Виды погружных насосов для скважин и на основании каких параметров осуществлять выбор агрегата

Сфера применения

Погружной насос для скважин может эксплуатироваться в различных сферах деятельности для таких целей:

• Функция водозабора и перемещения добываемой жидкости по трубопроводу;
• Наполнение жидкостью разнообразных емкостей, оборудованных на участке;
• Полив всевозможных растительных культур;
• Водозабор из обычного колодца.

Глубина источника, из которого планируется осуществление водозабора должна обязательно учитываться в процессе выбора винтового насоса. Существует вероятность подъема жидкости с высокой концентрацией песка в ситуации, когда его глубина равна примерно 1-2 метров. Особенности конструкции шнековых насосов дают возможность взаимодействовать с водой с примесями.

Центробежный погружной насос

Центробежный погружной насос на сегодняшний день пользуется наибольшей популярностью. Его можно использовать не только для чистой воды из скважины или колодца, он также прекрасно справляется с водами агрессивного состава, бытовыми стоками, а также вязкими жидкостями.

Принцип действия

Принцип действия центробежного насоса заключается во вращении рабочего колеса, образующего кинетическую энергию, которая поступает к частицам вещества, непосредственно на лопасти. Центробежная сила перемещает жидкость, находящуюся в области рабочего колеса, в область корпуса агрегата. На пустующее место перемещается новая жидкость.

Перемещение жидкости происходит благодаря движению колеса, а именно в процессе движения она прижимается к стенам корпуса, а затем перемещается под давлением через специальное нагнетательное отверстие. Вход в агрегат в это время обладает наименьшим показателем давления, а вот  область рабочего колеса, наоборот, приобретает максимальный показатель.

Самой важной особенностью центробежного погружного насоса является то, что благодаря ему обеспечивается бесперебойная подача воды

Плюсы и минусы устройства

         Положительные свойства центробежных насосов:

• простота и удобство к эксплуатации;
• допустимая стоимость;
• автоматическое управление;
• максимальный всасывающий показатель;
• очень высокий КПД;
• долгий срок службы.

Недостатки в работе данного типа насоса также имеются. В первую очередь, огорчает то факт, что всасывание агрегатом воды напрямую зависит от сопротивления сети. Именно поэтому, иногда случаются перебои в подаче воды. Также стоит следить при установке за уровнем воды и если она не достигает входного патрубка, потребуется ручная заливка. Если этого не сделать, то процесс работы будет значительно нарушен.

Классификация центробежных насосов

Классификация центробежных насосов полностью зависит от особенностей использования и технических характеристик.

В зависимости от параметров всасывания воды устройства можно разделить на:

• самовсасывающие работают с водой, содержащей избыточное количество газов, поэтому даже в том случае, если входной патрубок не заполнен водой н6ичего в работе не изменится;
• нормальновсасывающие требуют полного заполнения жидкостью системы.

Наиболее популярные центробежные агрегаты делятся на следующие виды:

• одноступенчатые горизонтальные устройства с исполнением консольного типа – работают только с жидкостями, схожими по составу с водой;
• многоступенчатые горизонтальные – обладают способностью выдавать напоры высокой силы при минимальном количестве поступающей жидкости;
• песковые – наиболее часто используются на промышленных предприятиях, поскольку очень легко справляются с загрязненными сточными водами;
• фекальные – обладают способностью перекачки жидкости, содержащей большое количество крупных загрязняющих веществ.

Каждый из видов имеет свое предназначение, поэтому при выборе очень легко будет определиться с вариантом для себя.

Как лучше эксплуатировать

При покупке шнекового насоса для оборудованного источника придется принимать во внимание определенные правила эксплуатации. Благодаря следованию простым рекомендациям, домовладельцу удастся значительно продлить продолжительность эксплуатационного периода устройства

Для эксплуатации шнекового насоса в колодце желательно подбирать насос, который можно хорошо закрепить на стене шахты. Устанавливать прибор желательно на оптимальной глубине, чтобы вероятность снижения уровня воды до критического показателя была минимальной. Таким образом удастся предотвратить работу устройства всухую.

