Принцип работы погружных насосов и рекомендации по выбору

Принцип работы глубинного насоса

Оборудование каждого из видов работает по-разному. На принцип действия во многом влияют элементы, которыми комплектуется глубинный насос. Вибрационный агрегат выполняет свои функции посредством передвижения поршня. В процессе подачи электричества внутри прибора создается электромагнитное поле, которое притягивает вибратор – это приводит в действие поршень насоса. При этом в рабочих камерах агрегата генерируется разряженное давление, которое выталкивает воду в свободное пространство камер. По такому же принципу вода проходит сквозь каналы в трубопровод.

Принцип работы центробежного глубинного насоса для воды основан на вращении рабочего колеса. При этом по периметру рабочих лопастей создается центробежная сила, выталкивающая воду от всасывающего патрубка в напорный канал, и далее – в трубопровод. По такому же принципу работает еще одна разновидность оборудования – шнековый насос.

Как грамотно выбрать насос

Как было сказано выше, наиболее популярные модели, забирающую воду со скважин и колодцев – вибрационные и центробежные. Отталкиваясь от следующих аспектов вы сможете отдать предпочтение определенному виду оборудования:

  • как далеко оборудован колодец или скважины по отношению к строению. В случае, когда резервуар находится неподалеку, то есть не далее 10 – 20 метров, то с забором воды способен справиться любой вид насоса. Если расстояние большее, то необходимо отталкиваться от параметра высоты подъема воды, что фиксируется в документации к оборудованию. К примеру, если расстояние 20 – 50 метров, то мощность подъема должна быть не менее 20 метров (следует также учесть высоту подвода воды к крану в доме);
  • насколько хороша вода в резервуаре. Если в воде нет посторонних частиц, суспензий и прочих механических включений, то можно выбирать любой вид насоса. Если у пользователя грязная и низкокачественная вода, то лучше всего остановить выбор на устройстве вибрационного характера;
  • каким способом будет забираться вода. Обустраивая автономную систему или канализацию на территории загородного дома, лучше всего выбрать модель насоса с верхним забором воды. В первую очередь выбор характеризуется тем, что двигатель устройства будет охлаждаться естественным способом. А если уровень воды в колодце упадет, то за счет автоматики насос не начнет перегреваться, работая в холостую. Но, нужно заметить, что поверхностные модели менее мощные, нежели их донные аналоги.

Критерии выбора

Удовлетворить потребности конкретного объекта в водоснабжении можно только при правильном подборе устройства. При выборе центробежного погружного насоса рекомендуется руководствоваться следующими параметрами:

  • производительность – определяется количество жидкости, которую насос сможет перекачивать за единицу времени. Показатель зависит от количества точек водозабора и потребностей конкретного объекта;
  • мощность – чтобы вода подавалась постоянно и бесперебойно, потребуется подобрать устройством правильной мощности. Чем выше потребности и диаметр трубы, тем больше мощность;
  • напор – определяет высоту, на которую насос сможет поднять перекачиваемую жидкость;
  • дебет скважины;
  • наличие дополнительных элементов, которые потребуется установить для полноценной работы оборудования (фильтры и т.д.).

Рекомендуется доверять подбор и установку погружных насосов квалифицированным специалистам, так как только профессионалы могут учесть все нюансы при выборе и монтаже агрегатов.

Наша компания является официальным представителем крупнейшего бренда CPN на территории России. Оборудование их производства предназначается для промышленного использования, и не подойдет для применения в бытовых целях. Насосы CPN применяются там, где нужна высокая производительность, максимальная надежность и бесперебойная работа устройств.

Винтовые Насосы

Шнековое погружное устройство, работает на принципе винта Архимеда. Рабочий винт (ротор, изготовленный из стали) сложной конфигурации касается своими краями цилиндра из эластомера так, что образуются полости изменяющейся формы. Цилиндр и винт вместе называются героторной парой. В каком бы положении ни находился ротор, суммарный объём полостей камеры одинаков. При вращении винта к выходному патрубку движется вода, находящаяся в полостях, образованных героторной парой. Вода поступает в магистраль равномерно, и напор на выходе постоянен. Механизм этой модификации может перекачивать различные по вязкости жидкости. Образцы средней цены с производительностью 1500-2000 л/час способны создавать напор 40-60 м.

