Погружные насосы для скважины: виды и характеристики бытовых насосов

Перед использованием насоса погружного для скважины специалисты советуют познакомиться с видами такого оборудования и разобраться в том, в каких случаях следует отдавать предпочтение тем или иным моделям. Все виды погружных насосов, несмотря на вариативность конструктивного исполнения, имеют общие особенности, которые и отличают их от поверхностных гидромашин. Такими особенностями также определяются сферы применения насосов скважинных погружных.

Погружные насосы предназначены для подачи воды из скважин, но могут использоваться для забора воды из шахтных колодцев, резервуаров и открытых источников при соблюдении главного условия эксплуатации – полного погружения в перекачиваемую жидкость

Общие конструктивные особенности

Все виды погружных насосов для оснащения скважин, как уже говорилось выше, имеют общие конструктивные особенности. Поскольку погружные (или глубинные) насосы в процессе использования размещаются в толще перекачиваемой ими жидкой среды, их оснащают герметичным корпусом, защищающим электродвигатель от контакта с жидкостью.

Корпус погружного насосного оборудования, который у различных моделей может варьироваться по размерам и весу, как правило, имеет вытянутую цилиндрическую форму и относительно небольшой диаметр. Такая форма корпуса глубинных (погружных) насосов оптимально подходит для того, чтобы размещать их в обсадных колоннах, в которых они и находятся в процессе своей эксплуатации.

Вытянутый цилиндр – конструктивная особенность погружных скважинных насосов

К общим для всех типов погружных насосов также относятся следующие конструктивные особенности:

• наличие фильтра грубой очистки, устанавливаемого на всасывающем патрубке (основное назначение такого фильтра заключается в том, чтобы защитить внутреннюю часть устройства от попадания в нее твердых включений, содержащихся в составе перекачиваемой жидкости);
• оснащение обратным клапаном (многие современные модели погружных насосов для скважин имеют такой элемент, который не дает перекачиваемой жидкости двигаться в обратном направлении; если же он отсутствует в базовой комплектации насоса, то его приобретают дополнительно и устанавливают на оборудование, для чего предусмотрено специальное резьбовое соединение).

В верхней части погружных скважинных насосов находятся выходной патрубок, вывод кабеля питания и хомуты закрепления троса

Преимущества и недостатки

Погружные насосы для скважин, как следует из названия таких устройств, устанавливаются в толще перекачиваемой ими жидкой среды на небольшом расстоянии от дна подземного источника. Скважинный насос поверхностного типа, в отличие от погружного, располагают на поверхности земли, а забор жидкости из обслуживаемого им подземного источника осуществляется посредством гибкого шланга или специальной трубы. Выбирая насос для оснащения скважин или колодцев, следует учитывать преимущества и недостатки использования как погружных, так и поверхностных гидромашин.

Рассмотрим преимущества применения насосного оборудования погружного типа.

1. Глубинные насосы, находясь в процессе своей эксплуатации в жидкости, создают минимальное количество шума и вибраций.
2. За счет того, что погружные скважинные насосы постоянно находятся в толще жидкой среды, температура которой практически никогда не опускается ниже ноля градусов, такие устройства не подвержены промерзанию.
3. Движущиеся элементы внутренней конструкции погружных насосов охлаждаются перекачиваемой жидкой средой, поэтому риск перегрева таких устройств, который может стать причиной их быстрого выхода из строя, отсутствует.
4. Как промышленные модели, так и бытовые насосы погружного типа отличаются высокой производительностью. Такие устройства способны формировать поток, характеризующийся большим напором. Данное свойство погружных насосов позволяет использовать их для обслуживания скважин, жидкая среда в которых располагается на значительной глубине. В частности, отдельные модели рассматриваемой категории успешно используются для откачивания жидкой среды из скважин, глубина которых превышает 100 метров.

Корпуса погружных скважинных насосов рассчитаны на продолжительный срок эксплуатации

Как у любых других технических устройств, есть у погружных насосов и недостатки.

1. Такие гидромашины довольно трудно устанавливать в скважине. Степень сложности монтажа определяется целым рядом параметров, наиболее значимыми из которых являются глубина скважины, в которой планируется установка такого оборудования, а также конструктивные особенности самого насосного устройства.
2. Для того чтобы выполнить техническое обслуживание или ремонт погружного насоса, его следует извлечь из подземного источника, что также связано с определенными сложностями. В тех случаях, когда погружной насос для скважины располагается в ней на слишком значительной глубине, для его извлечения потребуется несколько человек, обладающих соответствующими навыками.
3. Приводной электродвигатель погружного насоса смонтирован в корпусе самого устройства, располагаемого в скважине на определенной глубине, поэтому для функционирования гидромашины потребуется прокладка надежно защищенной кабельной линии, длина которой будет зависеть от глубины обслуживаемого подземного источника.

