Виды винтовых насосов для скважины, устройство и принцип работы

Классификация оборудования

Все насосы винтовые для скважины разделяются на модели стандартного и глубинного предназначения:

  • Стандартные – используются в колодцах и небольших скважинах, где вода насыщена мелкими фракциями песка. Они имеют меньшую производительность, предназначаются для работы на глубине до 25 метров.
  • Глубинный насос обладает большей мощностью за счет удлиненного корпуса и шнека. Это дает возможность его использовать в артезианских скважинах на глубине в несколько сотен метров. Подобные изделия обладают большей стоимостью.

При выборе подходящего изделия следует учитывать особенности всего сооружения, а именно:

  • глубину залегания воды;
  • необходимый объём потребляемой воды;
  • скорость ее подачи.

От этого будет зависеть схема подключения винтового насоса. Среднее потребление электроэнергии обоих видов составляет примерно 1,5 кВт/час, при подключении к стандартной сети с напряжением 220 В. Зачастую производители советуют использовать отдельный источник питания с дополнительной автоматической защитой.

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).

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.

Виды винтовых насосов погружные и поверхностные

Модификации:

  • погружные или глубинные – помещаются внутрь скважины на гибком тросе.
  • поверхностные скважинные – монтируются на поверхности земли и их целесообразно использовать для создания насосных станций.

Популярные модели винтовых насосов:

  1. Водолей – используется в скважинах с диаметром прохода не менее 100 мм. Выпускается в двух модификациях – НВП 0,32-32 и НВП 0,32-63. Производительность – около 0,32 x 10 -3м 3/с, напор – до 63 метров, масса – 12 и 17 кг.
  2. Беламос – выпускаются бытовые модели серий 3SPи SP. Все они имеют корпус из нержавеющей стали. Насосы серии 3SP предназначены для подачи воды из скважин с внутренним диаметром от 80 мм. Номинальный напор до 40 метров, производительность до 1,5 м³/ч, длина кабеля не менее 15 м. Насосы серии SP предназначены для индивидуального водоснабжения дач и загородных домов. Диаметр скважины не менее 4 дюймов. Производительность 1,7-1,8 м³/ч, напор 95-150 метров, длина силового кабеля 20 м.
  3. Unipump ECO VINT выпускаются 3 модификаций. Один из лучших водяных насосов для частного дома – автономного водоснабжения, полива огорода и дачного участка. Предназначен для скважин с диаметром не менее 85 мм. Напор до 90 метров, производительность до 33 л/мин, комплектуется кабелем длиной 20 метров. Подача воды осуществляется за счет вращения рабочего винта в резиновой обойме. Отсутствие ведомого винта упрощает обслуживание насоса и повышает его надежность и долговечность.
  4. Sprut ZGD предназначен для перекачки сравнительно чистой воды. Корпус насоса выполнен из чугуна, Шнек и ведущий вал из нержавеющей стали. Торцевые уплотнения из керамографита, мощность двигателя 750 Вт, производительность – 3,6 м³/ч. В комплекте с гидроаккумулятором ZGD используется в качестве надежной насосной станции для бесперебойного снабжения водой потребителей.

Преимущества погружных шнековых насосов:

  • простая и удобная конструкция, позволяющая легко производить обслуживание и ремонт;
  • возможность проведения ремонта в полевых условиях, без использования специального инструмента и оснастки;
  • использование стандартизированных самозажимных муфт, которые позволяют легко производить демонтаж и монтаж сальников и торцевых уплотнений;
  • обекаемый корпус позволяет поворачивать всасывающий патрубок на 90°;
  • использование электрических двигателей, не создающих вибраций, что значительно уменьшает генерацию акустических волн и понижает шум от работы насоса;
  • использование передовых технологий обработки, которые позволяют снизить себестоимость деталей насоса без потери потребительских свойств;
  • возможность перекачивать воду с различными загрязнениями (песок, грязь, взвеси) без ухудшения рабочих характеристик, например погружной грязевой насос для скважин;
  • высокая надежность и долговечность.