Достоинством является нечувствительность к скачкам напряжения (при работе стабилизатор не используется).

Среди главных недостатков устройства этого типа – большое количество участков трения, образующихся в камере при работе. Система очень чувствительна к загрязнению воды. Попадающий песок является абразивом. Детали быстро изнашиваются, и нужно заменять героторную пару. Этот тип насосов популярным не является, хотя и подходит для водных скважин. Нет также данных о сроке службы, поскольку насосная модификация этого типа нова на рынке.

ЛЕТНИЙ ВАРИАНТ ДЛЯ ПОЛИВА УЧАСТКА С УСТАНОВКОЙ СКВАЖИННОГО ОГОЛОВКА

Если вы собираетесь использовать скважину исключительно для летнего полива, то тогда вариант ее обустройства будет наименее трудозатратным и соответственно самым дешевым.

Ведь Вам потребуется всего лишь установить насос с водоподъемной трубой и скважинный оголовок.

При желании можно установить компактную автоматику, позволяющую управлять скважинным насосом в зависимости от разбора воды, не используя при этом громоздких гидроаккумулирующих баков.

Летнее обустройство скважины для полива. Летнее обустройство скважины на воду. Летнее обустройство скважин.
Летнее обустройство скважины без кессона. Летнее обустройство скважин цена. Летнее обустройство скважины под ключ.

Установка и запуск насоса для скважины

Чтобы правильно подключить систему водоснабжения и выполнить ввод воды, необходимо грамотно установить насосное оборудование:

  • подсоединить обратный клапан к перекачивающему агрегату;
  • установить обжимную муфту;
  • произвести соединение с трубопроводом;
  • зафиксировать троса для погружения в источник водоснабжения;
  • зафиксировать на тросе трубы и питающий кабель;
  • опустить перекачивающий агрегат в скважину;
  • зафиксировать трос в оголовке обсадной трубы.

На заключительном этапе выполняется проверка работы перекачивающего агрегата. Сборку автоматики нужно производить по прилагаемой производителем инструкции.

2 разновидности

В зависимости от типа перекачиваемой и рабочей жидкости, различают три типа струйных насосов. К ним относятся:

  1. Эжектор. Этой вид струйных насосов применяется только для перекачивания жидкости. Механизм работы заключается в отсасывании жидких веществ. Рабочая жидкость – вода.
  2. Инжектор. Работает по принципу нагнетания жидких веществ. Рабочее вещество – пар.
  3. Элеватор. Используется для понижения температуры теплоносителя за счет смешивания с рабочей жидкостью.

В общем, струйные насосы могут перекачивать жидкость, газ и пар. Могут применяться как жидкоструйные агрегаты (для смешивания и транспортировки рабочей и пассивной жидкости с разницей давления) и аэрлифтовые/эрлифтовые (выполняет функцию подъема жидкостей).

2.1 Области использования

Насосы струйные широко применяются в разных сферах промышленности. Причем они могут использоваться как самостоятельные установки или вместе с другими насосными установками. Благодаря простоте конструкции и высокой надежности такие агрегаты незаменимы в работе на реакторах, в аварийных ситуациях с отключением воды, при пожаротушении.

Струйный насос дозатор

Такие конструкции часто применяются в сферах, где работа лопастных насосов не может быть эффективной (например, при перекачивании химически агрессивных веществ), или в системе с лопастными насосами для повышения эффективности их работы.

Кроме этого, эти насосы используются в системах кондиционирования, канализации, для водоотлива и водопонижения.

Одним из важнейших показателей для этой техники является коэффициент подсоса. Эта величина являет собой соотношение расхода рабочей жидкости и перекачиваемого вещества.

