Сфера применения и особенности эксплуатации винтовых насосов

Особенности эксплуатации установок винтовых насосов в осложненных условиях

Особенности
эксплуатации установок винтовых насосов
в осложненных условиях

В
сложившихся рыночных условиях, в
частности при установившихся низких
ценах на нефть, на первый план выходят
вопросы повышения эффективности
механизированной добычи нефти и снижения
общих затрат на подъем углеводородного
сырья. Снижение затрат может предполагать
оптимизацию режимов работы насосов,
повышение энергоэффективности и
устранение преждевременных отказов
погружного оборудования.

Винтовые
насосы представляют собой разновидность
объемного насоса, состоящую из
однозаходного спиралевидного стального
ротора, вращающегося внутри двухзаходного
спиралевидного статора из эластомера.
При вращении ротора внутри статора
образуется цепочка двойных водонепроницаемых
полостей, которые перемещаются вдоль
оси без изменения формы и объема.

К
ключевым преимуществам винтовых насосов
можно отнести ровный поток, высокую
энергоэффективность, низкие показатели
взбалтывания жидкости (уменьшение
образования эмульсий), а также низкое
минимально необходимое давление на
входе насоса. Эффективность и ресурс
винтового насоса во многом зависят от
правильности его подбора.

Однако
истощенные скважины обладают определенной
тенденцией к повышенному газообразованию,
что может вызвать известные проблемы
в случае использования насосной системы
механизированной добычи.

Опыт
эксплуатации винтовых насосов показывает,
что, как и классические ШГН, они также
уязвимы перед рядом проблем, возникающих
при добыче жидкости с высоким содержанием
газа.

В их число входят закупоривание
газосепараторов, возникновение газовых
пробок, а также
значительное содержание газа на входе
насоса приводит к неравномерному
распределению давления вдоль насоса,
при этом основное нарастание давления
наступает на последних ступенях статора,
находящихся на выходе насоса. Это
способствует увеличению напряжения и
температуры в эластомере статора. Данный
феномен известен как гестерезис и
характеризуется сжатием газа,
сосредоточенным на выходе насоса.

В
2007 году была разработана и успешно
внедрена по всему миру технология насоса
PCM Moineau™ HR, которая позволяет перекачивать
нефть с особенно высоким содержанием
свободного газа (до 90%).

В
основе технологии PCM Moineau™ HR лежит
изменение конструкции традиционного
объемного винтового насоса путем
добавления гидравлических регуляторов.

Регуляторы обеспечивают наилучшее
распределение наращиваемого давления
по гидравлическому профилю, что приводит
к равномерному распределению градиента
давления и, следовательно, градиента
температуры вдоль насоса.

Несмотря на
беспорядочные мультифазные структуры
потока, объемный винтовой насос с
гидравлическими регуляторами показывает
стабильную работу и длительные сроки
эксплуатации даже при высоком содержании
свободного газа (высоком газовом
факторе).

Повышенная
концентрация твердых взвешенных частиц
(КВЧ) в добываемой жидкости часто
становится причиной высокого крутящего
момента и преждевременного выхода из
строя насосной системы механизированной
добычи [2]. Накопление твердых частиц
или механических примесей может повредить
входную часть насоса и привести к
неисправности рабочих органов.

Винтовой
насос способен работать с жидкостями
с высоким содержанием твердых частиц,
и для каждого набора условий применения
используется соответствующий эластомер.
Особое внимание уделяется подбору
геометрии обкладки ротора для обеспечения
наилучшего прохождения твердых частиц
(механических примесей) через насос и
предотвращения их дробления в насосе.

Двухфутовое
удлинение ротора, известное как «лопастной
ротор», может применяться для рыхления
плотных отложений твердых частиц,
оседающих на входе насоса.

Верхняя упорная втулка
– это встроенный в отверстие выхода
статора инструмент, обеспечивающий
простую процедуру подгонки ротора.
Таким образом, нагрузка на головку
ротора снижается, что способствует
более эффективной эксплуатации и
долговечности насоса.

Для
случаев добычи жидкости с особенно
высокой концентрацией твердых взвешенных
частиц предлагается использовать
систему винтовых насосов реверсивного
потока, состоящую из двух последовательно
соединенных насосов: верхнего (добывающего)
и нижнего (рециркуляционного). Это
позволяет создавать циркуляцию жидкости
на достаточно протяженном интервале
вокруг насосной системы [5].

В
процессе эксплуатации добывающий насос
подает жидкость на поверхность, в то
время как рециркуляционный насос с
обратным геометрическим строением
обеспечивает рециркуляцию потока на
входе насоса, предотвращая оседание
механических примесей и твердых частиц.

Бесштанговые
установки винтового насоса с погружным
электродвигателем (УЭВН) служат
эффективной альтернативой винтовым
насосным системам с верхним приводом
и электроцентробежным насосным установкам
при добыче нефти из скважин с высокой
интенсивностью кривизны ствола.

Высокая
интенсивность набора кривизны повышает
риск обрыва штанг и возникновения
негерметичности НКТ при добыче нефти
установками с верхним приводом.

В свою
очередь, наработки УЭЦН на отказ в таких
условиях часто оказываются низкими
вследствие возникновения газовых
пробок, абразивного износа или срыва
подачи.

Основные
преимущества УЭВН для названных условий
эксплуатации в сравнении с установками
других типов следующие [1]:

• пониженная вероятность возникновения неисправностей;
• возможность использования установок более высокой производительности ввиду отсутствия штанг;
• более низкие эксплуатационные затраты благодаря более низкому удельному энергопотреблению и меньшими затратами на ремонт скважины;
• возможность применять винтовые насосы на шельфовых месторождениях (в сочетании с забойным предохранительным клапаном SSSV).

