Принцип работы глубинного насоса

На глубине: принцип работы погружных насосов

Выбор насоса для скважины или колодца – дело непростое и требующее особого внимания. Конечно, прибор должен быть надежным, эффективным и, что немаловажно, доступным по стоимости. Этим требованиям отвечают современные погружные модели, способные перекачивать большое количество воды для полива растений и бытовых нужд. Чтобы не растеряться при виде широкого ассортимента и подобрать оптимальный вариант, необходимо четко понимать, как работает погружной насос.

Содержание

Самыми востребованными разновидностями устройств погружного типа являются одноступенчатые и многоступенчатые аппараты горизонтального положения. Они способны работать в сложных условиях (даже в жидкости с большим содержанием газов) и поднимать значительные объемы воды с большой глубины.

Чем глубже скважина, тем мощнее должен быть прибор. Как правило, в конструкцию входит несколько рабочих ступеней, состоящих из колес и диффузоров. Принцип работы погружного насоса не позволяет использовать его в грязной или замутненной воде: на каждом этапе давление увеличивается, а сильный напор воды, сдобренной абразивными частицами, может повредить механизм.

По виду двигателя выделяют штанговые и бесштанговые модели. В первых мотор располагается отдельно от самого насоса, а передача энергии происходит через штанговый привод. Во втором варианте электродвигатель находится в водозаборной шахте.

Выбор погружных насосов лучше доверить специалисту

Колодезные насосы предназначены для водозаборов глубиной не более 50 метров. Чаще всего такие аппараты работают по вибрационному типу: мотор размещается внутри корпуса резиновой мембраны, которая изменяет форму и тем самым «проталкивает» воду наверх. Впускной клапан открывается при понижении давления, выпускной – при повышении. Особенностью конструкции является большой диаметр, что значительно ограничивает сферы ее применения (колодцы и широкие скважины).

Чтобы избежать «сухого хода» и связанных с ним поломок, колодезный насос должен постоянно находиться ниже уровня воды. О критическом уровне могут сигнализировать дополнительные устройства: поплавки, выключатели или электронные автоматические системы.

«Малыш» – один из самых популярных погружных насосов

Скважинные устройства функционируют в шахтах, полностью заполненных водой. Насосы, оборудованные герметичным корпусом с антикоррозийным покрытием, способны работать на глубине до 300 метров. Небольшой размер позволяет использовать погружные приборы даже в узких артезианских скважинах.

Как правило, для глубоких водозаборов подходят модели центробежного типа, но в некоторых случаях допускается установка аппарата с мембраной (вибрационный тип).

Стоимость устройства зависит не только от его мощности, но и от качества использованных материалов и наличия автоматической системы управления. Самыми дорогими считаются центробежные аппараты: они одинаково хорошо работают в песчаных и артезианских скважинах, а при необходимости могут применяться для перекачки масел и других вязких жидкостей.

Важно! Не приобретайте насос до бурения скважины. Глубина залегания водоносных пластов может сильно отличаться от ваших ожиданий.

Классический центробежный насос состоит из спиралевидного корпуса и многолопастного колеса (или нескольких колес), закрепленного внутри. Лопасти загнуты в сторону, противоположную вращательному движению колеса. Механизм соединен с напорным и всасывающим трубопроводом через систему патрубков.

Принцип действия погружного насоса довольно прост. При помощи мотора колеса начинают вращение вокруг собственной оси, расположенные на них лопасти создают подъемную (центробежную) силу, которая и перемещает жидкость вдоль втулки. Повышенное давление «проталкивает» воду в трубопровод. Из-за особенностей конструкции поток «закручивается», поэтому в некотором отдалении от втулки располагается выравнивающее устройство: вода проходит сквозь него, а затем поступает в напорный водопровод.

