Конструкция и основные разновидности центробежных насосов для скважин

Центробежные насосы для скважин: история изобретения и принципы работы современных агрегатов

Вопрос о том, как обеспечить свое загородное жилье автономным водоснабжением, актуален сегодня для многих домовладельцев. Уже никто не хочет носить воду ведрами из колодцев. Коромысло можно увидеть только на рисунках или в музеях.

На смену ведрам пришли насосы, которые самостоятельно качают воду в систему трубопроводов. Главное, сделать правильный выбор при оборудовании скважины водоподъемным механизмом.

Для обеспечения бесперебойного подъема воды из скважины очень важно правильно подобрать насосное оборудование.

Виды насосов

Любые насосы, которые используются для подъема воды из скважин,  делятся на два типа по месту их установки.

Они могут быть:

1. поверхностными, когда корпус находится рядом со скважиной или при помощи поплавка держится на поверхности воды, а воду качает из глубины скважины;
2. погружными, когда сам агрегат находится на глубине и подает воду по шлангам на поверхность.

Поверхностные самовсасывающие устройства позволяют упростить процесс водообеспечения, но их возможность ограничивается малой глубиной забора воды.

Самыми распространенными в быту типами этих агрегатов являются поверхностные устройства.

Их применяют довольно широко:

1. для подъема питьевой воды из колодцев;
2. для подъема питьевой воды из скважины;
3. для откачки воды из затопленных подвалов;
4. для полива водой, откачиваемой из водоемов.

Минус этих механизмов состоит в том, что забор воды они могут осуществлять с глубины не более 8 метров. Соответственно, применять их для глубоких скважин с питьевой водой не получится.

Скважинный центробежный насос многоступенчатого типа.

Для забора воды из скважин подходит насосное оборудование погружного типа, которое способно качать воду со значительной глубины. Погружные агрегаты различают по механизму качания воды.

Они бывают трех типов:

1. вихревыми, в которых перекачивание воды происходит за счет образования вихревого потока, они имеют рабочее колесо в виде плоского диска с короткими лопастями;
2. центробежными, перекачка идет за счет центробежной силы, которую создают вал с расположенными на нем гребными лопастями;
3. вибрационными, в которых перекачивание происходит за счет разности образующегося давления по разные стороны мембраны, которая и является основной конструктивной деталью.

Выбор необходимого типа агрегата осуществляется исходя из следующих параметров:

1. общей глубины скважины и уровня воды в ней;
2. общей потребности в потреблении воды;
3. фактических показателей расчетного напора воды в створе;
4. диаметра столба створа.

Наиболее распространены сегодня центробежные модели насосов погружного типа для подъема воды из скважин. Они обеспечивают достаточную производительность и могут работать даже с водой, в которой содержатся примеси песка.

Источник: https://kolodec.guru/scvazhiny/elementy/nasosu/70-centrobezhnye-nasosy-dlya-skvazhin

Центробежные насосы — принцип работы и классификация

Центробежные насосы – самая большая группа устройств, применяемых в быту для перекачки жидкостей. Они широкого используются в системах водоснабжения и водоотведения домов. Также их применяют для откачки воды из скважин (ЭЦВ – модели, оснащенные приводом электродвигателя).

Под центробежным насосом понимают устройство, в котором требуемое давление и напор жидкости достигается за счет центробежной силы, возникающей в результате действия лопастей рабочего колеса на воду.

Главная рабочая часть агрегата – колесо, насажденное на вал и вращающееся внутри корпуса. Колесо состоит из двух дисков (заднего и переднего), расположенных на некотором удалении друг от друга. Между лопастями имеется механизм, который соединяет колеса воедино.

Принцип работы центробежного насоса

Межлопастные каналы (плоскость внутри лопасти и дисков) во время работы агрегата заполняют жидкостью. При вращении устройства на жидкость, находящуюся в межлопостном пространстве действует центробежная сила, результате чего из-под рабочей ступени вытекает вода. Это способствует возникновению разрежения непосредственно в центре ступени, и также повышению давления на периферии.

Жидкость идет по всасывающему трубопроводу и попадает в насос через патрубок. Перемещение воды во всасывающем трубопроводе осуществляется за счет разности давления в центральной области колеса и приемном бассейне. Жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса, поступает в спиральную камеру, после чего перемещается в напорный патрубок, который соединен с напорным трубопроводом.

Чем больше диаметр колеса и выше частота вращения, тем больше центробежная сила, а соответственно и напор насоса. В качестве привода для агрегата используется электродвигатель.

Основные разновидности центробежных насосов

Сегодня данные устройства выпускаются для самых разных целей. Существуют 18 типов центробежных насосов, наиболее популярными среди которых являются:

    — консольные,
     — погружные,
    — вихревые,
    — осевые,

    — шламовые и др.

По уровню создаваемого давления центробежные насосы делятся на следующие типы:
    — низкого,
    — среднего,

    — высокого давления.

 По расположению вала и способу разъема корпуса есть следующие типы водяных насосов::
    — горизонтальные,

    — вертикальные.

Также есть модели с одно- или двусторонним подводом жидкости, с мокрым и сухим ротором. Двусторонние агрегаты называется насосами двойного всасывания.

По количеству рабочих колес имеются следующие разновидности оборудования:
    — одноступенчатые,

    — многоступенчатые.

В одноступенчатых вариантах расположение вала консольное, поэтому их еще называют консольными.

Типы консольных центробежных насосов:

— К – устройства с горизонтальным валом, размещенным на отдельной стойке;
— КМ – агрегаты с горизонтальным валом с электродвигателем, моноблочные.

Устройства КМ и К используются для перекачки жидкостей, которые по плотности и вязкости схожи с водой.

Температура рабочей среды может достигать 85°С, при этом допускается наличие механических примесей, размер которых не превышает 0,2 мм, с содержанием —  не более 0,1% от общего объема.

 
Всасывающий патрубок (1), кольцо уплотнительное (2), колесо рабочее (3) корпус спиральный (4), опорный кронштейн (5), втулка (6), сальник (7), крышка сальника (8), вал (9), подшипник насоса (10), полумуфты (12), патрубок напорный (12).

По создаваемому напору насосы бывают:

— низконапорные (до 20 мм водяного столба);
— средненапорные – (до 60 мм водяного столба);

— высоконапорные – (более 60 мм водяного столба).

По способу отвода вода из рабочего колеса устройства классифицируются на:
    — спиральные,

— турбинные.

По типу погружения центробежные насосы бывают:

    — погружные (устройство полностью опускаются в воду)
    — поверхностные (монтируются сверху скважин и колодцев).

Центробежные модели используются для подачи воды из различных резервуаров, накопителей для полива и водоснабжения домов и дач. Погружные модели можно применять для подачи воды на высоту около 200 метров. Мощные модели способны полностью удовлетворить потребности небольшого дома.

К преимуществам центробежных насосов относятся:

    — высокая надежность,
    — конструктивная простота;
    — долговечность,

    — доступная стоимость.

К недостаткам – восприимчивость к содержащимся в перекачиваемой жидкости примесям, а также невысокий КПД. Для достижения требуемых параметров КПД можно использовать более мощные электродвигатели.

Установка центробежного насоса должна производиться в месте, которое защищено от негативного атмосферного влияния.

Источник: https://hoznasos.ru/articles/centrobezhnye-nasosy-princip-raboty-i-klassifikaciya.html

Насос центробежный погружной. Устройство, принцип работы, плюсы и минусы +Видео

Если  в  вашем  загородном  доме  автономная  система  водоснабжения  устроена  из  скважины,    то  наличие  насоса  является  обязательным  условием.

А  еще  если  скважина  очень  глубокая,  то  здесь    просто  не  обойдешься  без  такого  устройства,  как  насос  погружной  центробежный.

Погружным  насосом  для  скважин    называется  устройство    для    перекачивания  определенного    объема  жидкости  до  нужного  уровня.

Бывают  следующих  типов  —  горизонтальные  одноступенчатые,  горизонтальные  многоступенчатые,  фекальные,  землесосы

Отличительные  особенности насосов ручных и погружных 

Бывают  ручные  и  погружные. Основное  отличие  погружного  насоса  от  ручного  состоит  в  том,  что  ручной  применяют  на  глубине  не  более  семи  метров,  а  погружной  может  осуществлять  работу  на  глубине  80м.

 Ручной  насос

Будет  стоить  намного  дешевле.

К  сведению:  Если  ваш  участок  находится  в  месте,  где  залегание  водоносных  слоев  превышает    восьми  метров,  то  без  помощи  погружного  агрегата  вам  не  справиться.

Погружные  насосы

Работают  автоматически,  а  для  эксплуатации  ручного  устройства  нужна    физическая  сила.

Скважинные  насосы  погружного  типа  подразделяются  на  вибрационные  и  центробежные.

Вибрационный  тип

Обладает  достаточно  простой  конструкцией  и  значительно  дешевле  центробежного    устройства.  Используются,  для  скважин,  расположенных  на  песчаном  грунте,  где  прохождение    водоносной  жилы  на  глубине  в  пятьдесят  метров.

Принцип  действия

Концентрированным  электротоком  происходит  создание  магнитного  поля.  Стальным    сердечником  притягивается  и  осуществляется  поднимание  штока  к  резиновой  диафрагме,    прикрепленной  к  нему.

За  счет  чего  происходит  увеличение  камеры,  что  снижает  внутренние    давление.  Этим  вызывается  наполнение  емкости  жидкостью.  Т.к.  катушка  с  переменным  магнитным  полем,  происходит  смена  полярности  и  сердечник  отталкивается  в  другом  направлении.  Попавшая    туда  жидкость  перетекает  в  трубу  и  происходит  закрытие  входного  клапана.

В  основном,  ими  пользуются  в  колодцах  и  открытых  источниках.

К  сведению:  Уникальностью    устройств  данного    типа  считается  частичное    или  полное    погружение  в  воду.

Центробежный тип

Конструкция  центробежного  агрегата  строится  из  таких  составляющих:

• корпус  с  высокой  стойкостью  к  коррозии;
• электрический  двигатель  большой  мощности;
• двигатель  с  тепловой  защитой;
• двигательный  вал;
• подшипники  со  способностью  само  смазывания;
• рабочее  колесо  представлено  двумя  пластинами  с  отверстиями  и  соединяющимися  лопастями  между  собой;
• всасывающего  фильтра  для  предотвращения  попадания  в  агрегат  различных  загрязняющих    частиц.

Действие  такого  устройства  основано  на  вращении  лопастей  двигателя.  Он  начинает  свою    работу  тогда,  когда  под  действием  центробежной  силы  вода  достигает  лопастей.

  При  этом    вращение  их  не  прекращается,  а  вода  отбрасывается  на  стенки  камеры,  стекая  и  попадая  в  шланг,    по  которому  она  транспортируется  наверх.

  Такое  устройство  является  незаменимым  при  перекачке    жидкостей.

Для  усиления  водного  напора,  могут  применяться  многоступенчатые  насосные  системы,  где    поступление  воды  происходит  из  одного  насоса  в  другой  и  так  до  конечного.  Проходя  по  всем    приборам  набирается  нужный  напор.

Главной  особенностью  центробежных  насосов  является  то,  что  подача  жидкости  в  него    происходит  постоянно.

Особенности  выбора

При  приобретении  погружного  устройства  необходимо  учитывать  некоторые  нюансы:

• напряжение  в  электрической  сети;
• Нужно  знать  значение  объема  поступающей  жидкости.  Этот  показатель  должен  быть  выше    производительности  устройства.  Т.е  поступление  воды  должно  превышать  перекачивание    агрегата.  В  противном  случае  насос  может  сломаться;
• учитывать  уровень  водыскважины,  насос  должен  быть  полностью  покрыт  водой  для  избежания  перегрева  двигателя  при  нагрузках;
• знать  хотя  бы  примерно  необходимый  вам  объем  воды;
• прибор  должен  быть  близок  по  диаметру  к  скважинной  трубе;
• определиться  с  временем  года,  когда  насос  будет  максимально  использоваться.

Применение

Любой  прибор  имеет  особенности  использования.  Чтобы продлить  срок  его  применения  их  лучше  учитывать.

К  таким  особенностям  погружного  агрегата  относят:

• Чувствительность  прибора;
• Прибор  должен  быть  расположен  более  одного  метра  в  глубину;
• агрегат  должен  быть  погружен  весь  в  воду.

Достоинства  и  недостатки  центробежного  погружного  насоса

Главными  преимуществами  являются:

• Простота  применения;
• автоматизированное  управление;
• высокая  всасывающая  способность;
• долгий  срок  службы;
• доступная  цена.

Если  говорить  о  недостатках,  то  основным  таким  является  зависимость  от  электроэнергии,  от  чего  возникают  проблемы  с  перебоями  подачи  воды.  К  нарушению  в  работе  может  привести  если    рабочий  прибор  не  полностью  погружен  в  воду.

Классификация

Эти  устройства  классифицируются  по  техническим  характеристикам  и  особенностям    использования  на  нормальновсасывающиеся  и  самовсасывающиеся.  Они  могут  быть  как  с    одноступенчатым  так  и  с  многоступенчатым  оборудованием.

Самовсасывающиеся  устройства  могут  эксплуатироваться  в  жидкости  с  большим  содержанием    газов.  Их  главной  особенностью  является  способность  начала  работы  без  жидкости,  при  том  что    нормальновсасывающиеся  могут  работать  только  при  заполнении  всасывающегося  патрубка  водой.

К  более  распространенным  типам  данных  устройств  относятся:

• Горизонтальный  одноступенчатый:  для  жидких  веществ  по  химическому  составу  схожими  с    водой;
• Горизонтальный  многоступенчатый:  способность  создания  большого  напора  при  небольшой    подаче  воды;
• Фекальный:  для  перекачивания  воды,  содержащей  загрязняющие  частицы;
• Песковый  или  землесос;  работает  со  сточной  жидкостью  промышленности.

Группы  центробежных  устройств

Насосы  центробежные  для  скважины  созданы  работать  с  очищенными  жидкостями,    содержащими  минимум  примесей.  При  работе  такие  насосы  способны  создавать  давление  до    пятисот  атмосфер.  Есть  большое  разнообразие  насосов  разных  мощностей  и  размеров.

Все  погружные    агрегаты  подразделяются  на  погружной  тип  и  полупогружной.
Полупогружной  насос  удобен  в  работе,  но  устанавливать  данное  устройство  нужно  в  соответствии  с  важными  требованиями,  иначе  насос  не  будет  правильно  работать.  Например,  полупогружной  насос  может  быть  установлен  только  в  скважине  с  ровной  поверхностью.

Погружной  насос  может  быть  установлен  практически  в  любую  скважину,  монтаж  достаточно    прост  и  он  может  быть  выполнен  даже  не  профессионалом.  Единственным  недостатком  такого    насоса  является  чувствительность  к  загрязняющим  частицам  в  жидкости.

Источник: https://iseptick.ru/vodoprovod/nasosi/nasos-centrobezhnyj-pogruzhnoj.html

Технические характеристики центробежных насосов

Любая технологическая линия, перекачивающая жидкие среды, подразумевает наличие самовсасывающего насосного оборудования.

В системах автономного водоснабжения насос является основным агрегатом насосной станции, подающий жидкость из колодца или скважины. Широко используемыми насосами для перекачивания жидкостей являются центробежные.

Они составляют более 75% всех гидравлических аппаратов для перекачки жидких, вязких и агрессивных сред с твердыми частицами.

Аппарат экономически эффективен, не требует больших затрат электричества.

Благодаря простой конструкции есть возможность быстрого монтажа и демонтажа, а также самостоятельной замены. Но если нет опыта в таких делах, лучше довериться профессионалам.

К самым значимым достоинствам центробежных насосов следует отнести следующие:

• высокая производительность благодаря конструктивным особенностям и принципу действия;
• отсутствие перепадов параметров перекачиваемой жидкости;
• компактность и малый вес;
• простота эксплуатации;
• длительный срок службы.

Но следует рассмотреть и основные недостатки подобных агрегатов, такие как:

• нельзя включать при отсутствии жидкости в рабочей камере. В противном случае насос в скором времени выйдет из строя;
• небольшой напор при установке одноступенчатых насосов, поэтому рекомендуется использовать агрегаты с несколькими рабочими колесами.

Таким образом, благодаря большому количеству преимуществ центробежных насосов они популярны в различных производственных предприятиях и в частных домах, использующих автономную систему водоснабжения.

На современном рынке представлено огромное разнообразие центробежных электронасосов, которые отличаются друг от друга не только конструктивными деталями, но и техническими характеристиками. Классифицируют насосы по ряду признаков, что следует помнить во время выбора аппарата для конкретных целей.

Используя классификацию по типу конструкции, существуют следующие варианты:

• консольный – это однорамная конструкция, где рабочее колесо крепится муфтой;
• секционный – имеет несколько рабочих колес, позволяющих повысить давление;
• с двухсторонним входом – имеет двустороннее рабочее колесо, которое компенсирует осевые силы;
• вертикальный – предназначен для перекачки больших объемов жидкости.

По назначению центробежные насосы бывают следующими:

• универсальный – перекачивает исключительно чистую воду и предназначен для бытовых целей;
• сетевой водяной насосный агрегат входит в состав отопительной системы благодаря функционированию при больших перепадах температур;
• питательный – применяется для комплектации паровых котлов, где интенсивный напор и высокая температура жидкости. Такие насосы оснащены паровой турбиной и электроприводом;

• конденсатный вертикальный многоступенчатый (горизонтальный) – призван обеспечит циркуляцию конденсата в системе;
• кислотный – предназначен для перекачки агрессивных сред. Он нашел применение в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях;
• дренажный насос комплектуется фильтрами. Он предназначен для перекачки грязной воды и жидкости с нерастворимыми частицами.