Стандартные
приводы погружных винтовых насосов
включают индуктивные электродвигатели
ЭЦН в сочетании с редуктором. Чаще всего
это индукционные (асинхронные) погружные
электродвигатели (ПЭД), разработанные
для эксплуатации на скорости 3000 об/мин
(50 Гц) с номинальной мощностью от 10 до
2000 лошадиных сил.

Также возможны
альтернативные решения с четырех — или
шестиполюсными двигателями, номинальная
скорость вращения которых ниже в два
или три раза, соответственно.

Однако
увеличение количества полюсов требует
увеличения длины двигателя для обеспечения
той же мощности (так как увеличивается
количество электрических обмоток), что
может послужить ограничением для
наклонно-направленных скважин.

С
момента появления винтового насоса с
погружным электродвигателем для
применения в механизированной добыче
основным препятствием для освоения
рынка оставалась низкая надежность
гибкого вала и редуктора.

Однако за
последние несколько лет быстрое развитие
математического моделирования гибкого
вала и применения вентильных двигателей
сделало УЭВН весьма привлекательным
решением для механизированной добычи.

СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ

1.
Дроган Н.Ю. Опыт эксплуатации одновинтовых
насосных установок на месторождениях
НГДУ «ТАЛАКАННЕФТЬ» ОАО «СУРГУТНЕФТЕГАЗ»
// Инженерная практика. – 2017. – № 3. – с.
16–18.

2.
Луи-Этьенн П. Опыт
успешного применения объемных винтовых
насосов в механизированной добыче
// Инженерная практика. – 2017. – № 2. – с.
36–38.

3.
Максимов В.П. Эксплуатация нефтяных
месторождений в осложненных условиях.
– М.: Недра, 2006. – 240 с.

4. Фастовец А.В., Шарманов С.А. Мониторинг
и оптимизация работы скважин с УЭЦН.
Повышение эффективности эксплуатации
скважин с помощью УЭВН // Инженерная
практика. – 2015. – № 12. – с. 4–6.

5.
Феофилактов
С.В., Холин Д.С. Система управления и
мониторинга для установок штанговых
винтовых насосов // Инженерная практика.
– 2017. – № 9. – с. 21–23.

6.
Ямалиев Р.Р., Мотин А. А. Технологии и
оборудование для повышения эффективности
эксплуатации осложненного фонда скважин
// Инженерная практика. – 2017. – № 9. – с.
24–26.

Источник: https://StudFiles.net/preview/6849924/

Конструкция винтовых насосов и их промышленное применение. Рекомендации при эксплуатации винтовых насосов

Винтовые или шнековые насосы относятся к объемным насосам роторного типа. Обеспечивая наиболее равномерную в сравнении с прочими известными типами насосов подачу перекачиваемых жидких сред, винтовые насосы известны небольшим потреблением энергии и довольно низкими эксплуатационными расходами.

Насосы такого типа состоят из конического или цилиндрического корпуса, неподвижного статора, имеющего винтовые канавки и из одного или нескольких винтовых подвижных роторов, работающих от электродвигателя.

Перекачиваемые жидкие среды через статор направляются по винтовым канавкам вдоль оси винта к напорному отверстию. Винтовые выступы создают замкнутое пространство, которое не позволяет перекачиваемым жидким средам возвращаться обратно при вращении ротора внутри статора. Напор, преодолеваемый насосом, определяется числом ступеней (шагов винтовой пары ротор-статор).

По числу роторов винтовые насосы могут быть одно-, двух- и трехвинтовыми. Одновинтовые насосы распространены наименее.

Винтовые или шнековые насосы обладают рядом преимуществ в сравнении с другими типами выпускаемых сегодня насосов. Они компактны, мало шумны, имеют малые габариты и просты по конструкции, что облегчает их монтаж, ремонт и обслуживание.

Винтовым насосам характерны непрерывная равномерность подачи, самовсасывание с глубины до 8 м жидких сред высокой вязкости, содержащих твердые и абразивные частицы.

При этом обеспечивается достаточно малый процент износа и повреждений деталей и достигается высокое давление на выходе уже за один рабочий цикл при малых затратах энергии. Винтовые насосы, применяемые для дозирования вязких смесей и суспензий, обеспечивают точную и бережную подачу без вспенивания и прочих нарушений их структуры.

Выбирая модель насоса такого типа, прежде всего, следует заранее знать вязкость и плотность перекачиваемых жидких сред, уровень желаемого давления на выходе и диаметр трубопроводов . В соответствии с этими характеристиками выбирается скорость вращения ротора, внутренние размеры и количество ступеней, что позволяет продлить сроки эксплуатации рабочих узлов и элементов, а также уменьшает энергопотребление.

Источник: https://ence-pumps.ru/konstruktsiya_vintovyh_nasosov/

Эксплуатация винтовых насосов

Винтовые насосы – это агрегаты с вращающимся рабочим винтом. Определяющими характеристиками этих машин является диаметр, шаг винта и другие его параметры. Производительность устройства зависит от величины камеры насоса и скорости движения винта.

Винтовые насосы, купить которые вы можете в нашей компании, относятся к роторно-зубчатым насосам, создаваемым из шестеренных за счет уменьшения количества зубьев шестерен и увеличения угла их наклона.

История создания

Впервые винтовой насос для перекачки вязких жидкостей и различных растворов был разработан в 1920-х годах. И сразу же эти агрегаты получили широкое распространение во многих отраслях промышленности (пищевая, химическая, бумажная, металлообрабатывающая, текстильная, табачная, нефтяная и т.д.).

В 1980х годах началось использование винтовых насосов для механизированной добычи, в результате они постепенно внедрялись в нефтяную промышленность.

К 2003 году эти устройства стали использоваться в самых разнообразных условиях более чем в 40 000 скважинах по всему миру.

