Как подобрать погружной насос для скважины?

Погружные скважинные насосы используют для решения бытовых и промышленных задач, предполагающих поднятие воды с большой глубины. Такие устройства имеют малый диаметр и обтекаемую цилиндрическую форму. Благодаря этим параметрам систему можно легко возвращать на поверхность для технического обслуживания. Расскажем подробно, на что следует обращать внимание при выборе погружного насоса для скважины.

Почему важно выбрать скважинный погружной насос правильно?

Ошибки при выборе оборудования могут привести к таким проблемам, как:

1. Невозможность поднять требуемое количество воды на нужную высоту. В результате в помещениях верхних этажей здания вода либо полностью отсутствует, либо поступает с недостаточным напором.
2. Быстрая изнашиваемость. При работе на пределе мощности оборудование выйдет из строя быстро и, возможно, не будет подлежать ремонту.
3. Переплата. Приобретение насоса с мощностью больше необходимой приведет к дополнительным расходам как на его установку, так и на обеспечивающую его функционирование электроэнергию.
4. Быстрое осушение скважины. Если производительность насоса будет больше дебита скважины, пользователи на некоторое время останутся без воды. Придется ждать, пока уровень воды в скважине приблизится к динамическому, чтобы снова запустить устройство. Иногда возникает еще одна проблема — размывание породы в фильтрационной зоне. Это становится причиной засора скважины и фильтров насоса.
5. Поломка двигателя насоса. Она случается, если производительность насоса больше потребности системы водоснабжения.

Обращайтесь в компанию «Насосэнергомаш» — наши специалисты помогут подобрать оборудование под ваши цели и задачи.

Ключевые характеристики насосов

Информация, которой мы поделимся далее, поможет вам правильно выбрать насос и продлить срок его службы.

Система водоснабжения включает несколько составных частей:

• трубопровод;
• насос;
• запорно-регулирующая арматура;
• емкости и баки.

Рабочие характеристики насоса определяются:

1. Напором насоса (Q – H характеристика) — связь напора насоса от подачи воды.
2. Зависимость мощности от подачи (Q – Р характеристика). Во многоступенчатых агрегатах эта характеристика может использоваться как для одной ступени, так и для всей установки.
3. Зависимость КПД от подачи (Q – характеристика). Определяет КПД ступени, учитывая потери в обратном клапане и на входе в агрегат.

Что такое сеть и рабочая точка насоса

Сеть — это совокупность элементов, через которые вода сначала поступает в насос, а потом от него — к потребителям. Это трубопроводы, баки, емкости и прочее, о чем мы уже написали выше. Каждая такая часть системы имеет свои гидравлические особенности, которые и формируют общие характеристики сети.

Они, в свою очередь, показывают, как зависит сопротивление от расхода воды. При этом учитывается высота подъема и давление в системе до поступления жидкости в насос и после выхода из него.

Чтобы насос служил долго и при этом не потреблял лишнюю электроэнергию, нужно сопоставить характеристики сети и самого агрегата. То есть определить рабочую точку насоса.

Важное правило, которое нужно соблюдать при выборе насоса: его работа должна осуществляться в диапазоне 70 – 120% от номинальной подачи жидкости. Если рабочая точка находится в этом промежутке, то агрегат работает с максимальным КПД.

Этапы подбора скважинного насоса

Чтобы подобрать подходящую установку, нужно сделать следующее:

1. Измерить диаметр скважины.
2. Установить статический уровень воды в ней.
3. Определить дебит скважины.
4. Выявить динамический уровень воды в скважине.
5. Определить глубину монтажа фильтровальной колонны.
6. Уточнить химический состав воды и вид примесей.

Процесс подбора насоса происходит поэтапно.

1 этап — выбор диаметра погружного насоса

Выполняя этот шаг, руководствуйтесь правилом: между насосом и обсадной трубой должна быть небольшая полость. Для подбора воспользуйтесь таблицей, представленной ниже.

Компания «Насосэнергомаш» реализует насосы типоразмером до 14”.

2 этап — определение производительности насоса

Чтобы определить производительность, ознакомьтесь со следующей таблицей:

Дебит скважины должен быть минимум на 25% больше производительности насоса.