В свою очередь, выделяют три вида дренажных электронасосов.

Представляют собой самый простой тип конструкции, комплектуются самовсасывающими шлангами для водозабора и электродвигателем. Они устанавливаются на поверхности земли вблизи скважины или колодца.

Самовсасывающий шланг предназначен для откачивания жидкости из подземного источника.

Основным достоинств таких аппаратов является то, что их расположение на поверхности позволяет упростить обслуживание и ремонт.

Недостатков у поверхностных насосов немного, но в большинстве случаев они имеют немаловажное значение, а именно:

• небольшая мощность, вследствие чего их нельзя устанавливать для откачки жидкости из источников глубиной более 10 метров;
• возникновение неполадок при работе вхолостую;
• небольшая производительность.

Устанавливаются в верхней части резервуаров, которые подвергаются осушению консолями и направляющими.

Предназначены для обустройства системы автономной канализации. Они устанавливаются непосредственно в толще перекачиваемой жидкости. Для надежной фиксации их на необходимой глубине применяют трос, нижнюю часть которого привязывают к насосу, а верхнюю часть – к перекладине, расположенной на поверхности земли.

Так как погружной насос во время работы находится в толще перекачиваемой жидкой среды, предъявляются ужесточенные требования к герметичности корпуса аппарата. Основным преимуществом таких аппаратов является высокий напор при малой подаче.

К наиболее значимым недостаткам можно отнести сложность эксплуатации и ремонта, так как для осуществления этих процедур необходимо поднимать гидравлическую машину из подземного источника.

По количеству рабочих колес насосы делятся на такие виды, как:

• одноступенчатый насос не обладает высокой мощностью;
• многоступенчатый аппарат, наоборот, обладает такими достоинствами, как высокая мощность и производительность за счет увеличения рабочей камеры. Но в результате этого система усложняется и требует частого ремонта и обслуживания.

В зависимости от конструктивных особенностей роторы различают такие насосы, как:

• гидравлические насосные машины с «мокрым» ротором, где и ротор, и рабочее колесо постоянно контактируют с транспортируемой жидкостью, которая исполняет роль смазки и охлаждающего агента движущихся частей оборудования. Вследствие этого внутренние элементы насоса невозможно сделать габаритными, поэтому оборудование с «мокрым» ротором обладает небольшой мощностью;
• гидравлические центробежные устройства с «сухим» ротором практически ничем не отличаются от других насосов центробежного типа, ведь в этом случае контактирует с транспортируемой жидкостью только рабочее колесо, которое вращается благодаря ротору и электродвигателю. Такие аппараты характеризуются высокой мощностью и большим потреблением электрической энергии.

Насосы центробежного типа применяются повсеместно благодаря своим конструкционным особенностям, а именно:

• при организации водоснабжения на промышленных предприятиях;
• при перекачке и транспортировке технических сред между производственными объектами;
• при обустройстве поливных систем и на животноводческих хозяйствах;
• при организации системы водоснабжения небольших населений;
• при организации автономного водоснабжения, которое используется владельцами загородной недвижимости для бытовых нужд и организации системы полива растений.

Погружные машины – это основные элементы водоснабжения в бытовом хозяйстве. Без скважинного насоса невозможно обойтись на всех этапах обустройства водоснабжения.

После бурения скважин и колодцев только погружной агрегат поможет откачать взвесь грязной воды. В дальнейшем на основе насоса оборудуется насосная станция для более надежного и эффективного водоснабжения.

Центробежные насосы поверхностного типа чаще всего используются для перекачки вод из скважин с неплохим дебетом.

Если напор и приток воды слабый, можно приобрести специальные рабочие колеса, стабилизирующие давление на выходе из насоса.

Насосы центробежного типа состоят из таких основных частей, как рабочая камера и мотор. В зависимости от предназначения и перекачиваемой среды материалы и конструкционные особенности могут меняться, однако, состав основополагающих узлов одинаков, а именно:

• электродвигатель;
• корпус по типу «улитка»;
• рабочее колесо;
• вал;
• подшипники;
• уплотнительные соединения;
• фланцевые соединения.

Нормальное функционирование насосной системы обеспечивается дополнительными узлами и приборами, такими как:

• обратный клапан, который предотвращает обратный ход жидкости;
• задвижка на всасывающем трубопроводе;
• штуцер для выпуска воздуха во время заполнения камеры водой;
• задвижка на нагнетательном патрубке для запуска и контроля напора жидкости;

• вакуумметр, который измеряет уровень разряжения на входе в камеру;
• манометр, предназначенный для измерения напора;
• предохранительное устройство, защищающее от гидравлических ударов;
• контрольно-измерительные приборы.

Корпус аппарата может быть неразъемным и разъемным, что позволяет проводить ремонтные работы и обслуживание.

К внутренней части корпуса предъявляются особые условия – она должна обладать максимальной гладкостью, так как из-за наличия неровностей будет прохождение жидкости затруднено, что приводит к снижению эффективности машины.

Основная деталь любого насоса – это ротор (рабочее колесо). Именно он передает механическую энергию электродвигателю. Чтобы повысить эффективность насосного оборудования часто одновременно устанавливают несколько роторов.

Благодаря такому способу на выходе увеличивается давление потока.

Вода выводится через камеру спиралевидной формы, отчего и имеет название «улитка». Камера присоединена с патрубком, который располагается на напорной трубе.

Спирали расположены между двумя дисками, которые находятся на оси.

Образуется центробежная сила, которая транспортирует жидкую среду из центра корпуса к периферийной части и в отводящий трубопровод.

Центробежная сила создает вакуум-разряжение низкого давления на оси вращения рабочего колеса, куда вновь поступает рабочая жидкость. Напор жидкости возникает благодаря перепаду давления между атмосферным и внутренним.

Описанный принцип действия относится к поверхностным и погружным насосам. Основные задачи оборудования выполняются рабочим колесом с криволинейными лопатками.

Процесс монтажа насосов центробежного типа схож с монтажом других типов насосов. Погружные насосы нуждаются в подключении к сети и подвеске в самом источнике. Предварительно необходимо подключить выключатель поплавкового типа во избежание возникновения сухого хода.