Несмотря на простоту конструкции и низкий КПД этот тип механизмов часто применяется в случаях, когда невозможно использовать никакой другой тип насосов. Они легко устанавливаются в трубопроводную систему. Часто выпускаются с изменяемым соплом.

Особенности струйных насосов:

  • высокая надежность;
  • отсутствие необходимости в регулярном техобслуживании;
  • широкая сфера применения;
  • простая конструкция.

низкий уровень КПД (не более 30%).

2.2 модель для цемента

Данная техника широко применяется для транспортировки цемента. При воздействии сжатого воздуха сыпучие материалы транспортируются из бункеров в машины для перевозки.

Струйный насос для цемента

Механизм действия здесь такой: под большим давлением воздуха частицы цемента рассыпаются настолько, что становятся летучими. В результате воздушные потоки могут перемещать их в заданном направлении.

Следует отметить, что процесс такой перекачки цемента проходит под большим давлением, поэтому расстояние подачи этого материала ограничено в пространстве. Например, максимальное расстояние, на которое механизм подает цемент по вертикальной оси – не более 50 метров. По горизонтальной оси это расстояние не может превышать 400 метров.

Для транспортировки цемента, а также других сыпучих материалов можно использовать струйный насос CH 2 с интенсифицирующей камерой. Для перемещения масс по трубопроводам используется сжатый воздух.

Технические характеристики CH 2:

  • производительность: 25 т/ч;
  • масса – 200 кг.
  • подъем в высоту: 25м;
  • протяженность подачи по горизонтали: 150м;
  • давление сжатого воздуха: 0,2-0,3 МПа;
  • расход сжатого воздуха: 3 м³ /мин.

2.3 Бытовые модели

Данные агрегаты, особенно используемые в быту, имеют невысокие производственные характеристики. Установленный в домашней скважине насос перекачивает только 15-17 литров в секунду. Более профессиональный (и соответственно дорогой) аппарат может перекачать 30-50 литров за секунду.

Бытовой струйный насос

2.4 для нефтяной промышленности

Струйный насос для добычи нефти состоит из таких частей: канал для подведения рабочей жидкости, активное сопло, канал подвода инжектируемой жидкости, камера смещения и диффузор.

В данной сфере промышленности такие агрегаты ценятся за простоту устройства, высокую надежность и функционирование даже в экстремальных условиях, таких как высокая концентрация свободных газов или механических соединений в добываемой массе.

Виды

Погружные насосы по своим конструктивным особенностям делятся на две большие группы:

  1. Штанговые погружные насосы. Их привод осуществляется с использованием независимого двигателя. Он находится над поверхностью воды. Этот процесс происходит вследствие использования механической связи – так называемой штанги.
  2. Бесштанговые погружные насосы. Они изготовляются в одной агрегате вместе с двигателем. Он может быть как электрическим, так и пневматическим. В первом случае питание происходит при помощи погружаемого электрокабеля.

По своему предназначению погружные насосы бывают:

  • Скважинные.
  • Колодезные.
  • Фекальные.
  • Дренажные.

Вследствие большого количество частных владений в Российской Федерации пользуются популярностью прежде всего скваженные и колодезные погружные насосы. С их помощью можно обеспечить работу автономной системы водоснабжения частного дома или же дачи. Кроме этого, их нередко используют, в том числе, и на разнообразных предприятиях. Это связано с тем, что таким образом завод или фабрика может обеспечить свои потребности в воде без необходимости полагаться на централизованные городские системы.

Проверка линии питания

Предварительная диагностика подразумевает изъятие устройства из скважины, кратковременная работа «на сухую» и наблюдение за вращением вала. Характер звучания двигателя тоже нужно определить. На мотор не должна оказываться какая-либо дополнительная нагрузка. Неравномерное звучание, различные потрескивания или шелестение категорически запрещаются.

Проверка насоса должна выполняться без переподключения к сети. Размер и сечение провода должны соответствовать характеристикам элемента, эксплуатируемого в повседневной работе. Это обусловлено тем, что снижение показателей напряжения на линии больше 30-50 метров может оказаться значительным. Также не следует исключать возможность перелома жил, повреждения изоляционной прослойки, дефекты защитно-пускового механизма.

Для начала нужно снять какую-то жилу из кабеля с клеммной колодки устройства и выполнить замер питания, показатель которого не должен быть ниже значений, указанных в документах на насос. В случае, когда напряжение существенно снижено, лучше установить более качественный провод. Необходимо дополнительно определить показатель сопротивления между жилами, а также в каждой из них по отдельности. Если все в порядке, измерительный прибор не будет реагировать, если в том же диапазоне даются какие-либо показания, значит в цепи присутствует пробой. Зачастую повреждения изоляции возникает в проводах из ПВХ пластмассы. Показатель сопротивления наиболее токоведущих жил поможет прояснить возникшую проблему детальнее, исключить воздействие переходных сопротивлений на установленных клеммных зажимах. Будет нелишним определить исправность защитного автомата.

Замена и ремонт глубинного насоса

Даже самая надежная система изнашивается и может давать сбой в работе. Для обеспечения дальнейшей работы аппарата, его необходимо демонтировать и заменить либо произвести ремонт. Данная процедура производится так:

  1. Отключите систему электропитания и водопровода от насосного агрегата.
  2. Извлеките насос из скважины. Для этого необходимо воспользоваться помощью товарищей, т. к. эта процедура подразумевает не малый физический труд.
  3. Отсоедините обратный клапан и фильтр грубой очистки, расположенный на входе в насос.
  4. Произведите диагностику изделия.
  5. Выполните замену или ремонт вышедших из строя частей.
  6. Внимательно осмотрите все патрубки, шланги и кабель на наличие повреждений.
  7. Прочистите фильтр или замените его.
  8. Соберите насосное устройство и выполните его монтаж на рабочее место.

Ремонт глубинного насоса

При замене устройства следует использовать новые полимерные стяжки и фильтры.

Как вы видите, монтаж и демонтаж глубинного насосного агрегата можно выполнить и самостоятельно. Главное, правильно выбрать устройство и подобрать мощность насоса под соответствующую глубину скважины.

Готовые решения насосных станций на глубинном насосе

Для тех, кому лень самому собирать станцию, существуют уже готовые станции на базе погружных насосов.

Рассмотрим, для примера, станцию от производителя «Джилекс», которая называется «Водомет-Дом».

Насосная станция Водомет-Дом

Система джилекс водомет дом

Компания «Джилекс» предлагает следующий готовый продукт (смотрим на рисунок справа).

Давайте разберемся в том, что входит в состав данной насосной станции:

  • Глубинный насос — предлагаются два вида насосов с напором 75 или 90 метров.
  • Обратный клапан на входе насоса — необходим для предотвращения гидроударов.
  • Скважинный оголовок — в комплект поставки не входит, нужно приобрести отдельно.
  • Пульт управления — в этом узле сосредоточен «мозг» станции, который управляет работой станции.
  • Корпус фильтра — колба для картриджей 10 дюймов.
  • Трехвыводной штуцер — он соединяет гидроаккумулятор с датчиком давления. Из него труба, которая идет к потребителю.

Цена данной насосной станции превышает цену «самодельной» в полтора раза.

Главным преимуществом сборки «Водомет-Дом» является пульт управления на микроконтроллере, с помощью которого можно разнообразно программировать работу станции.

Методы определения глубины

Измерение глубины скважины

Вычислить глубину погружения водяного насоса в скважину можно практическими и математическими способами. Специалисты с целью экономии средств используют следующий метод:

  1. К оборудованию привязывается капроновый шнур или стальной прочный трос с полиэтиленовой оплеткой.
  2. На максимально допустимую глубину опускается глубинное оборудование.
  3. Как только насос коснулся дна, его поднимают приблизительно на 2 метра. Этого расстояния будет достаточно  для расположения устройства посередине водоносного пласта.
  4. Трос фиксируется на поверхности почвы. Как правило, используют бревно или крышку, которая будет герметично закрывать колодезную шахту.
  5. Проводится пробный запуск для проверки работоспособности.

