виды шнековых погружных скважинных насосов

1. Особенности конструкции и назначение
2. Разновидности и основные технические характеристики
3. Рекомендации по правильной установке

Современные производители предлагают для оснащения автономных систем водоснабжения множество видов насосного оборудования, которое решает задачи не только по откачиванию воды, но и по ее дальнейшей транспортировке по трубопроводу. Если говорить о конструктивном исполнении различных моделей, которое и определяет сферу их применения и технические характеристики, то достаточно интересной конструкцией отличаются насосы винтовые (или, как их еще часто называют, шнековые насосы).

Насос скважинный винтового типа Оasis, обеспечивающий максимальный напор до 130 метров

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.

Тот самый винт, из-за которого и произошло название рассматриваемых типов насосов

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.

Принцип работы Архимедова винта

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.

Схематическое изображение скважинного винтового насоса

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.

Геометрические параметры, учитываемые при подборе винтового насоса

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 моноблочный насос с верхним расположением водозаборной части

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.

Линейка винтовых насосов Sprut

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.

Скважинный шнековый насос для артезианских водозаборов

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.

Винтовой насос подготовлен для погружения в скважину

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.

Труба из обсадной колонны выводится через скважинный оголовок вместе с питающим кабелем

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.

Винтовой насос для скважины – особенности и сфера применения

Содержание:

1. Конструкция
2. Принцип работы
3. Применение
4. Выбор насоса
5. Установка в скважину своими руками

Винтовой насос для скважины успешно используется там, где имеется повышенная загрязненность воды. Принцип его работы заметно отличается от центробежного. Конструктивное изменение нагнетающего узла позволило обеспечить высокую работоспособность в условиях сильного замутнения.

Помимо прочего, такой тип насосного оборудования обладает еще целым рядом преимуществ: постоянство напора, отсутствие вибрации, как следствие сохранение фильтров в чистоте, а также небольшие габариты по сравнению с другими скважинными насосами. Поскольку это погружной насос, то отсутствует необходимость устанавливать кессон для скважины, как в случае с поверхностным агрегатами. Благодаря своим эксплуатационным свойствам, винтовые насосы находят широкое применение не только в быто, но и в промышленности.

Конструкция

В отличие от центробежного, в котором рабочим узлом является нагнетающее колесо, винтовой насос для скважины в качестве рабочего органа имеет так называемый винт Пифагора – шнек. Похожая конструкция используется в мясорубке. Для повышения давления имеется несколько рабочих органов – ступеней. Все они вместе с электродвигателем находятся в одном корпусе. При необходимости насосы могут быть оснащены автоматической системой управления. Общая схема винтового механизма представлена на видео:

Малогабаритные бытовые насосы изготовляются с одним общим валом. Промышленные могут быть многовальными. Для привода в действие рабочих валов используется приводной, или карданный вал.

Большое внимание уделено уплотнениям рабочих полостей. В качестве уплотняющих материалов используется керамика и графит.

Винтовой насос, принципиальная схема

Интересно знать. Электродвигатели винтовых насосов работают в масле. Дополнительно такое конструктивное решение способствует лучшему охлаждению.

Принцип работы

В отличие от центробежных скважинные винтовые насосы имеют меньшие размеры, но при этом создают очень высокое давление. Поскольку конструктивно они представляют один вал, это дало возможность уменьшить общий диаметр корпуса. Для более детального рассмотрения принципа работы необходимо уяснить конструктивные особенности агрегата.

Одновальный винтовой насос в разрезе

Ротором является вращающийся вал (винт), статором — внутренняя полость корпуса. Винт изготовляется в большинстве случаев из металла, а рабочая часть статора из более пластичного материала.

При вращении ротора вода из всасывающего патрубка перемещается по спирали к выходящему. Как это происходит – хорошо видно на видео:

Одним из основных преимуществ в работе насосов этого типа является стабильность напора. Другими словами, пульсации давления откачиваемой воды не происходит. Это исключает вибрацию при работе агрегата. Главным положительным фактором этого явления будет то, что заборный фильтр остается постоянно чистым.

Не секрет, что при работе насосов других типов (особенно вибрационных), в результате их вибрации вокруг заборного фильтра внизу обсадной трубы скапливается много породных частиц. Песок через фильтр проходит и с откачиваемой водой выносится наружу. А глинистые включения оседают на сетке фильтра и со временем полностью ее забивают.

Важно. Использование погружных насосов вибрационного типа в скважинах не допустимо.

Применение

Винтовой погружной насос нашел широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Практически нет ни одной отрасли, где бы он не использовался:

• перекачивание нефти и ее продуктов переработки;
• откачка воды при добыче каменного угля;
• перекачка маслянистых жидкостей;
• выкачивание природного газа из скважин газовых месторождений;
• перемещение пищевых продуктов при их расфасовке.