Желательно соблюдать расстояние от дна хотя бы в 1 метр, чтобы по водопроводу не перекачивалась жидкость с примесью песка. При покупке шнекового агрегата можно не переживать о надежности функционирования такой техники. Конструкция изделия и основной принцип функционирования разрабатывался специально таким образом, чтобы водозаборное отверстие размещалось над самим двигателем. Рабочий узел, благодаря подобной конструкции, может охлаждаться естественным образом. Вероятность возгорания при этом практически равна нулю.

Особенности водозабора являются определяющими в вопросе подбора функциональных характеристик оборудования. Перед выбором подходящего насоса нужно обязательно учитывать все требуемые контрольные параметры.

Отличительные особенности насосов ручных и погружных

Бывают ручные и погружные. Основное отличие погружного насоса от ручного состоит в том, что ручной применяют на глубине не более семи метров, а погружной может осуществлять работу на глубине 80м.

Ручной насос

Будет стоить намного дешевле.

К сведению: Если ваш участок находится в месте, где залегание водоносных слоев превышает восьми метров, то без помощи погружного агрегата вам не справиться.

Погружные насосы

Работают автоматически, а для эксплуатации ручного устройства нужна физическая сила.

Скважинные насосы погружного типа подразделяются на вибрационные и центробежные.

Вибрационный тип

Обладает достаточно простой конструкцией и значительно дешевле центробежного устройства. Используются, для скважин, расположенных на песчаном грунте, где прохождение водоносной жилы на глубине в пятьдесят метров.

Принцип действия

За счет чего происходит увеличение камеры, что снижает внутренние давление. Этим вызывается наполнение емкости жидкостью. Т.к. катушка с переменным магнитным полем, происходит смена полярности и сердечник отталкивается в другом направлении. Попавшая туда жидкость перетекает в трубу и происходит закрытие входного клапана.

В основном, ими пользуются в колодцах и открытых источниках.

Правильный выбор насосного оборудования является залогом бесперебойного водоснабжения из скважины. Основной функцией насосов этого типа является подъем и подача воды из артезианской скважины.

К сведению: Уникальностью устройств данного типа считается частичное или полное погружение в воду.

Центробежный тип

Конструкция центробежного агрегата строится из таких составляющих:

• корпус с высокой стойкостью к коррозии;
• электрический двигатель большой мощности;
• двигатель с тепловой защитой;
• двигательный вал;
• подшипники со способностью само смазывания;
• рабочее колесо представлено двумя пластинами с отверстиями и соединяющимися лопастями между собой;
• всасывающего фильтра для предотвращения попадания в агрегат различных загрязняющих частиц.

Для усиления водного напора, могут применяться многоступенчатые насосные системы, где поступление воды происходит из одного насоса в другой и так до конечного. Проходя по всем приборам набирается нужный напор.

Главной особенностью центробежных насосов является то, что подача жидкости в него происходит постоянно.

https://youtube.com/watch?v=Rn-qkLkFS3s

Особенности выбора

При приобретении погружного устройства необходимо учитывать некоторые нюансы:

• напряжение в электрической сети;
• Нужно знать значение объема поступающей жидкости. Этот показатель должен быть выше производительности устройства. Т.е поступление воды должно превышать перекачивание агрегата. В противном случае насос может сломаться;
• учитывать уровень водыскважины, насос должен быть полностью покрыт водой для избежания перегрева двигателя при нагрузках;
• знать хотя бы примерно необходимый вам объем воды;
• прибор должен быть близок по диаметру к скважинной трубе;
• определиться с временем года, когда насос будет максимально использоваться.

Это интересно: Водяные насосы для колодца: разновидности и правила выбора

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.

Рис. 7 Конструктивное устройство винтового насоса

Внутреннее устройство глубинного насоса и его принцип работы

Тип конструкции погружного насоса может варьироваться в зависимости от его принципа действия. Например, обязательными составляющими вибрационного устройства является насосный механизм и встроенный двигатель. Последний находится в самой нижней части агрегата и имеет защиту от воды. Также в приборе предусмотрен вибратор, посредством которого создаётся давление для накачивания воды по подъёмному трубопроводу.

Сам вибратор включает якорь, регулирующие шайбы и прорезиненный амортизатор. Такой механизм даёт оборудованию более устойчивую работу без сбоев и нарушения герметизации стенок.

