Погружные насосы — расчет, выбор, советы по эксплуатации

Погружные насосы – устройства для перекачивания жидкой среды из глубоких скважин и колодцев. Используются в тех местах, где отсутствует централизованное водоснабжение, а грунтовые воды залегают на достаточно большой глубине.

Существуют колодезные и скважинные модели, отличающиеся между собой формой корпуса и техническими характеристиками. В данной статье будут рассмотрены конструкция, принцип работы погружных насосов, способы расчета и критерии для подбора подходящей модели.


Содержание:

  1. Конструкция и принцип работы
  2. Как рассчитать необходимую производительность и напор
  3. Выбор модели — критерии для подбора
  4. Модели для скважин
  5. Модели для колодцев
  6. Погружные дренажные установки
  7. Погружные фекальные установки
  8. Рекомендации по установке и эксплуатации

Конструкция и принцип работы

Существует 4 основных типа конструкции погружных насосов, конструкции и принцип действия которых имеют существенные отличия: вихревые, центробежные, вибрационные, винтовые.

Вибрационный

В состав конструкции данного типа устройства входят:

  • Силовой элемент, представляющий собой магнит с П-образным сердечником, состоящий из пластин;
  • Вибратор – вторая часть магнита с закрепленным на ней штоком;
  • Амортизатор, закрепленный с обратной стороны штока;
  • Пластиковая муфта, защищающая электронику от попадания воды из основной камеры;
  • Камера нагнетания – полость, из которой перекачиваемая жидкость поступает в отводящий патрубок;
  • Камера всасывания- полость, в которую жидкость поступает из источника;
  • Обратные клапаны – устройства, предотвращающие обратный выход жидкости из камер;
  • Поршень из резины – рабочий элемент устройства.

Во время работы резиновый поршень попеременно создает разрежение во всасывающей камере и напор в камере нагнетания. Его приводит в движение магнитное поле, создаваемое магнитом за счет потребляемого переменного тока.

Центробежный

Основные узлы прибора:

  • Приводной электродвигатель, устанавливаемый в герметичной части корпуса. Предназначен для передачи вращающего момента в рабочий узел.
  • Отсек, содержащий колесо с лопатками (рабочая часть).
  • Трубопровод – часть насоса, предназначенная для транспорта перекачиваемой жидкости.

Жидкость, попадающая в рабочую камеру устройства, подвергается воздействию центробежных сил, передаваемых лопатками колеса. Эти силы заставляют ее перемещаться вдоль корпуса насоса к отводящему патрубку.

Вихревой

Вихревые погружные насосы состоят из следующих основных частей:

  • Приводной двигатель, передающий вращающий момент валу и рабочему колесу;
  • Рабочее колесо с радиальными лопатками;
  • Вал;
  • Пластины, создающие границу рабочей камеры;
  • Трубопроводы для всасывания, подачи жидкости.

Всасываемая жидкость подвергается воздействию лопаток рабочего колеса, обеспечивающих ее радиальную циркуляцию между пластинами и лопатками. При прохождении через рабочие полости насоса давление жидкости многократно увеличивается.

Винтовой

Внутри корпуса данного типа насоса находятся следующие компоненты:

  • Двигатель, передающий вращающий момент на вал;
  • Вал, соединенный с двигателем;
  • Шнек (винт).

При вращении вала с винтом (шнеком) последний движется вокруг собственной оси, вращающейся по окружности. Радиус последней определяется эксцентриситетом винта. Данное вращение вызывает образование полостей между корпусом и винтом, перемещающихся по направлению к отводящему патрубку. Таким способом производится захват жидкости, перемещение ее вдоль корпуса насоса.

Как рассчитать необходимую производительность и напор

Расчет производительности

Для определения производительности погружного оборудования, необходимо руководствоваться нормами потребления воды на 1 человека в сутки, которые в среднем составляют 200 л за сутки.

Для более точных расчетов используют усредненные расходы для различных потребителей в доме: умывальника, ванной, стиральной машины и прочих. Существует таблица, где представлены усредненные показатели расхода воды различными потребителями.

Для определения требуемой производительности используют формулу:

V=E1*N1+E2*N2+…En*Nn

где:

  • E – расход конкретного потребителя, л/час;
  • N – число однотипных потребителей (например, в доме может быть две ванны, несколько умывальников).

Расчет напора

При расчете напора руководствуются следующей формулой:

H=dh+10.2*P+dP

где:

  • dh – расстояние по вертикали между точкой забора жидкости и наивысшей точкой расположения потребляющего воду оборудования;
  • P – константа давления, принимаемая от 2,5 до 3 атм;
  • dP – суммарные гидравлические потери в трубопроводе, включающие потери, связанные с трением жидкости о стенки труб и возникающие в различных элементах (поворотных коленах, запорной арматуре и прочих).