Основные разновидности

Современные российские и зарубежные производители предлагают для оснащения скважин различные виды погружного насосного оборудования, которые различаются между собой как конструктивным исполнением, так и принципом действия. Выбирая насос из разнообразия предлагаемых на современном рынке вариантов, следует сопоставлять технические возможности таких устройств с задачами, для решения которых их планируется использовать.

Вибрационные

Принцип, по которому работает погружной вибрационный электронасос, заключается в следующем.

• По виткам электрической катушки, которая является основным элементом конструкции такого устройства, пропускается переменный электрический ток, что способствует созданию переменного магнитного поля в ее сердечнике.
• Массивный металлический якорь вибрационного насоса при создании переменного магнитного поля в сердечнике катушки то притягивается к этому полю, то отталкивается от него, совершая возвратно-поступательные движения с определенной частотой.
• Якорь насоса посредством специального штока связан с эластичной мембраной и поршнем, совершающим свои перемещения в рабочей камере. При перемещении поршня вниз жидкая среда из скважины всасывается в рабочую камеру через входной патрубок, а при движении вверх – выталкивается из нее в напорную магистраль.

Устройство погружного насоса вибрационного типа

Поскольку в конструкции вибрационной гидромашины отсутствуют электродвигатель и вращающиеся узлы, такое оборудование отличается высокой надежностью в работе и долговечностью. Между тем, выбирая погружной насос вибрационного типа, следует иметь в виду, что он не может создавать поток жидкости с высоким напором и характеризуется достаточно невысокой производительностью. Кроме того, скважинный насос вибрационного типа из-за особенностей конструкционного исполнения критично относится к твердым примесям, содержащимся в составе перекачиваемой жидкой среды.

Если говорить о достоинствах, которыми обладают вибрационные глубинные насосы для скважин, то сюда следует отнести:

• небольшой вес, что позволяет использовать для размещения такого устройства в подземной скважине даже капроновый шнур;
• невысокую стоимость, выгодно отличающую такие насосы от погружного насосного оборудования любого другого типа.

Бюджетный вибрационный насос «Малыш»

Следует иметь в виду, что при работе устройства данного типа в толще жидкой среды, в которую оно помещено, создаются вибрационные волны, способные привести к разрушению незащищенных стенок скважины и заиливанию перекачиваемой жидкости.

Центробежные

Основным рабочим узлом конструкции центробежных погружных насосов является колесо, на внешней поверхности которого зафиксированы лопатки, перемещающие перекачиваемую жидкую среду по внутренней камере устройства с большой скоростью. При этом на жидкость воздействует центробежная сила, выталкивающая ее через напорный патрубок. При отбрасывании жидкой среды к стенкам рабочей камеры насоса в центре камеры создается разрежение воздуха, способствующее всасыванию очередной порции жидкости через входной патрубок.

Характеристики погружных центробежных насосов для скважин (в частности, создаваемый такими устройствами напор потока жидкой среды и производительность) можно значительно улучшить, если оснастить такое оборудование несколькими рабочими колесами, располагаемыми последовательно на одном валу. В этом случае напор, создаваемый насосным оборудованием, составляет сумму напоров, формируемых каждым рабочим колесом.

Устройство скважинного насоса центробежного типа

Центробежные насосы, относящиеся к наиболее популярным устройствам среди всего применяемого сегодня для скважин погружного насосного оборудования, представлены на современном рынке большим разнообразием моделей, что позволяет подбирать их для различных целей. У центробежных погружных насосов для скважин технические характеристики позволяют создавать поток жидкой среды с высоким напором, а также откачивать жидкость из подземных источников большой глубины и транспортировать ее по горизонтальному участку трубопровода на значительные расстояния. Кроме того, рассматриваемые насосы практически не шумят и не создают в перекачиваемой жидкой среде вибрационных волн.

К недостаткам центробежных погружных насосов для скважин следует отнести:

• достаточно высокую стоимость;
• сложность выполнения монтажных работ (в особенности в том случае, если центробежный насос устанавливается в скважине, характеризующейся значительной глубиной).

