Принцип работы глубинного насоса. На глубине: принцип работы погружных насосов

При выборе насоса, способного поднимать воду с глубины, необходимо соблюдать определенные правила. Помимо всего прочего, нужно учитывать технические характеристики устройства. К наиболее важным параметрам относятся:

Как устроен, работает глубинный насос для скважины, как правильно его установить своими руками?

Для скважин, использующих подземные источники водоснабжения через скважины, необходимы механизмы, способные перемещать жидкость с любой глубины на поверхность.

Такие устройства работают либо как всасывающие насосы, расположенные на поверхности, либо как насосы, работающие под давлением из глубины водоносного слоя.

В этой статье рассматриваются глубинные насосы.

Общая характеристика водяных помп

Глубинные скважинные или погружные насосы — это насосы, которые сконструированы таким образом, что изделие может быть вставлено непосредственно в обсадную трубу водоносного горизонта.

Они находятся ниже поверхности воды в течение всего времени работы и соединены с поверхностью только трубой или подъемным шлангом и питающим кабелем.

Чтобы удержать насос на нужной глубине и облегчить его извлечение, к обсадной трубе крепится кабель, другой конец которого прикрепляется к оголовку скважины.

Устройство и принцип работы

Глубинные насосы для водяных скважин состоят из одинакового набора компонентов независимо от их конструкции. Все они имеют электродвигатель в водонепроницаемом корпусе.

Механическая часть состоит из рабочего колеса, которое может быть одним или несколькими вращающимися в воде рабочими колесами, турбиной, парой винтов или мембраной. Защита от попадания твердых частиц обеспечивается фильтрами.

Поток воды под давлением, создаваемый крыльчаткой, направляется к выпускному патрубку и затем по водопроводной трубе на поверхность. Для предотвращения обратного течения водяного столба при остановке насоса на выходе установлен клапан.

Эффективность работы насоса зависит от эффективности взаимодействия рабочего колеса с жидкой средой.

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Основное назначение глубинных насосов — перекачивание жидкой среды из подземного источника и дальнейшая ее транспортировка в систему труб на определенной высоте. Данный вид гидравлической техники используется в различных системах, например, в системах автономного водоснабжения и канализации, ирригационных системах и т.д.

В зависимости от сферы применения, погружные насосы можно классифицировать следующим образом:

устройствам промышленного назначения, которые за счет высокой мощности способны поднимать перекачиваемую ими жидкость с глубины, доходящей до 1000 метров (такое оборудование отличается значительными размерами и используется в различных отраслях промышленности);
погружным насосам бытового назначения, применяемым для обеспечения эффективной работы систем автономного водоснабжения загородных домов и дач, а также для функционирования оросительных систем (погружные насосы этого типа отличаются компактными размерами и достаточно высокой мощностью).

Схема подключения погружных насосов

При установке в скважине различают погружные насосы со штангами и погружные насосы без штанг. Ко второму типу относятся, в частности, электроцентробежные насосные агрегаты (ЭЦН).

Штанговый насос представляет собой гидравлическую машину, в которой приводной двигатель расположен снаружи скважины в грунте, а в перекачиваемую жидкость погружена только всасывающая часть. Руки используются для передачи тяги, создаваемой приводным двигателем, на всасывающую секцию.

Скважинные штанговые насосы

В бесштанговых насосах приводной двигатель находится в том же корпусе, что и всасывающая часть, и погружается в перекачиваемую жидкость вместе с всасывающей частью. Эти погружные насосные установки наиболее широко используются, поскольку они проще в установке и эксплуатации.

Существуют также различные типы погружных насосных агрегатов в зависимости от их конструкции и принципа работы. Так, в зависимости от этих параметров различают погружные центробежные насосы и турбинные или вибрационные насосы.

Погружной центробежный насос — это устройство, основным рабочим органом которого является рабочее колесо, установленное на валу с приводом от электродвигателя. Когда рабочее колесо вращается, жидкость во внутренней камере под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам внутренней камеры, в результате чего жидкость выбрасывается в напорный патрубок. В то же время в центральной части камеры образуется воздух для разбавления, который высасывает новую порцию перекачиваемой жидкости из бурильной трубы.

Погружной буровой насос Giglex

Для предотвращения попадания твердых частиц, содержащихся в перекачиваемой жидкости, внутрь центробежного погружного насоса, эти устройства должны использоваться в дополнение к фильтру грубой очистки, установленному в подающей линии. Основной недостаток центробежных насосов, которые можно использовать круглый год, заключается в том, что они достаточно дороги по сравнению с вихревыми насосами.

