Насосы для скважин 20, 30, 40, 50, 80, 100 метров: особенности конструкции, правила выбора и монтажа

От того, насколько правильно выбран насос для скважины 30 метров или для подземных источников большей глубины, зависит эффективность функционирования всей системы автономного водоснабжения, которую обслуживает такое устройство. Современные производители выпускают множество разнообразных моделей скважинных насосов, которые отличаются друг от друга как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия. Чтобы корректно подобрать насосное оборудование для решения определенной задачи, следует разобраться как в его конструкции, так и в типах.

Скважинный насос в комплекте с необходимым оборудованием

Виды насосного оборудования для оснащения скважин

Электронасосы, используемые для обслуживания подземных скважин, в зависимости от расположения относительно перекачиваемой жидкой среды делятся на две категории:

1. оборудование поверхностного типа, которое устанавливается на поверхности земли, в непосредственной близости от подземного источника;
2. погружное или глубинное оборудование, помещаемое в толщу перекачиваемой им жидкой среды.

По конструктивному исполнению и принципу действия насосы для скважин делятся на устройства нескольких категорий:

• устройства центробежного типа;
• вибрационные насосы для скважин;
• винтовое насосное оборудование;
• скважинные насосы вихревого типа.

Наземные насосы для скважин удобно использовать в том числе из-за того, что такие устройства благодаря их расположению на поверхности земли легко обслуживать. Между тем применять гидромашины данного типа можно только для откачивания жидкой среды из скважин глубиной не более 10 метров. Если же вы раздумываете над тем, какой насос выбрать для скважины 20 метров, 50 метров и даже 100 метров, то рассмотреть надо устройства погружного типа.

Важным преимуществом использования погружных насосов для оснащения скважин является еще и то, что такие устройства, постоянно находясь в толще перекачиваемой ими жидкой среды в процессе эксплуатации, не нуждаются в дополнительном охлаждении.

Схема круглогодичного водоснабжения загородного дома, основанная на погружном скважинном насосе

По тому, как реализован принцип управления скважинным насосом, такое устройство может относиться к ручному или автоматическому типу. Ручная гидромашина, в отличие от автоматической, для работы которой требуется электричество, является энергонезависимой.

По какому принципу работают скважинные насосы различных типов

Выбирая насос для скважины 15 метров, 30 метров или для оснащения подземного источника большей глубины, как уже говорилось выше, необходимо знать принцип действия насосного оборудования различных типов.

Поверхностные

Задаваясь вопросом о том, какой насос выбрать для скважины 30 или 40 метров, следует иметь в виду, что устройства поверхностного типа для этого не подойдут. Использовать их можно лишь в тех случаях, если глубина источника, из которого предстоит откачивать воду, не превышает 10 метров. Насосы данного типа устанавливаются на поверхности земли или на специально оборудованной плавающей платформе, а жидкая среда подается из подземного источника по шлангу или трубе. При использовании поверхностных помп необходимо следить за тем, чтобы перекачиваемая жидкость не попадала на корпус устройства.

Центробежные

Глубинные насосы центробежного типа являются наиболее распространенным оборудованием, используемым для откачивания жидких сред из скважин значительной глубины. Основу конструкции таких гидромашин, при помощи которых может успешно обслуживаться даже очень глубокий колодец, составляет рабочее колесо. На внешней поверхности рабочего колеса зафиксированы лопатки, перемещающие перекачиваемую жидкую среду по внутренней камере.

Устройство скважинного насоса центробежного типа

При вращении рабочего колеса, которым оснащен центробежный глубинный насос для скважины, на перекачиваемую жидкую среду воздействует центробежная сила, способствующая выталкиванию жидкости через напорный патрубок. При отбрасывании жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части камеры создается разрежение воздуха, которое обеспечивает всасывание очередной порции жидкой среды через впускной патрубок.

Насосное оборудование центробежного типа отличается высокой производительностью. Кроме того, такие устройства способны создавать поток жидкой среды, характеризующийся значительным напором, благодаря чему можно использовать данный насос для скважины 40 метров, для скважины 50 метров и даже для оснащения подземного источника, глубина которого составляет 100 метров.

