Как работает скважинный насос. Глубинный насос для скважины и колодца

Наилучшая производительность и длительная бесперебойная работа характеризуют продукцию всемирно известных производителей:

Как устроен, работает глубинный насос для скважины, как правильно его установить своими руками?

Для скважин, использующих запасы подземных вод через скважины, требуются механизмы, способные транспортировать жидкости с любой глубины на поверхность.

Такие устройства работают либо как всасывающие насосы, установленные на поверхности земли, либо нагнетают давление из глубины водоносного слоя.

В этой статье рассматриваются глубинные насосы для скважин.

Общая характеристика водяных помп

Глубинные скважинные насосы или погружные насосы — это насосы, которые благодаря своей конструкции могут быть вставлены непосредственно в обсадную трубу водоносного слоя.

На протяжении всего времени работы они находятся ниже поверхности воды и соединены с поверхностью только трубой или стояком и кабелем питания.

Чтобы удержать насос на нужной глубине и облегчить его извлечение, к обсадной трубе крепится кабель, другой конец которого прикреплен к устью скважины.

Устройство и принцип работы

Глубинные насосы для скважин состоят из одинакового набора компонентов независимо от их конструкции. Все они имеют электродвигатель в водонепроницаемом корпусе.

Механическая часть состоит из рабочего колеса, которое может быть одним или несколькими вращающимися в воде рабочими колесами, турбиной, парой винтов или мембраной. Защита от попадания твердых частиц обеспечивается фильтрами.

Поток воды под давлением, создаваемый крыльчаткой, направляется к выпускному патрубку и затем по водопроводной трубе на поверхность. Чтобы предотвратить обратное движение водяного столба при остановке насоса, на выходе установлен клапан.

Производительность насоса зависит от того, насколько хорошо движущиеся части взаимодействуют с жидкостью.

Устройство и работа глубинного насоса

Конструкция погружного насоса зависит от конкретных условий эксплуатации, типа двигателя и принципа работы. Типичная конструкция включает приводной двигатель и фильтр, который удаляет твердые частицы из подаваемой воды. Вода вводится либо сверху, либо снизу. Первый вариант считается более выгодным — он фильтрует перекачиваемую жидкость от ила, песка и других твердых частиц.

Такова конструкция скважинного насоса. Его основными компонентами являются: внешний или встроенный приводной двигатель; многоступенчатая насосная секция.

Глубинный насос для скважин имеет встроенный электродвигатель. Сам агрегат работает погруженным в жидкость и постоянно находится под толщей воды, поэтому корпус насоса полностью герметичен и надежно защищает электрическую часть от попадания жидкости. Вместе с двигателем в корпусе находятся рабочие колеса, приводной вал и кронштейны лопастей.

Работа глубинного насоса такой конструкции аналогична работе любого центробежного насоса — рабочие колеса с лопастями создают отрицательное давление в центре агрегата, куда снизу всасывается вода, а затем центробежная сила выталкивает жидкость в напорную трубу.

Вибрационные модели состоят из корпуса и емкости. Вибратор, создающий давление, необходимое для подъема воды, состоит из арматуры, амортизатора и буферных дисков.

Конструкция центробежных насосов сложнее, а их качество и долговечность обеспечивается рабочим колесом. Центробежные насосы оснащены подшипниками, которые охлаждаются поступающей жидкостью.

Они могут быть оснащены датчиками, которые останавливают агрегат в случае большого количества нерастворимых примесей. Система управляется автоматическими блоками, которые обычно устанавливаются в котлах.

Основные типы глубинных насосов

Глубинный скважинный насос необходим, если воду нужно качать с глубины до 5 метров. Если вода находится на глубине до 10 метров, требуется скважинный насос. Максимальная глубина подземных скважин, для которых используется такое оборудование, может достигать 150 метров.

Промышленность выпускает широкий ассортимент погружных насосов для скважин, что позволяет выбрать устройство, подходящее для конкретной цели и соответствующее характеристикам и затратам покупателя. Например, глубинный насос «Водолей» предназначен для обслуживания скважин, глубина которых не превышает двадцати метров — этого достаточно для большинства загородных участков. Если требуется более мощное оборудование, можно приобрести глубинный насос ЭЦВ с квалифицированными характеристиками.

Исходя из принципа действия и конструктивных особенностей, все глубинные погружные насосы делятся на различные типы: Центробежные насосы, винтовые насосы, червячные насосы и штанговые насосы.

Центробежные насосы

Это наиболее распространенная конструкция, основанная на центробежной силе. Вода или другая текущая жидкость находится под давлением лопастей рабочего колеса во внутренней камере. Создаваемая ими сила толкает жидкость к выходу из скважины. Когда вода выходит из центральной камеры, в ней создается атмосфера вытеснения, в которую из установки закачивается следующий объем жидкости.

К преимуществам центробежных насосов относятся высокая скорость потока, большой напор и универсальность, что позволяет использовать их во многих областях.

Погружные винтовые насосы

Погружной винтовой насос считается специализированным устройством. Он перекачивает и подает воду в систему трубопроводов через винт — ключевой элемент конструкции. Погружной винтовой насос предназначен для перекачки жидкостей, которые содержат высокий процент твердых загрязнений.

При выборе винтовых насосов важно учитывать требования к диаметру корпуса, который не должен быть намного меньше (около 1 см), чем сечение трубы скважины. В противном случае насос будет постоянно засоряться примесями, содержащимися в перекачиваемой жидкости.

Винтовые насосы

В отличие от винтовых насосов, погружные винтовые насосы предназначены для жидкостей с низким содержанием примесей. Преимущество этих устройств в том, что они способны создавать большой напор жидкости.

Работа насоса осуществляется за счет вращающегося рабочего колеса, оснащенного несколькими лопастями, которые поднимают воду и проталкивают ее в трубопровод.

Глубинный скважинный насос со штангой

Основная конструкция штангового насоса состоит из поршня на неподвижном цилиндре. Поршень непрерывно движется вверх и вниз. При движении вверх он всасывает жидкость из скважины, а при движении вниз — выбрасывает ее в нагнетательную трубу. Движение осуществляется с помощью специального механизма, соединенного с поршнем штоками.

Читайте ещё: Все о временной жесткости воды. Как смягчить воду с временной жесткостью.

Характеристики оборудования и советы при выборе

Эффективность глубинного насоса зависит от того, соответствует ли он конкретным требованиям оператора. Существует несколько важных параметров, которые необходимо учитывать при выборе.

Напор при подаче

От этого свойства зависит напор подачи по всей длине скважины. Оно определяется расчетным путем.

Дебит

Он измеряется количеством жидкости, подаваемой в час. Он определяется количеством воды, необходимой для удовлетворения прогнозируемого спроса.

Принадлежности с фитингами

Аксессуары или фитинги используются для управления, автономной работы и защиты насоса в случае аварийной ситуации.

Для подбора такого оборудования также необходимо определить: высоту (глубина погружения агрегата + расстояние от самой высокой точки воды в доме); расход воды — зависит от количества потребителей и определяется по таблице ниже; напор глубинного насоса — параметр, необходимый для того, чтобы струя из крана лилась толще струны; мощность агрегата.

Для расчета мощности полезно обратиться к этим стандартным значениям.

Потребитель	Расход л/мин	Расход м 3 /час
Умывальник	10	0,6
Ванна	18	1,08
Душ	12	0,72
Унитаз, биде	7	0,42
Стиральная машина	12	0,72
Мойка на кухне	12	0,72
Посудомоечная машина	8	0,48

Общая подача — это сумма подач для каждого потребителя.

Подводя итог вышесказанному, перечислим для сравнения некоторые глубинные насосы и их характеристики

Марка	Подача , л/ча с	Напор, м	Мощность, Вт
Водолей	1800	27	400
Водомет	3300	35	460
Belamos SP	2000	90	800
Каскад	2700	50	250
Aquario ASP 1	2800	67	550

Бренд

Определяется репутацией производителя и условиями гарантии. Узнаваемость бренда является не только гарантией качества, но и напрямую влияет на стоимость бренда. Стоит убедиться, что отечественные производители предлагают высококачественное оборудование для дайвинга.

Цена и место покупки глубинного насоса

Цена часто определяется дополнительными опциями, которые не всегда необходимы. При выборе глубинного насоса для скважины следует выбирать модель, оснащенную только теми функциями, которые необходимы вам в процессе эксплуатации.