Конструктивные особенности глубинных насосов

Конструкция и дизайн глубинного насоса во многом определяются принципом работы и типом гидромотора привода. Перекачиваемая жидкость подается по специальной трубе в питающий ствол или скважину. Приводной двигатель, расположенный на определенной глубине, приводится в движение с помощью электрического кабеля, заключенного в защитный кожух.

Конструкция центробежного бурового насоса состоит из двух основных частей:

приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
непосредственно саму насосную часть оборудования.

Структура центробежного бурового насоса

Если приводной двигатель насоса является встроенным, то он обычно устанавливается в нижней части устройства. Вход может быть как сверху, так и снизу корпуса насоса. Предпочтительнее забирать перекачиваемую жидкость из нижней части обсадной трубы, так как это позволяет очистить глубокую часть скважины от накопившегося ила и песка. Погружные насосы охлаждаются жидкой средой, в которой они находятся, что очень практично. Это защищает данные устройства от перегрева, который может быстро вывести их из строя. Центробежные погружные насосы сложнее вибрационных, но они надежнее, мощнее и имеют более длительный срок службы.

Подвеска насоса должна выдерживать вес, в 5-10 раз превышающий вес насоса.

Основными компонентами вихревых насосов являются корпус, специальный поршень, приводной двигатель и вибратор. Вибратор является самой сложной частью конструкции и состоит из фитинга, резинового буфера и регулировочных шайб. Вибрационный насос оснащен резиновым демпфером, который сжимается и разжимается во время работы насоса.

Погружная насосная установка оснащена фильтром грубой очистки, который защищает внутреннюю часть погружного насоса от твердых частиц в перекачиваемой среде. Для повышения эффективности работы погружной насосной установки и защиты ее от негативных воздействий используются различные датчики, автоматически останавливающие насос в случае возникновения нештатных ситуаций (чрезмерное количество грязи и песка в перекачиваемой жидкости, падение уровня воды в скважине и т.д.).

Это интересно: Виды водопроводных труб и их преимущества и недостатки

Как выбрать погружной насос ↑

Даже самый дорогой и мощный погружной насос не принесет вам пользы, если вы выберете его по ошибке. Если у вас нет достаточного опыта в водоснабжении, лучше доверить выбор насоса профессионалам. При покупке насоса необходимо учитывать все параметры:

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

На основании этих данных рассчитываются необходимые характеристики:

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

Важно! Важно: Не стоит выбирать мощность по принципу «чем больше, тем лучше». Слишком большое давление не всегда полезно для системы водоснабжения.

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 водопровода следует добавлять 1 метр потери давления. Если в вашем доме есть система фильтров, умножьте потери на два.

Видео: практические рекомендации от профи ↑

Из видеоролика вы получите полное представление о том, как работает погружной насос, как его выбрать и установить в скважине.

Помимо важных нюансов, есть и конструктивные особенности, которые облегчают его использование. Например, длинный изолированный кабель позволяет использовать электродвигатель в любых погодных условиях, а датчики «сухого хода» предотвращают поломку. Удачи вам в покупке!

Характеристики оборудования и советы при выборе

Эффективность использования глубинного насоса зависит от того, насколько он соответствует конкретным требованиям владельца оборудования. Существует несколько важных параметров, которые необходимо учитывать при выборе насоса.

Давление потока

От этой характеристики зависит напор потока по всей длине водопровода. Она определяется расчетным путем.

Производительность

Измеряется расходом воды в час. Она определяется расходом воды, необходимым для удовлетворения расчетного спроса.

Арматура.

Аксессуары или фитинги используются для управления, автономной работы системы и защиты насоса в случае аварийной ситуации.

Для подбора такого оборудования также необходимо определить: высоту (глубина погружения оборудования + расстояние от самой высокой точки водозабора в доме); расход — зависит от количества потребителей и определяется по таблице ниже; напор глубинного насоса — параметр, необходимый для того, чтобы из крана лилась струя толще струны; мощность оборудования.

Для расчета мощности целесообразно использовать эти стандартные значения.

Потребитель	Расход л/мин	Расход м 3 /час
Умывальник	10	0,6
Ванна	18	1,08
Душ	12	0,72
Унитаз, биде	7	0,42
Стиральная машина	12	0,72
Мойка на кухне	12	0,72
Посудомоечная машина	8	0,48

Общая подача — это сумма подач для каждого потребителя.