3 этап — установление необходимого напора насоса

Функционирование насоса зависит от параметров сети — динамической и статической характеристик:

h_сист.(Q)=h_ст.+h_дин.(Q)

Статическую характеристику определяют уровень подъема воды и высота приемной емкости. Если насос работает на водопровод или пневмогидравлический бак, нужно учитывать противодействующее давление в системе.

Рассчитать динамический уровень скважины можно по формуле:

H_дин.=H_ст.+S,

где S — понижение уровня воды по графику удельного дебита, м.
Динамическая характеристика сети обусловлена значением потери напора воды в трубопроводе:

h_дин.=k∗Q²,

где k — коэффициент, который зависит от потерь воды по длине трубопровода и от сопротивлений, возникающих за счет задвижек, колен, клапанов и прочего.

Определить значение потери напора воды можно по формуле:

h_дин.=h₁₀₀∗L_факт./100+Δh,

где h₁₀₀ — потери на 100 метров трубы, м;
L_факт. — фактическая длина трубы, м;
Δh — значение местных потерь, м;

Значения местных потерь воды для труб различного диаметра и материалов указаны в справочниках и эксплуатационных документах.

Таким образом, проведя указанные расчеты, вы сможете легко подобрать необходимую модель насоса.

Финансовый вопрос тоже нужно учитывать. Важно предусмотреть расходы на полный жизненный цикл насоса. Они включают в себя:

• стоимость оборудования и его установки,
• затраты на электроэнергию,
• вложения в обслуживание,
• расходы на утилизацию.

Какие требования выдвигают к установке насоса в скважине

Если производительность насоса превышает дебит скважины, нужно использовать датчик сухого хода. Тогда насос будет работать периодически, но количество запусков в работу должно четко соответствовать инструкции по эксплуатации.

Насос не рекомендуется устанавливать, когда есть повреждения обсадной трубы, появившиеся во время ее установки. К ним относят:

• плохое качество сварных швов;
• расхождение осей труб при сварке;
• искривление обсадной колонны.

Поэтому при монтаже агрегата нужно проверить скважину до глубины, на которой будет установлен насос. Во время работ нужно учитывать, что написано в инструкции к насосу. Так, чтобы избежать поломок, устанавливать агрегат рекомендуется следующим образом: всасывающая полость насоса должна располагаться минимум на 1 метр ниже динамического уровня скважины.

Устанавливать насос следует так, чтобы нижний торец электродвигателя находился как минимум на 1 метр выше уровня фильтра скважины. В противном случае в агрегат будет попадать песок, что станет причиной быстрого износа оборудования.

Размер напорного патрубка насоса должен быть таким же, как и диаметр напорного трубопровода. Допускается небольшое отклонение. Чем меньше диаметр водоподъемной трубы, тем больше будет потерь на трение. Увеличивать диаметр не советуем, так как это повлияет на цену трубопровода.

Поэтому, когда выбираете диаметр напорного трубопровода, стоит помнить, что скорость воды в нем должна быть от 1,5 до 3 м/с.

Подробная схема установки насоса в скважину представлена ниже.

Характеристики скважинных насосов

Качество скважинного насоса определяется:

• производительностью, или КПД;
• глубиной использования;
• стойкостью к коррозии;
• легкостью в обслуживании и эксплуатации;
• уровнями вибрации и шума во время работы;
• энергоэффективностью.

Что касается производительности, то важно обратить внимание на следующий аспект — насос должен обеспечивать водой всех пользователей, но по упомянутому параметру не превосходить скважину, в которой используется.

В большинстве случаев применяют погружные устройства с электроприводом типа ЭЦВ — электронасосы центробежные водяные. Их преимущества в высокой продуктивности, простой конструкции и возможности работы на большой глубине. Установить такое оборудование можно вертикально или горизонтально. Небольшой диаметр позволяет монтировать глубинный насос через трубу размером 200 мм.

Устройства такого формата широко используют:

• в водоснабжении населенных пунктов,
• в сельском хозяйстве,
• на предприятиях.

Характеристики насосов ЭЦВ описаны в приведенной ниже таблице.

Такие установки имеют довольно простое устройство и включают в себя сам насос, электродвигатель, а также соединительные детали.