Принцип работы винтовых насосов

Перекачивание жидкости осуществляется путем ее перемещения вдоль оси винта в резервуаре, созданном винтовыми канавками и основой корпуса. Винты входят своими выступами в канавки соседнего винта, образуя замкнутое пространство, благодаря которому жидкость не перемещается назад.

 

Особенности эксплуатации

Для механизированной добычи сложно найти более подходящее устройство, нежели винтовой насос. Он характеризуется рядом отличительных особенностей, основными из которых являются следующие:

• Высокий КПД (50-70%)
• Малые затраты на электроэнергию и техобслуживание
• Возможность перекачивать жидкости, имеющие различный уровень вязкости, а также с содержанием твердых частиц и газа
• Отсутствие элементов, характеризующихся возвратно-поступательными движениями, благодаря чему можно предотвратить закупоривание, пробки и износ рабочих узлов
• Низкий уровень шума
• Компактные размеры
• Легкость монтажа и эксплуатации.

Прежде чем винновой насос купить, стоит знать и ряд ограничений данного устройства по условиям его применения. Так, к основным ограничениям относится высота подъема жидкости, производительность, совместимость резиновых деталей с химическим составом жидкости.

Работа с жидкостями

Винтовые насосы могут перекачивать жидкости со следующими характеристиками:

• Абразивные
• Эмульсионные, неоднородные
• С твердыми включениями
• С температурой до 900 С при непрерывной работе или 1200 С при работе с остановками
• С вязкостью до 1000000 сП

Сфера применения

Очистка воды

• Подача флокулянтов, полимеров, полиэлектролитов, деминерализованной воды и других химикатов в строго дозированной форме.

Тяжелая промышленность

• Перекачка антикоррозийных веществ, красок, латекса, каменистых взвесей, силиконов.
• Перекачка моющих средств, удаление смазочных веществ.

Пищевая промышленность

• Перекачка овощной пульпы, меда, ферментационного сусла.
• Дозировка майонеза, кетчупа, томатной пасты, горчицы, соусов.
• Перекачка соков, жиров, приправ, пивоварной продукции.
• Транспортировка моющих средств.
• Переработка и перекачка молока, транспортировка сгущенного молока, сметаны, йогурта, плавленого сыра.

Косметическая промышленность

• Перекачка кремов, косметических растворов, масел, шампуней, жидкого мыла.

Строительство

• Откачивание грунтовых вод, перекачка речной воды с содержанием большого количества песка.

Преимущества

• равномерная подача жидкости
• способность перекачивать жидкости с твердыми включениями без их повреждения
• способность к самовсасыванию жидкостей
• отличные сбалансированные характеристики механизма
• возможность получения высокого давления без нагнетания и каскадов

Недостатки

• высокая стоимость и сложность в изготовлении насоса
• невозможность регулировать рабочий объем
• невозможность работать «на сухую» (существует риск перегрева деталей и выхода их из строя).

Источник: https://Tanelli.ru/jekspluatacija-vintovyh-nasosov.html

Винтовой насос: принцип работы и область применения

С момента создания первого насоса инженеры придумали немало разновидностей нагнетательных механизмов, каждому из которых присущи свои достоинства.

Некоторые получили очень широкое распространение, другие применяются только в особых условиях.

К агрегатам «специального назначения» можно отнести винтовой насос: принцип действия агрегата позволяет перекачивать вещества, перед которыми пасуют многие из его конкурентов. Далее мы узнаем, из чего состоит данный насос и как он работает.

Применение винтового насоса

Винтовые насосы задумывались как устройства для перекачивания жидкостей и растворов с большой вязкостью.

Потребность в таких агрегатах имеется во многих отраслях промышленности, например, в пищевой, химической, текстильной, металлообрабатывающей и т.д.

В строительстве при помощи винтовых помп осуществляют подачу смесей для наливных полов и кровельных покрытий.

С течением времени эта технология становилась все более совершенной и сегодня винтовые насосы успешно работают в десятках тысяч скважин по всему миру. Именно эти агрегаты инженеры-нефтяники считают самыми многообещающими.

Среди владельцев скважин на воду большую популярность приобрели бытовые винтовые насосы. К их услугам прибегают при наличии значительного количества песка в воде.

В таких условиях центробежные насосы быстро изнашиваются, а вибрационные не могут применяться из-за негативного воздействия вибраций на дно источника.

Винтовые же насосы не вибрируют и безболезненно переносят наличие твердых механических примесей.

Достоинства и недостатки

Популярность винтовых насосов обусловлена следующими их особенностями:

1. КПД агрегатов относительно высок – от 50% до 70%.
2. Способны перекачивать жидкости с гораздо большей вязкостью, чем импеллерные помпы, обеспечивая при этом более высокий напор.
3. Могут перекачивать смеси с твердыми включениями, при этом последние не повреждаются, как в плунжерных и поршневых насосах.
4. Принцип действия винтового насоса исключает появление пульсаций при подаче жидкости, характерных для некоторых типов оборудования. К тому же она не перемешивается, как в центробежном насосе, что обеспечивает сохранность структуры.
5. Винтовые помпы относятся к категории самовсасывающих, при этом глубина всасывания может достигать 8,5 м. К наличию свободного газа в перекачиваемой среде проявляют абсолютное безразличие.
6. Конструкция агрегата является чрезвычайно простой и включает только одну движущуюся деталь. Клапана и другие элементы, в которых может образоваться затор, не применяются. Соответственно, упрощаются монтаж, эксплуатация и обслуживание агрегата.
7. Насос является компактным и характеризуется низким уровнем шума.

Стальной винтовой насос Compact

Как у любого оборудования, есть у винтовых насосов и слабые стороны:

1. Процесс изготовления отличается сложностью и высокой стоимостью.
2. Отсутствует возможность изменения рабочего объема.