Погружные насосы требуют больших трудозатрат, но ничего сложного в их установке нет. Поверхностные устройства легко монтируются в непосредственной близости от источника. Важно защитить их от атмосферных осадков и температурных напряжений.

Можно установить насос в отапливаемой подсобке.

Насосный агрегат подключают, присоединив к системе водоснабжения, а в водный источник опускают шланг с установленным обратным клапаном. Дело остается за малым: заполнить камеру водой и включить в работу насос. Часто насосное оборудование выходит из строя, поэтому возникает необходимость в ремонте.

При наличии некоторых знаний и умений ремонт можно выполнить самостоятельно. Но если нужен капитальный ремонт, собственными силами здесь не обойтись.

Чтобы уменьшить риск поломки аппарата, необходимо знать основные правила эксплуатации насоса. Игнорирование рекомендаций провоцирует 90% случаев выходов из строя центробежников. Следует придерживать следующих рекомендаций:

• насос нельзя включать при отсутствии жидкости в рабочей камере;
• если насос не предназначен для перекачки загрязненных жидкостей, он может использоваться только для чистой воды. Присутствие в воде даже небольшого количества песка приводит к засорению подшипников и появлению поломок.

Необходимость в капитальном ремонте возникает при перегреве или сгорании движка. В некоторых случаях насосное оборудование может эксплуатироваться в условиях, неподходящих для данного аппарата.

К примеру, он перекачивал горячую воду или работал с пустой камерой. Иногда происходит замыкание кабеля питания. Для удостоверения и устранения проблемы можно воспользоваться тестером.

Сырые контакты необходимо почистить или заменить, а кабель – заделать.

В редких случаях возникают сбои рабочего колеса, в частности поломки подшипников и роторных крепежей. Это происходит вследствие перекачки воды с частицами песка и грязи. Работать такие агрегаты будут со странным шумом, прерывисто подавать воду.

После обнаружения схожих признаков следует немедленно разобрать конструкцию, прочистить или поменять расходники. При забивке спиралей, которые выводят воду из камеры, необходимо их почистить.

Если нет опыта в таких работах, следует обратиться к специалистам.

При выборе центробежного насоса в первую очередь необходимо обратить внимание на технические характеристики оборудования. Но сначала необходимо определиться, для каких целей насос будет установлен. В зависимости от назначения насос выбирается по следующим параметрам:

• глубины, с которой насосное оборудование в состоянии откачать жидкость из водного источника;
• КПД, что показывает максимальную эффективность насосного оборудования;
• производительность – показывает количество жидкости, которое способен насосный агрегат перекачать за единицу времени;
• напор – высота, на которую может поднять насос жидкость;

• показатель гидравлики трубопроводной системы – перепад давления жидкости, перекачиваемой насосом, при ее перемещении по трубопроводам;
• максимально высокое давление жидкости, когда насосное оборудование будет функционировать в обычном режиме;
• мощность электродвигателя насоса;
• энергетическая эффективность – количество электричества, которое затрачивается насосом для перекачки определенного объема жидкости.

Запускать насос рекомендуется только после его установки, фиксации и подключения к трубопроводной линии. Изначально прибор должен быть залит водой, так же, как и трубопровод, путем откачивания воздуха.

После заполнения полости насоса необходимо запустить электродвигатель путем поворота крана на манометре. Необходимо плотно закрыть вентиль на выходном трубопроводе.

Вакуумметр начинает работать только после стабилизации частоты вращения ротора и давления. Нужно следить за уровнем смазки подвижных деталей и периодическим охлаждением подшипников.

О том, как выбрать лучший центробежный насос для дачи, смотрите далее.

Источник: https://stroy-podskazka.ru/vodosnabzhenie/nasosnaya-stanciya/centrobezhnaya/

Работа № 2 скважинные центробежные насосы

Содержание
работы:

1.
Изучить устройство и принцип работы
скважинного центробежного насоса.

2. Изучить правила
монтажа и эксплуатации.

3.
Запустить и отрегулировать насос на
заданный рабочий режим.

Устройство и принцип работы

Для
подъёма воды из скважин и глубоких
колодцев применяют скважинные центробежные
насосы. Эти насосы разделяются на две
группы:

– насосы,
монтируемые в скважине с приводом от
дви­гателя, располагающегося над
скважиной, марок ЦТВ и УЦТВ;

– насосы,
погружаемые вместе с электродвигателем
под динамический уровень воды в скважине,
марки ЭЦВ.

Скважинные
насосы с электродвигателем над скважиной
выпускают с подачами от 30 до 700 м3/ч,
напором от 30 до 110 м, для скважин с
диаметром от 200 до 600 мм, а электронасосы
с погружным электродвигателем – с
подачами от 1 до 1000 м3/ч,
напором от 25 до 650 м, для скважин диаметром
от 100 до 500 мм.

Скважинные
насосы представляют вертикальные,
центробежные многосекционные
(многоступенчатые) насосы, поток
перека­чиваемой жидкости в которых
перемещается последовательно несколькими
рабочими колесами, смонтированными на
одном валу и в одном корпусе. Поэтому
напор насоса равен сумме напоров,
создаваемых каждым рабочим колесом.
Подача всех рабочих колес одинакова.

На
рисунке 2.1 изображен насос марки ЦТВ с
основными его частями и деталями. Насос
подвешивается на трубопроводе — 3, который
собирается секциями длиной 8…10 м вместе
с валом- 5, проходящим внутри секции, и
подшипниками, находящимися в опорных
крестовинах — 1.

Подшипники
устраивают с резиновыми вкладышами и
водяной смазкой от перекачиваемой воды
или с лигнофолевыми вкладышами, для
которых чистая вода для смазки подаётся
по специальному трубопроводу малого
диаметра, проходящему вдоль напорного
трубопровода.

Насосная
установка с насосом марки ЦТВ имеет
вертикальный электродвигатель особой
конструкции с опорным подшипником
(пята) над электродвигателем. Подшипник
вращается в масляной ванне и воспринимает
вес вала и роторов двигателя и насоса,
а также осевое усилие рабочих колёс
насоса.

