Добавить в закладки
Статьи

Центробежные насосы для скважин: история изобретения и принципы работы современных агрегатов

X

Вопрос о том, как обеспечить свое загородное жилье автономным водоснабжением, актуален сегодня для многих домовладельцев. Уже никто не хочет носить воду ведрами из колодцев. Коромысло можно увидеть только на рисунках или в музеях.

На смену ведрам пришли насосы, которые самостоятельно качают воду в систему трубопроводов. Главное, сделать правильный выбор при оборудовании скважины водоподъемным механизмом.

Для обеспечения бесперебойного подъема воды из скважины очень важно правильно подобрать насосное оборудование.

Для обеспечения бесперебойного подъема воды из скважины очень важно правильно подобрать насосное оборудование.

Виды насосов

Любые насосы, которые используются для подъема воды из скважин,  делятся на два типа по месту их установки.



Они могут быть:

  1. поверхностными, когда корпус находится рядом со скважиной или при помощи поплавка держится на поверхности воды, а воду качает из глубины скважины;
  2. погружными, когда сам агрегат находится на глубине и подает воду по шлангам на поверхность.
Поверхностные самовсасывающие устройства позволяют упростить процесс водообеспечения, но их возможность ограничивается малой глубиной забора воды.

Поверхностные самовсасывающие устройства позволяют упростить процесс водообеспечения, но их возможность ограничивается малой глубиной забора воды.

Самыми распространенными в быту типами этих агрегатов являются поверхностные устройства.

Их применяют довольно широко:

  1. для подъема питьевой воды из колодцев;
  2. для подъема питьевой воды из скважины;
  3. для откачки воды из затопленных подвалов;
  4. для полива водой, откачиваемой из водоемов.

Минус этих механизмов состоит в том, что забор воды они могут осуществлять с глубины не более 8 метров. Соответственно, применять их для глубоких скважин с питьевой водой не получится.

Скважинный центробежный насос многоступенчатого типа.

Скважинный центробежный насос многоступенчатого типа.

Для забора воды из скважин подходит насосное оборудование погружного типа, которое способно качать воду со значительной глубины. Погружные агрегаты различают по механизму качания воды.

Они бывают трех типов:

  1. вихревыми, в которых перекачивание воды происходит за счет образования вихревого потока, они имеют рабочее колесо в виде плоского диска с короткими лопастями;
  2. центробежными, перекачка идет за счет центробежной силы, которую создают вал с расположенными на нем гребными лопастями;
  3. вибрационными, в которых перекачивание происходит за счет разности образующегося давления по разные стороны мембраны, которая и является основной конструктивной деталью.

Выбор необходимого типа агрегата осуществляется исходя из следующих параметров:

  1. общей глубины скважины и уровня воды в ней;
  2. общей потребности в потреблении воды;
  3. фактических показателей расчетного напора воды в створе;
  4. диаметра столба створа.

Наиболее распространены сегодня центробежные модели насосов погружного типа для подъема воды из скважин. Они обеспечивают достаточную производительность и могут работать даже с водой, в которой содержатся примеси песка.

Применение центробежной силы

Принцип работы центробежных насосов.

Принцип работы центробежных насосов.

Насосы, действие которых основывается на применении центробежной силы для подъема воды, получили в наше время широкое применение. Центробежный погружной насос для скважины перекачивает воду за счет вращения специального колеса, который закрепляется на валу.

Немного истории

Первый центробежный насос, изобретение ЛеДемура.

Первый центробежный насос, изобретение ЛеДемура.

Очень трудно сейчас определить, кто придумал первым использовать центробежную силу для подъема воды. Существуют известные эскизы, которые выполнил Леонардо да Винчи. По ним вполне можно предположить, что именно он первым предложил перекачивать воду за счет использования центробежной силы во вращающемся канале.

На практике первое известное устройство было опробовано в 1732 г. Его разработал ЛеДемур.

Суть этого насоса заключалась в следующем:

  1. к вертикальному валу прикреплялась труба, жестко с ним связываясь соединяющим стержнем;
  2. нижний конец трубы погружался в воду;
  3. вал начинал вращаться, труба тоже приводилась во вращение;
  4. центробежные силы вызывали перемещение воды в трубе.

Но распространение центробежные насосы получили только с конца 19 века. В это время появились тепловые, а затем электрические двигатели, что позволило создавать даже многоступенчатые агрегаты для глубоких скважин.

Принцип действия изобретения В.А. Пушечникова.

Принцип действия изобретения В.А. Пушечникова.

Русский инженер В.А. Пушечников разработал многоступенчатый насос на основе применения действия центробежной силы для скважин до 250 м глубиной.