Конфигурации центробежных насосов могут сильно различаться в зависимости от предназначения оборудования

На современном рынке есть множество разнообразных моделей глубинных центробежных насосов, поэтому потребителю есть из чего выбирать. При использовании центробежного погружного насоса для скважины 20 метров, 30, 40, 50 или даже 100 метров глубиной, надо иметь в виду, что он критично относится к содержанию твердых примесей в перекачиваемой жидкой среде, поэтому необходимо позаботиться о его оснащении фильтрационным элементом.

Вихревые

Вихревые глубинные насосы, которые по своему конструктивному исполнению являются модификацией устройств центробежного типа, используются для скважин глубиной 30 метров и более. Наряду с рабочим колесом в конструкции насосов данного типа имеются канавки, выполненные на стенках внутренней рабочей камеры. Перемещаясь по этим канавкам, поток перекачиваемой жидкой среды приобретает дополнительное ускорение. Благодаря такой конструктивной особенности данные насосы можно устанавливать на скважины глубиной 40 и более метров, даже характеризующиеся небольшим дебетом, поскольку эти гидромашины способны формировать поток, отличающийся стабильным давлением.

Вихревые глубинные насосы могут использоваться самостоятельно или в автоматических насосных станций

Глубинные насосы вихревого типа не рассчитаны на работу с жидкой средой, которая содержит в своем составе твердые включения количеством более 40 г/л. Кроме того, следует учитывать, что такое оборудование, если сравнивать его с центробежным, обладает меньшей производительностью.

Винтовые

Винтовые скважинные насосы, применяемые для откачивания жидкой среды из скважин, глубина которых не превышает 15 метров, отличаются самой невысокой стоимостью среди всего представленного на современном рынке насосного оборудования. Основу конструкции таких насосов составляет винт (или шнек), который, вращаясь, перемещает по внутренней камере устройства жидкую среду и выталкивает ее в напорный патрубок.

Конструктивные особенности глубинных насосов винтового типа позволяют использовать их для перекачивания достаточно загрязненных жидких сред

Вибрационные

Насосное оборудование вибрационного типа, не отличающееся высокой производительностью, используют для откачивания воды из неглубоких резервуаров, стенки которых надежно защищены от разрушения. Такие насосы в процессе работы создают вибрационные волны в окружающей их жидкой среде, что способствует разрушению незащищенных стенок скважин и колодцев. При использовании насосного оборудования вибрационного типа также следует иметь в виду, что оно достаточно критично относится к жидкой среде, в составе которой содержатся нерастворимые твердые включения.

Устройство скважинного насоса вибрационного типа

Ручные

Ручные скважинные насосы, которые характеризуются невысокой производительностью и приводятся в действие при помощи специального рычага, целесообразно использовать лишь в случаях с перебоями в электросети. Как правило, насосы данного типа применяют, когда требуется откачать небольшое количество жидкой среды из подземного источника.

Ручной насос для неглубокой скважины

Помпы для скважин глубиной не больше 20 метров

Для скважин глубиной 10 или 15 метров может быть использовано поверхностное насосное оборудование инжекторного типа, которое значительно удобнее обслуживать, чем погружные устройства. Между тем следует иметь в виду, что такое оборудование характеризуется невысоким КПД. Из-за этого для откачивания жидкой среды из скважин такой глубины чаще всего приобретают оборудование погружного типа.

Для того чтобы подобрать для скважины, глубина которой не превышает 20 метров, насосное оборудование с соответствующими характеристиками, необходимо выполнить следующие действия:

1. Значение глубины скважины (ее можно измерить простой веревкой с грузом на конце) необходимо сложить с расстоянием, на которое жидкая среда должна транспортироваться по горизонтальному участку трубопровода.
2. От полученного значения следует отнять расстояние, на которое погружной насос будет удален от дна подземного источника.
3. По рассчитанному расстоянию можно подобрать насосное оборудование с требуемыми характеристиками. При этом следует учитывать, что для транспортировки жидкости на расстояние 10 метров требуется давление, равное 1 атмосфере.
4. Мощность выбираемого оборудования, чтобы учесть гидравлические потери, возникающие в трубопроводе, необходимо увеличить на 10 %.