Такой метод целесообразно использовать, если глубина залегания водоносного слоя не более 15 метров. Если речь идет о скважинах глубиной 50-60 и более метров, к механическому способу прибегать нельзя. Шахты с такой глубиной бурят после проведения расчетов и получения разрешения на проведение работ, поэтому сведения о максимально допустимой глубине залегания насоса в колодезную шахту уже должны быть.

Метод применения динамической характеристики скважины

Динамическая величина нестабильная. Отталкиваясь от условия использования источника, показатель будет постоянно изменяться. При откачке объем уменьшается

Для вычисления оптимальной глубины погружения глубинного насоса рекомендуется за основу брать динамическую характеристику. Эта величина отражает расстояние между поверхностью зеркала воды, в которую опущена водоносная труба, и поверхностью почвы. Уровень воды при этом подсчитывается с включенным оборудованием и в период с максимальным потреблением воды (как правило, это летние месяцы).

Проще вычислить оптимальную глубину, если в техническом паспорте скважины указаны еще величины статического уровня и дебита источника.

Дебит источника – это его производительность: какой объем воды она способна восполнять за единицу времени. Если мощность глубинного насоса превышает дебит скважины, последняя в конечном итоге просто высохнет.

Существует много сторонников, как придонного монтажа глубинного насоса, так и его установки в верхней части обсадной трубы. Каждый из этих видов имеет достоинства и недостатки, поэтому перед принятием решения следует внимательно с ними ознакомиться

Желательно также брать во внимание стандартные советы и рекомендации:

При покупке глубинного насоса важно анализировать и сопоставлять производительность оборудования с дебетом источника.
Прежде чем приступать к монтажу водяного агрегата, важно ознакомиться с его техническими и эксплуатационными характеристиками.
Оборудование рекомендуется не ставить на дно скважины, поскольку оно быстро забьется илом, песком и мелкими водорослями. Устройство лучше устанавливать на специальный поддон, который обезопасит от забивания трубопровода и хорошо отразится на качестве колодезной воды.
Если глубинный насос требуется устанавливать над зеркалом воды, скважину рекомендуется дополнительно оснащать датчиком «сухого хода» — поплавка, который обеспечит своевременное включение и отключение оборудования в зависимости от уровня воды в скважине или же сразу приобретать модификации, оснащенные специальными датчиками.. Правильно вычисленная глубина погружения насоса в скважине благоприятно отразится на качестве воды и эксплуатационном сроке всей системы водоснабжения

Правильно вычисленная глубина погружения насоса в скважине благоприятно отразится на качестве воды и эксплуатационном сроке всей системы водоснабжения.

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.

Одно- и двухтрубные насосы – какие выбрать?

Установка и подключение бытовой насосной станции выполняется только в случаях, когда бурят скважину на даче глубиной не более 20 м. Если водоносные слои залегают в грунте ниже, толку от компактного насоса не будет никакого. В подобных ситуациях следует монтировать особый глубинный насос

При подборе интересующего нас оборудования следует обращать внимание на его технические параметры и режимы функционирования, а не только на стоимость насосной станции. Прежде всего, необходимо определиться с видом всасывающего трубопровода

Насосная станция

Насосная станция

Он бывает:

  • эжекторным (иначе говоря – двухтрубным);
  • однотрубным.

Станции с одной трубой очень просты по своей конструкции. В них жидкость из скважины поступает в корпус используемого насосного оборудования по единственной имеющейся линии. Установка такого агрегата своими руками производится без проблем, причем достаточно быстро. Насосы с двумя трубами представляют собой конструктивно более сложное устройство. Но и эффективность его функционирования в разы выше и надежнее однотрубного оборудования.