На основании полученных величин подбирают требуемый прибор, характеристики которого равны или выше полученных.

Выбор модели — критерии для подбора

При выборе оборудования следует читывать его следующие характеристики:

  • Характеристики электропитания (иногда дополнительно понадобится стабилизатор напряжения);
  • Габаритные размеры корпуса (на какой диаметр обсадной трубы рассчитаны);
  • Создаваемый устройством напор жидкости;
  • Производительность оборудования;
  • Возможность использования в скважинах или колодцах с загрязненной жидкостью (качество фильтра);
  • Максимальная глубина погружения;
  • Наличие дополнительных компонентов (обратный клапан, датчики уровня и прочее).

Модели для скважин

Во время работы насоса для скважин охлаждение корпуса производится потоком перемещаемой жидкости. Существует предел минимальной скорости потока воды, при котором допустимо их использование.

При подборе насоса следует учитывать разницу во внешнем диаметре корпуса прибора и диаметра скважины. Также следует учитывать следующее:

  • Расстояние между поверхностью земли и зеркалом воды;
  • Расстояние от поверхности земли до верхней точки установки оборудования, потребляющего жидкость;
  • Требуемое давление в системе (не более 3 атм);
  • Потери в элементах водопровода;
  • Наличие датчиков уровня, механизма, предотвращающего холостой ход (при сухом ходе корпус может сильно перегреться и насос выйдет из строя), обратного клапана;
  • Параметры сети питания.

Стоимость оборудования меняется в зависимости от курса валют и установленных производителем цен. Ознакомитесь с текущими ценами на насосы для скважины вы можете в интернет-магазине MSK-Nasos.

Модели для колодцев

Диаметры корпусов колодезных насосов как правило больше, чем у скважинных, поскольку первые имеют рубашку охлаждения в корпусе, предотвращающие прибор от перегрева. Их можно устанавливать в скважины, если диаметр обсадной трубы достаточно большой.

При равных напоре и значении потребляемой мощности эти устройства обладают большей производительностью. Поскольку дебит жидкости колодцев зачастую меньше, чем скважин, насосы для колодцев снабжают поплавковыми уровнемерами.

Остальные критерии выбора устройства совпадают со скважинными приборами. Посмотреть средние цены на погружные насосы можно в Яндекс Маркете.

Погружные дренажные установки

Дренажные насосы используют для выкачивания жидкостей, которые содержат различные примеси. Корпус такого устройства содержит отверстия, через которые производится забор жидкости.

Следующий элемент – сетчатый фильтр, устанавливаемый перед камерой всасывания. Данный элемент предназначен для предотвращения попадания больших частиц примесей в рабочее пространство прибора.

Паспорт дренажных установок содержит информацию о максимальных размерах частиц примесей, которые они способны пропустить через проточную часть. В зависимости от этого выделяют следующие типы дренажных устройств:

  • Для чистых либо незначительно загрязненных жидкостей (диаметр частиц – не более 5 мм);
  • Для жидкостей со средним содержанием примесей (размер частиц – до 25 мм);
  • Для сильно загрязненных жидкостей (диаметры частиц 25-38 мм).

Погружные фекальные установки

Данное оборудование используется в том случае, если дренажный насос неприменим. Фекальные насосы используются для откачивания канализационных стоков, ила и осадка с очистительных установок (откачки очень густой жидкости).

Максимальный диаметр частиц примесей, которые фекальный насос способен пропустить через свою проточную часть, составляет 50 мм. Многие модели оборудуют измельчителем для перекачивания сред, содержащих примеси с большим диаметром.

Рекомендации по установке и эксплуатации

Основными параметрами погружных насосов являются их мощность, производительность, максимальный напор. От последнего зависит глубина, на которую может быть установлено оборудование. Производительность прибора не должна превысить значение дебита скважины или колодца во избежание быстрого исчерпания источника жидкости.

При монтаже следует учитывать внешний диаметр корпуса и обсадной трубы. Минимальный радиальный зазор должен составить не менее 10 мм. Перед установкой насоса тщательно проверяют электроизоляцию, чтобы предотвратить короткое замыкание в цепи.

Установка скважинных и колодезных насосов производится на расстоянии не менее 1 метра от дна источника, дренажные и фекальные могут устанавливаться на дне для выкачивания ила.

Прежде, чем производить монтаж оборудования, следует внимательно ознакомиться с его инструкцией по эксплуатации, уделив особое внимание разделам, где описан процесс монтажа, обслуживания.