Выбор и обслуживание винтовой техники

Чтобы выбирать винтовую технику, которая наилучшим образом подойдет для нужд вашего производства стоит учитывать некоторые конструктивные особенности. Чтобы определиться в том, какой аппарат выбрать,  для начала стоит определить нужный вам тип аппарата, от которого будет зависеть показатель производительности в кубических метрах в час или литрах в минуту.

Затем определить нужный уровень давления и высоту столба жидкости в районе патрубка, так называемый показатель NPSN. Кроме того нужно учитывать показатели химического состава, плотности и вязкости, температуру и кислотно-щелочной баланс перекачиваемых субстанций. Помимо этого учитывайте количество абразивов и возможное наличие твердых частиц в составе перекачиваемого материала.

Устройство трехвинтового насоса

Ну и не забудьте учесть напряжение и частоту сети электропитания, и тип механизма передачи от двигателя к насосу. Немалым подспорьем будет входящий в перечень комплектации аппарата ремкомплект с самыми необходимыми запасными частями.

Ремонтный комплект для винтового насоса обычно состоит из сменного рабочего винта и резиновой прокладки. Поэтому замена шнека при износе может производиться самостоятельно без обязательного обращения в сервисную службу.

Области применения

Винтовую технику используют во многих сферах промышленного производства и для бытовых нужд. Среди основных видов напорной техники винтового типа можно выделить:

  • винтовой насос для воды (различные вариации центробежного насоса – электронасосы вакуумные, пневмовинтовой насос, глубинный погружной насос);
  • пищевой винтовой насос (молочный, масло-жировой, кондитерский и другие);
  • аппараты для фармацевтической и химической промышленности;
  • техника для нефтегазовой и нефтехимической промышленности;
  • аппаратура для электростанций;
  • техника для морской и корабельно-строительной отрасли.

Повышенный уровень химико-механической устойчивости к различным неабразивным включениям и вязким элементам, которые могут присутствовать в жидкости, обуславливается эластомерным составом корпуса статора. Кроме того, именно составом корпуса статора определяется максимально допустимый температурный диапазон, с которым может работать винтовая техника.

Например, в нефтяной промышленности корпуса делают из эластомера марки NBR, который может выдерживать температуры до 80 °C. В винтовой технике общепромышленного назначения применяют материалы EPDM и HYPALON, которые в состоянии работать при температурах до 120 °C. А в химической промышленности используют резиновый эластомер типа FKM, который выдерживает температуру до 150 °C.

Какой насос лучше – центробежный или винтовой насос?

Многие люди, которые хотят купить насос для бытовых целей, задумываются о том, что же лучше – центробежный или винтовой насос. Оба эти вида отличаются между собой областями использования и особенностями конструкции.

Центробежный насос — достаточно дорогостоящий прибор, который хорошо справиться с обеспечением водой загородного коттеджа. Эти насосы можно использоваться, как для скважин, так и для колодцев. В устройство агрегата входит зафиксированное на валу рабочее колесо, которое выталкивает воду наверх. Это оборудование подходит только для перекачивания чистой воды, имеет высокий КПД и потребляет небольшое количество электроэнергии. Центробежные насосы отличаются высокой надежностью и длительными сроками эксплуатации.

3

Выбор насосного оборудования в основном зависит от воды, которую он будет перекачивать. Если агрегат требуется для подачи чистой питьевой воды, то лучше выбрать центробежный насос. Если жидкость нужна для полива, то лучше отдать предпочтение винтовому оборудованию.

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.

Устройство и эксплуатация винтовых насосов

Человеку, далекому от техники, проще всего объяснить устройство и принцип работы винтового насоса на примере обычной мясорубки.

