Насосы для скважин или глубинные насосы

Доброго времени суток уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

В рубрике «Насосы» разберем насосы для скважин или глубинные скважинные насосы   Многоступенчатые (многоколесные) скважинные погружные насосы с радиальными или диагональными рабочими колесами в зависимости от модели. Со встроенным обратным клапаном. Все детали, находящиеся в контакте с перекачиваемой средой, выполнены из устойчивых к коррозии материалов. Погружные скважинные насосы предназначены для перекачивания чистых взрывобезопасных жидкостей, не содержащих твердых частиц или волокон. Данные насосы применяются для подачи воды из скважин и глубоких колодцев для частного (бытового) и промышленного водоснабжения, для полива и орошения огородов, с/х угодий, для перекачивания воды в емкости и резервуары.

Конструкция и технические характеристики

Насосы для скважин или глубинные насосы состоят из центробежного многоступенчатого насоса и двигателя приспособленного для работы погруженным в воду. Двигатели применяемые для глубинных скважинных насосов могут быть маслонаполненными залитыми компаундом и жидко наполненными. Соединение между валом двигателя и насоса осуществляется посредством зубчатой муфты или, в некоторых случаях, с помощью насаженной муфты. Насосы для скважин изготавливаются в диаметре 3, 4, 6, 8 и 12 дюймов.

• Температура перекачиваемой среды: от +3°C до +30°C;
• Максимальная производительность – в зависимости от модели;
• Максимальный напор – в зависимости от модели;
• Макс. содержание песка: 40 — 60 г/ м3 в зависимости от модели;
• Диаметр напорного штуцера: от 1“ и выше в зависимости от модели;
• Макс. глубина погружения: насоса в воду 150-200 м. в зависимости от модели

Двигатель

• Герметичный, статор маслонаполненный, залит компаундом или жидкостью в зависимости от модели двигателя;
• Самосмазывающиеся подшипники;
• Двигатель изготовлен или защищен покрытием из нержавеющего материала;
• Охлаждение двигателя происходит за счет обтекания его внешнего корпуса перекачиваемой жидкостью;
• Скорость обтекания жидкости для охлаждения корпуса двигателя должна составлять не менее: 8 см/с для насосов 3”,4” и не менее: 16 см/с для насосов 6”,8”;
• Кабель 4х1,5 мм, длина 1,5 или 2,5 м в зависимости от модели;
• Напряжение питания 220-230 В, частота: 50 Гц, для однофазных двигателей и 380-400-415 В, 50 Гц, для трехфазных;
• Двухполюсный с числом оборотов: 2860 об/мин;
• Класс изоляции: В или F в зависимости от типа двигателя;
• Класс защиты: IP 58 или IP 68 в зависимости от типа двигателя.
• Однофазный двигатель поставляется с блоком управления, содержащим выключатель, конденсатор и автоматическую тепловую защиту;
• Максимальное число включений/выключений: 20 в час.

Монтаж скважинных насосов

Насосы для скважин или скважинные насосы  можно монтировать в вертикальном или горизонтальном положении. При эксплуатации 4” насоса в скважине диаметром больше 4”, в колодце, в цистерне или при монтаже в горизонтальном положении, его необходимо разместить в охлаждающем кожухе с внутренним диаметром 4” для обеспечения надежного охлаждения двигателя. Такое же правило распространяется и на насосы с двигателями 6”, 8”. Скважина/колодец должны соответствовать техническим характеристикам насоса. Например, не допускается превышать содержание песка в перекачиваемой жидкости, дебит скважины соответствует или превышает производительность насоса, насос не должен работать в «сухую», а уровень воды в скважине никогда не должен опускался ниже водозаборной сеточки насоса.

Подбор насоса для скважин необходимо производить по параметрам, описанным в статье «Подбор насосов для скважин».