Центробежный насос работает за счет вращения лопастей

Вибрационный насос состоит из нескольких элементов:

• Электромагнит с П-образным сердечником, залитый смесью эпоксидной смолы и кварцевого песка;
• Вибратор с закрепленным штоком (на обратной стороне установлена резиновая шайба – амортизатор);
• Нагнетающая и всасывающая камеры;
• Поршневые шайбы (в зависимости от их количества регулируется производительность поршня);
• Обратные клапаны, удерживающие воду в трубопроводе;
• Резиновый поршень;
• Патрубки для отвода жидкости в водопровод.

Обратите внимание! Самым проблемным местом системы считаются поршни и клапаны обратного хода: при сильных загрязнениях воды резина быстро портится, и насос выходит из строя.

Детальная схема устройства вибрационного насоса

Принцип работы погружного насоса вибрационного типа основан на перепадах давления:

• При включении в сеть обмотка катушки создает электромагнитное поле, которое притягивает к себе находящийся в нагнетающей камере вибратор.
• Диафрагма изгибается, за счет чего давление уменьшается.
• Через систему обратных клапанов вода поступает из шахты во всасывающую камеру.
• Через несколько мгновений намагничивание пропадает, шток отбрасывается назад.
• Поршень направляет воду во всасывающую камеру.

Намагничивание и размагничивание происходит с периодичностью до 100 раз в секунду. Перепады давления образуют вибрации, которые и дали название типу насоса.

Даже самый дорогой и мощный аппарат не принесет пользы, если выбирать его наобум. Если у вас нет должного опыта в вопросах водоснабжения, лучше отдать подбор насоса на откуп специалистам. При покупке необходимо учесть все параметры:

• Расстояние от водозабора до дома;
• Планируемый объем водопотребления;
• Наличие фильтрационной системы;
• Принцип работы погружного насоса.

Исходя из этих данных, рассчитываются необходимые характеристики:

• Мощность (Вт или кВт). Показывает объем выкачиваемой воды за единицу времени.

Важно! Не выбирайте мощность по принципу «чем больше, тем лучше». Лишнее давление только вредит водопроводной системе.

• Пропускная способность (кубометры в час). Показывает производительность насоса (сколько литров аппарат поднимает из скважины за единицу времени).
• Максимальный напор. Устройство должно не только поднимать воду, но и транспортировать ее до «конечного потребителя». В расчет входит вся длина «водотрассы» – от дна шахты до смесителя.

Важно! На каждые 10 метров подачи воды нужно прибавить 1 метр потери напора. Если в доме установлена система фильтров, умножьте потери на два.

Посмотрев видео, вы получите полное представление о том, как работает погружной насос, как выбрать и установить прибор в скважину.

Помимо важных нюансов, следует обратить внимание на конструктивные особенности, упрощающие эксплуатацию устройства. Так, длинный изолированный кабель позволит использовать электродвигатель при любых погодных условиях, а датчики «сухого хода» предотвратят поломку. Удачных вам покупок!

Рекомендуем похожие статьи

• Обустройство кессона для скважины своими руками из бетона и кирпича или установка готового модуля
• Как своими руками сделать фильтр для скважины: чистая вода без затрат
• Как выбрать погружной насос для частного дома или дачи: обзор приборов для чистой и грязной воды

Устройство и особенности глубинного насоса

Чтобы на участок и загородный дом бесперебойно поступала вода, лучше всего использовать скважины, которые подают воду непосредственно с глубинных водоносных слоев. Устройство таких скважин максимально простое. Они представляют собой ствол, который может достигать от пары метров и до 40 м. Чтобы подача воды из скважины осуществлялась бесперебойно, необходимо устанавливать специальное оборудование.

Схема подключения глубинного скважинного насоса.

Применяются разнообразные устройства, включая насосы, которые могут быть поверхностными или погружными. Поверхностные устанавливаются над скважиной, они предназначены для работы с малыми глубинами. Данные устройства хороши для колодца, но для глубокой скважины их лучше не использовать, с поставленной задачей они точно не справятся. Для таких источников применяются глубинные насосы. Они помещаются внутрь самой скважины ниже поверхности воды, могут воду всасывать сверху или со дна. Конструкция глубинного насоса несложная, модели в продаже есть разные. Для скважины не составит труда подобрать подходящий вариант.

Особенности глубинного насоса и его характеристика

Конструкция глубинных насосов во многом зависит от параметров, принципа действия, типа двигателя. Это оборудование предназначено для того, чтобы поднять воду с достаточно большой глубины. В быту они применяются для колодцев, скважин на песок или на известняк. Само название свидетельствует о том, что оборудование погружается под поверхность зеркала воды, от устройства идет кабель питания в защитной оболочке и труба, которая подает воду наверх.

Для управления используются специальные автоматические блоки, но они ставятся в кессоне. Сам насос обычно снабжается двигателем, встроенным фильтром, забор воды может осуществляться снизу оборудования или сверху. Первый вариант более предпочтителен, так как при помощи такого устройства скважину можно прочистить от массы песка и ила. Надо помнить, что уровень погружения обычно не составляет более 20 м от поверхности. Это предельное значение, которое вычисляется по соотношению статического и динамического уровней воды.

Схема устройства глубинного насоса.

Само устройство для скважины может включать 2 части:

• двигатель (встроенный или наружный);
• насосную многоступенчатую часть.

Если двигатель встроенный, то он размещается внизу, чтобы максимально защитить его от негативного воздействия воды. Далее в верхней части корпуса размещается приводной вал оборудования, рабочие направляющие колес, специальные лопаточные отводы. Вибрационный насос состоит из специального стакана и корпуса. Есть вибратор, создающий необходимое давление, и электрический мотор. Самым сложным элементом является вибратор, который и обеспечивает подъем воды. Сюда входит якорь, резиновый амортизатор, регулирующие шайбы.

Амортизатор сжимается во время работы, создает необходимые условия для забора воды.

Центробежный насос немного сложнее, но его работа более надежная и долговечная, именно поэтому многие предпочитают его. Внимание здесь надо уделить лопаточному отводу, который крепится к мотору. Именно от него зависит долговечность и качество работы. Подшипники, которые здесь предусмотрены, эффективно охлаждаются водой, поэтому перегрева не происходит. Часто насос имеет встроенные датчики, которые позволяют сразу остановить работу оборудования, когда начинает подаваться слишком большая масса песка, вода понижается до неприемлемого уровня. При использовании насосного оборудования для песчаных скважин необходимо предусмотреть наличие фильтра, который будет защищать механизм от всасывания абразивных включений.

Что оказывает влияние на стоимость?

Схема установки глубинного насоса ЭЦВ.

Конструкция насоса оказывает определенное влияние на стоимость:

1. Технические характеристики, подача воды, производительность и мощность. Для глубинного оборудования важно, как именно будет подаваться вода и под каким напором это будет происходить.
2. Тип и мощность двигателя всегда имели одно из важнейших значений. Чем более мощное оборудование, тем с большей глубины оно сможет поднимать воду, но и стоимость его будет выше.
3. Цена при увеличении мощности повышается на 4 тыс. рублей за разницу в 0,75-1,5 кВт.
4. Устойчивость к загрязнениям и песку. Важно пользоваться насосом, который не будет ломаться при наличии в воде примесей песка. Чистый песок не сможет перегонять ни один насос, но защита от него стоять должна, особенно это касается скважин на песок. Для известняковых источников это большого значения не имеет, но важно помнить об этом при выборе. Защиту от песка обеспечивает специальная встроенная система фильтрации.
5. Производительность оказывает влияние на стоимость, так как конструкция насоса сложнее.

Разновидности погружных насосов

Внешний вид и внутреннее строение глубинных скважинных насосов.

Устройство глубинных насосов во многом зависит и от того, какого они типа. Можно выделить 2 группы:

• по типу конструкции и расположения двигателя;
• по принципу работы, т.е. по тому, как именно осуществляется забор воды.

