Виды скважинных насосов

Содержание:

1. Конструкция
2. Принцип действия
3. Технические характеристики
4. Виды скважинных насосов
5. Как выбрать скважинный насос. Сравнительные характеристики
6. Расчет потребления воды и напора
7. Преимущества и недостатки
8. Монтаж и подключение
9. Популярные бренды
10. Ответы эксперта.

Автономное водоснабжение — решение проблемы для объектов, расположенных вдали от центральных сетей водоснабжения.

Обеспечить чистой водой постройки любого назначения способны скважинные насосы, поднимающие воду с подземных источников, скважин и колодцев до поверхности земли.

Их также используют для откачки жидких бытовых отходов, канализационных вод. С помощью таких помп можно осушить обширную территорию, например, затопленный подвал или колодец.

Конструкция

Скважинные насосы состоят из следующих элементов и узлов:

• насосного модуля, отвечающего за подъем жидкости из скважины;
• электродвигателя, приводящего в движение насосный блок, обеспечивающего его работу;
• заслонки или клапана, предназначенного для регулирования потока жидкости в скважине;
• кабеля, соединяющего электродвигатель насоса с источником питания;
• корпуса насоса, защищающего все элементы устройства от внешних воздействий;
• фильтров, служащих для очистки поднимаемой жидкости от примесей.

Конструкция скважинных насосов зависит от типа и назначения.

Устройство скважинного насоса.

Принцип действия

Работа скважинного насоса основана на преобразовании электрической энергии в механическую, создающую разрежение внутри скважины.

При включении насос начинает работать, заставляя воду подниматься за счет разницы давлений в скважине и на поверхности.

Жидкость по трубопроводам поступает в систему подачи или хранилище, обеспечивая непрерывное водоснабжение для бытовых или промышленных нужд.

В зависимости от типа оборудования процесс может различаться, однако общие принципы остаются.

Технические характеристики

Скважинные насосы используются как для подачи воды из глубоких источников, так и для добычи нефти, газа.

Характеристики скважинных насосов могут включать в себя следующие параметры:

• производительность — количество жидкости, которое скважинный насос способен перекачать за определенное время (л/сек или м3/час);
• давление — сила, с которой насос перекачивает жидкость. Оно измеряется в барах или паскалях;
• эффективность — показатель, отражающий отношение выходной мощности к входной. Выражается в %;
• глубина погружения — расстояние от поверхности земли до уровня, на котором установлен скважинный насос. Для каждого типа насоса существуют ограничения по глубине погружения.

Эти показатели учитываются при выборе насосного оборудования.

Виды скважинных насосов

По принципу работы и типу конструкции скважинные насосы делятся на погружные и поверхностные.

Погружные

Благодаря своей конструкции устройства устанавливаются непосредственно в скважине, что позволяет им достигать значительных глубин и обеспечивать стабильную подачу жидкости.

К погружным моделям относятся:

• Центробежные

Наиболее распространенный вид скважинных помп. Напор воды формируется быстро вращающимся рабочим колесом, создающим центробежную силу. Вода втягивается во вращающийся ротор и затем выбрасывается на поверхность через выпускной патрубок.

Их плюсы — простота конструкции, небольшие габариты и вес.

Центробежные помпы применяются в сельском хозяйстве, промышленности, на водозаборных станциях, для обеспечения водоснабжения в домах и коттеджах.

Центробежная помпа.

• Вибрационные

Устройства создают вибрационное движение, помогающее перекачивать жидкость из скважины на поверхность.

Их конструкция состоит из ряда элементов:

• силового агрегата оснащенного электромагнитом;
• ходового поршня, обеспечивающего работу вибратора;
• штока, активирующего движение поршня;
• емкости для забора жидкости.

Вибрационные насосы работают за счет движущегося поршня, создающего разряженное давление. При этом жидкость заполняет пустоты корпуса и выталкивается в трубу.

Используются для мелких, глубоких и сильно заглубленных скважин. Применяются в основном в нефтяной, газовой промышленности.

• Винтовые

Устройства работают по принципу винтового движения, то есть вода подается в насос через входной винтовой элемент, который создает давление и направляет жидкость к выходному отверстию насоса.

Винтовые, или шнековые помпы обладают высокой производительностью, надежностью, долговечностью. Они могут работать на глубине до нескольких сотен метров, перекачивая воду, нефть, масла, прочие жидкости различной консистенции.

• Вихревые

Оборудование использует вихревой ротор для создания потока воды внутри насоса. Оснащено функцией самовсасывания.

Вихревые насосы отличаются высокой производительностью и эффективностью. Напор, создаваемый вихревыми насосами, в 5-6 раз мощнее, чем у центробежных. При этом их КПД не превышает 50%, они не могут поднимать слишком загрязненную жидкость, вязкую среду.

