) и компании-производителя.

Насосы для скважин или колодцев могут быть поверхностными и погружными. Поверхностный способен работать на глубине до 10 м. Двигатель данного оборудования не защищен от влаги, поэтому требует установки под крышей. Погружной шнековый насос намного мощнее, имеет более высокий КПД и позволяет подавать воду с глубины в десятки и даже сотни метров. Погружные модели герметичны, во время работы находятся ниже уровня воды. Могут длительное время функционировать автономно. Недостатком погружных изделий по сравнению с поверхностными является сложность в обслуживании.

Основными характеристиками, которые учитываются при подборе модели, являются: производительность, высота напора и глубина подъема. От этих характеристик зависит давление в системе водоснабжения и расход жидкости.

Насос шнековый погружнойПроизводительность определяется объемом жидкости, подаваемой в нагнетательный трубопровод за секунду. Она должна с 10%-ным запасом обеспечивать пиковое потребление. При расчете потребления необходимо полностью учесть все возможные направления расхода и их изменение в зависимости от времени года и других условий. Если проводить расчет производительности в зависимости от среднесуточного потребления, как часто предлагается, а не от пикового потребления, то ее величина может быть ниже необходимой.

Напор измеряется в метрах. Чтобы определить необходимый напор, нужно сложить высоту здания, глубину источника. Прибавить 6 м и умножить полученный результат на коэффициент потерь напора в трубопроводе, который составляет 1,15. Если источник удален от дома, необходимо добавить один дополнительный метр напора на каждые 10 м горизонтального трубопровода. Вертикальное расстояние учитывается в соотношении 1:1.

При расчете требуемых характеристик оборудования необходимо закладывать 10%-ный запас. Если глубина скважины 90 м, то рекомендуется выбирать изделие с максимальной глубиной в 100 м.

Насос шнековый погружнойК важным параметрам скважины относится диаметр (от него зависит предельный диаметр насоса), глубина выработки, дебит. Эти показатели указываются в паспорте скважины, который выдает организация, осуществлявшая бурение. Или их можно измерить самостоятельно. Точно измерить дебет практически невозможно. Он зависит от технологии измерения, климатических условий, времени года и условий использования скважины.

На срок службы насоса влияет качество сборки и материал, из которого он выполнен. Обычно это нержавеющая сталь, изредка — алюминий, который менее долговечен.

Компании-производители

Список компаний, как и предлагаемый ими ассортимент, довольно большой. На российском рынке представлена, в основном, продукция отечественных, европейских и китайских производителей. Шнековые насосы бывают разных марок.

Насос шнековый погружнойВысший ценовой сегмент:

  1. Грундфос (Grundfos). Отличное качество по высокой цене, очень широкий ассортимент. Крупный, всемирно известный производитель.
  2. Гардена (Gardena). Европейский производитель. Цены выше средних. Количество моделей для скважин невелико.

Средний ценовой сегмент:

  1. Насос шнековый погружнойСперони (Speroni). Европейский производитель. Достаточно высокое качество и надежность.
  2. Педролло (Pedrollo). Широкий модельный ряд. Международная компания. Высокий уровень надежности продукции.
  3. Акварио (Aquario). Большое количество моделей, есть варианты для узких скважин. Относительно высокая надежность.

Нижний ценовой сегмент:

  1. Водолей. Несколько десятков моделей для скважин. Известный украинский производитель. Недостаточно высокая надежность насосов.
  2. Джилекс. Изделия производятся в России. Популярный бренд. Противоречивые отзывы о качестве продукции.
  3. Беламос. Производство находится в Китае. Надежность соответствует классу.

Несколько полезных советов

Двигатель насоса охлаждается перекачиваемой водой, поэтому во избежание перегрева он всегда должен находиться ниже уровня жидкости. Температура поступающей воды не должна превышать 35-40°С, иначе возможен перегрев.

Частой причиной поломки устройств является сухой ход, который возникает при падении уровня воды. Поэтому шнековый насос для скважин желательно использовать совместно с внешней защитной автоматикой управления. Некоторые модели имеют встроенную защитную автоматику, которая выключает их не только при сухом ходе, но и при перегреве.

Оптимальная высота установки насоса в скважине — примерно в метре от дна. Если он установлен неправильно, срок службы водоскважины уменьшится из-за запескования. Слишком высокое расположение приведет к собиранию песка на дне. При слишком низком расположении произойдет быстрое засорение фильтра в верхних слоях.

Источник: kolodetsoved.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.