Особенности конструкции

Как и в мясорубке, основной рабочей деталью устройства является шнек (поэтому такие насосы часто называют шнековыми), заключенный в резиновую обойму. Но с вращающимся валом двигателя он соединен не напрямую, а с помощью карданной передачи, обеспечивающей их небольшую несоосность.

На рисунке показана конструкция скважинного винтового насоса

Когда вал начинает вращаться, соединенный с ним винт совершает сложное движение вокруг своей оси, которая в свою очередь тоже вращается по окружности, радиус которой задан эксцентриситетом винта. В результате такого движения между витками шнека и обоймы образуются полости, которые постоянно перемещаются по направлению от всасывающего отверстия к выходному патрубку.

Попавшая в эти полости жидкость постепенно нагнетается в камеру, откуда под напором вытесняется наружу, а в приемной части насоса тем временем происходит разрежение давления, поэтому вода из скважины устремляется в неё.

В зависимости от количества винтов эти устройства могут быть одновинтовыми или многовинтовыми. Но в системах индивидуального водоснабжения из скважин обычно используются погружные насосы с одним винтом.

Двухвинтовой насос в разрезе

Для получения на выходе чистой питьевой воды на всасывающий патрубок устройства часто монтируется сетчатый фильтр грубой очистки, не пропускающий внутрь крупные частички песка или ила. Если этого недостаточно, то фильтры тонкой очистки устанавливаются уже на поверхности, чаще всего – в техническом помещении дома. Какие именно, определяется после анализа воды (см. Анализ воды из скважины – зачем он нужен и как делать).

Обслуживание и эксплуатация

Простая и надежная конструкция гарантирует потребителям минимум затрат и времени на обслуживание такого оборудования.

Итак:

  • Винт и ротор насоса охлаждается перекачиваемой водой, поэтому он практически не нуждается в профилактическом обслуживании, что очень удобно, так как для этого его приходилось бы периодически доставать из глубокой скважины, а затем вновь устанавливать на место.
  • Но даже если потребуется ремонт или замена каких-то деталей, продуманная конструкция агрегата позволит сделать это своими руками, не прибегая к услугам специалистов и использованию сложного оборудования.
  • Длительный срок службы таких насосов объясняется и отсутствием вибрации при работе, несмотря на высокую мощность и большое число оборотов.
  • Они практически бесшумны, поэтому даже если скважину оборудовать в подвале дома, работающее оборудование не будет создавать дискомфорта.

Установка в скважину

Погружные винтовые насосы монтируются точно так же, как центробежные и любые другие. Они тоже имеют вытянутую цилиндрическую форму со всасывающим отверстием в нижней части, выходным патрубком и проушинами для троса в верхней.

Металлический трос удерживает устройство на заданном уровне, а питание к нему идет через электрический кабель. К выходному патрубку присоединяется шланг или труба, по которой вода подается наверх.

Инструкция по подключению и монтажу насоса:

  • Соберите устройство и убедитесь в его работоспособности;
  • Присоедините к патрубку напорный шланг и стяните его хомутами в нескольких местах по всей длине с кабелем, чтобы последний не провисал;
  • Установите поплавковый выключатель, если он входит в комплект;
  • Закрепите страховочный металлический трос. Это очень ответственный момент: если трос сорвется, достать насос из скважины, вытягивая его за кабель, будет проблематично и чревато поломкой;

Оборудование готово к погружению

Осторожно опустите агрегат в скважину на требуемую глубину, заранее сделав метку на шланге или кабеле;
Закрепите трос на оголовке скважины;
Подключите насос винтовой для скважины к электросети и проверьте его работу.

Устройство не должно вибрировать и издавать сильный шум или стук. Если это не так, значит, где-то вы допустили ошибку или существуют неполадки в самом механизме.

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.

Устройство

Конструктивные особенности погружных насосов характеризуются принципом работы и типом функционального электродвигателя.

Скважинный насос центробежного типа состоит из двух частей – встроенного либо наружного приводного электродвигателя и целевой части прибора. Забор жидкости производится через трубу, которая опускается в источник с водой. Приводной электродвигатель находится при этом на некоторой глубине. Он подпитывается через электрический кабель, защищенный специальной оболочкой.