У насосов для скважины на воду вы можете увидеть цифровые значения в названиях. Важно понимать, что они отражают, чтобы подобрать подходящее оборудование. Так, в наименовании ЭЦВ 6-10-120:

• 6 — диаметр обсадной трубы в дюймах;
• 10 — подача воды в кубометрах в час;
• 120 — напор воды в метрах.

У погружных скважинных насосов двигатель заполняется водой, поэтому они не должны работать «на сухом ходу».

С целью повышения энергоэффективности советуем выбирать скважинные насосы 2ЭЦВ и 3ЭЦВ от отечественных производителей. Главное преимущество таких установок — они подходят под неудовлетворительное состояние электросетей.

Насосы 2ЭЦВ включают в себя герметичный двигатель ДАП, служат дольше и имеют более высокий КПД. Это приобретение выгодно по нескольким причинам:

• Двигатель защищен от пагубного воздействия воды.
• Имеется защита подшипников. Внутреннее пространство двигательного механизма не пропускает воду, а значит, в его составные части не попадает песок.
• Обеспечено 25 тысяч часов работы до момента необходимости капитального ремонта.
• Предоставляется 2-летняя гарантия.

Погружные насосы для скважин 3ЭЦВ имеют улучшенное исполнение. Они работают еще более эффективно и оснащены корпусом из нержавеющей стали. Характеристики 3ЭЦВ обозначены в таблице ниже.

Насосы для скважин 3ЭЦВ имеют те же плюсы, что и предшествующие модели, но также дают дополнительные преимущества для пользователей:

• меньшее потребление электричества;
• значение КПД на 5% больше, чем у предыдущих устройств;
• меньшую цену, чем у импортных насосов, при аналогичном качестве;
• корпус, стойкий к коррозии.

Еще один надежный вариант скважинных насосов — агрегаты CIRIS. Они подходят для:

• водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий,
• сельского хозяйства,
• горнодобывающей промышленности,
• снижения уровня грунтовых вод,
• повышения давления в сети.

Такие установки состоят из центробежного насоса и погружного двигателя. Чтобы монтировать и обслуживать агрегаты CIRIS, нужно дополнительно вводить в действие станции управления HMS Control L3. Они используются для управления насосами и их защиты.

Главные плюсы этих погружных скважинных насосов заключаются в экономном потреблении ими электричества и широком их ассортименте.

Частые ошибки при выборе скважинных насосов

Чаще всего насосы выходят из строя из-за того, что подобраны не правильно и обслуживаются людьми, которые не имеют нужной компетенции. Классические ошибки такие:

• Приобретение насоса, превосходящего требуемые параметры.
• Работа агрегата на сниженной подаче жидкости. Это приводит к перегреву насоса и снижению КПД
• Покупка насоса с ориентиром только на максимальные показатели работы. Важно предусматривать разные режимы работы агрегата.
• Работа насоса без охлаждающего кожуха, когда диаметр скважины значительно больше. Это также приводит к перегреву оборудования
• Неправильный выбор кабеля для подключения агрегата к электросети. Из-за этого могут быть скачки напряжения, что негативно повлияет на насос
• Работа на «сухом ходу». Возникает, когда подача насоса выше дебита скважины. Насос по этой причине перегревается.
• Отсутствие станций управления и защиты (СУЗ). Когда насос подключается сразу к электросети, на него негативно могут повлиять перепады напряжения или обрыв фазы. СУЗ минимизируют негативный эффект и продлевают срок эксплуатации насоса
• Отсутствие контрольно-измерительных приборов. Они позволяют отслеживать состояние системы и вовремя предпринимать шаги по устранению неполадок. Если такого оборудования нет, можно не заметить отклонения в работе, которые выведут насос из строя.

Используя рекомендации из нашей статьи, вы сможете подобрать подходящий агрегат и избежать типичных ошибок, которые приводят к скорой порче насоса.

На сайте предприятия «Насосэнергомаш» доступен выбор разнообразных погружных насосов для скважин. Предлагаем ознакомиться с нашим каталогом, чтобы подобрать подходящий вариант. Если вам понадобится консультация, позвоните или отправьте сообщение через специальную онлайн-форму. Наш менеджер ответит на все вопросы и поможет приобрести именно тот товар, который вам нужен.

🞢