Погружной насос для глубоких скважин
Что такое глубинный погружной насос?
Глубинный погружной насос для скважины - это длинное устройство в форме цилиндра, расположенное под водой, глубоко в скважине, как следует из названия, и помогающее нагнетать воду в наземный резервуар. Давление окружающей воды облегчает движение воды через насос. Производители погружных насосов для глубоких скважин оснащают их двигателями с высоким пусковым моментом, чтобы помочь разрыхлить минеральные отложения, которые могут прилипнуть к движущимся частям насоса. Глубинные погружные насосы можно использовать практически в любой скважине, независимо от того, насколько она глубока или неглубока. Когда двигатель включается, вода поступает в насос, который выталкивает ее на поверхность и помещает в накопительный бак, где она будет храниться до тех пор, пока не понадобится. Глубинные погружные насосы подходят для перекачивания чистой воды для различных целей, таких как бытовое водоснабжение, ирригация и системы водоснабжения небольших населенных пунктов. Глубинные погружные насосы водонепроницаемы, долговечны, самовсасывающие, энергоэффективны, не подвержены кавитации и не требуют особого обслуживания.
Рисунок: иллюстрация конфигурации погружного насоса для глубокой скважины
Компоненты глубинного погружного насоса
Электрический двигатель
Глубинный погружной насос может работать как с однофазным (230 В), так и с трехфазным двигателем (400 В). Электродвигатель обеспечивает механическую энергию для работы насоса. Он герметично закрыт и плотно прилегает к корпусу насоса. Производители глубоководных погружных насосов также оснащают электродвигатель устройством защиты, отключающим насос в случае возникновения заминки.
Электрический кабель
Электрический кабель предназначен для подачи питания к погружному насосу глубокой скважины. В зависимости от конструкции двигателя электрические кабели могут состоять из двух или трех силовых кабелей.
Корпус насоса
Корпус - это внешняя оболочка насоса, которая герметична для сохранения давления и защиты от утечки жидкости. Он содержит внутренние компоненты насоса, помогает преобразовать кинетическую энергию в напор, а также направляет воду внутрь и наружу насоса. Корпус насоса может быть изготовлен из различных материалов, включая чугун, литую сталь, нержавеющую сталь, легированную сталь и т. д.
Вал
Вал - это вращающийся массив из нержавеющей или углеродистой стали, опирающийся на подшипники и несущий рабочее колесо. Производители погружных насосов для глубоких скважин делают вал таким, чтобы он выдерживал большие нагрузки и вибрации во время работы насоса.
Подшипники
Основная задача подшипников - поддерживать ротор и вал и правильно выравнивать их относительно неподвижных концов под действием радиальных и осевых сил. Кроме того, они уменьшают трение между вращающимся валом и статором и сдерживают относительное движение ротора в сборе.
Рабочее колесо
Рабочее колесо состоит из лопастей, изогнутых назад, и вращается на валу электродвигателя. Его основная функция - перемещение жидкости через насос за счет увеличения ее кинетической энергии и давления. Рабочие колеса различаются по конструкции и могут быть открытыми, полуоткрытыми или закрытыми.
Клапаны
Глубинный погружной насос также оснащен различными типами клапанов, которые помогают в работе насоса. К таким клапанам относятся перепускные клапаны, дренажные клапаны и шаровые краны.
Рисунок: Компоненты погружного глубинного насоса
Как работает погружной глубинный насос?
Погружной насос для глубокой скважины выталкивает воду вверх через трубу, подсоединенную к одному концу насоса. Насос преобразует электрическую энергию в механическую, а затем в кинетическую и энергию давления жидкости. Когда двигатель включается, рабочее колесо насоса вращает воду, предварительно заполненную в корпусе насоса, придавая жидкости высокую кинетическую энергию и скорость. Затем рабочее колесо выбрасывает воду в улитку, где скорость жидкости уменьшается из-за постепенно увеличивающегося пути потока, поскольку высокая скорость жидкости преобразуется в высокое статическое давление. Наконец, вода выходит из насоса под повышенным давлением, которое помогает вытолкнуть ее на поверхность и направить поток в заданное место через напорные патрубки.