У насоса имеется «слабое звено» в виде статора, который изготавливается из эластомерных материалов (разновидность полимеров). Такие детали обладают следующими нежелательными свойствами:

• при работе вхолостую очень быстро получают неустранимые повреждения;
• при температурах свыше 150 градусов плавятся;

Могут они испортиться при контакте с некоторыми веществами, например, разбухнуть.

Принцип работы

[sticky-ad id=13532]

Ротор агрегата представляет собой цилиндрическую деталь со спиральным желобом, похожую на винт или шнек. Он располагается внутри статора – стальной трубы с установленной внутри нее эластомерной гильзой (обоймой), в которой также имеется спиралевидный канал. Спираль ротора может иметь несколько заходов. Спираль статора всегда имеет на один заход больше.

Вдоль линии контакта между ротором и статором имеются непроницаемые для перекачиваемой среды участки, которые разделяют внутреннее пространство насоса на несколько отдельных полостей. Благодаря тому, что ротор установлен в статоре с некоторым смещением в поперечном направлении (с эксцентриситетом), при его вращении эти полости попеременно переходят то в открытое, то в закрытое состояние.

Принцип работы винтового насоса

При этом в момент открытия жидкость из предыдущей полости вытесняется выступом эластомерной обоймы в последующую. С продолжением вращения объем опорожненной полости снова увеличивается, что приводит к всасыванию ею следующей порции вещества. При этом перекачивание среды осуществляется без пульсаций, поскольку площадь сечения полостей одинакова по всей длине спирального желоба ротора.

Регулирование производительности (подачи) осуществляется путем изменения частоты вращения ротора, для чего требуется частотный привод.

Как видно, по характеру действия ротора винтовой насос принципиально отличается от шнекового, хотя оба имеют сходное устройство.

Шнековые агрегаты, как и центробежные, относятся к категории динамических, тогда как винтовые являются объемными. Однако, и те и другие являются насосами вытесняющего действия.

Между линиями всаса и подачи особо мощных винтовых насосов обязательно прокладывается перемычка (байпас) с предохранительным клапаном.

Если нагнетательный трубопровод окажется засоренным либо на нем будет по ошибке закрыта задвижка, предохранительный клапан откроется, и насос будет прокачивать жидкость через байпас по замкнутому контуру. Если такую меру не предусмотреть, избыточное давление повредит детали агрегата и в первую очередь – полимерную обойму.

Видео на тему

Источник: https://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/skvazhina-ne-glubokaya/vintovoj-nasos-princip-raboty.html

Особенности эксплуатации винтовых насосов

Впервые насос, в котором использовалась винтовая схема вытеснения жидкой массы, был предложен французом Рене Моино в начале ХХ века.

Оценив преимущества подобной конструкции для перекачки вязких жидкостей с большим содержанием взвешенных смесей, тогда же была начата промышленная разработка и производство винтовых насосов. Винтовой (второе название – шнековый насос) — это гидравлическое устройство группы объемных насосов роторного типа.

Состоит из эластичного корпуса цилиндрической или конической формы и винтовой пары: статичного статора с винтовыми канавками и одного или нескольких подвижных металлических винтовых роторов, приводимых в движение электродвигателем.

Принцип действия винтовых насосов: жидкая масса поступает в статор и проталкивается вперед к напорному отверстию вдоль оси винта по канавкам, образуемым планетарным движением ротора. Движение жидкости назад к всасывающему отверстию исключает замкнутое пространство, создаваемое винтовыми выступами.

Винтовые насосы различаются типами конструкции. Конструкции с одним ротором называют одновинтовыми. Наиболее распространены двух- и трехвинтовые насосы. Также шнековый насос могут отличать компактное исполнение, широкая загрузочная воронка, особое исполнение для эксплуатации в тяжелых условиях.

Устройство насоса

1-Ротор;  6-Нагнетающий патрубок;  2-Статор;  7-Эластичная муфта;  3-Вал ротора;  8-Электродвигатель;  4-Соединительная шпилька;  9-Станина;  5-Входящий патрубок;  10-Рабочая камера.

Превосходство винтовых насосов над другими видами:     простота конструкции и легкость обслуживания;     самовсасывание жидкости;     равномерность подачи жидкости;     перекачка жидких смесей с взвешенными твердыми частицами без их повреждения;     возможность получения за один цикл высокого давления жидкой массы на выходе у напорного отверстия;     низкий уровень износа рабочих частей при перекачке абразивных жидкостей;     низкий уровень рабочих шумов и малые габариты;     минимальный износ при работе с абразивными жидкостями.

Правила выбора

Так как с помощью шнековых насосов решаются задачи по перекачке и дозировке особо вязких жидких смесей, они нашли широкое применение во многих отраслях хозяйства: пищевой и косметической промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, нефтепереработке и др. При выборе конкретной модели винтового насоса, при всех других равных параметрах, необходимо учитывать плотность и вязкость продукта перекачки. Чем они выше, тем обороты насоса, а значит, электродвигателя, должны быть ниже.

 Особенности конструкции, использование

Все, кто планирует купить винтовой насос, безусловно, оценили по достоинству особые характеристики данного устройства. Бесклапанная конструкция насоса, прямо пропорциональная зависимость производительности насоса от количества оборотов, возможность менять направление потока жидкости – все эти преимущества делают винтовой насос популярным в различных отраслях промышленности. Основная рабочая часть насоса – комбинация ротор-статор. Винтообразный металлический ротор расположен внутри статора. Во время вращения ротора меняется объем полостей, за счет чего жидкость перекачивается по оси насосы и вытесняется. В результате изменение объема дает всасывающий эффект.

Характерной особенностью винтового насоса является то, что давление в нем не зависит от скорости перекачивания.

Винтовые насосы могут также использоваться как многоступенчатые насосы высокого давления.

Какие жидкости могут применяться внутри винтового насоса     Абразивные     Содержащие твердые частицы     Эмульсионные, неоднородные     Вязкие до 1000000 сП     Имеющие температуру до 900 градусов Цельсия (если работа происходит в непрерывном режиме) или 1200 градусов Цельсия (работа в периодическом режиме).

Применение винтовых насосов

Особым спросом данная продукция пользуется в пищевой промышленности. Приобрести винтовой насос стоит для применения в:     Молочной промышленности (перекачивание сметаны, йогурта, кефира, сливок и других молочных продуктов);     Кондитерской промышленности (перекачивание варенья, джема, патоки, пасты, начинок);     Консервной промышленности (перекачивание овощных рагу, томатной пасты, пюре);     Масложировой промышленности (перекачивание продуктов на основе жира и масла, кетчупа, соусов, майонеза).

Какие еще жидкости могут перекачиваться с использованием винтовых насосов?

    Шахтные воды, осадки, неочищенные сточные воды, сырая нефть, латекс, патока.     Чувствительные к сдвигу жидкости, в состав которых входят абразивные материалы, а также с содержанием твердых частиц независимо от уровня вязкости.

Преимущества винтовых насосов

Данное оборудование имеет неоспоримые плюсы по сравнению с устройствами, имеющими схожее назначение и характеристики. Основные преимущества:     Перекачивание веществ происходит без повреждений     На выходе из насоса перекачиваемый продукт выходит ровным потоком     Возможность регулировать производительность винтового насоса за счет одинаковой скорости подачи продукта и вращения     Низкий уровень шума

    Способность винтового насоса к самовсасыванию с глубины до 7 метров. https://tanelli-group.ru/

Источник: https://pkf-remdetal.prom.ua/cp24973-osobennosti-ekspluatatsii-vintovyh-nasosov.html

Как работает винтовой скважинный насос? Его отличие от других типов

Владельцы коттеджей, дач, простых частных домов постоянно сталкиваются с проблемой выбора подходящего оборудования для добычи воды из скважин. Винтовые насосы в подобных ситуациях являются замечательным вариантом.

В данной статье предоставляется информация о преимуществах и основных принципах функционирования, технических характеристиках, особенностях выбора подобных агрегатов.

Рассматриваемая разновидность насосного оборудования может использоваться как в бытовых условиях, так и в современной промышленности, поскольку их конструкция является сравнительно безопасной и достаточно простой.

Содержание

Принцип работы винтового скважинного насоса
Особенности конструкции
Отличие от других насосных устройств
Преимущества и недостатки
Сфера применения
Как лучше эксплуатировать

Принцип работы

Основным преимуществом, которым наделены винтовые насосы для водозабора из скважин, считается поддержание равномерного постоянного потока.

Достаточно высокий показатель давления обеспечивается такими насосами при весьма скромных на первый взгляд визуальных характеристиках.

Это отличается особой важностью для устройств подземных водозаборов в ситуациях, когда источник залегает слишком глубоко

По обобщенной классификации скважинные винтовые насосы можно относить к самовсасывающим устройствам, структура которых является многоступенчатой.

Конструктивные особенности скважинных насосов отличаются тем, что в них устанавливается вертикальный вал. Это дает возможность создавать технику с минимальными поперечными габаритами.

Подобная конфигурация позволяет использовать винтовые насосы в скважинах, либо абиссинских колодцах.

Ротор насоса являет собой специально сконструированный однозаходный стальной винт с округлым сечением или шнек с достаточно широким шагом резьбы.

Из всасывающего патрубка рабочая жидкость передаются на ротор, расположенный в полости статора. Перемещаемая по спирали вода направляется прямо к отводящему патрубку.

Особенности конструкции

Скважинные насосы изготавливаются в нескольких вариантах. Это могут быть как погружные устройства, так и приспособления со специальным трансмиссионным валом. У многоблочных погружных насосов мотор устанавливается во внутренней части корпуса.

Трансмиссионные насосы отличаются высокой мощностью. Они могут поднимать воду даже со 125 метров объемом 1200 кубометров в час. Мотор в таких агрегатах установлен на поверхности в области устья водозабора. Он соединен с насосным узлом при помощи трансмиссионного вала.

Насосная составляющая укомплектована чугунными секциями, скрепленными друг с другом при помощи специальных шпилек. В каждой секции устанавливается вал и центробежное колесо, нагнетающее давление.

Подобная конструкция дает возможность регулировать количество рабочих ступеней насосной станции, определяя при этом минимальный достаточный напор. Насосный узел может соединяться при помощи фланца с самим трубопроводом. Такой фланец устанавливается на верхней чугунной секции.

Трансмиссионный вал устанавливается во внутренней части защитных трубных конструкций, которые заполняются смазочными материалами. Такие трубы собираются последовательно, отдельными секциями, по мере опускания в скважину. Погружные насосы могут иметь определенные отличия в том, что их валы плотно скреплены с осями в моторах.

Поэтому нет никакой необходимости монтировать трансмиссионный вал большой длины.

Такое устройство может монтироваться и успешно эксплуатироваться даже в искривленном стволе скважины. Также не требует большой площади помещение, оборудованное под скважину. Винтовые насосы реально отличаются наибольшей продолжительностью эксплуатационного периода. Основной отличительной особенностью этих устройств является отсутствие вибрации.

Отличие от других насосных устройств

Рассмотрим основные технические преимущества винтовых насосов:

• Применяется специальная технология взаимодействия с рабочей средой, подразумевающая использование резьбы со специальными переменными витками. В соответствии с особенностями забираемой жидкости может определяться шаг резьбы. Также может регулироваться межвинтовой промежуток;
• Гидравлическое давление во внутренней части насоса не способствует деформации мощного вала потому, что он укороченный. Это дает возможность сократить расстояние между винтами и корпусом. Эти конструктивные особенности способствуют существенному снижению механического воздействия изгибающего момента на наружную поверхность вала;
• На винтовом насосе может быть установлено специальная самосмазывающаяся техника, способствующая повышению безопасности механического уплотнения. Также нормальное функционирование и высокая герметичность устройства в сложных условиях эксплуатации может быть обеспечена полностью;
• Некоторые модели могут взаимодействовать со смешанными жидкостями.