Конструктивные особенности глубинных насосов

Дизайн скважинного насоса и его конструктивные особенности во многом определяются принципом работы и типом приводного двигателя гидромашины. Перекачиваемая среда этих насосов всасывается через специальную трубу, которая размещается в шахте колодца или в купольной шахте. Приводной двигатель, расположенный на определенной глубине, приводится в движение с помощью электрического кабеля, заключенного в защитный кожух.

Конструкция центробежного бурового насоса состоит из двух основных частей:

приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
непосредственно саму насосную часть оборудования.

Структура центробежного бурового насоса

Если приводной двигатель насоса встроен, он обычно крепится к нижней части устройства. В насосах этого типа насос может быть вставлен в корпус насоса как сверху, так и снизу. Предпочтительнее подавать перекачиваемую жидкость через нижнюю часть корпуса, так как это позволяет очистить глубокую часть скважины от накопившегося ила и песка. Погружные насосы охлаждаются жидкой средой, в которой они находятся. Это защищает данные устройства от перегрева, который может быстро вывести их из строя. Центробежные погружные насосы сложнее вибрационных, но они надежнее, мощнее и имеют более длительный срок службы.

Подвеска насоса должна выдерживать вес, в 5-10 раз превышающий вес насоса.

Основными компонентами вихревых насосов являются корпус, специальный поршень, приводной двигатель и вибратор. Вибратор является самой сложной частью конструкции и состоит из фитинга, резинового буфера и регулировочных шайб. Насос с вибратором оснащен резиновым демпфером, который сжимается и разжимается во время работы.

Фильтр грубой очистки является важной частью системы погружного насоса, защищая внутренние части оборудования от твердых частиц, содержащихся в перекачиваемой среде. Для того чтобы сделать работу погружной насосной установки более эффективной и защитить ее от негативных воздействий, используются различные датчики, автоматически останавливающие насос в случае возникновения нештатных ситуаций (избыток грязи и песка в перекачиваемой жидкости, понижение уровня воды в скважине и т.д.).

Сфера применения

Погружные насосы перекачивают воду из колодцев, озер и скважин различной глубины. Они широко применяются в сельском хозяйстве, в промышленности их используют в шахтах и технических резервуарах, в артезианских скважинах для добычи минеральной воды.

Они используются, в частности, при добыче нефти, урана, ценных и редких земель. Погружные нефтяные насосы также используются для транспортировки жидкого газа, шламов, топлива, промышленных и технических отходов. В металлургии и энергетике эти насосы играют важную роль. Их называют реверсивными, поскольку они работают в обоих направлениях — для откачки и заполнения ям и резервуаров.

Они пользуются большим спросом для подачи воды в дома, загородные коттеджи и промышленные объекты. В сельском хозяйстве их используют для орошения, осушения болот и рыбной ловли. В частных домах погружные насосы также используются для наполнения бассейнов.

Некоторые из этих устройств не только автоматически перекачивают чистую воду, но и используются для откачки загрязненных бытовых стоков, застойных бассейнов и затопленных камер. Поскольку они не очень мощные, они не очень подходят для перекачки чистой воды. Тем не менее, их часто используют для этой цели.

Насосы также незаменимы в канализационных системах. Для этого используются септические устройства. Они специализируются на перекачивании вязких веществ и имеют специальные механизмы нагнетания.

Устройство

Конструктивные особенности погружных насосов характеризуются принципом работы и типом используемого электродвигателя.

Центробежный колодезный насос состоит из двух частей — внутреннего или внешнего приводного двигателя и целевой части устройства. Жидкость всасывается через трубу, которая ведет вниз к источнику воды. Приводной двигатель расположен на определенной глубине. К нему подводится электрический кабель, который защищен специальным кожухом.

Принцип работы основан на центробежной силе, действующей на гибкую мембрану, которая деформируется, создавая вакуум, направляющий воду в специальную камеру. Пружинный механизм приходит в действие, мембрана возвращается в исходное положение, клапаны закрывают входное отверстие, и вода вытекает.

Погружные насосы помещаются под перекачиваемую жидкость, чтобы жидкость могла всасываться с большой глубины. Это обеспечивает охлаждение компонентов, что гарантирует бесперебойную работу насосов, а также позволяет извлекать жидкости, содержащие газ.

Центробежные погружные насосы бывают с индикаторами воды и воздуха. Одни работают с водой, другие — с воздухом. Они делятся на одноступенчатые и многоступенчатые насосы. Последние создают более высокое давление воды, чем остальные, что значительно повышает эффективность данного типа устройств.

В моделях с вибрационным оборудованием жидкость подается через нижнюю часть обсадной трубы, что необходимо для защиты части скважины от скопления песка и грязи. Конструкции глубинных центробежных насосов являются самыми сложными из всех, но в эксплуатации они обеспечивают высокое качество и надежность.

Вихревые насосы оснащены специальным вибрирующим элементом, который позволяет перекачивать воду. Они работают по принципу индукции двух токов, отсюда и их название.

Все погружные насосы оснащены предварительным фильтром, который защищает внутреннюю часть корпуса от твердых частиц. Как правило, все погружные насосы оснащены автоматическими датчиками, которые могут в любой момент остановить процесс перекачки в случае неисправности, перегрева или сбоя в работе.

Погружной насос устанавливается в скважине, колодце или другом водоеме на дачах и в частных домах.

Для его установки не нужно быть специалистом. Устройство довольно просто установить и использовать постоянно. Если все сделано правильно, насос практически не требует обслуживания и ремонта.

Частное бытовое водоснабжение активируется простым подключением кабеля питания к электросети, и вода сразу поступает в водосток, дом или точку полива.

Насосы для сточных вод — это канализационные насосы, которые используются для перекачки сточных вод. Они устанавливаются вместе с группой канализационных насосов в больших зданиях, ресторанах, магазинах, подвалах зданий и подобных объектах. Они представляют собой небольшой агрегат со встроенным насосом.

Они оснащены специальным измельчителем, который облегчает удаление отходов. Сами насосы обладают всеми преимуществами автономной работы, включая самодиагностику, а также работу в сложных ситуациях.

Производители

Многие современные российские компании производят бытовые и промышленные насосы. Рынок постоянно обновляется новыми брендами. Насосы различных конструкций пользуются большим спросом не только в России, но и в других странах мира. Основным преимуществом данного вида продукции является то, что их стоимость намного ниже зарубежных аналогов, а по качеству они не отстают. Поэтому их рейтинг на рынке данного вида продукции всегда высок.

Насосы российских производителей достаточно просты по комплектации, приемлемы по цене и качеству. Большим преимуществом является гарантийное обслуживание, которое включает в себя монтаж и сервисное обслуживание оборудования. Качество насосов обусловлено использованием надежного отечественного сырья.

Среди наших производителей хорошо зарекомендовали себя такие производители, как Джилекс, Пинский экспериментально-механический завод, Ливгидромаш, которые уже много лет успешно специализируются на выпуске данного оборудования. Продукция этих предприятий имеет все необходимые сертификаты качества.

ОАО «Пинский экспериментально-механический завод» является одним из лидеров отечественного насосного производства. Его продукция полностью интегрирована с аналогами рынка данной продукции.

Компания «Джилекс» является лидером рынка в этой области уже более двадцати лет. ОАО «ГМС Ливгидромаш» — один из крупнейших российских производителей насосного оборудования. Благодаря инновационному подходу, этот производитель является одним из лидеров в области отечественного насосостроения.

На рынке данной продукции также можно встретить следующих производителей.

Как выбрать глубинный насос для скважины – определяемся сами

При выборе насоса, способного поднимать воду с определенной глубины, следует придерживаться определенных правил. Помимо всего прочего, необходимо изучить технические характеристики устройства.

Мощность насоса – глубинные приборы уже сами по себе достаточно мощные устройства. Как правило, этот показатель оборудования не падает ниже отметки в 1,5 кВт. Этого вполне хватит для перекачивания воды из источников, глубиной до 30 м;

Производительность – делая расчет этого показателя нужно учесть, что семья из 4 человек в среднем потребляет примерно 200 л. воды в сутки. Следовательно, лучше покупать насос, способный перекачивать минимум 50 л/мин. Такая производительность позволит запастись водой для различных бытовых нужд и полива огорода;

Наличие встроенной защиты – насос обязательно должен иметь поплавковый выключатель, реле давления или реле протока воды. Эти приборы существенно продлят сроки эксплуатации агрегата;

Размер водного источника – каждый водяной насос глубинный имеет свои габариты и вес. Если диаметр скважины не большой, то и агрегат должен быть соответствующих размеров, чтобы владелец имел возможность спокойно погрузить его в воду;

Напор насоса – при расчете необходимо учесть, что 1 метр по вертикали равен 10 метрам по горизонтали. К указанным в паспорте насосов показателям напора нужно прибавить еще 30 метров. Таким образом, если глубина скважины составляет 40 метров, то создаваемый агрегатом напор должен составлять минимум 70–80 м.