Насосы погружного типа не требуют специально оборудованного помещения

Что касается глубинных центробежных агрегатов, то их конструкция имеет некоторые отличия. Огромная роль отводится лопаточному типу двигателя. В таких насосах предусматривается своя система охлаждения. За счёт того, что жидкость проходит через внутренние механизмы, подшипники, работающие во время запуска, не успевают перегреваться. Поэтому такие устройства принято считать самыми долговечными. Такое насосное оборудование имеет специальные защитные устройства. Все детали механизма упакованы в надёжный металлический корпус.

Домашнему скважинному насосу следует регулярно устраивать ревизию, проверяя работоспособность внутренних механизмов

Принцип работы погружных насосов также имеет некоторые отличия. В вибрационном насосе весь процесс закачивания воды происходит посредством специального передвижного поршня. При запуске внутри прибора формируется электромагнитное поле, которое заставляет двигаться вибратор, приводящий в движение поршень.

Погружные насосы уже много лет считаются самыми долговечными

Центробежный насос осуществляет работу с помощью специального колеса, создающего центробежную силу, которая осуществляет выталкивание воды в напорный канал с водозаборной трубки. Аналогичный принцип работы у шнекового насоса для скважины.

Как выбрать погружной насос

Отличительными техническими характеристиками для разных моделей насосов можно назвать максимальную высоту подъема воды и их производительность. Эти параметры считаются основными при выборе качественного насоса.

Погружные водяные насосы бывают довольно разные по мощности и это следует определить с объема подачи воды.

В чем отличие

Водяные насосы погружные имеют свои отличия. К примеру водяной погружной насос 12 вольт прекрасно работает и может обеспечить не большую дачу водой в летний период.

Итак:

• Внешне погружной насос мало чем отличается от скважинного, но его предназначение – это подъем воды с небольших глубин, до 10 м. Так по работе он схож с поверхностным насосом.
• В случае если технические характеристики двух агрегатов идентичны, то у покупателя возникает дилемма, какой же подойдет больше – погружной или поверхностный?
• Для того чтоб сделать правильный выбор нужно знать глубину водоема.

• Для поверхностного насоса подходят глубины даже в несколько сантиметров. Он станет лучшим вариантом для тех, кто берет воду для питья в колодце, а полив приусадебной территории осуществляет из близлежащего водоема. В таком случае переносят либо весь агрегат, либо только шланг.
• С погружным насосом подобные манипуляции невозможны. Первым делом нужно будет отсоединить шланг, далее вытащить сам насос из колодца, а затем сделать всё так же, но в обратном порядке.
• Если используется только вода из колодца, то покупают погружной насос. Главное следить, чтобы уровень воды был стабильным, чтобы агрегат прослужил как можно дольше.

Расчет производительности

Одной из важных характеристик погружного насоса является его производительность, то есть объем подаваемой воды в единицу времени. В технической документации этот показатель указывается в кубометрах или литрах в час.

Рассчитываем производительность

Итак:

• Чтобы определиться с нужной производительностью следует сосчитать количество смесителей в доме и умножить это число на 500(литры в час). Если нужно будет ещё поливать растения, то следует прибавить ещё 500.
• Так, к примеру, в дом, где два санузла, кухня и поливной газон, потребуется насос с производительностью от 2000 литров за час. Этого минимума может оказаться недостаточно, поэтому лучше покупать агрегаты с запасом прочности, так срок их службы будет значительно дольше.
• На скважину также выдается паспорт, в котором указывается её дебит. Нужно следить за тем, чтобы производительность насоса не превышала этот показатель. Ведь, одним из главных врагов электрических устройств можно назвать работу вхолостую.
• Вода, которая закачивается в дом, не только обеспечивает нужды живущих в нем людей, а и выполняет функцию охлаждения для самого агрегата.
• При отсутствии воды, насос очень быстро перегревается и выходит из строя. Есть модели, которые изначально уже имеют в своей комплектации системы для автоматического отключения устройства на холостом ходу. Их цена дороже остальных. О необходимости такого усовершенствования каждый решает сам. Кроме того, в случае если выключатель всё же понадобится, можно будет установить его в доме или же в кессоне.