В принцип работы данного устройства заложено воздействие центробежной силы на гибкую диафрагму, которая, деформируясь, создаёт низкое давление, подающее воду в специальную камеру. В ход идёт пружинный механизм, диафрагма возвращается в исходное положение, клапаны закрывают входное отверстие и вода вытекает наружу.

Погружные насосы при работе находятся ниже погружаемой жидкости, что обеспечивает выкачивания жидких сред со значительной глубины. При этом происходит охлаждение узлов аппарата, что обеспечивает бесперебойную работу насосов, а также позволяет добывать газосодержащие жидкости.

Погружные насосы центробежного типа бывают с индикаторами воды и воздуха. Одни из них работают в результате заполнения водой, другие – воздухом. Все они подразделяются на одноступенчатые и многоступенчатые. Последние создают более высокое давление воды по сравнению с другими, что значительно увеличивает производительность приборов этого типа.

У моделей с вибрационными устройствами забор жидкости производится через нижнюю часть корпуса, что является необходимым условием защиты части скважины от скоплений песка и ила. Конструкции центробежных глубинных насосов наиболее сложные из всех, но при эксплуатации дают высокие показатели качества и надежности.

Вихревые насосы снабжены специальным вибрационным элементом, который и обеспечивает выкачивание воды. Они работают на принципе индукции вихревых потоков, отсюда и получили своё название.

Все погружные насосы обязательно оснащены фильтром грубой очистки, который защищает внутренность корпуса от попадания твёрдых частиц. Как правило, во всех видах погружных насосов используют автоматические датчики, способные остановить процесс перекачивания воды в любой момент, если вдруг по каким-то причинам наступит сбой, перегрев прибора или возникнут неполадки в его работе.

При водоснабжении дач и частных домов погружной глубинный насос монтируется в скважину, колодец или любой другой водоём.

Схема водоснабжения частного дома приводится в действие простым подключением электрокабеля к источнику питания, после чего вода незамедлительно начинает поступать к водостоку, в дом или к месту полива.

Фекальные насосы относятся к дренажному типу, они предназначены для выкачивания канализационных стоков. В габаритных помещениях, ресторанах, магазинах, расположенных в подвальных помещениях зданий и прочих подобных сооружениях, они монтируются вместе с канализационными подстанциями. Они представляют собой агрегат небольшого размера со встроенным насосом.

Работу таких насосов регулирует специальный шкаф управления, обязательно входящий в комплект вместе с прибором. Таких насосов в установке несколько, что обеспечивает слаженную попеременную работу агрегата в целом. Это обеспечивает бесперебойный принцип работы и долговечность насосной станции. При неполадках и поломках один насос сменяет другой.

При затапливании автоматика срабатывает, шкаф получает информацию об изменениях в резервуарах станции и происходит подключение насоса. В том случае, если мощности недостаточно, на помощь приходят другие насосы, которые также подключаются автоматикой. Канализационные станции универсальны, мобильны, просты и непритязательны в обслуживании. При большой мощности они достаточно экономичны и бесшумны, что является их преимуществом. Принцип их работы заключается в отводе сточных вод по наклонным трубам.

В бытовой сфере применяются установки, состоящие из фекального насоса и специального бака. Установка производится довольно быстро и без проблем. Главное – правильно подсоединить насос к баку, и тогда тот будет работать по мере заполнения накопительного резервуара сточными средами. Чем больше сточная яма, тем дольше будет работать фекальный насос. Для подстраховки желательно иметь ручную систему откачки жидких сред из бака.

Назначение и особенности

Скважинные насосы наших дней делятся на погружной и поверхностный виды. Вторые являются более мощными, имеют роторы, отвечающие за подкачку жидкости. Всасывание происходит через рабочую камеру. Невзирая на мощность, такие устройства не отличаются высокими показателями производительности, так как они способны откачивать воду с глубины до десяти метров. Погружной скважинный агрегат находится под поверхностью воды на протяжении всего времени эксплуатации.