В эжекторной насосной станции подъем воды обеспечивается разрежением, которое образуется за счет особого колеса. Оно изначально установлено в агрегате. Увеличение разрежения обусловлено инерцией жидкости, совершающей при включении оборудования круговое движение. За счет этой схемы насосы с двумя трубами всегда характеризуются малой мощностью, обладая при этом большим показателем полезного действия. Они способны поднимать жидкость с больших глубин. Поэтому установка двухтрубной насосной станции рекомендована для глубин 10–20 м. Если же глубина скважины меньше 10 м, смело ставьте оборудование с одной линией. Оно на все сто процентов справится со своими задачами.

Правила установки поверхностного варианта

Поверхностные насосы не часто используют для водоснабжения этого типа, поскольку они подходят только для неглубоких гидротехнических сооружений, глубиной до восьми метров.

И все же такой вариант имеет право на существование, а его монтаж не более сложен, чем установка погружного оборудования.

Поверхностные насосы проще в монтаже и дешевле, чем погружные модели, но они эффективны только для скважин глубиной до восьми метров

Монтируют устройство следующим образом:

  1. Поверхностный насос устанавливают в специальном кессоне или отдельном помещении.
  2. Шланг подходящей длины соединяют с всасывающим патрубком насоса.
  3. К другому концу шланга прикрепляют обратный клапан (защитная мера, предотвращающая слив воды по окончании работы насоса).
  4. На клапан устанавливают защитный сетчатый фильтр, препятствующий проникновению в корпус насоса различных загрязнений.
  5. Шланг опускают в скважину.

На этом установку можно считать законченной и сделать пробный пуск насоса. Для монтажа такого насоса в скважину нередко используют специальный адаптер. В этом случае шланг соединяют с адаптером, а адаптер присоединяют к насосу. В остальном порядок установки происходит точно так же.

Немного сложнее выполнить монтаж в скважину поверхностного насоса, снабженного выносным эжектором. В этом случае в скважину нужно опустить два шланга. Помимо всасывающего монтируют еще и напорный шланг. Его соединяют с боковым штуцером эжектора, используя специальный отвод.

Кроме обратного клапана и фильтра на конец всасывающего шланга необходимо также установить эжектор. Следует помнить, что поверхностные насосы очень чувствительны к загрязнениям в воде, подаваемой из скважины.

Установка насоса в скважину

Немаловажным моментом во время проведения работ по водоснабжению загородного дома является грамотный монтаж насоса в скважину. Если техника установлена правильно, это является гарантией его долгой и бесперебойной работы.

Несмотря на то, что в установке насоса в скважину нет ничего сложного, здесь тоже есть свои нюансы, которые следует учитывать еще до начала проведения работ.

Важные критерии при подборе оборудования водоснабжения

Если оборудование водоподачи было подобрано неверно, монтаж скважинного насоса может стать довольно непростой задачей. К параметрам, которые необходимо учитывать, выбирая насосное оборудование, относятся следующие:

  • Динамический и статический уровень водяной артезианской скважины. Найти эту информацию можно в паспорте установки. Если таких данных у вас нет, например, в связи с потерей документов, не стоит впадать в панику – эта информация восстанавливается опытным путем;
  • Для расчета необходимого объема воды, которое должно обеспечиваться установленным оборудованием, сосчитайте количество точек водопотребления. К ним относится раковина, ванна, душ, санузел, стиральная и посудомоечная машина и т.д.;
  • Расстояние между домом и водяным стволом.

Чем опасен неквалифицированный монтаж насоса в скважину

Если во время монтажа скважинного оборудования были допущены ошибки или использовались некачественные материалы, это может стать причиной целого ряда негативных последствий. Нередки случаи, когда работы, выполненные непрофессионалами, приводят к обрывам водоподъемных изделий, невозможности проведения демонтажа при необходимости замены, а также преждевременным поломкам насосов.

Первые два варианта развития событий, когда старое оборудование невозможно достать из скважины, ставят под угрозу возможность ее последующего использования. Из-за этого все работы приходится делать заново: бурят другую скважину, устанавливают новый кессон, поскольку использование старого является нецелесообразным, и монтируют новое оборудование.