Виды насосов для скважины

Виды насосов для скважины

Все эти устройства можно схематически разделить на две группы – поверхностные, находящиеся вне скважины, и погружные, работающие в воде. Обе группы включают модели разных конструкций с разнообразными техническими характеристиками.

Поверхностные насосы

Такие насосы ставят в кессонах или зданиях. От них к воде прокладывают коммуникации для закачивания. Входят в состав насосных станций вместе с водными резервуарами и электроникой, управляющей перекачкой.

Подходят для абиссинских колодцев. Опустить насос в такую скважину из–за узкой трубы невозможно, поэтому единственным вариантом становятся поверхностные устройства.

Подобное оборудование может поднимать воду только с относительно небольшой глубины и не способно создавать большой напор. Это ограничивает его использование.

Центробежные модели

Внутри насоса установлено гидравлическое колесо, разгоняющее воду. Оно создает центробежную силу, поднимающую жидкость. Модели неприхотливы, но качать с глубины более 7–8 м не в состоянии. Например, популярный насос БЦ 1,2–18 «Водолей» работает на глубине до 7 м, имеет напор 18 м и производительность 5,4 м³/ч.

Вихревые модели

Внутри такого агрегата находится рабочее колесо с лопатками, как у водяной мельницы. Водяной поток вращается вместе с колесом, образуя вихрь. Водозабор происходит за счет вихревого движения.

Модели требовательны к качеству воды, и имеют невысокую производительность. Пример – вихревой насос «Altstream» ALT G– 60 работает только на чистой воде – допустимый размер примесей не крупнее 0,1 мм и их концентрация не выше 40 г/м³. Он поднимает воду с глубины в 8 м и обладает производительностью 2,1 м³/ч.

Самовсасывающие (эжекторные) модели

Эти скважинные модели оснащены эжектором, создающим разрежение и увеличивающим силу всасывания. Становится возможным забирать воду с глубины до 15 м. Пример – насос Unipump DP–750 производительностью 2,4 м³/ч поднимает воду на 40 м с глубины до 15 м.

Центробежные насосы для скважин. Принцип работы

Центробежный насос применяется для обустройства в частных владениях или на даче скважины или колодца. Такие приборы от подобных отличает высокая производительность, что позволяет их использовать для работы в глубоких скважинах, точнее, для подъема воды. Максимальная глубина, с которой может подниматься вода, достигает 15 м.

Центробежный насос в системе подачи воды

Сфера применения центробежных насосов для скважин ограничивается типом необходимых работ. Мощный прибор стоит применять только в том случае, когда необходимо поднимать воду с большой глубины. В противном случае покупка будет экономически невыгодна, так как центробежные приборы достаточно дорого стоят. Если скважина неглубокая либо уровень воды в ней достаточно высок, стоит приобрести более дешевый прибор.

Центробежный насос состоит из следующих элементов:

• рабочее колесо (может быть и несколько);
• вал двигателя;
• спиральные каналы;
• корпус.

Работа устройства основана на передаче жидкости энергии движения, на действии центробежной силы, образующейся из-за движения колеса, расположенного в корпусе. Рабочее колесо установлено на специальный вал, который присоединяется к электродвигателю.

Рабочее колесо состоит из двух дисков, соединяющихся лопастями. Когда колесо приводится в движение, через патрубок заходит вода. Патрубок защищен сеткой от попадания мусора и примесей.

Вода захватывается лопастями и под действием центробежных сил отходит к периферии. Когда скорость нарастает, вода попадает в направляющую камеру, а затем переходит в трубопровод. После того как между лопастями освобождается пространство, давление понижается, и в результате в устройство поступает следующая порция воды. Так происходит непрерывно все время работы механизма.

Типы глубинных насосов. Особенности выбора глубинных насосов для разных видов скважин

Чтобы обеспечить водоснабжение из скважины используют специальную технику для подачи воды. В продаже насчитывается множество моделей такого оборудования с различными параметрами. Какими техническими данными должны обладать глубинные насосы для скважин, как выбрать их правильно?