Расчёт диаметра

Важными критериями при выборе насоса являются его физические размеры:

Подбираем нужный диаметр

• Для измерения диаметра насоса используют дюймы, а тот же параметр в технических характеристиках эксплуатационной трубы указывается в миллиметрах.
• Все, без исключения, погружные насосы, представленные на рынке, имеют диаметр равный 4 дюйма, а это 100 мм. Трубы для скважины следует выбирать с диаметром от 110 мм.

Влияние качества воды

Одним из основных качеств песчаной скважины является качество воды:

• Если она сильно загрязнена, то это станет настоящим испытанием на прочность для большинства моделей насосов. Зачастую такой параметр указывается в технической документации, поэтому перед покупкой должна быть изучена инструкция.
• Сложность состоит в том, что песчаная скважина в любом случае содержит песок различной фракции. Если конструкция агрегата не предусматривает этого, то могут возникнуть серьезные проблемы.

Классификация насосов

Все погружные насосы можно классифицировать по принципу работы. Так они делятся на вибрационные и центробежные. В скважину можно монтировать только вторые. Ведь, вибрационный насос абсолютно точно повредит и обсадную и эксплуатационную колонны в скважине. Кроме того, он может испортить скважинный фильтр.

Полный расчет скважинного насоса: все показатели

Проще всего обозначать размеры скважин в дюймах. Аргументируют это использованием труб при бурении источников для воды. Выделяют три вида труб по диаметру, которые чаще всего используют для организации системы водоснабжения:

• 75 мм или трехдюймовая труба;
• 100 мм или четыре дюйма;
• от 110 до 150 мм.

Все расчеты насосов производят с несколькими целями. Вам необходимо обеспечить бесперебойную работу насосного оборудования с запасом перекачиваемой воды. Второе условие – агрегат должен корректно и эффективно работать в условиях конкретной скважины. Рассмотрим все ключевые расчеты, необходимые для получения общей картины об устройстве насоса.

1. Диаметр агрегата.

Скважинный насос – это основа системы водоснабжения. Без него вода не сможет поступить из скважины к источнику потребления. Только в случае полного соответствия всех элементов водоснабжения получится организовать налаженную работу. Все расчеты производятся с учетом сопутствующих параметров.

Диаметр насосного оборудования должен подходить под диаметр скважины. Однако нельзя забывать о небольшом зазоре до 3 см.

1. Производительность.

Это возможность перекачивания нужного объема воды на фиксированное расстояние (от скважины до дома) за определенное количество времени. При расчетах производительности стоит учитывать уровень потребления воды из источника. Рассчитайте, сколько жильцов пользуется водой из источника, для каких целей вам необходима эта вода.

При расчете учитываем предельно максимальное потребление воды всеми приборами и умножаем этот показатель на поправочный коэффициент. Для удобства вы можете воспользоваться готовыми таблицами производительности. Второй способ приблизительного подсчета производительности – простая формула.

Согласно ей, на 1 человека за час необходимо до 1 кубометра воды. Если у вас в доме живет четыре человека, то производительность насоса должна быть 4 кубометра в час.

1. Дебит.

Этот параметр зафиксирован в паспорте скважины. Показатель используется для определения глубины местоположения насоса.

1. Напор оборудования.

Этот критерий определяет, на какую высоту насос способен поднять воду из скважины. Вы можете воспользоваться простой формулой расчета. Напор насоса = расстояние между уровнем насоса до верхней точки водоснабжения + коэффициент потерь

В этом случае важно просчитать все возможные показатели потерь, влияющие на результаты расчета.

1. Электрическая мощность.

Просчитать ее не получится. Она указана в паспорте насоса. Поэтому, вам достаточно определить оптимальную мощность и производительность устройства. Этого будет достаточно для выбора и установки эффективного насосного оборудования.