Подводя итог вышесказанному, перечислим для сравнения некоторые глубинные насосы и их характеристики

Марка	Подача, л/ча с	Напор, м	Мощность, Вт
Водолей	1800	27	400
Водомет	3300	35	460
Belamos SP	2000	90	800
Каскад	2700	50	250
Aquario ASP 1	2800	67	550

Бренд

Определяется репутацией производителя и условиями гарантии. Узнаваемость бренда является не только гарантией качества, но и напрямую влияет на стоимость бренда. Стоит убедиться, что отечественные производители предлагают высококачественное оборудование для дайвинга.

Цена и источники поставки глубинных насосов

Цена часто определяется дополнительными опциями, которые не всегда необходимы. Выбирая глубинный насос для скважины, следует выбирать модель, оснащенную только теми функциями, которые необходимы в процессе эксплуатации.

Устройство

Конструктивные особенности погружных насосов определяются принципом работы и типом используемого электродвигателя.

Центробежный колодезный насос состоит из двух частей — внутреннего или внешнего приводного двигателя и целевой части устройства. Жидкость всасывается через трубу, которая ведет вниз к источнику воды. Приводной двигатель расположен на определенной глубине. К нему подводится электрический кабель, который защищен специальным кожухом.

Принцип работы основан на центробежной силе, действующей на гибкую мембрану, которая деформируется, создавая вакуум, подающий воду в специальную камеру. При этом используется пружинный механизм, мембрана возвращается в исходное положение, клапаны закрывают входное отверстие, и вода вытекает.

Это интересно: Кессон для скважины: что это такое и для он чего нужен. Кессон для скважины что это.

Погружные насосы помещают под перекачиваемую жидкость, чтобы жидкость можно было всасывать с большой глубины. Это обеспечивает охлаждение компонентов, что гарантирует бесперебойную работу насосов, а также позволяет всасывать газообразные жидкости.

Центробежные погружные насосы бывают с индикаторами воды и воздуха. Одни работают при заполнении водой, другие — воздухом. Они делятся на одноступенчатые и многоступенчатые насосы. Последние создают более высокое давление воды, чем остальные, что значительно повышает эффективность данного типа устройств.

В моделях с вибрационным оборудованием жидкость подается через нижнюю часть обсадной трубы, что необходимо для защиты части скважины от скопления песка и грязи. Конструкции глубинных центробежных насосов являются самыми сложными из всех, но в эксплуатации они обеспечивают высокое качество и надежность.

Вихревые насосы оснащены специальным вибрирующим элементом, который позволяет перекачивать воду. Они работают по принципу индукции двух токов, отсюда и их название.

Все погружные насосы оснащены предварительным фильтром, который защищает внутреннюю часть корпуса от твердых частиц. Как правило, все погружные насосы оснащены автоматическими датчиками, которые могут в любой момент остановить процесс перекачки в случае неисправности, перегрева или сбоя в работе.

Погружной насос устанавливается в скважине, колодце или другом водоеме на дачах и в частных домах.

Для его установки не нужно быть специалистом. Устройство довольно просто установить и использовать постоянно. Если все сделано правильно, насос практически не требует обслуживания и ремонта.

Частное бытовое водоснабжение активируется простым подключением кабеля питания к электросети, и вода сразу же поступает в водосток, в дом или в точку полива.

Насосы для сточных вод — это канализационные насосы, которые используются для перекачки сточных вод. Они устанавливаются вместе с канализационной насосной системой в больших зданиях, ресторанах, магазинах, подвалах зданий и подобных объектах. Они представляют собой небольшой агрегат со встроенным насосом.

Они оснащены специальным измельчителем, который облегчает удаление отходов. Сами насосы обладают всеми преимуществами автономной работы, включая самодиагностику, а также работу в сложных ситуациях.

Производители

Многие современные российские компании производят бытовые и промышленные насосы. Рынок постоянно обновляется новыми брендами. Насосы различных конструкций пользуются большим спросом не только в России, но и в других странах мира. Основным преимуществом данного вида продукции является то, что их стоимость намного ниже зарубежных аналогов, а по качеству они не отстают. Поэтому их рейтинг на рынке данного вида продукции всегда высок.

Насосы российских производителей достаточно просты по устройству, приемлемы по цене и качеству. Большим преимуществом для них является гарантийное обслуживание, которое включает в себя монтаж и сервисное обслуживание оборудования. Качество насосов обусловлено использованием надежного отечественного сырья.