Погружные скважинные насосы могут поднимать воду с глубины до 80 метров. Некоторые мощные промышленные модели позволяют выкачивать жидкость с глубины до 1000 метров.

Поверхностные

Располагаются на поверхности земли, в непосредственной близости от скважины. Их конструкция включает в себя мощный электродвигатель, который вращает рабочее колесо, повышая давление воды и позволяя ей подниматься на значительную высоту.

Устройства, устанавливаемые выше уровня воды, используют систему всасывания для перемещения жидкости через трубопровод.

Помпы поверхностные более просты в эксплуатации, обслуживании.

Они могут использоваться как для бытовых нужд, так и в промышленных масштабах, позволяя осуществлять полив сельскохозяйственных угодий или обеспечивать водой жилые кварталы.

Поверхностная помпа.

Как выбрать скважинный насос. Сравнительные характеристики

Выбор скважинного насоса зависит от многих факторов, связанных с характеристиками вашей скважины и потребностями в воде:

1. Тип скважины

• артезианские скважины — глубокие, с высоким давлением воды;
• абиссинские (трубчатые колодцы) — мелкие, обычно до 10-15 метров глубиной.

Тип скважины определяет глубину погружения насоса, его мощность.

2. Глубина скважины

Это один из ключевых параметров. Насосы бывают поверхностные (для глубины до 8-9 м) и погружные (от 20 м и глубже). Для глубоких артезианских скважин используются мощные глубинные установки.

3. Тип насоса

• Центробежные — обеспечивают высокий напор воды при относительно низком энергопотреблении.
• Вихревые — создают сильный напор, но менее эффективны чем центробежные.
• Шнековые — подходят для перекачивания загрязненной воды, но имеют ограниченный срок службы.
• Поверхностные — применяют для неглубоких скважин (до 8-9 метров).

4. Производительность

Этот параметр показывает, сколько литров воды насос может перекачать за минуту или час. Зависит от потребностей водоснабжения, полива участка, других нужд.

5. Напор (высота подъема воды)

Указывает максимальную высоту, на которую насос способен поднять воду. Рассчитывается исходя из глубины скважины, расстояния по горизонтали до точки потребления.

6. Качество воды

Для воды, имеющей примеси (песок, ил), лучше выбирать модели с фильтрами или предназначенные для работы с загрязненной водой. Вибрационные устройства не рекомендуются для таких условий, так как они могут быстро выйти из строя.

7. Материал корпуса и рабочих элементов

Корпус и рабочие элементы скважинных насосов обычно изготавливают из нержавеющей стали или специальных сплавов, таких как дуплексная сталь или титан. Эти материалы обладают высокой прочностью, коррозионной стойкостью, долговечностью, что делает их подходящими для работы в агрессивных условиях эксплуатации.

Для изготовления корпусов и рабочих элементов могут использоваться другие материалы, такие как пластик, чугун, бронза. Важно выбирать изделия, которые обеспечат надежную работу оборудования при минимальной потребности в обслуживании и ремонте.

8. Автоматика и защита

Наличие автоматики (например, реле давления, защиты от сухого хода, поплавкового выключателя) повышает удобство эксплуатации и продлевает срок службы насоса.

Перед приобретением скважинного устройства нужно сопоставить размеры оборудования и трубы, где оно будет установлено. Оптимально, если диаметр трубы окажется на несколько сантиметров больше насосного оборудования.

Таблица 1. Сравнительные характеристики некоторых моделей.

модель	Производительность (м³/ч)		Напор (м)	Мощность (кВт)
Погружные насосы
Jemix СН 3-2-45		3,1	74	0,55
VODOTOK БЦПЭ-55-0.2-20		4	47	0,48
Grundfos SP		6	80	0,75
Wilo TWU		5	100	1,1
DAB KLP		7,2	60	0,55
Поверхностные насосы
Pedrollo JCRm	3,6		40	0,37
Speroni CAM	2,4		50	0,25

 

В последние годы популярность получают бренды, которые используют инновационные технологии в своих насосах. Например, производители Grundfos и Wilo предлагают устройства с частотным регулированием, что позволяет снизить энергопотребление, повысить эффективность работы.

Известные бренды обычно предлагают более надежные изделия. Обратите внимание на гарантийный срок, наличие сервисных центров.

Помпа скважинная Jemix.

Расчет потребления воды и напора

Объём воды, который насос подаёт за определённое время, можно рассчитать по следующей формуле:

V = Q × t

где:

• V — объём потребляемой воды (литры или кубометры);
• Q — производительность насоса (л/мин или м³/ч);
• t — время работы (минуты или часы).

Расчёт напора необходим для того, чтобы подобрать оборудование, способное поднимать воду из скважины на нужную высоту, обеспечивать необходимое давление в системе водоснабжения.