Широкое применение винтовые насосы нашли в бытовом использовании. Особенно при добыче воды из скважин и других водоисточников на частном подворье.

В силу своих конструктивных особенностей винтовые насосы широко применяются при подъеме воды из артезианских скважин для обеспечения нужд различных предприятий.

Винтовые насосы для артезианского водозабора

В этом случае используются механизмы повышенной мощности. Естественно, по своим размерам они сильно отличаются от бытовых. Длина насоса может достигать 6 метров.

Выбор насоса

Благодаря особенностям конструкции шнековый (винтовой) насос для скважины наиболее приспособлен к эксплуатации в условиях загрязненной воды. Например, с повышенным содержанием песка. Идеально подходит для системы полива. Причем из любого водоисточника. В перекачивании технической воды альтернативы не имеет. С успехом используется в скважинах с питьевой водой.

Выбор винтового насоса обуславливается рядом факторов, которые нужно обязательно учитывать:

• производительность агрегата;
• мощность;
• глубина скважины;
• цена;
• фирма-производитель.

Подробнее об основных параметрах

От производительности зависит способность обеспечения водой в нужном объеме всей системы водоснабжения. Подробную консультацию по этому вопросу можно получить в органах ЖКХ или Водоканала. Конкретно по марке выбираемого насоса даст исчерпывающую информацию продавец-консультант.

От мощности в конечном счете зависит производительность. Кроме того, цифровой показатель этого параметра влияет на возможность работы электроснабжения дома. При большой мощности насоса электросеть дома может не выдержать нагрузки. Таким образом мощность насоса должна быть ниже мощности домашней электросети.

Глубина скважины влияет на выбор насоса по мощностным характеристикам. Чем глубже скважина, тем сильнее должен быть насос. Кроме того, необходимо учитывать расстояние от водозабора до входа в распределитель системы водоснабжения. Каждые десять метров горизонтального участка водопровода приравниваются к одному метру подъема из глубины.

Цены насосов колеблются в широких пределах и зависят от многих факторов. При выборе все же нужно помнить, что очень дешевый товар не всегда оказывается качественным. А система водоснабжения частного дома, как правило, довольно затратная. Как в узлах для ее монтажа, так и в их ремонте. Поэтому экономить на важнейшей ее части – насосе, не всегда оправдано.

Производители. Широкую популярность завоевали насосы харьковской компании «Промэлектро» под общей маркой «Водолей». Не менее известны насосы «Спрут» компании «Варна» (Украина).

Линейка винтовых насосов «Спрут»

Качественным товаром славится российская «Беламос». Ее винтовые насосы серии SP наиболее оптимальны при использовании в системах автономного водоснабжения загородных домов, коттеджей и дачных участков. Также известными производителями являются ряд зарубежных компаний. Это датская «Grundfos», итальянская «Calpeda» и другие.

Обратить внимание. При выборе насоса нужно обязательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Подробно они описаны в «Инструкции по эксплуатации».

Установка в скважину своими руками

Приобретенный винтовой погружной насос для скважины можно установить самостоятельно. Для этого необходимо руководствоваться общими обязательными правилами и строго соблюдать последовательность выполнения работ.

На земле, до спуска в скважину, необходимо полностью завершить всю сборочную конструкцию. Для этого насос аккуратно укладывается в рядом с оголовком скважины и к нему подсоединяется обратный клапан. Он может идти в комплекте с агрегатом или приобретается отдельно. Экономить на таком важном элементе нельзя, поскольку он выполняет роль защиты всей системы водоснабжения от гидроудара.

Следующим этапом работы станет подсоединение трубопровода. В этом процессе сложности никакой нет. Единственное, что нельзя упускать из вида — крепление к трубе электрического кабеля двигателя и фиксирующего троса. Крепеж производится пластиковыми хомутами через 1,5-2,5 метра. Фиксирующий трос должен быть диаметром 6-8 мм в полиэтиленовой оболочке.

На этом этап подготовки к спуску заканчивается. Далее осуществляется спуск сборки в скважину. Эта работа проводится обязательно с помощником. Насос аккуратно вставляется в обсадную трубу и легкими движениями начинает опускаться до рабочей глубины. По ее достижении трос надежно фиксируется на оголовке. Более подробную информацию по установке насоса можно найти на страницах сайта или посмотрев видео:

Важно. Насос в скважину опускать только держа за трос!

Таким образом, применение винтового погружного скважинного насоса в автономной системе водоснабжения частных домов зачастую является единственно правильным решением. По сравнению с центробежными шнековый наиболее приспособлен для откачивания воды с повышенным содержанием загрязнений.