На основе двухвинтовых устройств некоторые производители занимаются изготовлением мультифазных насосов.

Основной отличительной особенностью таких устройств являются двухзаходные винты со сравнительно небольшим ходом. В рабочей области винта в таких устройствах количество шагов значительно больше.

Маленький ход способствует уменьшению показателей радиальной силы, которая может оказывать определенное воздействие на винты.

Преимущества и недостатки

Устройства со шнековыми роторами имеют множество отличительных особенностей. Основными их преимуществами являются:

• Пониженный уровень шумности в процессе работы;
• Исключение разрушительного воздействия на устройство колодца, либо скважины;
• Стабильный показатель высокого давления на выходе без необходимости установки специальной нагнетательной техники;
• Насосы могут взаимодействовать с водой, содержащей песок, ил или глину.

Недостатки устройств:

• Сравнительно высокая стоимость изделий;
• Сложность в регулировке напора и объемов забираемой жидкости;
• Запуск мотора всухую практически невозможен.

Это основные преимущества и недостатки винтовых насосов.

Сфера применения

Погружной насос для скважин может эксплуатироваться в различных сферах деятельности для таких целей:

• Функция водозабора и перемещения добываемой жидкости по трубопроводу;
• Наполнение жидкостью разнообразных емкостей, оборудованных на участке;
• Полив всевозможных растительных культур;
• Водозабор из обычного колодца.

Глубина источника, из которого планируется осуществление водозабора должна обязательно учитываться в процессе выбора винтового насоса. Существует вероятность подъема жидкости с высокой концентрацией песка в ситуации, когда его глубина равна примерно 1-2 метров. Особенности конструкции шнековых насосов дают возможность взаимодействовать с водой с примесями.

Как лучше эксплуатировать

При покупке шнекового насоса для оборудованного источника придется принимать во внимание определенные правила эксплуатации. Благодаря следованию простым рекомендациям, домовладельцу удастся значительно продлить продолжительность эксплуатационного периода устройства.

Для эксплуатации шнекового насоса в колодце желательно подбирать насос, который можно хорошо закрепить на стене шахты. Устанавливать прибор желательно на оптимальной глубине, чтобы вероятность снижения уровня воды до критического показателя была минимальной.

Таким образом удастся предотвратить работу устройства всухую.

Желательно соблюдать расстояние от дна хотя бы в 1 метр, чтобы по водопроводу не перекачивалась жидкость с примесью песка. При покупке шнекового агрегата можно не переживать о надежности функционирования такой техники.

Конструкция изделия и основной принцип функционирования разрабатывался специально таким образом, чтобы водозаборное отверстие размещалось над самим двигателем. Рабочий узел, благодаря подобной конструкции, может охлаждаться естественным образом.

Вероятность возгорания при этом практически равна нулю.

Источник: https://nasoskm.ru/nasosi-dlya-skvazhini/vintovoy-skvazhinniy-nasos

Винтовой Насос для Скважины: Устройство, Сферы Применения | Мой колодец

Скважинный винтовой насос работает по принципу «архимедова винта», использовавшегося для подъема воды из водоемов ещё до нашей эры

В отличие от центробежных агрегатов, винтовые насосы для скважин способны перекачивать жидкости с высоким содержанием механических примесей. Если говорить об организации индивидуального водоснабжения частного домохозяйства из песчаной скважины, то такой насос будет лучшим выбором, так как на его надежность и работоспособность наличие песка в воде не влияет.

Устройство и эксплуатация винтовых насосов

Человеку, далекому от техники, проще всего объяснить устройство и принцип работы винтового насоса на примере обычной мясорубки.

Особенности конструкции

Как и в мясорубке, основной рабочей деталью устройства является шнек (поэтому такие насосы часто называют шнековыми), заключенный в резиновую обойму. Но с вращающимся валом двигателя он соединен не напрямую, а с помощью карданной передачи, обеспечивающей их небольшую несоосность.

На рисунке показана конструкция скважинного винтового насоса

Когда вал начинает вращаться, соединенный с ним винт совершает сложное движение вокруг своей оси, которая в свою очередь тоже вращается по окружности, радиус которой задан эксцентриситетом винта. В результате такого движения между витками шнека и обоймы образуются полости, которые постоянно перемещаются по направлению от всасывающего отверстия к выходному патрубку.

Попавшая в эти полости жидкость постепенно нагнетается в камеру, откуда под напором вытесняется наружу, а в приемной части насоса тем временем происходит разрежение давления, поэтому вода из скважины устремляется в неё.

Обратите внимание. В этой конструкции нет деталей, между которыми могли бы застрять твердые включения, находящиеся в жидкости – они вместе с ней выносятся наружу. Поэтому насосы винтовые для скважин могут использоваться для перекачки загрязненной воды с высоким содержанием примесей.

В зависимости от количества винтов эти устройства могут быть одновинтовыми или многовинтовыми. Но в системах индивидуального водоснабжения из скважин обычно используются погружные насосы с одним винтом.

Двухвинтовой насос в разрезе

Для получения на выходе чистой питьевой воды на всасывающий патрубок устройства часто монтируется сетчатый фильтр грубой очистки, не пропускающий внутрь крупные частички песка или ила.

Если этого недостаточно, то фильтры тонкой очистки устанавливаются уже на поверхности, чаще всего – в техническом помещении дома. Какие именно, определяется после анализа воды (см.