Вэлектродвигателях имеется приспособление
для предотвращения обратного вращения
вала, чтобы не было раскручивания
соединительных муфт – 2, при внезапной
остановке или неправильном вращении.

Насосы
УЦТВ имеют ту же конструкцию, что и ЦТВ,
только вместо вертикального электродвигателя
устанавливают универсальную приводную
головку.

Она позволяет использовать не
только вертикальные, но и горизонтальные
электродвигатели, а также двигатели
внутреннего сгорания. Это расширяет
область применения насосов, т. к.

их
можно использовать даже там, где нет
электроэнергии (например, отгонные
пастбища).

Достоинство
скважинных насосов с двигателем над
скважиной — возможность ремонта и осмотра
двигателя без демонтажа всей насосной
установки.

К
недостаткам относятся: большая
металлоёмкость и невозможность применения
на искривленных скважинах, т. к. длинный
составной вал должен быть строго
прямолинеен; трудность и длительность
демонтажа секций вала и труб с подшипниками;
наличие дополнительных гидравлических
потерь напора в трубе с опорными
крестовинами и вращающимся валом.

Маркировка
насоса такова: например, ЦТВ 10-100-80
озна­чает: 10 – минимальный внутренний
диаметр обсадной трубы сква­жины в
мм, уменьшенный в 25 раз, то есть диаметр
скважины 250 мм; 100 – подача в м3/ч, 80 –
напор в м.

Скважинные
насосы с погружным электродвигателем
(ГОСТ 10428-79Е) представляют собой агрегат,
состоящий из центробежного многоступенчатого
насоса и погружного электродвигателя.
Насосный агрегат (рис. 2.

Вес ротора электродвигателя, рабочих
колес насоса и осевое усилие воспринимаются
специальными подшипниками, расположенными
в нижней части электродви­гателя. В
этом случае рабочие колеса насоса должны
быть зафиксированы на валу. Однако
существует конструктивная разновидность
со свободной посадкой колёс на валу.

Тогда осевое усилие воспринимается
специальными обоймами лопаточных
отводов каждой секции. Подшипники вала
насоса имеют водяную смаз­ку и
выполняются из текстолита, лигнофоля
или резины. Рабочие колёса выполняют
из стали, бронзы или упроченного
полистирола.

Для
привода насоса применяют так называемые
сухие, маслозаполненные, полусухие и
мокрые электродвигатели.

Установки
с электродвигателем, заполненным
маловязким маслом, имеют ртутное
сальниковое уплотнение и применяются
для создания высоких напоров.

В
установках с полусухим электродвигателем
ротор вращается в воде, а статорная
обмотка защищена от воды (чаще всего гильзой).

В
установках с мокрым электродвигателем
обмотка статора находится в прочной
полиэтиленовой водонепроницаемой
изоляции. Ротор электродвигателя –
короткозамкнутый, набран из листов
электротехнической стали и залит
алюминием. Между ротором и статором
заливается чистая вода.

Рис.
2.2. Общий вид насосного агрегата с
погружным электродвигателем:

Установки
с мокрыми электродвигателями наиболее
просты по конструкции, надёжны в
эксплуатации и экономичны.

В настоящее
время широкое распространение получили
насосные установки с электродвигателем
типа ПЭДВ (П – погружной; ЭД –
электродвигатель; В – заполненный
водой). Перед опусканием в скважину он
должен быть заполнен чистой профильтрованной
водой.

Электро­двигатель даже на
короткое время не должен включаться в
работу без воды, т. к. это может привести
к повреждению подшипников и обмотки
статора

Скважинные
погружные насосы маркируются следующим
образом: ЭЦВ dск-
Q — H (где ЭЦВ – электрический центробежный
водя­ной; dcк
– диаметр скважины, уменьшенный в 25
раз, мм; Q — подача, м3/ч; Н – напор, м). Например, ЭЦВ-8-25-300;
ЭЦВ-10-63-110;ЭЦВ -6-16-30.

Насосы
ЭЦВ предназначены для подъёма неагрессивной
воды при температуре до 25°С с содержанием
механических примесей в ней не более
0,01% по массе. Колебания напряжения сети
допускаются от +4,5% до — 10%.

Для
снижения металлоёмкости установки,
уменьшения гидравлических потерь
перспективен метод подъёма воды не по
подвесным трубам, а по обсадной колонне.
В этом случае насос опускается на тросе
или штангах, а напорная часть отделяется
от заборной уплотняющим устройством –
пакором.

Первые
конструкции погружных насосов были
очень чувствительны к агрессивности
воды и абразивным примесям и часто
выходили из строя.

Помимо
рассмотренных насосов, за последнее
время стали получать широкое распространение
на мелиоративных системах осевые
моноблочные насосы для воды типа ОПВ и
ОМПВ. Они пред­назначены для перекачивания
воды температурой до 35°С, с общей
минерализацией до 5 г/л и содержанием
механических примесей до 6 г/л, из них
абразивных не более 1 г/л.

Электронасосы
типа ОПВ – это моноблочные насосные
агрегаты с встроенным электродвигателем
«сухого» исполнения, а тип ОМПВ – с
встроенным герметизированным
водозаполненным электродвигателем.
Они имеют подачу 0,7…5,5 м3/с
и напор 4,2..15 м. Маркируются следующим
образом: ОПВ Q
— Н или OMПB Q
— H.

Источник: https://StudFiles.net/preview/2906911/page:4/

§ I. Виды динамических насосов, их классификация и принцип действия

§ 22. КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ УСТАНОВКИ СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСАКонструкция скважинного центробежного насосаСкважинные центробежные насосы изготавливаются одно-или многосекционными (когда ступени насоса не размещаются в одном 5-метровом корпусе), обычными или повышенной изно­состойкости.

В корпусе насоса ^ размещены рабочие колеса 7, насажен­ные на вал 3, и направляющие аппараты 5 (рис. II. 33). Ра­бочие колеса свободно передвигаются по валу в осевом на­правлении и ограничены в перемещении нижним и верхним направляющими аппаратами. Осевое давление, действующее на рабочее колесо / (рис. II.