Рисунок: Работа глубинных погружных насосов
Типы глубинных погружных насосов
Глубинный погружной насос из нержавеющей стали
Глубинный насос из нержавеющей стали изготовлен из нержавеющей стали марки 304, которая отлично противостоит ржавчине и коррозии в подводных условиях. Производители глубинных погружных насосов оснащают устройство встроенным обратным клапаном, чтобы повысить его пригодность для домашнего и промышленного применения. Глубинный погружной насос из нержавеющей стали может обеспечить большой напор до 164 футов и максимальный расход 25 галлонов в минуту.
Рисунок: Глубинный погружной насос из нержавеющей стали.
Одноступенчатый глубинный погружной насос
Одноступенчатый глубинный погружной насос состоит из одного рабочего колеса, вращающегося на валу в насосной камере и предназначенного для нагнетания давления и выталкивания жидкости на поверхность при использовании двигателя. Этот насос имеет самую простую конструкцию среди глубинных погружных насосов. Поэтому он менее затратен и прост в приобретении.
Рисунок: Одноступенчатый глубинный погружной насос.
Многоступенчатый глубинный погружной насос
Многоступенчатый глубинный погружной насос имеет более двух рабочих колес, закрепленных на одном валу и расположенных в различных камерах насоса, установленных последовательно. Каждая отдельная камера и рабочее колесо представляют собой одну ступень насоса. В первую ступень насоса вода поступает под давлением всасывания, а выходит из последней ступени под повышенным давлением. Многоступенчатый глубинный погружной насос может генерировать большую мощность и статическое давление при использовании двигателя меньшего размера, тем самым потребляя меньше энергии. Он также может обеспечить более высокое давление и расход воды по сравнению с одноступенчатым аналогом.
Рисунок: Многоступенчатый глубинный погружной насос.
Области применения глубинных погружных насосов
Глубинные погружные насосы широко используются для перекачивания чистой воды из глубоких скважин в бытовых, гражданских и промышленных целях. В основном их можно встретить на фермах, заводах, железных дорогах, шахтах, в системах водоснабжения и напорных системах. Они также используются в реках, водохранилищах, каналах и других водоподъемных сооружениях. Их типичное применение включает следующее:
- Глубинные погружные насосы используются для подъема воды из глубокой подземной скважины в наземные резервуары или очистные сооружения.
- Они используются для бытового и ирригационного водоснабжения.
- Они используются для решения насосных задач в коммунальном хозяйстве
- Они используются для обезвоживания шахт.
- Они используются в домашних кранах для обеспечения бесперебойной подачи воды в дом и резервуары.
Преимущества глубинного погружного насоса
- Погружные глубинные насосы очень универсальны в применении.
- Они требуют минимального обслуживания.
- Они могут работать с водой с содержанием песка до 150 г/м3, поскольку производители глубинных насосов оснащают их плавающими рабочими колесами.
- Они не вызывают кавитации, поскольку исключают скачки давления при прохождении воды через насос.
- Насосы более эффективны для глубоких скважин и опускаются на несколько сотен футов по сравнению со струйными насосами.
- Они обеспечивают длительный срок службы.
- Они имеют надежную конструкцию, просты в эксплуатации и установке.
- Насосы обеспечивают постоянную подачу воды даже в засушливые сезоны.
- Они не требуют грунтовки, так как погружаются в воду.
- Они обеспечивают постоянное давление воды.
- Они могут перемещать воду на большие расстояния.
- Они энергосберегающие благодаря сниженному потреблению энергии. Кроме того, в процессе перекачки используется сила тяжести, поэтому они не потребляют энергию для забора воды в насос.
Недостатки глубинного погружного насоса
- Глубинные погружные насосы сложнее по конструкции и, соответственно, дороже поверхностных.
- Они не подходят для абразивных жидкостей и воды, содержащей тяжелые отложения.
- Отремонтировать насос не так-то просто. Ремонт насоса предполагает его извлечение из скважины на поверхность, что может увеличить расходы на ремонт.
- Уплотнения насоса могут корродировать в течение длительного времени работы насоса, что приводит к его протечке.
- Поскольку двигатель герметично закрыт, его разборка и ремонт часто затруднены.
Поиск и устранение неисправностей глубинного погружного насоса
Двигатель не работает
- На панель управления не подается питание. Проверьте наличие напряжения на панели с помощью вольтметра через входную клемму. Убедитесь, что соединения силовых кабелей соответствуют стандартам производителя глубинного погружного насоса.