Более мощный винтовой скважинный насос способен выкачивать воду с глубины 50-100 метров. Винтовые насосы для скважин по праву считаются одними из лидеров в своем сегменте. В отличие от центробежных изделий, скважинный винтовой аппарат качает жидкость посредством «Архимедова винта».

Преимущество винтовых устройств над центробежными установками легко можно увидеть, если выкачиваемая жидкость имеет высокий уровень засорения. Так, выкачка воды центробежным насосом осуществляется благодаря вращению крупной крыльчатки или колеса, что приводит в действие движение жидкости и создает завихрения в камере с давлением. В ходе данного процесса отдельные детали и узлы системы часто засоряются мелкими предметами, песком и прочим мусором.

Шнековый же винт почти не поддается загрязнению, так как мелкие отходы и песок попросту не задерживаются в двигателе, не забивая тем самым пространство для перемещения перекачиваемой жидкости в трубопроводе и насосном оборудовании. Этой особенностью, к слову, могут похвастаться только агрегаты винтового типа.


Устройство винтового скважинного насоса

Кроме того, винтовые глубинные насосы, наращивая скорость вращения мотора и ротора, увеличивают только собственную производительность и никоим образом не влияют на давление водяного столба на выходе, что выгодно отличает их от конкурентов. Данное преимущество позволяет применять такие устройства не только для работы с водой или другими более-менее «чистыми» жидкостями, но и для перекачки производственных жидких веществ, масел, нефтяной продукции и тому подобное.

Уровень производительности подобного рода оборудования можно приблизительно оценить по протяженности шнекового винта – чем он длиннее, тем выше производительность. Некоторые модификации винтовых насосов могут быть оснащены винтами, однако большинство моделей оборудуются одним.

Продолговатая форма шнекового винта отлично вписывается в интерьер на фоне дизайна таких устройств, который выполнен в виде удлиненной капсулы. Также такие виды насосов легко отличить от других по диаметру трубы. Винтовой глубинный электронасос зачастую имеет пропускное отверстие диаметром от 15 см.

Характеристики и виды

Говоря о видах винтового насосного оборудования для колодцев и скважин, можно выделить несколько наиболее распространенных видов: стандартные и глубинные.

Глубинные изделия выделяются наличием удлиненного шнека, который необходим для корректной работы аппарата. Такие устройства оптимально использовать для выкачивания воды из артезианских скважин, глубина которых может достигать ста и более метров. Не смотря на высокую цену глубинных аппаратов, они демонстрируют надежность, мощность и высокую производительность.

Схема винтового насоса

Выбирая насос для колодцев или для скважин с небольшой глубиной, следует отдать предпочтение стандартному виду. Данный вид отлично подходит для добычи воды из песчаных водянистых слоев, глубина которых не превышает 20-30 метров. Стандартный винтовой скважинный насос поддерживает стабильный уровень давления и сравнительно успешно справляется с мелкими загрязнениями.

Среднестатистический агрегат должен обладать производительностью порядка 1,5-2,5 кубометра воды за один час. При этом оптимальная температура жидкости, в которой насос может длительно и беспрерывно выполнять свои функции, находится в районе +3-+45 градусов. Промышленное оборудование аналогичного предназначения способно переносить более высокие диапазоны температуры.

Мощность двигателя, которым оснащен средний винтовой насос для скважин зачастую не превышает 1-1,5 кВт, а напряжение электросети, рекомендованное для бесперебойной работы электронасосов большинства модификаций, должно находиться в районе 220 Вольт. Корпус изделия должен быть выполнен из нержавейки с применением пластика, нанесенного точечным способом. Детали, находящиеся внутри корпуса должны быть герметизированы резиновыми прокладками, посаженными на силикон.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий