Шнековый насос для скважины: виды и особенности винтовых погружных насосов

Для обеспечения стабильности и долговечности работы автономной частной скважины необходимо подбирать оборудование для перекачки воды, как можно более простое в конструкции, но при этом и надежное, и функционирующее в любых условиях. Как нельзя лучше для этого подходит винтовой насос. Разберем, каково его устройство, принцип действия и назначение, какие виды бывают и в чем их специфика, какими плюсами и минусами обладает, каковы особенности его эксплуатации и правила установки.

Составные части насоса, принцип работы

Винтовой или шнековый насос, предназначенный для скважины, имеет корпус в форме конуса, либо цилиндра, мотор, который крепится к фланцу с помощью шайб для уплотнения. В кожухе находится вал для работы, у которого шнековая конфигурация.

Когда вращается рабочая деталь, то жидкость поступает к выходу, уплотняющие элементы не дают воде течь в обратном направлении. Так в устройстве поддерживается постоянное давление. Угол закрутки шнекового механизма влияет на уровень производительности, также на частоту, с которой вращается ротор в электродвигателе.

Вода попадает в корпус, проходя через решетку, которая огибает шнек. К напорному штуцеру можно подвести гибкий шланг из резины, который также соединен с накопительным баком водопроводной системы.

Перед работой насос опускают в жидкость. Можно применять помпы в скважинах и колодцах. Когда насос поглощает воздух, он изнашивается, с помощью автоматики привод отключается.

С помощью насосов можно перекачивать воду, нефтяную продукцию, растворы с агрессивными составами. При этом помпа должна быть изготовлена из материала, который противостоит негативному влиянию химических веществ. С помощью насоса можно откачивать жидкость, имеющую в составе песок, ил. Мелкие фракции из напорного рукава идут в отстойник, где отделяются, часть песка оседает в фильтрах. На входном отверстии в насос ставят фильтрующие устройства для грубой чистки. Они не допускают попадание внутрь крупных камней, водоросли.

Внимание! Шнековые устройства соответствуют по размеру диаметру скважины. Если снизить габариты, то можно повысить характеристики насосов.

Это интересно: Замена скважинного насоса: проблемы при подъеме глубинного насоса из скважины и их решение

Назначение и особенности винтовых насосов

Скважинный насос относится к погружному типу. В отличие от поверхностного оборудования, которое работает непосредственно на земле, данная конструкция опускается в скважину. Установка отличается большой мощностью, способной преодолеть напор столба воды выше 50 м.

Такое оборудование называется винтовым или шнековым, поскольку основной его узел — это винт. Отличительной особенностью работы установки является возможность перекачки воды из глубинных водоемов с высокой степенью загрязнения. Связано это с конструктивной особенностью шнека, который останавливает поступление песка и мелких частиц в механическую часть прибора.

Устройство винтового насоса для скважины.

Винт имеет разную длину. В зависимости от этой величины изменяется производительность оборудования, при этом напор всегда остается постоянным. Благодаря такому качеству появляется возможность перекачки вязких жидкостей.

Принцип работы шнековых насосов для скважин заключается в следующем:

• Через расположенное внизу подающее отверстие вода поступает в рабочую камеру.
• Здесь она подхватывается шнеком и подается дальше в основной шланг.

Характеристики и виды

В зависимости от способности работы на разной глубине насосы разделятся на виды:

• Стандартные. Используются для работы в неглубоких колодцах.
• Глубинные. Способные поднимать воду из артезианских скважин. Обладают высокой производительностью.

Усредненные характеристики шнекового механизма имеют следующие параметры:

• производительность составляет 1500-2000 л/час;
• напор 40-60 м;
• температура рабочей среды составляет +5…+40°С;
• винт перегоняет воду с микрочастицами, достигающими диаметра 2 мм;
• мощность двигателя составляет 1-1,5 кВт;
• рабочее напряжение 220 В.

Корпус оборудования изготавливается из нержавеющей стали. Механизм неприхотлив в эксплуатации и редко нуждается в ремонте.

Популярные производители

Производством шнекового оборудования занимается ряд компаний, продукция которых отличается высоким качеством.

К ним относятся:

• Водолей. Харьковский производитель изготавливает насосы серии БЦПЭ. Отличительной особенностью является их компактность. Монтаж может производиться в скважины диаметром 110 мм.
• Беламос. Белорусская компания. Изготавливает изделия высокого качества по доступной цене. Оборудование способно выкачивать воду как из колодцев, так и из открытых водоемов при степени загрязнения до 80 г/м³.
• Unipump. Зарубежный производитель, который обеспечивает своей продукции надежность в работе. Винт имеет спиралевидную форму с производительностью 1,2 м³/час. Степень загрязнения среды может достигать 1500 г/м³. К недостатками относится высокая цена.

Насос «Водолей».

Коротко о главном

Винтовое насосное оборудование перекачивает воду за счет движения специального рабочего элемента винта. Такое устройство позволяет без повреждения перекачивать не только воду, но и более вязкие среды, в том числе с включением песка, ила и глины. Насос состоит из электрооборудования с мотором, гидравлической части, водозаборного цилиндра, крышки с проушинами и патрубком.

Вода, попадая через отверстия, поступает на винт, который в ходе вращения поднимает ее и подает в выходной патрубок. Применяется шнековый насос в быту для подачи воды в дом или баню, заполнения или опустошения бассейна и прочих резервуаров, полива растений, дренажа затоплений, а также прокачки и прочистки скважины. Главные его плюсы:

• Низкая базовая цена.
• Большая производительность.
• Простая конструкция.
• Возможность перекачки воды с илом и песком.
• Наибольшая глубина забора – 8,5 м.
• Приемлемые эксплуатационные параметры.

Недостатки связаны с высокой стоимостью качественных моделей, быстрым перегоранием при работе в холостую и отсутствии регулировки объема забора воды. Насосы разделяются на 3 типа – шнековые, штанговые и вакуумные. У каждого из них есть свои плюсы, минусы и специфика применения. Долговечность и безаварийность работы обеспечивают специальные условия эксплуатации и соблюдение особых правил при установке.

Разновидности и основные технические характеристики

Среди насосов шнековых выделяют две категории. Основополагающим параметром такого разделения выступает рабочая глубина, на которой способны работать данные гидромашины. Так, в зависимости от этой характеристики различают:

• стандартные винтовые насосы;
• устройства глубинной категории.

Шнековый насос, относящийся к стандартной категории, используется для откачивания воды из колодцев или скважин, глубина которых не превышает 20–25 метров. Такие помпы часто применяются для обслуживания скважин с небольшим дебитом, бурение которых выполнено на водоносных слоях почв песчаного типа (скважины на песок). Поскольку с помощью винтового насоса можно откачивать жидкую среду с различной производительностью, сохраняя при этом стабильное давление создаваемого потока и не обращая внимания на содержание в составе воды песчаных включений, данное оборудование оптимально подходит для обслуживания скважин указанного типа.

Винтовой моноблочный насос с верхним расположением водозаборной части

Винтовой скважинный насос глубинной категории оснащается удлиненным шнеком, что определяет впечатляющие технические возможности такой гидромашины. Обладая высокой мощностью и надежностью, она может успешно обслуживать артезианские скважины, вода в которых располагается на глубине, доходящей до ста метров. Конечно, цена таких моделей значительно выше стоимости устройств стандартной категории, но во многих случаях, когда требуется обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины, без подобного оборудования просто не обойтись.

• производительность, показывающая, какой объем жидкой среды насос способен перекачать в единицу времени, – 1500–2000 л/час;
• напор создаваемого потока жидкости – 40–60 метров водяного столба;
• температура, которой может обладать перекачиваемая жидкая среда, – от +5 до +40°С;
• размер частичек нерастворимых твердых включений, которые могут содержаться в перекачиваемой воде, – 2–2,5 мм;
• мощность электродвигателя, приводящего во вращение ротор и шнек, – 1–1,5 кВт.

Линейка винтовых насосов Sprut

Большинство моделей шнековых насосов средней ценовой категории, которые часто применяются для оснащения бытовых автономных систем водоснабжения, могут работать от электрической сети с напряжением 220 В.

Шнековые помпы промышленного назначения отличаются более впечатляющими техническими характеристиками. В частности, такие устройства без ущерба для своего технического состояния могут успешно перекачивать жидкие среды, температура которых значительно превышает вышеуказанные значения. Кроме того, промышленные насосы винтового типа в состоянии работать с жидкими средами, содержащими в своем составе нерастворимые твердые включения, размер частиц которых превышает 2–2,5 мм.

Скважинный шнековый насос для артезианских водозаборов

Основная часть корпусных деталей насосов скважинных винтового типа изготавливается из нержавеющей стали, отдельные элементы – из прочного пластика. Для герметизации элементов внутренней конструкции таких гидромашин используются прокладки, изготовленные из резины и силикона.

Поскольку движущиеся элементы внутренней конструкции шнековых насосов постоянно контактируют с перекачиваемой жидкой средой, они не нуждаются в обеспечении дополнительного охлаждения.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Виды винтового насосного оборудования

Так как винтовые приборы задействованы во многих сферах применения, они отличаются между собой особенностями конструкции. По своему устройству агрегаты делятся на такие типы:

• Шнековые насосы – эти агрегаты предназначены для перекачивания больших объемов агрессивных химических и абразивных веществ. Шнековый прибор эффективно работает, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Нередко такое оборудование используется для воды из скважин и глубоких колодцев. Шнековые агрегаты обладают простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью;

• Штанговые насосы – такого рода устройства используются для высоковязких сред в предприятиях по добыче и переработки нефти. В конструкцию штангового насоса входит устьевой сальник, вращательная колонна и поверхностный привод. Агрегаты этого типа отличаются высокой производительностью и достаточно высокой стоимостью;

• Вакуумные насосы – эти агрегаты оборудуются двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. Благодаря такой конструкции вакуумного насоса, жидкость сначала попадает в область между винтовыми камерами и цилиндром, а затем попадает в отверстие для выхлопных газов.

Виды шнековых конструкций

Главным рабочим органом шнекового оборудования является винтовая пара, состоящая из неподвижного статора и подвижного ротора. Схема устройства и форма рабочего вала механизма определяют название и возможности приборов.

Конструкция шнекового погружного насоса.

Шнековые насосы представляют собой винтовую конструкцию с внутренним зацеплением. Мобильный однозаходный ротор («архимедов винт») выполняет планетарное движение в спиральном статоре. Находясь в постоянном зацеплении, обойма и винт образуют между собой несколько автономных полостей.

При вращении подвижной части пазухи со стороны всасывания увеличиваются в объеме, при этом создается разрежение, вследствие чего происходит заполнение полостей транспортируемой жидкостью. Дальнейшее движение ротора вызывает перемещение ресурса в сторону напорной магистрали.

Винтовые эксцентриковые насосы являются агрегатами объемного действия. Емкостью, способствующей перемещению ресурса, выступает сам кожух механизма. Принцип работы заключается в перекачивании жидкости за счет поступательного движения эксцентрикового вала. При его вращении между статором и ротором создаются полости разрежения.

В результате образовавшегося вакуума происходит забор жидкости из скважины с последующей подачей в напорный трубопровод. Рабочий вал приводится в движение электрическим двигателем, охлаждаемым потоком транспортируемой жидкости.

Правила эксплуатации шнекового насоса

Надежность работы приобретенного оборудования гарантируется в случае точного соблюдения норм и правил эксплуатации, отраженных в паспорте прибора:

• Параметры сети электропитания: 220 В ± 5-8%, 50 Гц. При перепадах значений, превышающих рекомендуемый интервал, установка должна подсоединяться к источнику только через регулятор напряжения.
• Температура перекачиваемой жидкости: +35…+40°С.
• Допустимое содержание твердых включений: 150 г/м³. Превышение нормы приведет к преждевременному износу оборудования или заклиниванию рабочего механизма.
• Глубина погружения, в зависимости от производителя, 50-80 м.
• Скорость охлаждающей жидкости, обтекающей корпус двигателя, не должна быть ниже 0,08 м/с.
• Не допускается работа агрегата без воды.
• Расстояние от дна скважины — не выше 1,0 м.
• Не разрешается эксплуатация трубопровода с диаметром ниже 25 мм.
• Количество рабочих пусков установки — не более 15 раз в час.
• Для уменьшения частоты включения агрегата рекомендуется добавить в комплект оборудования накопительную емкость и реле давления.
• Запрещается подвешивать насос на электрическом кабеле.
• Нельзя эксплуатировать установку при закрытом запорном кране, т. к. в этот момент не будет происходить охлаждение двигателя. В результате чего обмотка статора перегреется и оборудование выйдет из строя.
• Ремонт прибора и замену запчастей осуществлять только в специализированном сервисном центре.

Это интересно: Насосные станции для воды: выбираем бытовую автоматическую насосную станцию для дома и дачи

Правила установки

Для того чтобы погружной винтовой насос прослужил как можно дольше, в ходе монтажа должны соблюдаться следующие правила:

• Водоподъемная труба должна выдерживать наибольшее давление в системе и соответствовать размерам выходного патрубка.
• Гибкий шланг должен исключать образование скруток и перегибов.
• Подъем-опускание оборудования должно осуществляться с помощью нейлонового или стального троса. В любом случае насос не должен подвешиваться за электропроводник.
• Диаметр обсадной трубы должен позволять свободно проходить оборудованию с учетом кабеля и труб.
• Насос не должен находиться от дна скважины ниже чем на 0,5 м.
• Агрегат не должен качать воду при закрытой водозапорной арматуре.
• Насосное оборудование должно оснащаться защитным датчиком сухого хода.
• Электрокабель не должен находиться в бухте, так как это приведет к перегреву и плавлению изоляции.

Совет! Если модель не оснащается с завода обратным клапаном, его необходимо установить при монтаже – на выходную трубку перед водозаборной магистралью.

Недостатки насосов с винтами

Выполняя анализ винтовых насосов, нужно подходить дифференцированно к этому вопросу, т. к. некоторые достоинства и недостатки зависят от выбранной модели и условий эксплуатации.

Винтовой насос для скважины.

По совокупности для всех шнековых конструкций необходимо отметить следующие замечания:

• Невозможность работы в режиме холостого хода. Эта проблема появляется только при снижении бюджета скважины.
• Невысокий КПД. Показатели для разных моделей колеблются в пределах 50-70%.
• Нерегулируемый объем подачи ресурса.
• Высокая или низкая цена. Однозначно отнестись к этим показателям сложно. Бюджетные устройства отличаются повышенным износом соприкасающихся поверхностей, перегревом и коротким сроком эксплуатации. Мощное оборудование хорошего качества будет стоить сравнительно дороже.

Обзор популярных моделей

Судя по отзывам, самыми покупаемыми в нашей стране являются российские погружные насосы винтового типа Акваробот и Unipump ECO VINT, украинский Водолей и белорусский Беламос.

Итак:

• Насос винтовой погружной Водолей может использоваться для подачи воды из открытых водоемов, колодцев и скважин с внутренним диаметром обсадной трубы более 100 мм. А также для прочистки скважин и колодцев, откачки загрязненной воды из затопленных подвалов и емкостей, полива и орошения. В подземном источнике он крепится с помощью входящего в комплект синтетического троса. Отличается простотой монтажа, эксплуатации и ремонта.

Погружной насос Водолей НВП

• Unipump ECO VINT – эти насосы собирают в России и Китае. Они обеспечивают приличный напор, но обладают не слишком высокой производительностью, которой вряд ли хватит для обеспечения водой большого хозяйства. Однако для дачного участка или небольшого загородного дома его вполне хватает. К его достоинствам можно отнести компактные размеры и отсутствие вибрации при работе.

Фото насоса из серии ECO VINT

• Среди множества моделей насосов известного белорусского производителя к винтовым относятся агрегаты серии Беламос SP (см. Скважинный насос Беламос: обзор модели). Они относятся к высоконапорным устройствам, предназначенным для работы в скважинах и шахтных колодцах. Также инструкция позволяет использовать их в резервуарах и открытых водоемах. Главные их преимущества – это надежный корпус из нержавеющей стали и наличие встроенной термозащиты, отключающей устройство при критическом перегреве двигателя.

Винтовой скважинный насос Беламос SP 70/6

Устройство глубинного насоса для скважины – особенности конструкции агрегата

Конструкция бытовых глубинных насосов может быть разной. Все зависит от типа мотора, принципа действия и параметров агрегатов. Каждый погружной глубинный насос состоит из двух основных частей – встроенного или наружного мотора, и насосного многоступенчатого узла.

Встроенный мотор, как правило, размещен в нижней части насоса – это защищает двигатель от контакта с водой. Над двигателем находится приводной вал агрегата, колесные направляющие и специальные отводы в форме лопастей.

Еще один тип глубинных водяных насосов – центробежные агрегаты, немного сложнее по своей конструкции, и более долговечные при эксплуатации. Именно из-за этого большинство покупателей предпочитают именно это глубинно-насосное оборудование. Основную роль в таком устройстве играет лопаточный отвод, закрепленный на двигателе агрегата. Насосы этого типа почти не перегреваются за счет того, что подшипники внутри его конструкции охлаждаются посредством контакта с откачиваемой водой. Большинство центробежных насосов снабжаются встроенной автоматикой, защищающей оборудование от работы на «сухом ходу» и перепадов напряжения в электросети дома.

Преимущества и недостатки техники

Преимущества скважинных насосов винтового типа:

• повышенная производительность;
• отсутствие в конструкции сложных узлов упрощает регламентное обслуживание;
• при работе оборудования нет повышенного шума;
• небольшие геометрические размеры;
• допускается перекачка жидкостей с различным химическим составом.

К недостаткам погружного насоса для скважины шнекового типа относят повышенную стоимость и отсутствие возможности регулировать подачу воды. При установке изделия следует учитывать, что устройство не допускает работы без подачи жидкости.

Средняя цена помпы импортного производства составляет 8-10 тыс. руб. Отечественное оборудование обойдется несколько дешевле. Приобрести в Москве погружные насосы можно в специализированных магазинах, занимающихся поставкой компонентов для систем водоснабжения.