Принцип устройства можно описать следующим образом:

  1. эластичная муфта служит соединением приводного вала с электродвигателем;
  2. масляная ванна находится непосредственно под муфтой;
  3. в ванну помещен шариковый подшипник, который воспринимает на себя осевую нагрузку;
  4. масло для смазки подается по колонне труб, подвешенных к опорной раме;
  5. колонна и приводной вал опираются на подшипники, которые помещаются в крестообразных кронштейнах;
  6. кронштейны установлены между стыками труб;
  7. в самой опорной раме есть сальниковая коробка, под ней размещен патрубок для нагнетательных труб;
  8. всасывающий штуцер насоса соединяется с всасывающей трубой, на трубе присутствует предохраняющая сетка.

Такая конструкция облегчает размещение насоса в скважине не очень большого диаметра. Самый первый насос этой конструкции был изготовлен в конце 1899 г. И был установлен на водокачке в Мытищах.

Испытания прошли успешно, вскоре были изготовлены такие скважинные центробежные насосы в количестве 19 штук, которые также были установлены на этой водокачке.

Глубинные насосы, действующие на основе применения центробежной силы.

Глубинные насосы, действующие на основе применения центробежной силы.

Интересно, что выполнить этот заказ на изготовление агрегатов смогли только в Париже на заводе Фарко, хотя предложение о размещении заказа было выслано на 24 завода в разных странах. В технической литературе можно встретить название этого насоса, как «насос Фарко», а не по имени конструктора. (См. также статью Какой насос лучше для скважины: параметры выбора.)

Принцип работы современных моделей

Схема устройства скважинного центробежного насоса.

Схема устройства скважинного центробежного насоса.

Решая вопрос,как выбрать центробежный насос для скважины, необходимо понимать основные параметры, по которым различаются модели.

Различные центробежные насосы для скважины можно классифицировать следующим образом:

  1. по числу имеющихся колес, если одно колесо, то устройства одноступенчатые, если больше, то многоступенчатые;
  2. по напору, от низкого или среднего напора до высоких значений;
  3. по способу подачи воды, односторонняя подача или двухсторонняя;
  4. по способу, который применяется для отвода жидкости в спиральный канал из рабочего колеса, могут быть спиральные и турбинные;
  5. по скорости хода, тихоходные, нормальные, быстроходные.

Важно. Несмотря на то, что цена многоступенчатых моделей дороже, чем одноступенчатых, многие предпочитают устанавливать именно их.
Дело в том, что такие модели имеют больший запас прочности и не портится от содержания в воде различных примесей механического порядка.

Принцип работы данных механизмов происходит по следующей схеме:

  1. подается вода, за счет быстрого вращения крыльчатки создается обильный поток;
  2. центробежная сила действует, вытесняя воду от центров колес к дальним участкам;
  3. повышается давление внутри, оно вытесняет жидкость в трубопровод;
  4. давление в центре у рабочего колеса соответственно понижается;
  5. вода поступает вновь через всасывающую трубу.
На фото показан внешний вид современных глубинных насосов центробежного типа.

На фото показан внешний вид современных глубинных насосов центробежного типа.

Глубинный насос с виду похож на цилиндр. Это позволяет размещать его в достаточно узких скважинах. Длина конструкции может быть от 0,5 до 2,5 метров, а диаметр составляет приблизительно 10 см. Несмотря на свои скромные размеры, эти устройства для скважин характеризуются отличной производительностью.

Важно. Необходимо следить, чтобы насос во время работы не касался стенок створа скважины.
Если диаметр створа слишком мал, то необходимо защитить агрегат, надев на его корпус резиновое кольцо.

Установка центробежного насоса в скважину проводится специалистами, так как очень важно все сделать грамотно, если вы хотите пользоваться водой из скважины длительное время, не зная забот.

Агрегат опускают в скважину на глубину, предварительно закрепив его страховочным тросом к оголовку или крышке скважины. Электрический кабель подключается к насосу и также пропускается в специальное отверстие в оголовке.

С трубой насос должен быть соединен латунным фитингом. Второй конец этой трубы соединяется с выходом на крышке.

Если у вас есть опыт в монтажном деле, то можно своими руками выполнить подключение центробежного насоса к скважине. Главное, соблюдать все требования, которые описывает инструкция к конкретной модели.

Важно. При установке оборудования в скважине на глубине большей, чем 80 метров, применяют трубу, выдерживающую давление в 16 атмосфер.
При меньшей глубине установки достаточно применение трубы на 12,5 атмосфер.

Резюме

Правильно подобранное насосное оборудование обеспечит работу системы подачи воды в бесперебойном режиме. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 16.10.2014


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток