Погружной скважинный насос
Что такое погружной скважинный насос?
Погружной скважинный насос - это насос, который должен быть постоянно погружен в скважину и приводится в действие с помощью погружного двигателя. Это типичный центробежный насос, поскольку он преобразует механическую энергию в гидравлическую, используя центробежную силу, действующую на жидкость. Двигатель насоса обычно жестко соединен с головкой насоса и может располагаться сверху или снизу насоса, в зависимости от области применения. Погружной скважинный насос имеет меньший диаметр и большую осевую длину, что позволяет использовать его в типичных скважинных условиях. В зависимости от требований к насосу различные его компоненты могут быть изготовлены из чугуна, легированной стали или пластика.. Погружные скважинные насосы в основном применяются для перекачивания скважинной воды для питья, орошения или пожаротушения. Производители погружных скважинных насосов выпускают агрегаты в одноступенчатом и многоступенчатом исполнении. Погружной скважинный насос очень экономичен, особенно при большой глубине установки, так как имеет компактную конструкцию.
Рисунок: иллюстрация конфигурации погружного скважинного насоса
Компоненты погружного скважинного насоса
Электрический двигатель
В погружном скважинном насосе используется электродвигатель с короткозамкнутым ротором, который герметично закрыт и не пропускает воду внутрь и не вызывает повреждений. Электродвигатель является источником механической энергии в погружном скважинном насосе. Производители погружных скважинных насосов также оснащают их встроенным устройством защиты, которое помогает отключить насос в случае возникновения каких-либо проблем.
Корпус насоса
Корпус - это внешняя оболочка насоса. Он имеет герметичную конструкцию для удержания давления и защиты от утечек. В корпусе насоса размещены рабочее колесо, вал, корпус подшипника и другие внутренние компоненты. Он также направляет перекачиваемую жидкость в насос и из него через напорный трубопровод. Производители погружных скважинных насосов различают корпуса насосов в основном по конструкции, и корпус насоса может быть как радиально разъемным, так и аксиально разъемным. В зависимости от требований к применению корпус насоса может быть изготовлен из чугуна, легированной стали или пластика.
Вал
Вал - это часть ротора, поддерживающая рабочее колесо и перемещающаяся на подшипниках. Производители погружных скважинных насосов для воды изготавливают вал из нержавеющей и углеродистой стали, что позволяет преодолевать вибрации и большие нагрузки во время работы насоса.
Рабочее колесо
Рабочее колесо состоит из лопастей, изогнутых назад, и вращается на валу электродвигателя. Оно перемещает жидкость через насос, увеличивая ее кинетическую энергию и давление. Рабочее колесо может быть открытого, полуоткрытого или закрытого типа.
Подшипники
Основная задача подшипников - поддерживать вал или крыльчатку и правильно выравнивать их относительно неподвижных концов под действием радиальных и осевых сил. Они также помогают уменьшить трение между вращающимся валом и статором и сдерживают относительное движение ротора в сборе.
Электрический кабель
Электрический кабель предназначен для подачи питания к погружному скважинному насосу. Погружные насосы для грязной воды могут иметь два или три кабеля питания в зависимости от конструкции двигателя.
Труба для доставки
Основное назначение напорной трубы - подача жидкости в нужную область. Напорная труба имеет два конца, один из которых подключается к выходу насоса, а другой доставляет воду в нужное место.
Клапаны
Погружной скважинный насос также содержит различные клапаны, которые помогают управлять насосом. К таким клапанам относятся перепускные клапаны, дренажные клапаны и шаровые краны.
Рисунок: Компоненты погружного скважинного насоса
Как работает погружной скважинный насос?
Погружной скважинный насос перекачивает воду с большой глубины в накопитель на поверхности. В процессе работы насоса происходит преобразование электрической энергии в механическую, а затем в кинетическую и энергию давления жидкости. Когда двигатель включается, рабочее колесо насоса вращает воду внутри корпуса насоса, придавая жидкости высокую кинетическую энергию. Затем рабочее колесо выбрасывает воду в улитку, где повышенная скорость жидкости преобразуется в высокое статическое давление, поскольку скорость жидкости уменьшается из-за постепенно увеличивающегося пути потока. Возникающий при этом высокий напор помогает выталкивать жидкость на поверхность и транспортировать ее в заданное место через напорные патрубки.
Типы погружных скважинных насосов
Одноступенчатый погружной скважинный насос
Одноступенчатый погружной скважинный насос состоит из одного рабочего колеса, вращающегося на валу в насосной камере и предназначенного для нагнетания давления и выталкивания жидкости на поверхность при помощи электродвигателя. Это наиболее простая конструкция погружного скважинного насоса, поэтому он дешевле и проще в приобретении. Однако он производит меньше энергии по сравнению с многоступенчатым насосом.
Рисунок 1: Одноступенчатый погружной скважинный насос.
Многоступенчатый погружной скважинный насос
Многоступенчатый погружной скважинный насос состоит из более чем двух рабочих колес, размещенных в разных камерах насоса, установленных последовательно или цепочкой. Перекачиваемая жидкость всасывается в первую камеру (ступень) под давлением всасывания и выходит из последней камеры под повышенным давлением. Многоступенчатый погружной скважинный насос может работать в более высоких диапазонах давления и расхода, чем одноступенчатый аналог. Многоступенчатый погружной скважинный насос также может генерировать большую мощность и статическое давление с помощью двигателя меньшего размера, тем самым потребляя меньше энергии.
Рисунок 1: Многоступенчатый погружной скважинный насос.
Области применения погружного скважинного насоса
Основные области применения погружных скважинных насосов - ирригация, строительные котлованы, подземные горные разработки, коммунальное водоснабжение и геотермальные электростанции. Обычно они используются следующим образом:
- Они используются для перекачивания скважинной или подземной воды с большой глубины в резервуары.
- Они используются в установках для бурения глубоких скважин и морских буровых установках.
- Они используются для подачи воды при пожаротушении.
- Они используются для перекачки воды в городском водоснабжении.
- Они также используются в геотермальной энергетике и глубоководной добыче.
- Они также используются для обезвоживания шахт.
- Они используются для расчистки строительных котлованов.
Преимущества погружного скважинного насоса
- Погружной скважинный насос предотвращает возникновение кавитации в компонентах насоса, поскольку исключает скачки давления жидкости при ее прохождении через насос.
- Погружные скважинные насосы потребляют меньше энергии, поскольку для забора жидкости без всасывающей линии они полагаются на атмосферное давление. Поэтому, в отличие от всасывающих насосов, погружные скважинные насосы не тратят энергию на забор жидкости в насос.
- Они изготовлены из коррозионностойкого материала и имеют длительный срок службы.
- Погружной скважинный насос более эффективен и надежен при перекачивании воды из глубины земли, чем другие насосы.
- Они имеют прочную конструкцию, просты в установке и эксплуатации.
- Они требуют минимального обслуживания.
- Они являются самовсасывающими. Погружной скважинный насос работает под поверхностью воды, и пользователю не нужно заправлять насос перед регулярной работой вручную.
- Они работают бесшумно, поскольку находятся в перекачиваемой жидкости.
- Они отлично подходят для больших объемов воды и широкого диапазона скоростей потока.
- Производители погружных скважинных насосов могут подобрать насос для работы с водой, содержащей значительное количество взвешенных твердых частиц.
- Погружной скважинный насос имеет минимальный риск перегрева, поскольку перекачиваемая жидкость окружает его, способствуя охлаждению двигателя насоса.
Недостатки погружного скважинного насоса
- Погружные скважинные насосы располагаются на большой глубине под поверхностью и могут быть труднодоступны для ремонта и обслуживания. Эта проблема может привести к тому, что насос будет долгое время работать без регулярного осмотра.
- Во избежание перегрева насос должен быть погружен в перекачиваемую среду. Работа всухую может привести к повреждению устройства.
- Уплотнения насоса могут корродировать в течение длительного времени работы насоса, что приводит к его протечке.
- Использование механических уплотнений также затрудняет разборку двигателя насоса для ремонта.
- Погружные скважинные насосы сложнее и дороже, чем насосы для неглубоких скважин.