При пользовании насосом важно обратить внимание, что конструкция может быть разного типа:

1. Штанговые насосы максимально защищены от негативного влияния воды. Двигатель расположен не внутри корпуса, а на поверхности, отдельно от устройства. Тяга передается по специальному штанговому приводу к насосу.
2. Бесштанговые насосы имеют двигатель, который присоединен к корпусу, он находится также в воде. Именно такой тип насоса используется чаще всего, так как он более удобен в монтаже, хотя стоимость его может быть и выше. Подобный агрегат используется для скважин любого типа, часто им оборудуются колодцы, канализационные и дренажные сети.

Такие насосы обычно выполняются в виде цилиндра, диаметр может составлять до 140 мм. Для дачных скважин применяются агрегаты, диаметр которых составляет 100 мм. Стоимость их оптимальная, модельный ряд представлен довольно широко.

Подбор насосов с учетом принципа работы

Схема устройства насоса Водомет.

Глубинный насос может иметь различную конструкцию в зависимости от принципа работы. Выделяют вибрационные и центробежные насосы, которые отличаются по своим характеристикам. Все вибрационные скважинные насосы, которые монтируются в ствол скважины, отличаются такими особенностями:

1. Они устойчивы к загрязнениям окружающей среды, что делает возможным и использование его для любого типа почвы.
2. Модельный ряд устройств разнообразный.
3. Стоимость вибрационного устройства не так высока, часто электрический кабель для насоса стоит больше, чем сам насос.

Но есть и ряд минусов, о которых нельзя забывать:

1. Пропускная способность насоса этого типа невысокая.
2. Надежность и долговечность не могут похвастаться ничем особенным, сроки эксплуатации вибрационного насоса небольшие.
3. Во время работы оборудование вибрирует. Это обстоятельство одно из самых серьезных, так как стенки скважины могут начать разрушаться, особенно если нет обсадной трубы. Агрегат при эксплуатации начинает раскачиваться, его корпус может быть поврежден. Но зато стоимость устройства низкая, именно это обстоятельство часто играет первостепенную роль при выборе оборудования для скважин.

Конструкция центробежного насоса.

Центробежный насос сегодня не менее популярен, так как отличается высоким уровнем КПД, что дает возможность приобрести более дешевое устройство с уровнем мощности немного ниже. Центробежные насосы могут быть многоступенчатыми. Это позволяет нагнетать воду при более высоком уровне давления, производительность у таких устройств на порядок выше.

Обслуживание оборудования простое, как и использование, но именно устройства подобного типа чувствительны к загрязнениям, поэтому необходимо использовать дополнительные фильтры. Норма у загрязнения для центробежного насоса составляет до 150 г/куб жидкости, но есть и специальные насосы, которые могут работать при загрязнениях в 20 кг/куб. Стоимость этого оборудования высокая, для небольших скважин подобные насосы не применяются.

Использование глубинного насоса для скважины предполагает тщательный выбор устройства. Следует понять, что именно представляет собой насос, какие особенности работы для него характерны. Все глубинные насосы, которые используются сегодня, можно разделить на центробежные и вибрационные, могут они различаться и по другим признакам.

Как устроены глубинные насосы для скважин и в чем заключается принцип их работы?

Глубинные насосы предназначены для подъема жидкости (обычно, воды с примесями) со средней или большой глубины. В быту они используются для обслуживания скважин или колодцев, поднимая воду из песчаных или известняковых водоносных слоев.

Наиболее часто владельцы оборудуют свои источники автоматическими элементами, которые дают возможность создать автономную систему подачи воды.

В отличие от насосной станции, агрегат находится вне помещения, а элементы управления устанавливаются в специальном месте, с учетом особенностей их эксплуатации.

Принцип работы

Для того чтобы оборудование имело оптимальную производительность, необходимо правильно его подобрать, для чего в свою очередь следует ознакомиться с механизмом работы агрегата.

Глубинные скважинные насосы должны обеспечить такой напор воды, который может удовлетворить все нужды потребителя, но при этом не превысить тот лимит, который может давать конкретный источник.

Несмотря на то, что оборудование называют глубинным, на самом деле агрегат не погружают более чем на 20 м.