Анализ воды из скважины – зачем он нужен и как делать).

Обслуживание и эксплуатация

Простая и надежная конструкция гарантирует потребителям минимум затрат и времени на обслуживание такого оборудования.

Итак:

• Винт и ротор насоса охлаждается перекачиваемой водой, поэтому он практически не нуждается в профилактическом обслуживании, что очень удобно, так как для этого его приходилось бы периодически доставать из глубокой скважины, а затем вновь устанавливать на место.
• Но даже если потребуется ремонт или замена каких-то деталей, продуманная конструкция агрегата позволит сделать это своими руками, не прибегая к услугам специалистов и использованию сложного оборудования.
• Длительный срок службы таких насосов объясняется и отсутствием вибрации при работе, несмотря на высокую мощность и большое число оборотов.
• Они практически бесшумны, поэтому даже если скважину оборудовать в подвале дома, работающее оборудование не будет создавать дискомфорта.

Обратите внимание. При необходимости винтовой скважинный насос можно использовать для подачи воды из водоемов и резервуаров, так как работать он может в любом положении – как вертикальном, так и горизонтальном.

Установка в скважину

Погружные винтовые насосы монтируются точно так же, как центробежные и любые другие. Они тоже имеют вытянутую цилиндрическую форму со всасывающим отверстием в нижней части, выходным патрубком и проушинами для троса в верхней.

Металлический трос удерживает устройство на заданном уровне, а питание к нему идет через электрический кабель. К выходному патрубку присоединяется шланг или труба, по которой вода подается наверх.

Инструкция по подключению и монтажу насоса:

• Соберите устройство и убедитесь в его работоспособности;
• Присоедините к патрубку напорный шланг и стяните его хомутами в нескольких местах по всей длине с кабелем, чтобы последний не провисал;
• Установите поплавковый выключатель, если он входит в комплект;
• Закрепите страховочный металлический трос. Это очень ответственный момент: если трос сорвется, достать насос из скважины, вытягивая его за кабель, будет проблематично и чревато поломкой;

Оборудование готово к погружению

• Осторожно опустите агрегат в скважину на требуемую глубину, заранее сделав метку на шланге или кабеле;
• Закрепите трос на оголовке скважины;
• Подключите насос винтовой для скважины к электросети и проверьте его работу.

Устройство не должно вибрировать и издавать сильный шум или стук. Если это не так, значит, где-то вы допустили ошибку или существуют неполадки в самом механизме.

Популярные модели бытовых винтовых насосов

Шнековые насосы выпускают многие отечественные и зарубежные производители.

Среди самых распространенных и востребованных у наших потребителей можно отметить следующие марки:

• Водолей (Промэлектро, Украина). Погружные насосы Водолей отличаются компактностью и высокой мощностью, могут использоваться для подачи воды из колодцев, открытых водоемов и скважин с внутренним диаметром не менее 10 см. Отлично подходит для устройства водопровода в загородном доме, систем полива и орошения, а также для откачивания воды из бассейнов, резервуаров, затопленных подвалов. В комплект входит синтетический трос для монтажа в скважину или колодец.

Фото насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50Г

• Беламос (Белоруссия). Эти глубинные насосы для скважин винтовые, выполненные из нержавеющей стали, тоже многофункциональны и универсальны. Применяются для устройства водоснабжения частных домов, садовых и фермерских хозяйств. Обладают высокой мощностью, могут бесперебойно работать на протяжении длительного времени, в конструкцию встроена термозащита двигателя.

Belamos SP-70/6

• Unipump ECO VINT (Россия). Эти насосы отличают низкая цена, высокий напор и небольшая производительность, что является оптимальным решением для источников с маленьким дебитом – колодцев и скважин на песок. Отсутствие вибрации не позволяет подниматься мути со дна скважины, при этом даже при высоком содержании в воде механических примесей пропускная способность устройства не снижается.

Бюджетное решение для дачного водоснабжения

Также пользуются популярностью насосы фирмы Grundfos:

Модель насоса	Краткие сведения	Технические характеристики
Grundfos SQ 2-55	Данная модель предназначена для подачи питьевой воды из скважин малого диаметра. Имеет защиту от перегрева, сухого хода, перегрузок. Высокий КПД обеспечивается за счёт двигателя с постоянным магнитом, и деталей, выполненных из прочных материалов. В комплекте с насосом, 20-метровый кабель с защитной планкой, плюс инструкция по монтажу. Благодаря малому весу, SQ 2-55 можно без проблем установить своими руками.	Подача: 2 м3/час Напор: 55 м Двигатель: однофазный Ступеней: 3 Высота: 741 мм Диаметр: 74 мм Вес: 5,2 кг Стоимость: 25700-30500 руб.
Grundfos SPO 3-50 A	Насосы Grundfos SPO 3-50, предназначены для использования в автономных системах водоснабжения и полива. Такую модель можно установить как в пятидюймовую скважину, так и в колодец. Производится в нескольких вариантах исполнения. Погружной вариант оснащён поплавковым выключателем, маркируется литерой «А», как на фото. Модели, с маркировкой «В» предназначены для сухой установки, и комплектуются плитой-основанием.	Подача: 4,5 м3/час Напор: 48м Двигатель: однофазный Максимальное количество включений: 30 в час Температура перекачиваемой жидкости: 0-+40 град. Диаметр: 127 мм Глубина погружения: 20 м Вес: 16 кг Цена: 20600-28300 руб.

Заключение

Отдать предпочтение винтовым насосам определенно стоит в тех случаях, когда качество воды в скважине оставляет желать лучшего. Её очисткой можно заняться после подъема на поверхность, а вот с добычей как нельзя лучше справится устройство шнековой конструкции. Посмотрев видео в этой статье, вы лучше поймете, как оно работает и в чем его преимущества перед другими погружными насосами.