Среди наших производителей хорошо зарекомендовали себя такие производители, как «Джилекс», «Пинский экспериментально-механический завод», «Ливгидромаш», которые успешно специализируются на выпуске данного оборудования уже много лет. Продукция этих предприятий имеет все необходимые сертификаты качества.

ОАО «Пинский экспериментально-механический завод» является одним из лидеров отечественного насосного производства. Его продукция полностью интегрирована с аналогами рынка данной продукции.

Компания «Джилекс» является одной из ведущих компаний на этом рынке уже более двадцати лет. ОАО «ГМС Ливгидромаш» — один из крупнейших российских производителей насосного оборудования. Благодаря инновационному подходу, этот производитель занимает одну из лидирующих позиций в области производства отечественных насосов.

На рынке данной продукции также можно встретить следующих производителей.

Подбор насосов с учетом принципа работы

Схема строения насоса «Водомет».

Конструкция погружного насоса может быть различной в зависимости от принципа работы. Существуют вибрационные и центробежные насосы, которые отличаются по своим характеристикам. Все вибрационные скважинные насосы, которые устанавливаются в скважине, характеризуются следующими особенностями:

Они устойчивы к загрязнениям окружающей среды, что делает возможным и использование его для любого типа почвы.

Модельный ряд устройств разнообразный.

Стоимость вибрационного устройства не так высока, часто электрический кабель для насоса стоит больше, чем сам насос.

Однако есть и некоторые недостатки, о которых не стоит забывать:

Пропускная способность насоса этого типа невысокая.

Надежность и долговечность не могут похвастаться ничем особенным, сроки эксплуатации вибрационного насоса небольшие.

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 благодаря своему высокому КПД, что позволяет приобрести более дешевый агрегат с несколько меньшей производительностью. Центробежные насосы могут быть многоступенчатыми. Это позволяет доводить воду до более высокого уровня давления и имеет гораздо большую производительность.

Обслуживание агрегатов также просто, как и использование, но агрегаты этого типа особенно подвержены загрязнению, поэтому необходимо использовать дополнительные фильтры. Стандарт загрязнения центробежного насоса — до 150 г/куб. см, но существуют специальные насосы, которые могут работать при уровне загрязнения 20 кг/куб. см. Стоимость этого оборудования высока, и такие насосы не подходят для небольших скважин.

Использование глубинного насоса для скважин требует тщательного подбора оборудования. Необходимо понять, что именно представляет собой насос, какие рабочие характеристики для него характерны. Все используемые сегодня погружные насосы можно разделить на центробежные и вибрационные, которые могут отличаться и по другим параметрам.

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

Глубинные насосы предназначены для перекачки жидкостей (обычно воды с примесями) со средней или большой глубины. В быту они используются в колодцах или родниках для откачки воды из песчаных или известковых водоносных горизонтов.

Владельцы обычно оснащают свои скважины автоматическими элементами, которые позволяют создать автономную систему водоснабжения.

В отличие от насосной станции, такая система располагается на открытом воздухе, а элементы управления устанавливаются в специальном месте с учетом специфики ее работы.

Принцип работы

Чтобы система функционировала оптимально, ее необходимо правильно подобрать, что, в свою очередь, требует знакомства с механизмом работы системы.

Глубинные насосы для скважин должны обеспечивать уровень воды, удовлетворяющий все потребности пользователя, но не превышающий предел, который может обеспечить конкретный источник.

Хотя такие насосы и называются глубинными, они не погружаются глубже 20 метров.

Это значение считается предельным из-за среднего соотношения между динамическим и статическим уровнем воды, кроме того, не стоит забывать об изоляции, которая напрямую влияет на стоимость устройства.

Как выбрать глубинный насос для скважины – определяемся сами

При выборе насоса, способного поднимать воду с глубины, необходимо соблюдать определенные правила. Помимо всего прочего, нужно учитывать технические характеристики устройства. К наиболее важным параметрам относятся:

Мощность насоса – глубинные приборы уже сами по себе достаточно мощные устройства. Как правило, этот показатель оборудования не падает ниже отметки в 1,5 кВт. Этого вполне хватит для перекачивания воды из источников, глубиной до 30 м;

Производительность – делая расчет этого показателя нужно учесть, что семья из 4 человек в среднем потребляет примерно 200 л. воды в сутки. Следовательно, лучше покупать насос, способный перекачивать минимум 50 л/мин. Такая производительность позволит запастись водой для различных бытовых нужд и полива огорода;

