• Главная
  • Статьи
  • Устройство и принцип работы погружных скважиннных насосов

Устройство и принцип работы погружных скважиннных насосов

Системы водоснабжения, основанные на использовании подземных вод, наиболее распространены в сельской местности, небольших городах и на промышленных предприятиях. Здесь самыми распространенными являются погружные насосные агрегаты для скважин. Их используют для подъема воды из скважин диаметром 100 мм и более. Кроме систем водоснабжения, погружные агрегаты используют в системах водопонижения при производстве строительных работ, а также в системах вертикального дренажа.

Агрегат состоит из центробежного насоса и погружного электродвигателя. Валы насоса и двигателя соединены с помощью муфты жесткого типа. При этом соосность обеспечивается точностью обработки сопрягаемых поверхностей. Насос, как правило, многоступенчатый, вертикального исполнения. Осевые силы, возникающие при работе насоса, воспринимаются узлом подпятника, установленного в электродвигателе. Клапан, расположеный в верхней части насоса, служит для удержания столба жидкости в водоподъемных трубах при остановках насоса и обеспечивает плавный запуск при повторных пусках. Присоединение насоса к водоподъемным трубам производится с помощью конической трубной резьбы, либо с помощью фланцев. Примененные в конструкции резино-механические подшипники и уплотнения смазываются и охлаждаются водой. Таким образом, работа насоса, не погруженного в воду, приведет к выходу его из строя. Погружной электродвигатель трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором. Внутренняя полость перед работой заполняется дистиллированой или кипяченой питьевой водой. Включение двигателя, не залитого водой, приведет к выходу его из строя. Обмотка двигателя выполнена водостойким проводом, места соединения изолированы водостойкой липкой лентой. Ротор двигателя вращается в резино-металлических подшипниках и опирается на подпятник, который выполнен из резины или графитофторопласта. Фильтр в верхней части двигателя служит для защиты от попадания песка во внутреннюю полость, а также для компенсации теплового расширения воды, заполняющей двигатель.

Центробежные скважинные электронасосы изготавливаются с минимальным диаметром обсадных труб 100-486 мм, с подачей 0,63-1200 м3/ч и напором 12-680м. Скважинная установка с погружным агрегатом состоит из центробежного насоса, погружного электродвигателя, токоподводящего кабеля, водоподъемного трубопровода, оборудования устья скважины (опорного устройства, трехходового крана, манометра и задвижки) и системы автоматического управления.

Насосы, как правило, многоступенчатые, с рабочими колесами центробежного или диагонального типа. Для нормальной работы насосов их необходимо устанавливать так, чтобы при минимальном уровне воды в скважине обеспечивался подпор. Величина подпора, считая от напорного патрубка насоса, зависит от конструкции насоса и для большинства насосов должна быть не менее 1 м, а для насосов крупных типоразмеров – 2-6 м. Подшипники насоса и электродвигателя смазываются и охлаждаются водой. Насосы оснащены обратными клапанами тарельчатого или шарового типа.

 

Насосы изготавливаются трех конструктивных исполнений:

1. С рабочими колесами закрытого типа, зафиксированными на валу (осевые усилия воспринимаются опорным устройством, расположенным в электродвигателе);

2. С цилиндрическими обоймами из труб с дисками для фиксирования отводов в осевом направлении и разделения межступенчатых полостей;

3. С литыми (так называемыми «горшковыми») лопаточными отводами, рабочие колеса – диагонального типа, осевые усилия воспринимаются опорным устройством электродвигателя.

Погружные электродвигатели, которыми комплектуются электронасосные агрегаты, - асинхронные, с короткозамкнутым ротором, водозаполненные. Обмотка статора этих двигателей выполнена из медного провода в прочной полиэтиленовой изоляции, способной долгое время работать в воде. Ответственной частью погружных электродвигателей является узел опорного подшипника, воспринимающий нагрузку от веса ротора и часть осевого давления, неразгруженного в насосе. Эти подшипники изготовляют обычно из текстолита или лигнофоля. В целях предотвращения быстрого износа вода, поступающая на смазку, проходит через специальный фильтр. Предусмотрены и другие меры для предотвращения быстрого износа подшипников.

Основными преимуществами погружных насосов являются: отсутствие длинного трансмиссионного вала и промежуточных подшипников; возможность их установки в искривленных скважинах; простота монтажа и демонтажа насосной установки; возможность установки насоса непосредственно в колодце.

К недостаткам большинства конструкций погружных насосных агрегатов относятся высокие требования к качеству воды, подаваемой из скважин. Особенно чувствительны такие агрегаты к механическим примесям, содержание которых не должно превышать 0,01%, т.е. 100 мг/л.

В настоящее время разрабатываются погружные электродвигатели, способные длительное время работать в загрязненной воде, что позволит еще более расширить область применения погружных скважинных насосных агрегатов.