Именно эта цифра считается предельной из-за среднего соотношения динамического и статического уровня вод, а кроме того, не следует забывать об изоляции, которая напрямую влияет на цену устройства.

Устройство и характеристики

Условно насос можно разделить на 2 части:

• двигатель;
• многоступенчатая насосная часть.

При этом электродвигатель размещается внизу, так что следует обращать внимание на его изоляцию от воздействия воды. Сверху размещается насосная часть, в которую кроме приводного вала и рабочих направляющих колес входят также лопаточные отводы.

Конструкция позволяет обеспечить необходимую степень охлаждения, сопоставимую с нагрузкой, которая достигается с помощью прохождения струй воды между стенками скважины и агрегатом.

Причем эффективность охлаждения оборудования напрямую зависит от этого расстояния.

Среди характеристик, на которые нужно обратить особое внимание при выборе агрегата можно указать:

• диаметр скважины;
• скорость продвижения жидкости вдоль двигателя.

Если технические характеристики источника не могут обеспечить необходимые условия, устанавливается специальная обсадная труба, в которой закрепляется насос.

Особенности работы

Редко на каком участке вода полностью избавлена от твердых включений, что также необходимо принимать во внимание при монтаже системы водоснабжения.

Песок в том или ином количестве все равно минует фильтрующую систему, вне зависимости от её характеристик.

Именно абразивные включения в основном и сокращают срок эксплуатации насосного оборудования, давая дополнительную нагрузку на его элементы.

Для уменьшения влияния твердых частиц на срок службы насоса используют:

• стойкое к износу покрытие;
• плавающую подвеску.

Критерии выбора

Выбирать оборудование нужно так, чтобы оно могло обеспечивать необходимое количество воды для нужд пользователя, но при этом учитывать следует и характеристики конкретного источника.

Основные параметры, которые нужно принять во внимание:

Паспортные характеристики скважины. Несомненно, огромное значение имеет именно производительность, но отдельно рассматривается также конструкция, глубина, размеры той части, где происходит фильтрация.

Внешние параметры. К ним принято относить удаленность источника от обсуживаемых помещений и напряжение электропитания.

Потребление воды. Количество воды рассчитывается в зависимости от количества жильцов, а также направлений расхода (количество обслуживаемых санузлов, раковин, ванн, душевых, полив).

В зависимости от этого можно просчитать необходимые параметры, которыми будет обладать оборудование.

Формирование цен

Технические характеристики устройства. Стоимость агрегата зависит от его производительности и подачи. Для глубинных насосов большое значение имеет напор, который они могут обеспечить.

Двигатель. Поскольку двигатель является одной из важнейших составляющих, его мощность и количество оборотов в минуту напрямую влияют на ценообразование.

При увеличении мощности с 0,75 к Вт до 1,5 к Вт, цена на глубинный насос в среднем поднимается на $75-100.

Пескостойкость. Поскольку именно твердые включения влияют на срок эксплуатации насоса, допустимое количество песка на куб с возрастанием приводит к увеличению цены на агрегат.

Производитель. Каждая фирма, занимающаяся конструированием оборудования, выпускает продукцию для разных сфер потребления. Для некоторых приоритетом является его доступность, для других – надежность.

Бытовые глубинные насосы для скважин от отечественных производителей можно купить в среднем на 1000-1500 руб. дешевле аналогичных устройств зарубежного изготовления.

Ценовой диапазон на глубинные насосы лежит в пределах 5-15 тыс. руб.

Правильно подобранный агрегат является незаменимым элементом системы для владельцев скважин и колодцев. Однако работа глубинного насоса, его производительность и срок службы в равной мере зависят от выбора и монтажа агрегата.

Пожалуйста, поделитесь статьей, если она вам понравилась:

Источники: http://aqua-guru.ru/nasos/princip-raboty-pogruzhnyx-nasosov.html, http://moyaskvazhina.ru/oborudovanie/ustrojstvo-glubinnogo-nasosa.html, http://domtechs.com/vodosnabzhenie/oborudovanie/kak-ustroeny-glubinnye-nasosy-dlya-skv.html