4DWG Глубоководный винтовой насос из нержавеющей стали

Применение
— Для подачи воды из колодцев или резервуаров.
— Для бытового, гражданского и промышленного применения.
— Для использования в саду и орошения.

Условия эксплуатации глубоководного винтового насоса 4DWG из нержавеющей стали
— Максимальное содержание песка: 3%.
— Максимальное погружение: 15 м.
— Минимальный диаметр скважины: 4 дюйма

винтовой насос глубокой скважины нержавеющей стали 4ДВГ Особенности
— Трехфазный: 380В-415В/50Гц.
— Однофазный: 220В-240В/50Гц.
— Оборудовать блоком управления запуском или цифровым блоком автоматического управления.

Технические данные винтового насоса для глубоких скважин 4DWG из нержавеющей стали

Модель		Р2		Производительность (м³/ч)	Напор (м)	Выход (дюйм)	Скорость (об/мин)	Размер (мм)
1~ 220В/240В	3~ 380В/415В	кВт	л. с.					øD	л
4DWGm1,2/50-0,37	4DWG1.2/50-0.37	0,37	0,5	1,2	50	1″	2850	96	540
4DWGm1,8/50-0,5	4DWG1.8/50-0.5	0,5	0,7	1,8	50	1″	2850	96	560
4DWGm1,5/60-0,55	4DWG1,5/60-0,55	0,55	0,75	1,5	60	1″	2850	96	580
4DWGm1,2/100-0,75	4DWG1.2/100-0.75	0,75	1	1,2	100	1″	2850	96	620
4DWGm1,5/100-1,1	4DWG1.5/100-1.1	1.1	1,5	1,5	120	1″	2850	96	680

Кривые гидравлических характеристик для глубоководного винтового насоса 4DWG из нержавеющей стали

Таблица материалов для глубоководного винтового насоса 4DWG из нержавеющей стали

Компания LEO зарегистрирована на бирже в Китае (код акции 002131). Компания LEO является ведущим производителем винтовых насосов для глубоких скважин, предлагающим только высококачественные насосы. Компания LEO произвела миллионы насосов, которые в настоящее время используются более чем в 140 странах, и предлагает насосы для бытовых нужд, насосы из нержавеющей стали, насосы для воды из глубоких скважин с индивидуальными решениями. Глубинные насосы LEO могут удовлетворить любые потребности в бытовых насосных системах.

Винтовой насос FS4 для солнечных батарей

Профиль:

Принять винт из нержавеющей стали и резиновый статор, бесщеточный двигатель с постоянным магнитом. С комбинацией двигателя и контроллера максимальная эффективность составляет более 85%, что на 25% выше, чем у традиционного насоса переменного тока.

2. Материал:

1) Корпус из нержавеющей стали, сердечник вала, муфта и корпус насоса; соединение из медного сплава, основание; резиновый статор высокопрочный и износостойкий.

2) Погружной двигатель из нержавеющей стали с масляным погружением.

Характеристика продукта:

1) Компактная конструкция, высокий подъем, бесшумность, отсутствие загрязнения; полное электрическое защитное устройство контроллера от пониженного напряжения, перенапряжения, переполнения, перегрузки, отсутствия воды и т. д.; автоматическое восстановление; контроль высоты воды по мере необходимости.

2) Простая установка, не требующая обслуживания, безопасная и надежная.

Заявка:

Эти серии электронасосов работоспособны в пределах максимального напора, так как нет ограничений BDC. С добавлением высокого напора, высокой эффективности и широкой зоны высокой эффективности они подходят для дистанционного орошения водой, высокой эффективности увеличения кислорода в аквакультуре, перекачки воды из глубоких колодцев, садоводства, фонтана и т. Д.

Рабочее состояние:

1) Неагрессивная вода; объемная доля содержания песка не более 1 ‰ крупностью менее 0,2 мм.

2) Максимальная температура среды до +40℃; Значение рН остается 6,5-8,5.

3) Работайте близко к номинальному напору и должны быть погружены в воду.

СЕРИЯ ВИНТОВЫХ ВОДЯНЫХ НАСОСОВ НА СОЛНЕЧНЫХ ПИТАНИЯХ

Солнечные насосы специально разработаны для получения энергии постоянного тока непосредственно от солнечных модулей и оптимизированы для работы в неидеальных солнечных условиях. В то время как обычные насосы с питанием от переменного тока требуют для работы стабильного напряжения и частоты, солнечные насосы могут работать в широком диапазоне напряжения и доступного тока.

Обычные насосы с питанием от переменного тока требуют большого количества энергии для перемещения больших объемов воды за короткий период времени. Солнечные насосы обычно перемещают меньший объем воды в течение длительного периода времени. Этот метод требует гораздо меньше энергии, что минимизирует размер и стоимость фотоэлектрической батареи.