Комплектующие, необходимые для монтажа погружных скважинных насосов:

• Оголовок (5 рис. 1) – для защиты скважины от попадания посторонних предметов и грязи. Оголовок одевается на обсадную трубу. В оголовке проделаны отверстия для вывода из скважины трубы, кабеля и троса. Оголовок подбирается в зависимости от наружного диаметра обсадной трубы и диаметра трубопровода.
• Трос – для опускания, закрепления и подъема скважинного насоса. Трос необходимо использовать из нержавейки, в продаже имеется трос, оцинкованный в оболочке. При опускании и подъеме насосов с таким тросом необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить оболочку. При повреждении оболочки трос начнет корродировать. К тросу необходимо два зажима. С помощью этих зажимов один конец троса за проушину(ы) крепится к насосу. Второй конец троса крепится на оголовке скважины. Опускать насос в скважину и поднимать из скважины необходимо при помощи тали или лебедки за трос. Глубина погружения насоса от дна скважины 0,3-0,5 метров (на рис. 1). Категорически запрещено поднимать или опускать насос при помощи силового кабеля.
• Трубопровод (3 рис.1). Трубопровод выбирается в зависимости от диаметра присоединительного патрубка и максимального напора выдаваемого насосом. Монтировать трубопровод с сечением меньшим, чем присоединительный патрубок скважинного насоса, не рекомендуется. Выбирать трубу с максимальным давлением меньшим, чем может выдать насос, не рекомендуется. Через каждые 100 метров трубопровода следует монтировать обратный клапан. Необходимо установить манометр, обратный клапан и запорную арматуру на выходе из скважины или колодца (на поверхности рис. 1).
• Подводящий кабель (14 рис. 1) – для подачи напряжения к электродвигателю насоса. Более подробно о выборе сечения кабеля и электрическим подключениям поговорим в разделе электрические подключения.
• Термоусадочная муфта – используется для соединения основного кабеля с кабелем электродвигателя насоса.
• Кабельные зажимы (4 рис.1) – используются для крепления силового кабеля и проводов, датчиков сухого хода. Крепления кабеля к трубопроводу необходимо производить через каждые 2,5-3 метра. Если в скважине находится трубопровод с фланцевыми соединениями, то закреплять кабель нужно до и после фланцевого соединения. Если применяется трубопровод, который в процессе эксплуатации может удлиняться, то крепить кабель нужно с небольшим провисанием.

 Электрическое подключение насосов для скважин

 Электрическое подключение насосов для скважин должно проводиться квалифицированным специалистом с соблюдением всех норм и правил устройства электроустановок (ПУЭ). Необходимо выполнить заземление двигателя насоса. Напряжение и ток в сети должны соответствовать данным, указанным на фирменной табличке двигателя насоса. Подключение кабеля к конденсаторной коробке необходимо производить, как указано на маркировке клемм. Выбрать тип кабеля в соответствии с местными стандартами и нормами. Максимальная длина кабеля зависит от номинальной мощности двигателя и поперечного сечения (сопротивления) кабеля. Одни производители погружных скважинных насосов в инструкциях на оборудование приводят таблицы для выбора сечения кабеля, другие приводят формулу для расчета и выбора сечения кабеля. На всякий случай (а случаи бывают всякие) размещаю таблицу и формулу. Данные по выбору сечения кабеля приведены в таблице 1.

где:

q = поперечное сечение кабеля в (мм²);

I = максимально допустимый ток электрического двигателя на фирменной табличке (А);

PF = 1;

L= длина кабеля (м);

P= удельное сопротивление кабеля с медной жилой: 0,02 (Ω мм²/м);

U= номинальное напряжение (В);

ΔU = падение напряжения (%) = 4%.

Неправильный подбор кабеля при монтаже и подключении приводит к повреждению двигателя насоса. Запрещается включать однофазные двигатели без пусковой коробки и тепловой защиты. Трехфазный двигатель должен быть защищен автоматом защиты двигателя подобранным на номинальный ток согласно фирменной табличке, обеспечивающим термозащиту (однофазный двигатель уже имеет встроенную защиту). Во время опускания насоса, особенно, в глубинные скважины, необходимо периодически измерять электрическое сопротивление кабеля на корпус (на заземление), которое должно быть не мене 2 мОм. Этими замерами мы проверяем, не был ли поврежден кабель во время проведения монтажных работ.

Подключение однофазного и трех фазного двигателей на рис. 2

 Ввод в эксплуатацию

Категорически запрещено даже кратковременно включать насос для скважин на «сухую» (включение насоса без протока воды). Перед вводом в эксплуатацию необходимо проверить правильность электрических подключений и наличие заземления. Открыть вентиль на трубопроводе для предотвращения гидравлических ударов. При вводе в эксплуатацию необходимо проверить направление вращения насоса, в случае если двигатель трехфазный. После удаления воздуха из трубопровода необходимо закрыть вентиль на напорном трубопроводе и по манометру определить максимальное давление на поверхности. Затем выключить насос, отключить его от сети питания и поменять местами любые две фазы, снова его включить на закрытый вентиль. По манометру опять зафиксировать давление. То подключение, при котором давление на поверхности выше и является правильным. При необходимости фазы снова поменять местами. Измерить потребляемый ток на каждой фазе и сравнить с данными на фирменной табличке насоса. Не допускается превышение потребление номинального тока. Давление, измеренное в трубопроводе на поверхности с закрытым вентилем, есть напор насоса при нулевом расходе, минус высота от зеркала воды в скважине до поверхности.

Насос для скважин не должен работать при закрытой запорной арматуре, так как при этом не происходит охлаждения мотора. Перегрев обмоток приводит к выходу скважинного насоса из строя. Если скважинные насосы используются в емкостях или цистернах, то для защиты скважинных насосов от перегрева используются охлаждающие кожухи.   Скважинные насосы рассчитаны на работу с перекачиваемой жидкостью при ее температуре не более 30°С. При более высоких температурах воды для обеспечения охлаждения мотора, необходимо снизить производительность насоса, в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

 Эксплуатация, обслуживание и ремонт

Насосы для скважин или глубинные насосы не требуют специального технического обслуживания в процессе эксплуатации. Однако, периодический осмотр и контроль параметров обеспечивает длительный срок службы. Для продолжительной и надежной эксплуатации глубинного скважинного насоса необходимо, чтобы минимальный расход не опускался ниже, чем минимально допустимая скорость обтекания жидкости для охлаждения корпуса двигателя. Нельзя превышать максимально допустимое содержание песка в перекачиваемой жидкости, иначе происходит очень быстрый износ рабочих колес диффузоров и стаканов. Перед проведением проверок или ремонтных работ необходимо отключить насос от электросети и принять меры по предотвращению несанкционированного его включения. Никогда не производить работы на работающем оборудовании. Первым звонком возникшей проблемы в скважинном насосе служит срабатывание тепловой защиты в конденсаторной коробке, для однофазных двигателей или автомата защиты двигателя, для трехфазных насосов. Это может быть и случайное срабатывание из-за перепадов напряжения. Если после перезапуска насос работает нормально, выдает свои параметры, то это могла  быть случайная ошибка. Но когда тепловая защита срабатывает все чаще и чаще, напряжение питания составляет 220 ± 10% при работающем двигателе, то это как правило проблема с гидравликой. Это актуально для насосов, которые эксплуатируются в скважинах, где есть большое содержание песка. Обычная норма содержания песка в скважине составляет 60-150 грамм/м3 в зависимости от фирмы производителя оборудования. Песок это абразив который планомерно изнашивает все рабочие части гидравлики. На Рис 3 можно посмотреть на выработки рабочих частей.

Почему начинает срабатывать тепловая защита? Вследствие выработки на рабочих колесах, диффузорах и стаканах возрастает нагрузка на двигатель, он начинает потреблять больше ток и тепловая защита отключает двигатель от сети питания. Эксплуатировать дальше скважинный насос с таким износом нельзя. Следующим этапом, может выйти из стоя еще и двигатель. Нужно обращаться в сервисный центр для проведения ремонта насосной части или покупки новой гидравлики. Как правило, ремонт насосов для скважин очень дорогостоящий и сложный. Стоимость ремонта самой насосной части и двигателя соизмеримы со стоимостью новой насосной части и двигателя. Уместно также напомнить, что двигатели, залитые компаундом, не подлежат ремонту. Ремонту подлежат маслонаполненные двигатели и двигатели, заполненные жидкостью. Ремонт глубинных скважинных насосов производится в специализированных сервисных центрах.

Спасибо за внимание.

P.S. Понравился пост? Порекомендуйте его в социальных сетях своим друзьям и знакомым.