Для примера подберем насос для скважины глубиной 20 метров, который должен создавать в трубопроводе длиной 40 метров давление, равное 2 атмосферам (20 метров). При расстоянии, на котором насос располагается от дна скважины, равном 4 метра, напор, который должно создавать выбираемое оборудование, можно рассчитать следующим образом:

20+20–4+(40х0,1) = 40 м

По полученному значению можно подобрать недорогие модели насосов китайского или российского производства либо более дорогостоящее оборудование от европейских производителей.

Насосы для оснащения скважин от 20 до 30 метров

Если бурение скважины, которую необходимо оснастить глубинным насосом, выполнено на глубину, превышающую 20 метров, то выбор оборудования для нее также выполняется по вышеописанному принципу. Так, если насос необходим для обслуживания скважины глубиной 25 метров и транспортировки жидкой среды по трубопроводу длиной 40 метров под давлением 3 атмосфер (30 метров), то напор, создаваемый оборудованием, подходящим для решения такой задачи, рассчитывается следующим образом:

25+30–5+(40х0,1) = 54 м

Исходя из полученного значения и поперечного сечения обсадной трубы, которая установлена в скважине, подбирается насосное оборудование с соответствующими характеристиками. Для оснащения скважин такой глубины, как правило, выбираются глубинные насосы центробежного типа.

Популярные модели насосов для скважин

Устройства для скважин глубиной до 40, 50, 80 и 100 метров

Значение напора, который должен создавать насос для оснащения скважин значительной глубины, также рассчитывается по вышеописанной схеме. Учитывая тот факт, что из скважин такой глубины поднимать насосное оборудование достаточно сложно, выбирать для их обслуживания лучше качественные и более надежные модели. С этой целью, как правило, используются либо мощные погружные насосы, либо поверхностные насосные станции, оснащенные, кроме самого насоса, гидроаккумулятором.

Рекомендации по установке скважинных насосов

Чтобы обеспечить эффективную и бесперебойную работу насосного оборудования, используемого для обслуживания скважины, необходимо правильно выполнить его монтаж, для чего можно воспользоваться следующими рекомендациями.

1. В том случае, если для обслуживания скважины устанавливается не поверхностный, а погружной насос, его располагают в подземном источнике выше дна не менее чем на 1 метр. Насосы погружного типа опускаются в скважину или колодец при помощи специального троса, при этом к ним предварительно подсоединяют трубу или шланг для подъема откачиваемой жидкой среды, а также кабель электропитания.
2. Насосное оборудование поверхностного типа устанавливается либо в специально подготовленном помещении, либо в кессоне скважины. В саму скважину для откачивания жидкой среды опускается шланг, подсоединяемый к всасывающему патрубку гидромашины. В том случае, если в комплекте с поверхностным насосом используется эжектор, то в скважину вместе с всасывающим опускается и напорный шланг.
3. При использовании для обслуживания скважины как поверхностного, так и погружного насоса рекомендуется приобрести обратный клапан и фильтр грубой очистки, которые обеспечат защиту оборудования от работы на холостом ходу и попадания в его внутреннюю часть твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкой среде.
4. Перед монтажом насосного оборудования шахту скважины рекомендуется тщательно прочистить.

Параметры выбора

Выбирая насос, при помощи которого будет обслуживаться скважина или колодец, следует ориентироваться на следующие параметры оборудования и подземного источника:

• напор создаваемого насосом потока жидкой среды, измеряемый в метрах водяного столба;
• производительность устройства;
• дебет подземного источника;
• внутренний диаметр обсадной колонны;
• качество жидкой среды, которую предстоит перекачивать, процентное содержание в ней твердых включений и размеры их частиц;
• оснащенность насоса дополнительными устройствами;
• функциональные возможности оборудования.