Большое значение имеет и способ охлаждения устройства. Лучше всего приобретать насосы, двигатели которых охлаждаются рабочей жидкостью. Такие агрегаты не требуют специального обслуживания и частых проверок, поскольку работают практически полностью автономно.

Как провести воду из скважины в дом с глубинным насосом?

После того как вы купили подходящий насос, можно приступать к строительству водопровода от источника воды. Вам понадобятся трубы для подачи воды из скважины в ваш дом. Диаметр труб должен составлять 25-32 мм. Эксперты советуют покупать пластиковые трубы, так как они не ржавеют и легко гнутся. Затем трубы погружают в землю на глубину 30-50 см. Для монтажа водопровода своими руками вам также понадобится септик. Чтобы облегчить обслуживание, необходимо приобрести дренажный насос.

После того как вы подготовите все необходимое, можно приступать к работе. Последовательность действий следующая:

В первую очередь нужно оснастить выходящую из скважины трубу оголовком;

Далее необходимо произвести монтаж кессона. Для этого потребуется выкопать рядом со скважиной яму и поместит внутрь нее пластиковый контейнер;

После этого нужно произвести установку насоса в скважину. Для этого на его патрубок необходимо натянуть шланг и надежно закрепить его металлическим хомутом. После этого шланг, кабель и страховочный трос обвязываются изолентой с шагом в 1,2 м. Затем корпус насоса обвязывается стальным тросом, а сам агрегат опускается в воду. При монтаже устройство не должно раскачиваться, иначе удар о стенку вызовет неисправности насоса;

Далее необходимо провести подключение шланга к проложенным под землей трубам. Все стыки необходимо обработать герметиком и обвязать ФУМ лентой;

Прежде, чем закапывать вырытые траншеи, следует проверить подачу воды. Для этого нужно на некоторое время запустить мотор и понаблюдать за количеством вытекающей из труб воды. Если производительность насоса не падает, можно закапывать траншеи.

Очень важно не повредить устройство, когда вы опускаете его в яму. Делать это нужно очень медленно и осторожно. В противном случае может потребоваться дорогостоящий ремонт или полная замена глубинного насоса.

Как подключить глубинный насос к гидроаккумулятору?

Владельцы дач и частных домов часто задаются вопросом, как правильно подключить насос и аккумулятор давления в общую систему. Первое, что необходимо сделать, — внимательно изучить схему подключения. Принцип «насос — аккумулятор — напорный бак» является самым простым и долговечным. Он редко нуждается в ремонте, не требует обслуживания и частых проверок, работает полностью автономно. Суть этой системы заключается в том, что насос закачивает воду в систему, которая соединена с аккумулятором. За правильную работу насоса отвечает датчик давления в конструкции.

Если принцип работы накопительного бака для воды у большинства новичков не вызывает вопросов, то на практике его установка и подключение к системе водоснабжения оказывается гораздо сложнее.

По сути, накопительный бак для воды представляет собой емкость, заполненную водой. Несмотря на свою простую конструкцию, он играет довольно важную роль в системе водоснабжения частного дома. По этой причине его необходимо размещать очень аккуратно, стараясь избегать шума и вибрации.

Для надежного крепления бака к полу необходимо использовать специальный стержневой механизм с толстыми резиновыми уплотнителями, поглощающими вибрации. Напорный бак подключается к трубопроводу с помощью резиновых переходников.

С новым баком следует соблюдать особую осторожность. Вода должна поступать в бак под низким давлением, чтобы мембрана, заклинившая во время хранения, медленно возвращалась в нормальное рабочее состояние. После подключения и заполнения водой накопительного бака его следует сначала испытать при низком давлении. Затем давление следует постепенно повышать до тех пор, пока система водоснабжения не будет функционировать нормально.