Глибинний насос для свердловини: види, особливості, правила вибору
Основним елементом оснащення автономних систем водопостачання заміських будинків і дач, що обслуговуються підземними свердловинами значної глибини, є глибинний насос, який забезпечує не тільки відкачування рідкого середовища, але і її подальше транспортування по трубопровідній системі. Насоси даного типу, які здатні відкачувати рідкі середовища з дуже значної глибини, що перевищує 100 метрів, використовуються для оснащення підземних свердловин промислового призначення, а також для свердловин, що живлять водою відразу кілька систем водопостачання.
Свердловина з глибинним насосом забезпечить водою будинок, господарські будівлі та системи поливу
Принцип дії і конструктивні особливості
Сучасна промисловість випускає різні за конструкцією і принципом дії глибинні насоси для свердловин. На вибір глибинного насоса певного типу впливають як об’єктивні умови його експлуатації, так і характеристики рідкого середовища, що має бути відкачувати за допомогою такого пристрою.
Корпус глибинних заглибних насосів, як випливає з їх назви, повністю знаходиться в товщі перекачується рідкого середовища, а з поверхнею такий насос з’єднується електричним кабелем, що забезпечує роботу приводного електродвигуна, і трубою, по якій транспортується відкачувана зі свердловини або колодязя рідина.
Глибинний насос, підготовлений для установки в свердловину
У стандартну комплектацію більшості моделей заглибних (глибинних) насосів, як правило, входять приводний електродвигун і вбудований фільтр, що захищає такий пристрій від потрапляння в його внутрішню частину твердих включень, що містяться в складі перекачується рідкого середовища. Всмоктування рідкого середовища за допомогою гідромашин даного типу може здійснюватися через їх нижню або верхню частину. У першому випадку використання глибинного насоса дозволяє якісно відфільтрувати рідину, що перекачується від містяться в її складі нерозчинних твердих включень.
Пристрій свердловинного насоса
Свердловинні насоси складаються з двох основних частин:
- приводного електродвигуна, який може бути як вбудованим, так і зовнішнім;
- насосної частини, яка, як правило, має багатоступінчате конструктивне виконання.
У тому випадку, якщо свердловинний насос оснащується вбудованим приводним електродвигуном, його корпус повинен бути абсолютно герметичним, щоб надійно захищати електричну частину від попадання в неї рідини.
Основні різновиди
У тому випадку, якщо глибина свердловини або колодязя, з яких необхідно відкачувати воду, становить понад 10 метрів, без погружного (глибинного) насоса просто не обійтися. Використання обладнання даного типу дозволяє відкачувати воду з підземних джерел, глибина яких може доходити до 150 метрів. Ще однією перевагою використання глибинних насосів є майже безшумна робота.
Всім глибинним свердловинним насосів властива довгаста циліндрична форма, створена для зручності установки і виїмки з вузькою обсадної труби свердловини
За своїм конструктивним виконанням і принципу дії глибинні насоси для свердловини діляться на:
- відцентрові насоси;
- пристрою шнекового типу;
- гвинтові насоси;
- насосні пристрої штангового типу.
Занурювальні насоси відцентрового типу
Електронасоси відцентрового типу відносяться до найбільш популярним пристроїв, що використовуються для відкачування рідкого середовища з підземних джерел. Принцип роботи таких пристроїв, які можуть експлуатуватися в цілорічному режимі, заснований на тому, що на рідку середу, що знаходиться в їх внутрішній камері і переміщається в ній разом з лопатками робочого колеса, діє відцентрова сила. Ця сила і виштовхує рідину в напірну магістраль. При цьому в центральній частині робочої камери створюється розрідження повітря, що сприяє всмоктуванню в неї нової порції перекачується рідкого середовища через вхідний патрубок.
Найбільш продуктивними є багатоступінчасті відцентрові насоси
Серед найбільш значущих переваг, якими володіють насоси глибинні відцентрового типу, слід відзначити їх високу продуктивність, створюваний ними хороший натиск перекачується, а також універсальність використання, яка робить великої сферу їх застосування.
Шнекові глибинні насоси
Основним робочим органом глибинних насосів шнекового типу, які відносяться до пристроїв спеціального призначення, є шнек. Цей елемент і забезпечує перекачування рідкого середовища, а також її подальше транспортування по трубопровідній системі. Використовують гідромашини даного типу переважно для того, щоб перекачувати з їх допомогою рідкі середовища, у складі яких міститься велика кількість сторонніх домішок.