Наличие встроенной защиты – насос обязательно должен иметь поплавковый выключатель, реле давления или реле протока воды. Эти приборы существенно продлят сроки эксплуатации агрегата;

Размер водного источника – каждый водяной насос глубинный имеет свои габариты и вес. Если диаметр скважины не большой, то и агрегат должен быть соответствующих размеров, чтобы владелец имел возможность спокойно погрузить его в воду;

Напор насоса – при расчете необходимо учесть, что 1 метр по вертикали равен 10 метрам по горизонтали. К указанным в паспорте насосов показателям напора нужно прибавить еще 30 метров. Таким образом, если глубина скважины составляет 40 метров, то создаваемый агрегатом напор должен составлять минимум 70–80 м.

Большое значение имеет и способ охлаждения устройства. Лучше всего приобретать насосы, двигатели которых охлаждаются рабочей жидкостью. Такие агрегаты не требуют специального обслуживания и частых проверок, так как работают практически полностью автономно.

Как провести воду из скважины в дом с глубинным насосом?

После того как вы купили подходящий насос, можно приступать к организации водоснабжения от источника воды. Вам понадобятся трубы для подачи воды из скважины в ваш дом. Диаметр труб должен составлять 25-32 мм. Эксперты советуют покупать пластиковые трубы, поскольку они не ржавеют и легко гнутся. Затем трубы погружаются в землю на глубину 30-50 см. Для монтажа водопровода своими руками вам также понадобится септик. Чтобы облегчить обслуживание, необходимо приобрести дренажный насос.

После того как вы подготовите все необходимое, можно приступать к работе. Последовательность действий следующая:

В первую очередь нужно оснастить выходящую из скважины трубу оголовком;

Далее необходимо произвести монтаж кессона. Для этого потребуется выкопать рядом со скважиной яму и поместит внутрь нее пластиковый контейнер;

После этого нужно произвести установку насоса в скважину. Для этого на его патрубок необходимо натянуть шланг и надежно закрепить его металлическим хомутом. После этого шланг, кабель и страховочный трос обвязываются изолентой с шагом в 1,2 м. Затем корпус насоса обвязывается стальным тросом, а сам агрегат опускается в воду. При монтаже устройство не должно раскачиваться, иначе удар о стенку вызовет неисправности насоса;

Далее необходимо провести подключение шланга к проложенным под землей трубам. Все стыки необходимо обработать герметиком и обвязать ФУМ лентой;

Прежде, чем закапывать вырытые траншеи, следует проверить подачу воды. Для этого нужно на некоторое время запустить мотор и понаблюдать за количеством вытекающей из труб воды. Если производительность насоса не падает, можно закапывать траншеи.

Очень важно не повредить устройство, когда вы опускаете его в яму. Делать это нужно очень медленно и осторожно. В противном случае может потребоваться дорогостоящий ремонт или полная замена глубинного насоса.

Как подключить глубинный насос к гидроаккумулятору?

Дачники и частные лица часто задаются вопросом, как правильно подключить насос и аккумулятор в единую систему. Для начала необходимо внимательно изучить электрическую схему. Принцип «насос — ключ — аккумулятор — бак — датчик давления» является самым простым и долговечным. Он редко нуждается в ремонте, не требует обслуживания, не нуждается в частой проверке и работает полностью автономно. Суть этой системы заключается в том, что насос закачивает воду в систему, которая соединена с аккумулятором давления. За правильную работу насоса отвечает датчик давления в конструкции.

Если принцип работы накопительного бака для воды у большинства новичков не вызывает вопросов, то на практике установка и подключение к системе водоснабжения оказывается гораздо сложнее.

По сути, накопительный бак для воды представляет собой емкость, заполненную водой. Несмотря на свою простую конструкцию, он играет важную роль в водоснабжении частного дома. По этой причине его следует устанавливать с особой тщательностью, стараясь избегать шума и вибрации.

Для надежного крепления бака к полу необходимо использовать специальный стержневой механизм, а для поглощения вибраций — толстые резиновые уплотнители. Напорный бак подключается к трубопроводу с помощью резиновых переходников.

С новым баком следует соблюдать особую осторожность. Вода должна поступать в бак под низким давлением, чтобы мембрана, заклинившая во время хранения, медленно возвращалась в нормальное рабочее состояние. После подключения и заполнения водой накопительного бака его следует сначала испытать при низком давлении. Затем давление следует постепенно повышать до тех пор, пока система водоснабжения не будет функционировать нормально.