- Вокруг погружного насоса глубокой скважины образовался сильный осадок. Осмотрите насос и удалите все отложения.
- В погружном насосе глубокой скважины оборван кабель питания. Осмотрите, отремонтируйте или замените силовой кабель.
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. При необходимости сбросьте автоматический выключатель. Осмотрите насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его.
- Имеются недостатки в проводке двигателя. Обратитесь к лицензированному продавцу глубинных погружных насосов, чтобы он проверил подключение проводки и устранил все неисправности.
Насос выдает нулевое давление
- Осадочный фильтр заблокирован. Осмотрите и очистите осадочный фильтр.
- Нагнетательная труба засорилась. Осмотрите и прочистите нагнетательную трубу.
- Напор нагнетания насоса недостаточен. Убедитесь в отсутствии препятствий или утечек в трубах. Убедитесь, что напор нагнетания насоса соответствует расчетным значениям системы, указанным производителем погружного глубинного насоса.
- Насос работает в обратном направлении. Обязательно поменяйте полярность двигателя. Убедитесь, что направление вращения двигателя соответствует направлению, указанному стрелкой на заводской табличке глубинного погружного насоса.
- Крыльчатка засорилась. Осмотрите и очистите крыльчатку от засорившегося материала.
Тепловая поездка
- Водолаз перегружен. Убедитесь, что насос потребляет нужное количество тока и напряжения.
- Слишком низкий напор насоса. Отрегулируйте напор насоса или установите регулирующий клапан для определения противодавления в соответствии с заданным значением.
- Слишком низкий уровень запорного устройства. Проверьте уровень стоп-переключателя по руководству производителя глубинного погружного насоса и отрегулируйте его соответствующим образом.
Низкий расход насоса
- Двигатель насоса вращается в обратном направлении. Обязательно поменяйте полярность двигателя.
- Избыточный зазор приводит к рециркуляции жидкости. Убедитесь, что в глубинном погружном насосе используются рабочие колеса правильных размеров.
- Крыльчатка сильно изношена. Осмотрите крыльчатку на предмет износа и при необходимости замените ее.
- Всасывание засорилось. Очистите всасывающий трубопровод от засорившегося материала.
- Нагнетательная труба заблокирована. Осмотрите и прочистите сливную трубу от засорения.
Насос перегревается
- Насос не полностью погружен в воду во время работы. Проверьте и при необходимости полностью погрузите насос в воду.
- Термостат установлен слишком высоко. Установите термостат на уровень температуры, указанный производителями глубинных погружных насосов.
- Вокруг насоса скопился тяжелый органический или минеральный материал. Осмотрите и очистите насос от налипшего материала.
- Система охлаждения обеспечивает недостаточный расход охлаждающей воды. Убедитесь, что система охлаждения работает правильно и без утечек.
Детектор утечки активирован
- Кабель детектора поврежден из-за износа или контакта с маслом. Осмотрите кабель детектора и при необходимости замените его. Перемотайте двигатель, если в него попала вода.
Резюме
Глубинный погружной насос - это длинное устройство в форме цилиндра, расположенное глубоко в скважине и помогающее нагнетать воду в наземный резервуар. Производители погружных насосов для глубоких скважин оснащают их двигателем с высоким пусковым моментом, чтобы помочь разрыхлить минеральные отложения, которые могут прилипнуть к движущимся частям насоса. Они выпускаются с однофазными или трехфазными двигателями, а также в одноступенчатых и многоступенчатых конфигурациях. Глубинные насосы могут быть изготовлены из различных материалов, включая чугун, литую сталь, нержавеющую сталь, легированную сталь и т. д. Глубинные погружные насосы идеально подходят для любых скважин, как глубоких, так и неглубоких. Они широко используются для перекачивания чистой воды из глубоких скважин для бытовых, гражданских и промышленных целей. Глубинные погружные насосы энергосберегающие, так как используют силу тяжести и давление окружающей воды, чтобы помочь в процессе перекачки. Они также могут работать с водой со значительным содержанием песка (150 г/м3), поскольку производители глубинных насосов оснащают их плавающими рабочими колесами.