Так виглядає розібраний шнековий насос «Колібрі» забитий піском
Вибираючи для свердловини глибинний шнековий насос, слід мати на увазі, що діаметр його корпуса повинен бути приблизно на 1 см менше розміру поперечного перерізу обсадної труби. Якщо знехтувати цією вимогою, можна зіткнутися з тим, що використовується насос буде постійно засмічуватись домішками, що містяться в перекачується рідкому середовищі.
Глибинні насоси гвинтового типу
Найбільш значущим перевагою застосування гвинтових глибинних насосів є те, що навіть при невеликій кількості рідини в обслуговується ними свердловині вони здатні створювати потік рідкого середовища, що характеризується хорошим напором. Перекачування рідкого середовища при використанні такого насосного обладнання здійснюється за рахунок обертання робочого колеса, оснащеного великою кількістю лопатей.
Простий і недорогий варіант свердловинного насоса — гвинтове пристрій з верхнім забором води
Вибираючи для свердловини глибинні насоси гвинтового типу, слід мати на увазі, що ефективно працювати вони можуть лише в тому випадку, якщо перекачується ними рідке середовище містить дуже незначну кількість нерозчинних домішок.
Штангові глибинні насоси
Основними елементами конструкції штангових глибинних насосів є нерухомий циліндр і плунжер, що здійснює в процесі роботи гідромашини зворотно-поступальні рухи. Рухаючись у внутрішній частині циліндра вгору, плунжер засмоктує рідке середовище зі свердловини, а опускаючись, сприяє її подачі в напірну магістраль. Для приведення в рух плунжера використовується спеціальний механізм (качалка), який з’єднаний з ним спеціальними штангами.
Пристрій штангових свердловинних насосів
Свердловинні насоси нафтового типу, які відрізняються досить великими габаритами, практично не використовуються в побуті, за допомогою таких пристроїв здійснюється видобуток нафти з підземних свердловин значної глибини.
Що вибрати — глибинний насос або насосну станцію?
Для відкачування рідкого середовища зі свердловини або колодязя великої глибини можуть використовуватися не тільки глибинні насоси, а й насосні станції, що складаються з цілого набору технічних пристроїв. З питанням про те, що використовувати для обслуговування колодязя або свердловини — таку станцію або глибинний насос, часто стикаються власники заміських будинків і дач, які вирішили облаштувати автономну систему водопостачання.
До складу насосної станції, крім потужного поверхневого насоса, входить накопичувальний бак, який називається гідроакумулятором. Рідке середовище, відкачувана зі свердловини або колодязя, спочатку направляється в такий бак і тільки потім, коли в гидроаккумуляторе встановиться певний тиск, подається в трубопровідну систему.
Насосна станція забезпечить заміський будинок водопостачанням в автоматичному режимі
Якщо порівнювати насосну станцію з глибинним насосом, то вона поряд з більш високою продуктивністю також відрізняється значними розмірами, що слід враховувати при виборі місця для її установки. Крім того, на облаштування насосної станції буде потрібно затратити більше фінансових коштів, ніж на придбання насосу.
У будь-якому випадку керуватися при виборі насосного обладнання для оснащення автономної системи водопостачання слід параметрами свердловини або колодязя, з яких належить відкачувати воду, а також необхідною кількістю рідини для потреб водопостачання і зрошування і параметрами її потоку.
Плюси і мінуси застосування глибинних насосів для обслуговування свердловин і колодязів
Серед переваг використання глибинних насосів, що встановлюються в свердловині або колодязі, слід зазначити:
- високу ефективність і продуктивність відкачування рідкого середовища;
- компактні розміри пристрою;
- можливість формування потоку рідини з хорошим напором;
- простоту монтажу і експлуатації;
- невибагливість в плані технічного обслуговування;
- високу надійність і тривалий експлуатаційний термін.
Природно, є у обладнання даного типу і недоліки:
- Більшість сучасних моделей глибинних насосів випускається в корпусі, що має монолітне виконання, що робить ремонт таких пристроїв практично неможливим.
- Свердловинні насоси глибинного типу не можна використовувати для перекачування сильно забрудненої рідкого середовища і встановлювати в безпосередній близькості від дна обслуговуваних ними свердловини або колодязя.
Рекомендації по вибору
Те, наскільки ефективно буде працювати глибинний насос для свердловин, багато в чому залежить від правильності його вибору. В даному випадку слід орієнтуватися на цілий ряд параметрів.