Разновидности насосов

В зависимости от места установки насосы делят на две группы – поверхностные и погружные. Одни монтируют с помощью поплавка сверху на воде или рядом с ней, а вторые погружают на дно скважины. Каждый вид прибора для накачивания жидкости имеет свои особенности и способы использования.

Поверхностные насосы

Такие бытовые неглубокие насосы применяются с целью подачи воды к дачным постройкам и коттеджам. Оборудование размещается на поверхности, а вода поступает через специальный шланг, предназначенный для забора жидкости из источника.Иногда такие насосы устанавливают как приспособление для повышения давления в системе водоснабжения.

Поверхностное устройство для подачи воды устанавливают т только возле не глубоких колодцев, так как максимальное его рабочее погружение составляет не более десяти метров. Многие дачники устанавливают эти насосы для полива растений на огороде или удаления воды из подвальных помещений.

Насосы, размещенные сверху колодцев, имеют небольшой размер и вес. Поэтому не составляет сложности при необходимости их убрать.

Используют такие устройства только для чистой воды. Перекачивание других жидкостей может вывести систему из строя.

Погружные насосы

Скважные глубинные насосы монтируют ниже уровня воды возле самого дна скважин или других технологических водоемов. Их используют для подачи воды для питья. Такие установки могут доставлять на поверхность жидкость из глубины более трехсот метров.

Существует множество различных моделей погружных насосов с различными техническими характеристиками. Они отличаются по цене, способу работы и производительности.

Разновидности погружных насосов

Вибрационные погружные насосы

Такое оборудование для скважин работает за счет вибратора, который запускается с помощью электромагнитного поля. Оно в свою очередь создается за счет прохождения электрического тока через катушку соединенной с устройством, создающим механические колебания.

Связанный со штоком сердечник в катушке втягивается, что приводит к сгибанию мембраны из резины. Так вода поступает в камеру с пружинами, и мембрана выпрямляется, образовывая сильное давление, которое способствует поступлению воды на поверхность.

Преимуществами такой системы считаются:

• длительный срок службы;
• простота обслуживания;
• высокая мощность;
• небольшой размер оборудования;
• невысокая стоимость.

Вибрационные погружные насосы экономичны. Для перемещения одного куба воды на поверхность расходуется только ноль целых и два десятых киловатта. Механизм насоса работает без подшипников в связи, с чем не может перегреваться.

Наряду с высокими характеристиками насос вибрационный имеет свой недостаток. В процессе вибрации попадающий в нижнюю фильтровую систему мусор и песок со дна оседает обратно в скважину и со временем существенно засоряет ее. Это может стать причиной неполадок механизма и остановки работы шахты.

Погружные вибрационные насосы

Центробежные погружные насосы

Прибор для глубоких скважин такого типа считается самым эффективным. Насос имеет спиральный корпус, в котором установлены лопасти и колеса. С помощью электродвигателя происходит вращение этих деталей, что приводит к выталкиванию жидкости наружу. При этом внутри создается высокое давление, а при входе оно понижается.

Насосы обладают целым рядом преимуществ:

• высокая производительность – коэффициент полезного действия составляет более восьмидесяти процентов;
• надежность;
• долговечность;
• полностью автоматизированное управление процессом;
• простота конструкции;
• сравнительно невысокая цена;
• компактность оборудования.

Высота всасывания у таких приборов довольно высокая – до десяти метров. Благодаря этому установку оборудования можно произвести самостоятельно.

При использовании центробежного глубинного насоса отмечаются некоторые недостатки:

• иногда расстояние между поверхностью и уровнем воды не позволяет поступать жидкости к входному патрубку и чтобы привести в работу систему нужно доливать воду самостоятельно;
• при возникновении перебоев электроснабжения поступление воды прекращается.

Попадание большого количества песка в систему насоса может привести к неисправности прибора.

Погружной центробежный насос

Винтовые насосы

В винтовых моделях подъем воды осуществляется по спирали за счет движения ротора находящегося в статоре, который имеет внутреннюю резьбу. Причем действующая винтообразная поверхность статора на два шага больше чем роторная.

Основным его достоинством является возможность перекачивания воды с различными примесями. Потому такие насосы устанавливают в местах, где в воде есть загрязнения в виде песка мелкой фракции или для очистки от мула скважин.

Насос способен переработать на один кубический метр двадцать килограмм различных загрязнений в воде.

Электрическая мощность скважинного насоса. Почему нужен именно погружной насос?

Насосное оборудование для забора воды из внешних автономных источников можно разделить на две больших категории – поверхностные модели и погружные. Казалось бы, поверхностные – предпочтительнее: они постоянно на виду, к ним не требуется вести длинные линии электропитание в высококачественной изоляции, им проще давать регулярное профилактическое обслуживание. Но коль речь идет именно о скважине, то техника погружного типа выигрывает по всем показателям.

Даже наличие у поверхностного насоса инжектора или эжектора не обеспечит подъем воды с глубин, превышающих 20÷25 м

При всех достоинствах поверхностных насосов или насосных станций, они весьма ограничены в своих возможностях. Да, такое оборудование способно выдать большое давление (водяной столб) на выходе, но для этого ему нужно «опереться» на какое-то минимальное расположение водяного «зеркала» от точки установки, а этот параметр редко когда превышает 8÷10 метров.  Даже использование специальных эжекторов (инжекторов) решает эту проблему лишь отчасти, повышая возможную глубину всасывания воды до 12÷15 (реже – до 20÷25) метров. Таким образом, с колодцем средней глубины подобный насос справится, но всерьез его рассматривать для подъема из глубокозалегающих водоносных слоев, то есть в случае с полноценной скважиной – было бы наивным.

Такой проблемы в принципе не стоит перед техникой погружного класса – создаваемого на выходе из насоса напора должно с лихвой хватать и на подъем воды со значительной глубины, и на обеспечение рабочего давления в домашней системе водопровода . Подробнее об этих определяющих параметрах будет рассказано чуть ниже.

Существуют и другие существенные преимущества:

• Так, работа любого мощного насосного оборудования сопровождается шумом и вибрацией, но в случае с погружной моделью это для хозяев становится совершенно неважным.
• Далее, силовой привод насоса (электродвигатель) нуждается в охлаждении, и часто это становится «ахиллесовой пятой» техники, когда из-за недостаточности воздушного охлаждения возможны перегревы, сопровождающиеся перебоями в работе. В погружном же насосе охлаждение происходит за счет отвода тепла прокачиваемой через насос водой, то есть перегрев, при достаточном дебете источника, исключается в принципе.

Проходящая через корпус погружного насоса перекачиваемая вода постоянно отводит тепло от блока электропривода, то есть перегрев оборудованию не грозит

• Современные погружные насосы могут оснащаться автоматикой, которая будет следить за уровнем воды в скважине, то есть риск работы на «холостом ходу» сводится к минимуму.
• Погружные насосы менее капризные и к качеству перекачиваемой воды – способны оправляться с определенными ее загрязнениями. Впрочем, на качественных глубоких скважинах этот вопрос обычно остро не стоит.

Обладают, безусловно, погружные насосы и своими недостатками, обусловленными особенностями своего устройства и эксплуатации:

• Прежде всего, это особые требования к электробезопасности – питающий кабель должен иметь высококачественную изоляцию, и за его состоянием необходимо постоянно следить.
• Несколько сложнее, чем, например, с готовыми насосными станциями , будет обстоять дело с обеспечением автоматизации работы оборудования. Но, кстати, многие производители погружных насосов для скважин комплектуют свои изделия необходимыми электронными блоками управления и гидроаккумуляторными мембранными баками. То есть, собрать автономную автоматизированную систему водопровода представляется вполне посильной задачей.

Пример качественной комплектации погружного скважинного насоса – с реле давления, блоком автоматики и гидроаккумулятором.

• И, наконец, следует иметь в виду то, что погружной насос в отсутствие хозяев дома становится более уязвимым для злоумышленников, нежели закрытая в помещении дома насосная станция.

Виды насосов для нефтяных скважин. Обзор насосного оборудования для нефтедобывающей отрасли

Насосы, предназначенные для перекачивания нефти и нефтепродуктов, используются в технологических процессах нефтедобычи: при буровых работах, откачке пластовых вод из скважин и закачке пластовой жидкости в скважину. Эти насосы подразделяются на три группы. Отдельные типы насосов используются на этапе перекачивания нефти по промысловым и магистральным нефтепроводам.
Буровые насосы представляют собой, как правило, поршневые и плунжерные насосы, используемые для нагнетания жидких сред (глинистых, цементных, солевых растворов). Эти насосы применяются при промывочно-продавочных работах и цементировании нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения и капитального ремонта, а также для нагнетания жидкости в пласт для интенсификации добычи нефти.
Среди поршневых и плунжерных насосов буровые насосы являются наиболее мощными, что определяет способ регулирования подачи посредством коробки передач, используемой в конструкции этих насосов. Регулирование подачи осуществляется ступенчато. Конструкция отдельных насосов предусматривает возможность изменения подачи за счет применения сменных деталей гидроблока (гильз и поршней разных диаметров). Буровые насосы, являясь насосами объемного типа, обладают свойством самовсасывания, но в описательной таблице традиционно указывается принятая характеристика всасывающей способности этой группы насосов – допускаемая вакуумметрическая высота всасывания.
Насосы для откачки пластовой жидкости из скважины, как указано выше, подразделяются на скважинные центробежные, скважинные винтовые и штанговые. Центробежные и винтовые скважинные погружные насосные агрегаты входят в состав установок, которые помимо агрегатов содержат кабельные линии и наземное электрооборудование. Агрегат и кабельная линия опускаются в скважину на насосно-компрессорных трубах. В наземное оборудование входит трансформаторная подстанция и пуско-регулирующая аппаратура. Скважинные штанговые насосы выпускаются в соответствии с требованиями стандарта американского нефтяного института (спецификация II АХ).
Насосы для закачки пластовой жидкости в скважину представлены группой поверхностных и скважинных насосов. Рассматриваемые поверхностные насосы – это горизонтальные центробежные секционные многоступенчатые насосы типа ЦНС. В эту группу насосов входят также и буровые насосы. Скважинные погружные насосные агрегаты типа ЭЦП для закачки жидкости в пласт конструктивно представляют собой аналог насосных агрегатов для откачки жидкости из скважин. Для закачки жидкости также применяются скважинные насосные агрегаты полупогружного типа ЭЦНА, у которых электродвигатель устанавливается на поверхности в устье скважины.

Виды погружных насосов для скважины. Внутреннее устройство глубинного насоса и его принцип работы

Тип конструкции погружного насоса может варьироваться в зависимости от его принципа действия. Например, обязательными составляющими вибрационного устройства является насосный механизм и встроенный двигатель. Последний находится в самой нижней части агрегата и имеет защиту от воды. Также в приборе предусмотрен вибратор, посредством которого создаётся давление для накачивания воды по подъёмному трубопроводу.

Сам вибратор включает якорь, регулирующие шайбы и прорезиненный амортизатор. Такой механизм даёт оборудованию более устойчивую работу без сбоев и нарушения герметизации стенок.

Что касается глубинных центробежных агрегатов, то их конструкция имеет некоторые отличия. Огромная роль отводится лопаточному типу двигателя. В таких насосах предусматривается своя система охлаждения. За счёт того, что жидкость проходит через внутренние механизмы, подшипники, работающие во время запуска, не успевают перегреваться. Поэтому такие устройства принято считать самыми долговечными. Такое насосное оборудование имеет специальные защитные устройства. Все детали механизма упакованы в надёжный металлический корпус.

Принцип работы погружных насосов также имеет некоторые отличия. В вибрационном насосе весь процесс закачивания воды происходит посредством специального передвижного поршня. При запуске внутри прибора формируется электромагнитное поле, которое заставляет двигаться вибратор, приводящий в движение поршень.

Центробежный насос осуществляет работу с помощью специального колеса, создающего центробежную силу, которая осуществляет выталкивание воды в напорный канал с водозаборной трубки. Аналогичный принцип работы у шнекового насоса для скважины.