Поиск и устранение неисправностей погружного скважинного насоса
Двигатель не работает
- В погружном скважинном насосе оборван кабель питания. Осмотрите и при необходимости замените кабель питания.
- На панель управления не подается питание. С помощью вольтметра проверьте входное напряжение сети на панели. Убедитесь, что подключение кабеля питания соответствует руководству производителя погружного скважинного насоса.
- Вокруг насоса образовался сильный осадок. Осмотрите погружной насос и удалите все отложения.
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. При необходимости сбросьте автоматический выключатель. Осмотрите насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его.
- В электропроводке двигателя имеются недостатки. Обратитесь к лицензированному специалисту-электрику для проверки состояния электропроводки насоса и устранения любых неисправностей.
Насос дает небольшое разряжение или не дает его вовсе.
- Насос работает в обратном направлении. Обязательно поменяйте полярность двигателя. Убедитесь, что направление вращения двигателя соответствует инструкции производителя погружного скважинного насоса.
- Нагнетательная труба засорилась. Осмотрите и прочистите нагнетательную трубу.
- Рабочее колесо загрязнено или засорено. Очистите насос внутри и удалите грязь или засоряющий материал с крыльчатки.
- Напор на выходе насоса недостаточен. Убедитесь, что напор на выходе насоса соответствует расчетным значениям системы, предоставленным производителем погружного скважинного насоса.
Тепловая поездка
- 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 погружного скважинного насоса и выполните необходимые настройки.
- Слишком высокая плотность или вязкость жидкости. Убедитесь, что насос соответствует условиям эксплуатации. Также убедитесь, что все клапаны открыты.
- Привод перегружен. Убедитесь, что насос потребляет нужное количество тока в соответствии с техническими характеристиками погружного насоса.
Низкий расход насоса
- Избыточный зазор приводит к рециркуляции жидкости. Убедитесь, что рабочее колесо имеет правильный размер в соответствии с руководством производителя погружного скважинного насоса.
- Крыльчатка сильно изношена. Осмотрите крыльчатку на предмет износа и при необходимости замените ее.
- Двигатель насоса вращается в обратном направлении. Поменяйте полярность двигателя.
- Нагнетательная труба заблокирована. Осмотрите и прочистите сливную трубу от засорения.
- Всасывание засорилось. Очистите всасывающее отверстие от мусора.
Детектор утечки активирован
- Кабель детектора поврежден в результате износа, повреждения или контакта с маслом. Проверьте кабель детектора и замените его.
Насос перегревается
- Проблема с электрической системой. Проверьте проводку и соединения, чтобы убедиться, что все компоненты герметичны и надежны. Также проверьте потребляемую насосом мощность, чтобы убедиться, что она соответствует данным производителя погружного скважинного насоса.
- На двигателе сильно скопились органические или минеральные вещества. Осмотрите и очистите двигатель от налипшего материала.
- Термостат установлен слишком высоко. Сбросьте термостат до уровня температуры, указанного производителями погружных скважинных насосов.
- Имеются проблемы с системой охлаждения, например, низкая скорость потока охлаждающей воды. Убедитесь, что система охлаждения работает правильно и не имеет утечек.
- Подшипники сильно изношены. Осмотрите подшипники и замените их при необходимости.
Резюме
Погружной скважинный насос - это тип центробежного насоса, который должен быть постоянно погружен в добываемую воду и использует погружной двигатель. Он преобразует механическую энергию в гидравлическую, используя центробежную силу, действующую на перекачиваемую жидкость. Двигатель насоса обычно плотно соединен с головкой насоса и герметично закрыт. В зависимости от требований к применению, погружные скважинные насосы могут иметь конструкцию из чугуна, нержавеющей стали, легированной стали или пластика. Погружные скважинные насосы в основном применяются для перекачивания скважинной воды с большой глубины в резервуары на поверхности для различных целей. Производители погружных скважинных насосов делают их меньшего диаметра и большой осевой длины для установки в типичных скважинах. Производители погружных скважинных насосов предлагают их в одноступенчатом и многоступенчатом исполнении. Они обладают многочисленными преимуществами, включая компактную конструкцию, минимальные требования к обслуживанию, высокую энергоэффективность, надежность и бесшумную работу.