Напір потоку рідкого середовища
Даний параметр, від значення якого буде залежати, наскільки хорошим у всіх точках водорозбору трубопровідної системи буде натиск води, визначається розрахунковим шляхом.
Якщо насос буде володіти недостатнім напором, то вода просто не дійде до точки водозабору. Зайве потужне обладнання буде працювати наполовину вхолосту
Продуктивність подачі рідини
Цей параметр вимірюється кількістю літрів на годину. Від його величини залежить, чи вистачить води, яка відкачуватиметься глибинним насосом зі свердловини або колодязя, для забезпечення потреби всіх точок водорозбору трубопровідної системи.
Необхідність оснащення спеціальними елементами
Такі елементи забезпечують роботу гідромашини в автоматичному режимі, а також захищають її від негативних наслідків позаштатних ситуацій.
Схема організації водопостачання за допомогою глибинного насоса
Виробник і торговельна марка
Вибираючи свердловинний насос по даному параметру, слід орієнтуватися на репутацію компанії-виробника, яка виготовила таке обладнання, а також на гарантії, які вона надає. Необхідно мати на увазі, що якісні насоси свердловин на сучасному ринку пропонують не тільки зарубіжні, а й вітчизняні виробники.
Глибинні насоси для свердловин. Виробники і ціни
вартість
Звертаючи увагу на ціну обраного глибинного насоса, слід враховувати, що виробники часто завищують її через те, що пропоноване ними обладнання відрізняється масою додаткових опцій, які найчастіше не використовуються споживачами. Саме тому звертати велику увагу на вартість насосного обладнання, думаючи, що вона є показником його надійності і якості, не варто.
Як розрахувати напір води, який повинен забезпечувати глибинний насос
Як вже говорилося вище, натиск рідкого середовища, який повинен забезпечити насос для свердловини або колодязя, визначається розрахунковим шляхом. При цьому враховують гідравлічний опір, що створюється всіма елементами трубопровідної системи. Безпосередньо сама формула, за якою розраховується натиск, виглядає наступним чином:
Н = (А + 6) х1,15 + В + L / 10
Літерними символами в цій формулі позначаються наступні параметри:
Н — розраховується натиск;
А — максимальна висота, на яку необхідно забезпечити подачу рідини по трубопровідній системі;
В — глибина обслуговується свердловини або колодязя, яка вимірюється від їх верхній частині до рівня розташування водного дзеркала;
L — відстань, на яке рідина в трубопровідній системі повинна транспортуватися в горизонтальному напрямку.
Розрахувавши натиск рідини, яким повинна характеризуватися трубопровідна система, можна вибирати насос. При цьому слід враховувати, що отриманий розрахунковим шляхом натиск повинен бути як мінімум на 10% менше подібного параметра, яким характеризується сам насос.
Запас потужності глибинного насоса в даному випадку дозволить уникнути ситуацій, коли в зв’язку з сезонним перепадом рівня води в свердловині або колодязі насос не зможе забезпечити необхідний натиск в обслуговується їм трубопроводі або буде працювати з перевантаженням.
Вибір глибинного насоса по необхідної продуктивності
Насос свердловини повинен не тільки забезпечувати необхідний напір води в обслуговується їм трубопроводі, а й подавати її з певною продуктивністю, вимірюваної в м3 / год. Щоб визначити, яка кількість води насос повинен подавати в трубопровід в одиницю часу, визначають сумарне споживання рідини, яка подається в різні точки водорозбору, і множать отримане значення на всіх членів сім’ї, які користуються такими точками.
Витрата води різних сантехнічних пристроїв
Крім того, при визначенні сумарного значення споживання рідини користувачами водопровідної системи враховують і загальнобудинкові потреби (зокрема, полив зелених насаджень, а також роботу побутових приладів, для функціонування яких потрібна вода).
Визначивши розрахунковим шляхом продуктивність, з якою повинен працювати свердловинний насос, вибирають модель з характеристиками, рівними отриманого значення або перевищують його.
Вибираючи глибинний насос, варто відразу подбати про придбання додаткових технічних пристроїв, які будуть забезпечувати ефективність його функціонування, а також захищати від наслідків позаштатних ситуацій. До таких пристроїв, зокрема, відносяться:
- датчик рівня вода в свердловині або колодязі;
- датчик тиску;
- датчик потоку рідкого середовища;
- Зворотній клапан.
Використання таких пристроїв, крім того, дозволяє організувати роботу глибинного насоса в автоматичному режимі.