Скважинный насос Grundfos SQ 2-85 с кабелем

Винтовые

Погружные насосы винтового типа используются нечасто. Основным назначением таких устройств является перекачивание вязких жидкостей или жидких сред, характеризующихся сильной степенью загрязнения. Главным конструктивным узлом винтовых гидромашин является винт или шнек, который, вращаясь на приводном валу, перемещает перекачиваемую жидкую среду от входного патрубка к напорному. Для того чтобы обеспечить плотное прилегание шнека к внутренним стенкам устройства, в качестве материала их покрытия используют твердую резину.

Среди достоинств винтовых погружных насосов следует отметить их способность поднимать жидкую среду со значительной глубины (порядка 50 метров), а среди недостатков – наличие в их конструкции большого количества точек трения, что способствует интенсивному износу оборудования. Винтовые насосы из-за указанного недостатка нуждаются в более частом техническом обслуживании и ремонте, чем насосные устройства любого другого типа.

Устройство погружного насоса винтового типа

Вихревые

По принципу действия вихревые погружные насосы напоминают центробежные, но превосходят последние в способности создавать поток жидкой среды с высоким напором. Конструктивной особенностью насосов данного типа является наличие специальных канавок на стенках внутренней рабочей камеры, в которых перекачиваемая жидкая среда получает дополнительное ускорение.

Наиболее значимыми преимуществами погружных насосов вихревого типа являются:

• простота конструкции и, соответственно, более низкая цена, если сравнивать такое оборудование с моделями центробежного типа;
• возможность эффективной работы с жидкой средой, в составе которой содержатся воздушные пузыри и пробки (благодаря такому качеству вихревые погружные насосы способны одинаково успешно перекачивать не только жидкие, но и дисперсные среды, содержащие и газовую составляющую).

Устройство скважинного насоса вихревого типа

Основным недостатком вихревых погружных насосов является то, что они очень критично относятся к содержанию в составе перекачиваемой жидкой среды нерастворимых твердых включений. Именно поэтому выбирать насосы данного типа целесообразно лишь в тех случаях, когда в составе жидкой среды, которую предстоит перекачивать с их помощью, таких примесей нет.

Как правильно выбирать погружные насосы

Как и насос циркуляционный, устройство погружного типа, чтобы обеспечить эффективность его использования, важно правильно подобрать. При этом следует обращать внимание на целый ряд параметров, к которым, в частности, относятся:

• производительность, то есть способность устройства перекачивать определенный объем жидкой среды в единицу времени (выбирая насос по данному параметру, учитывайте, что он должен быть в состоянии обеспечить суммарную потребность в воде, используемой как для бытовых нужд, так и для полива растений на приусадебном участке);
• напор потока жидкой среды, который способен создавать выбираемый насос (данная характеристика измеряется в метрах водяного столба);
• способность гидромашины работать с жидкими средами, в составе которых содержится определенное количество твердых нерастворимых включений;
• размеры насосного оборудования (в частности, его диаметр, который должен соответствовать поперечному размеру конкретной скважины);
• наличие в оснащении погружного насоса для скважины дополнительных устройств, повышающих эффективность работы такого оборудования и продолжительность его безаварийной эксплуатации;
• стоимость оборудования и торговая марка, под которой оно произведено.

Рекомендации по монтажу

После того как бурение скважины выполнено, в нее можно устанавливать глубинный насос.

Схема установки погружного насоса в скважину

Алгоритм действий при этом выглядит так.

1. На насос устанавливают обратный клапан, если такое устройство отсутствует в заводской комплектации модели.
2. Если в конструкции погружного насоса нет фильтра грубой очистки, то его также следует приобрести отдельно и установить на оборудование.
3. К насосу подсоединяют напорный шланг, который при помощи хомутов скрепляют с кабелем электропитания.
4. В зависимости от веса используемого насоса для его фиксации в скважине на определенной глубине выбирается металлический трос или капроновый шнур, нижний конец которого привязывается к корпусу оборудования, для чего в корпусе предусмотрена специальная проушина.
5. При помощи привязанного к корпусу насоса страховочного шнура или троса оборудование опускают в шахту скважины на определенную глубину. При этом следует учитывать, что располагаться в подземном источнике насос должен как минимум на 1 метр выше дна.
6. Верхний конец шнура или троса, на котором насос подвешен в скважине или колодце, фиксируют на балке, смонтированной на поверхности земли.
7. Кабель электропитания насоса подключают к шкафу управления устройством и выполняют тестовый запуск оборудования.