Напор рассчитывается с учётом глубины скважины, высоты подъёма воды над уровнем земли, потерь на трение в трубопроводах.

Общая формула для расчёта напора:

H = Hст + Hд + Hпот

где:

• H — необходимый напор насоса,
• Hст — статический напор (глубина скважины от уровня земли до зеркала воды);
• Hд — динамический напор (подъём воды до самой высокой точки системы водоснабжения);
• Hпот — потери напора на трение и местные сопротивления.

Для выполнения более точных расчетов рекомендуется обратиться к специалистам, которые смогут подобрать наиболее эффективное оборудование с учетом всех факторов.

Преимущества и недостатки

Как у любых технических устройств, у скважинных насосов есть свои достоинства и недостатки.
Среди главных преимуществ можно выделить:

• высокую производительность, эффективность;
• способность поднимать массу воды на большую высоту;
• небольшие затраты на обслуживание;
• надежность, долговечность.

Наряду с достоинствами, у скважинных насосов имеются и недостатки:

• высокая стоимость;
• сложность монтажа и ремонта;
• обязательное наличие источника электроэнергии.

Устройства подвержены воздействию внешних факторов, таких как песок, ил, химические вещества, которые могут повлиять на их работу, срок службы.

Монтаж и подключение

Технология монтажа оборудования зависит от выбранной модели.

Процесс монтажа может включать:

1. Подготовительные работы. Определяется место для установки оборудования, очищается скважина от загрязнений.
2. Сборку насоса. Подключается электродвигатель. Страховочный трос крепится к верхней части корпуса. Погружной кабель закрепляется на магистрали хомутами.
3. Установку насоса в скважине. Помпа опускается в скважину с помощью специальных приспособлений. Оборудование монтируется по инструкции производителя.
4. Подключение к электросети. Выполняется в соответствии с инструкциями.
5. Тестирование и настройка. Проверяется работоспособность насоса, выполняется настройка его параметров в соответствии с требованиями.

В процессе эксплуатации следует регулярно проверять состояние насоса и скважины, при необходимости проводить техническое обслуживание, очистку.

Установка скважинного насоса требует опыта и знаний в области инженерии и электрики. Если у вас нет соответствующих навыков, лучше обратиться за помощью к профессионалам.

Подключение скважинного насоса.

Популярные бренды

Среди брендов скважинных насосов выделяются как отечественные, так и зарубежные производители. Вот список некоторых популярных российских и зарубежных компаний, известных качеством своей продукции:

Российские бренды:

VODOTOK	Бренд, известный своими качественными погружными насосами для скважин. Оборудование VODOTOK популярно благодаря надежности и простоте эксплуатации.
JEMIX	Бренд, известный своими качественными погружными насосами для скважин. Оборудование VODOTOK популярно благодаря надежности и простоте эксплуатации.
Беламос	Производитель насосов различной мощности и назначения. Выпускает как бытовые, так и промышленные модели, подходящие для использования в частных домах и на предприятиях.
Unipump	Российская компания, выпускающая оборудование для водоснабжения. Предлагает широкий спектр моделей, включая скважинные насосы.

 

Зарубежные бренды:

Grundfos	Датский производитель, один из лидеров мирового рынка насосного оборудования. Выпускает высококачественные насосы для различных целей. Продукция Grundfos известна высокой энергоэффективностью, длительным сроком службы.
Wilo	Немецкая компания, предлагающая широкий спектр насосов для бытового и промышленного применения. Wilo славится инновационными решениями и высоким уровнем качества.
Pedrollo	Итальянский бренд, производитель насосного оборудования. Известен своими высокопроизводительными и надежными моделями, подходящими для сложных условий эксплуатации.
Karcher	Производит качественные насосы, включая скважинные модели. Продукция Karcher характеризуется надежностью и удобством использования.

 

При выборе бренда стоит ориентироваться на конкретные потребности, бюджет и условия эксплуатации.

Отечественные производители часто предлагают более доступные цены, но зарубежные компании могут предложить более продвинутые технологии и высокую надежность.

Вопросы и ответы

Как выбрать диаметр скважинного насоса?

Нужно определить диаметр скважины, в которую будет устанавливаться насос. Размер насоса должен быть меньше диаметра скважины, чтобы он беспрепятственно входил в ее обсадную трубу.

Какие параметры скважины нужно учитывать при выборе погружного насоса?

В первую очередь нужно учитывать ее глубину и диаметр. Также следует знать дебит и напор скважины, чтобы обеспечить необходимое количество воды под нужным давлением.

Как обслуживать погружные насосы?

Следует регулярно очищать детали насоса от отложений железа, органических отложений на поверхности двигателя и в области всасывающего фильтра. Насос очищается снаружи с помощью мойки высокого давления.