Отличие от других насосных устройств

Рассмотрим основные технические преимущества винтовых насосов:

• Применяется специальная технология взаимодействия с рабочей средой, подразумевающая использование резьбы со специальными переменными витками. В соответствии с особенностями забираемой жидкости может определяться шаг резьбы. Также может регулироваться межвинтовой промежуток;
• Гидравлическое давление во внутренней части насоса не способствует деформации мощного вала потому, что он укороченный. Это дает возможность сократить расстояние между винтами и корпусом. Эти конструктивные особенности способствуют существенному снижению механического воздействия изгибающего момента на наружную поверхность вала;
• На винтовом насосе может быть установлено специальная самосмазывающаяся техника, способствующая повышению безопасности механического уплотнения. Также нормальное функционирование и высокая герметичность устройства в сложных условиях эксплуатации может быть обеспечена полностью;
• Некоторые модели могут взаимодействовать со смешанными жидкостями.

На основе двухвинтовых устройств некоторые производители занимаются изготовлением мультифазных насосов. Основной отличительной особенностью таких устройств являются двухзаходные винты со сравнительно небольшим ходом. В рабочей области винта в таких устройствах количество шагов значительно больше. Маленький ход способствует уменьшению показателей радиальной силы, которая может оказывать определенное воздействие на винты.

Установка погружного насоса

Начинать процесс установки насоса нужно с демонтажа оголовка скважины:

• На обсадную трубу необходимо надеть фланец оголовка и кольцо для уплотнения.
• Определяете, какой будет длина троса, и на конце завязываете две петли.

Теперь насос готов к погружению. Опускаете его вниз, придерживая тросом.

Опускаем насос

 Итак:

• Питающий кабель должен быть пропущен через дыру в крышке оголовка, а обрезка трубы проходит над оголовком недалеко от фланца.
• Фланец крышки прикручивается болтами к обсадной трубе.
• Начало обвязки с установкой угольников, ПНД-фитингов, муфт, шарового вентиля с переходным «ершом» для шланга идет от насосной трубы.

В этой конструкции есть один момент, на который стоит обратить внимание. Насос будет вибрировать.
Он вообще работает тихо, но при запуске всегда будет движение

Поэтому следует фиксировать провода, тогда трение будет значительно ниже. Чаще всего водяной насос выходит из строя именно поэтому. Это работа не сложная, только делать ее надо внимательно.

Монтаж скважинного насоса

Перед началом работы подготовьте колодец или скважину. Очистите источник воды от возможных примесей, например, ила или песка, прокачайте. При установке необходимо учитывать:

• динамический уровень воды (устройство желательно установить ниже него примерно на пять метров, если это возможно в данном колодце);
• зону фильтра (глубинный насос устанавливается выше этой отметки);
• конструкцию колодца и диаметр всех обсадных труб (в нижней части колодца могут использоваться трубы, диаметр которых меньше, чем у насоса).

Теперь можно приступать к установке:

Установите предохранительный клапан, если в насосе его нет. Предохранительный клапан устанавливается в напорный патрубок насоса или врезается в трубу на расстоянии не более метра от выходного патрубка насоса.
Соедините глубинный насос с напорным трубопроводом. Если предполагается его использование исключительно для полива растений, можно использовать поливочный шланг.
Он подсоединяется через переходную муфту из пластика. Шланг удобнее использовать и при временном опускании агрегата. Если же предполагается использовать его на одном месте и вместе с аккумулятором, лучше присоединить металлическую или пластиковую трубу. Для этого используются муфта из пластика или латуни.

Верхнюю часть трубы такой же муфтой подсоедините к оголовку скважины.
Соедините модель с электрокабелем (лучше использовать кабель, разработанный для погружных электродвигателей). Для этого воспользуйтесь кабельной муфтой.
Чтобы не повредить кабель, прикрепите его к напорной трубе. Это можно сделать при помощи изоленты или пластиковых хомутов. Электрокабель нужно крепить с небольшим запасом по длине.
Прикрепите к насосу страховочный трос диаметром 4 – 4 мм

Можно использовать капроновый, оцинкованный или сделанный из нержавеющей стали.
После этого осторожно опустите аппарат в скважину. Подобную работу удобнее выполнять вдвоём, особенно при большой глубине

Помните, нельзя перемещать насос, держа его за кабель!

Опустите в скважину верхнюю часть оголовка скважины с тросом и трубой. Стяните оголовок винтами.
Установите пускозащитное устройство.