34), передается от него на ниж­нюю текстолитовую шайбу 4 и затем на бурт направляющего аппарата 3. Направляющие аппараты соединяются между со­бой по линии 2 и все вместе опираются в нижней части насоса на основание а сверху зажаты гайкой, ввинченной в корпус насоса.

Частично осевое давление передается валу вследствие -Прения колеса о вал или прихвата колеса при отложении солей в зазоре между, ним и валом или в результате коррозии ме­таллов. Крутящий момент передается от вала к рабочим ко-

154

лесам латунной шпонкой 6 (см. рис. П. 33), входящей в паа рабочего колеса. Шпонка расположена по всей длине сборки колес и состоит из 400—1000-мм отрезков. Вал насоса имеет вверху осевую 1 и радиальную 2 опоры скольжения, а внизу —

/ г3456

Рис. П.33. Скважинный центробежный насос

радиальную опору скольжения 8. В нижней части насоса раз­мещена сетка (фильтр) 9.

Вал 3 насоса через шлицевую муфту 10 соединяется с ва-ло_м протектора гидрозащиты электродвигателя.

Рабочие колеса 5 и на­правляющие аппараты насоса изготавливаются литыми из специального чугуна. Вал на­соса представляет собой пру­ток из стали 38ХА или стали, легированной никелем, кото­рый благодаря многократной протяжке и дальнейшей обра­ботке на правильно-полиро­вальном станке имеет высо­кую точность по диаметру, прямолинейность и малую
Рис. 11.34. Рабочее колесо и на­правляющие аппараты насоса шероховатость. Материалы пар трения в осевой опоре вала — бельтинг, пропитан­ный графитом и резиной по

стали; в верхней и нижней радиальных опорах вала —латунь или бронза по стали {для износостойких насосов — резина по стали); в осевой опоре рабочего колеса — текстолит по чугуну (для износостойких насосов —резина по стали); в радиальной опоре вала в направляющем аппарате —чугун по латуни.

155Насосы повышенной износостойкости для подачи пластовой жидкости с песком отличаются от насосов обычного исполне­ния наличием пластмассовых (вместо чугунных) рабочих ко­лес, материалами пар трения в опорах и наличием дополни­тельных резино-металлических радиальных опор, препятствую­щих изгибу вала при его вращении и уменьшающих его износ.

^

7 ё 9

Для привода скважинного центробежного насоса применя­ется погружной маслонаполненный трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель.Рис. 11.35. Погружной электродвигательПогружные электродвигатели имеют диаметры корпусов 103, 117, 123, 130 и 138 мм для скважин с внутренними диа­метрами обсадных колонн, равными соответственно 121, 7; 130;144,3; и 148,3 мм.Электродвигатель работает в среде пластовой жидкости, находясь под давлением столба этой жидкости, вследствие чего он выполнен герметичным. Полость электродвигателя заполня­ется трансформаторным маслом или маслом другой марки, пробивное напряжение которого не менее 40 кВ.

Погружной электродвигатель (рис. 11.35) состоит из ста­тора, ротора, головки 2 и основания 14. В головке 2 размещен осевой подшипник, состоящий из пяты 3 и подпятника 4, а также установлена колодка кабельного ввода 5. В основании электродвигателя размещен масляный фильтр 13.

156

Статор и ротор двигателя состоят из нескольких секций. Каждая секция статора имеет набор (пакет) магнитных 9 и неманигных 8 жестей. Сборка секций и -немагнитных пакетов имеет сплошные пазы, в которых размещаются обмоточные провода или стержни обмотки. На немагнитные пакеты жестей опираются радиальные подшипники скольжения 7 ротора. Секции статора запрессованы в корпус 12.

Секция ротора имеет пакет роторных жестей 10 и радиальный подшипник 7. В пазах пакета жестей расположены медные стержни «беличьей клетки» (ко­ротко замкнутой обмотки ротора).

Колодка ка­бельного ввода изготавливается из эла­стичного диэлектрического материала.

Рис. 11.36. Гидроза-щита насоса, типа Г
Осевой подшипник воспринимает осе­вые усилия, действующие на вал ро­тора. Па верхнем конце вала ротора на­ходится шлицевая муфта 1, через кото­рую гидрозащита соединяется с валом и далее с насосом. Шлицевая муфта имеет скосы на шлицах для быстрого со­единения валов. На валу ротора уста­новлена турбинка 6 для принудительной циркуляции масла внутри электродвига­теля с целью смазки опор и охлаждения двигателя. Масло поступает по отвер­стию в валу к турбинке и нагнетается ею в полость над статором двигателя, далее по зазору между статором и ротором и по специальным пазам, выполненнымв статорных жестях около корпуса двигателя, масло подается к фильтру, проходит через него и вновь поступает в отверстие вала.При попадании пластовой жидкости в неплотности изоля­ции проводов обмотки электродвигателя снижаются изоляци­онные свойства масла, что приводит к отказу двигателя.

Протектор гидрозащиты типа Г (рис. 11.36) устанавливается между насосом и электродвигателем 6 и служит для защиты последнего от попадания в него пластовой жидкости, а также компенсирует температурные изменения объема.

Протектор состоит из двух камер ^ разделенных рези­новой диафрагмой 4. Камеры заполнены тем же маслом, что

157

Масло из полости А будет вытесняться в полость В до тех пор, пока давление в камере А не снизится и пластовая жидкость не станет поступать в нее через обратный клапан 5. Чтобы диафрагма не изолировала друг от друга по­лости Л и В, в протекторе предусмотрена соединительная трубка 8.

Для более надежной герметизации двигателя имеются два торцевых уплотнения 1 и 3. Опора 2 воспринимает осевые усилия, действующие на вал.

При гидрозащите типа Г опоры скольжения вала насоса работают в подаваемой пластовой жидкости.

Компенсатор 7 гидрозащиты располагается ниже электро­двигателя и предназначен для компенсации изменения объема масла в двигателе при его нагреве и охлаждении и компенса­ции перехода масла из двигателя в полость Б.

Компенсатор представляет собой камеру, образуемую эластичной диафраг­мой, заполняемую тем же маслом, что и электродвигатель. Диафрагма защищена от повреждений стальным корпусом.

Энергоснабжение скважинного электронасосного агрегатаВ систему энергоснабжения входят: кабельная линия, стан­ция управления, трансформатор.Специальная кабельная линия служит для подвода электро­энергии к электродвигателю и состоит из основного круглого питающего кабеля, сращенного с ним плоского кабеля и муфты кабельного ввода.

В зависимости от назначения в кабельную линию могут входить кабели марок КПБК или КППБПС — в качестве ос­новного кабеля; комплектующий кабель марки КПБП; муфта кабельного ввода круглого или плоского типов.

Кабель КПБК (рис. 11.

Кабель КППБПС (рис 11.37, б) состоит из медных однопро-волочных или многопроволочных жил 1, изолированных в два слоя полиэтиленом высокой плотности 2 и уложенных в од­ной плоскости, подушки 3 и брони 4. Аналогичную конструк­цию имеет и кабель КПБП.

Муфта кабельного ввода круглого типа (рис. 11.38, а) со­стоит из полиэтиленового изолятора 2, изготовленного на ка­беле 1, корпуса 3, фланца 4 и штепсельных наконечников 5.

Муфта кабельного ввода плоского типа (рис. П.38,б) со­стоит из корпуса 2, полиэтиленового изолятора 3, изготовлен­ного на кабеле 1, резиновых втулок 4, заглушки 5, контактных губок 6, резинового кольца 7 и уплотнительного кольца 8.

158Станция управления — комплектное устройство ШГС пред­назначено для управления установками скважинных центро­бежных насосов для добычи нефти с электродвигателями мощ­ностью от 28 до 100 кВт, а комплектное устройство КУПНА—• для установок с электродвигателем мощностью свыше 100 кВт.Станция управления ШГС и КУПНА обеспечивают: вклю­чение и отключение установки; работу в ручном и автомати­ческом режимах; управление установкой с диспетчерского пункта; возможность подключения программного реле времени КЭП-12У; самозапуск электродвигателя с выдержкой времени до 10 мин при появлении напряжения после его исчезновения; отключение станции управления при токах короткого замыка­ния в силовой цепи; отключение электродвигателя при увели­чении или снижении номинального тока на 15%; отключение

а

Рис. 11.37. Круглый (а) и плоский (б) кабель для под­вода электроэнергии к дви­гателю

электродвигателя при отклонении напряжения питающей сети выше 10 % или ниже 15 % от номинального; непрерывный кон­троль сопротивления изоляции кабеля с отключением при со­противлении ниже 30 кОм; световую сигнализацию об аварий­ном режиме; подключение геофизических приборов; отключение установок при разрыве нефтепровода.

Комплектное устройство ШГС выполняется в металлическом шкафу с отсеком высокого напряжения (более 1000 В).

Конструкция комплектного устройства ШГС предусматри­вает: механическую блокировку для предотвращения доступа в отсек высокого напряжения при включенном вводном аппа­рате; видимый разрыв силовой цепи и заземление отключен­ного участка; электрическую блокировку для отключения ком­мутационного аппарата (контактора) при открывании двери шкафа комплектного устройства; механическую блокировку си­лового штепсельного разъема с пакетным'.выключателем, не по­зволяющую оперировать штепсельным разъемом при включен­ном пакетном выключателе.Комплектное устройство КУПНА выполняется в металличе­ском шкафу, защищенной конструкции, двустороннего обслу­живания.Конструкция комплектного устройства КУПНА предусмат­ривает: высоковольтный и низковольтный шкафы с отсеком управления; регулируемую механическую и электрическую бло­кировки разъединителя с дверью шкафа высокого напряжения159для предотвращения открывания дверей при включенном разъ­единителе и включении разъединителя при открытых дверях; механическую и электрическую блокировки разъединителя с вы­соковольтным контактором для предотвращения отключения и включения разъединителя при включенном контакторе; воз­можность заземления высоковольтной цепи на выходе вводного разъединителя.Вероятность безотказной работы комплектных устройств ШГС и КУПНА — не менее 0,8 при наработке не менее 16 500 ч;

Рис. 11.38. Муфта кабельного ввода круглого (а) и плоского (б) типов

§ 23. ОБОРУДОВАНИЕ ^ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

УЭЦН

Оборудование устья скважины предназначено для отвода в манифольд продукции скважины, герметизации пространства между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубамиРис. 11.39. Оборудование устья скважиныс учетом ввода в это пространство кабеля и перепуска газа из этого пространства при увеличении его давления.

Кроме того, конструкция устьевого оборудования предусматривает исполь­зование приборов при исследованиях скважины (измерении давления на выкиде у насосно-компрессорных труб и в затруб-ном пространстве, измерении уровня жидкости «в скважине и т. д.).

Оборудование устья скважин, эксплуатируемых скважин-ными центробежными насосами, унифицировано с устьевым оборудованием, применяемым при других способах эксплуата­ции скважин {фонтанном, скважинными штанговыми насо­сами), и между собой.

Заказ № 2119 -Оборудование устья скважины для эксплуатации этими уста­новками обозначается ОУЭН и изготавливается в двух исполне­ниях: исполнение П —с проходными кранами или задвижками и исполнение Т — с трехходовыми кранами.

Устьевое оборудование состоит из трубной головки / (рис. 11.39), которая соединяется с обсадной колонной.

В труб­ной головке размещены разъемный корпус 2 и резиновое уп­лотнение 3, герметизирующее место вывода кабеля 4 и труб. Уплотнение поджимается разъемным фланцем 5. Трубная го­ловка имеет отверстие для использования приборов при наме­рении уровня жидкости в скважине и других исследованиях. Затрубное пространство скважины соединяется с выходом из насосно-комлрессорных труб через колено в и обратный кла­пан 7.

Источник: https://userdocs.ru/matematika/84275/index.html?page=6