Источник: https://moikolodets.ru/vintovoj-nasos-dlya-skvazhiny-510

Винтовые и центробежные насосы. Плюсы и минусы обоих вариантов

23.11.2017 696

И при организации системы автономного водоснабжения частного дома, и при решении других инженерно-технических задач нельзя обойтись без использования насосов. Сегодня на рынке представлено множество разновидностей насосного оборудования, но наиболее востребованными – и потому наиболее популярными – являются винтовые и центробежные насосы.

Винтовые насосы отличаются от центробежных не только по конструкции и принципу действия, но и по особенностям эксплуатации. Эти особенности нужно обязательно учитывать, выбирая оборудование при проектировании системы. Потому в нашей статье мы проанализируем как плюсы, так и минусы насосов обоих типов.

Насосы центробежного типа относятся к самой популярной разновидности водоподъемного оборудования. Принцип их действия довольно прост:

• Внутри корпуса устройства (он может иметь самую разную конфигурацию) на валу закрепляется рабочее колесо.
• Рабочие колеса центробежных насосов могут быть как открытыми (крыльчатками), так и закрытыми. Конфигурация лопастей зависит от направления вращения, а также от мощности насоса и от материала, из которого изготовлено рабочее колесо.
• Вал с рабочим колесом приводится в движение электродвигателем. При этом в результате центробежной силы вода внутри насоса смещается к периферии рабочего колеса, а в центре создается разрежение – оно и обеспечивает всасывание следующей порции воды.
• Этот процесс продолжается непрерывно, пока вращаются рабочие колеса насоса, благодаря чему обеспечивается постоянное поступление жидкости в резервуар или в контур системы водоснабжения.

Насосы центробежного типа могут быть как одноступенчатыми, так и многоступенчатыми. Во втором случае несколько рабочих колес располагаются одно за другим, обеспечивая тем самым усиление всасывания.

Примером центробежного насоса в интернет-магазине «Альфатэп» может служить модель Unipump Eco Float-2.

Плюсы и минусы

Анализировать особенности эксплуатации центробежных насосов стоит, начиная с недостатков:

• Основной минус – чувствительность к качеству перекачиваемой жидкости. Постоянная перекачка воды с примесями может привести к повышенному износу рабочих колес, и насос быстро выйдет из строя.
• Еще одним недостатком можно считать высокую стоимость центробежных моделей. Впрочем, при необходимости можно найти бюджетный вариант!

Впрочем, плюсов у насосов центробежного типа гораздо больше, чем минусов:

• Высокая универсальность — насосы можно применять для работы с самыми разными жидкостями, для откачки воды из скважин, колодцев, отрытых резервуаров и т.д.
• Широкий ассортимент. Вы можете выбрать насосы под любую задачу и практически под любой бюджет.
• Хорошие эксплуатационные показатели – производительность, КПД, энергопотребление и т.д.
• Низкий уровень шума при работе.

Кроме того, современные модели центробежных насосов отличаются компактными размерами, что тоже часто рассматривают как серьезное преимущество.

Самые популярные товары раздела :

Альтернативой традиционным центробежным насосам выступают винтовые устройства:

• Корпус насоса, изготовленный из металла, выступает в качестве емкости, в которой осуществляется перекачивание.
• Вместо рабочих колес за перемещение жидкости отвечает шнековый винт.
• При вращении винта (оно обеспечивается работой электродвигателя, а за стабильность отвечает комплекс подшипников) вода понимается по корпусу и поступает в шланг под нужным напором.

Примером устройства винтового типа может служить Акваробот ECO VINT 2-24, представленный в каталоге нашего интернет-магазина.

Преимущества и недостатки

У винтовых моделей есть вполне очевидные плюсы:

• Низкий уровень шума и малая вибрация. Отсутствие вибрационных воздействий позволяет использовать такие насосы даже в самых узких скважинах. Кроме того, снижается нагрузка на подвесную систему.
• Выравнивание давления. Шнековый винт вращается так, что вода поступает в трубы равномерно – отсутствие перепадов напора способствует увеличению ресурса труб и их соединений.
• Хорошая работа с загрязненной жидкостью. Это – главный плюс винтовых насосов по сравнению с центробежными. Если качество воды в скважине или колодце на вашем участке оставляет желать лучшего, то вместо центробежного насоса стоит поставить более долговечный и надежный винтовой.

К сожалению, значительное количество недостатков не позволяет назвать винтовые насосы универсальными устройствами:

• Увеличенные габариты. Конструкция насосов достаточно громоздка, потому при сравнимой мощности они будут значительно больше аналогичных центробежных моделей.
• Сложности с регулировкой перекачиваемого объема (обратная сторона стабильного напора). Увеличить или уменьшить объем поступления воды за счет изменения частоты вращения двигателя не получится!
• Быстрый выход из строя при работе «вхолостую». Перегреваются винтовые насосы практически сразу, а перегрев фатально сказывается на их работоспособности.
• Небольшой КПД (до 70%), который становится причиной повышенного расхода энергии при регулярной перекачке больших объемов.

В целом насосы центробежного типа заметно универсальнее винтовых – и это находит свое прямое отражение в ассортименте интернет-магазина. Но в ряде случаев будет оправдан именно выбор винтового насоса – например, такие устройства будут незаменимыми для перекачки воды из скважины, в которой содержится большое количество песка.

Чтобы детально разобраться в плюсах и минусах насосов обеих разновидностей и выбрать вариант, который подойдет для ваших условий, вам стоит проконсультироваться со специалистами компании «Альфатэп». Позвонив по контактному номеру 8 (495) 109-00-95, вы сможете получить все необходимые рекомендации – а также оформить покупку или заказать доставку/монтаж насосного оборудования.

Поделиться

Источник: https://AlfaTep.ru/article/nasosy/vint_i_tsentr_nasosy/