Винтовые насосы для скважины: виды шнековых погружных скважинных насосов

Шнековый насос для скважины: виды и особенности винтовых погружных насосов

Современные производители предлагают для оснащения автономных систем водоснабжения множество видов насосного оборудования, которое решает задачи не только по откачиванию воды, но и по ее дальнейшей транспортировке по трубопроводу. Если говорить о конструктивном исполнении различных моделей, которое и определяет сферу их применения и технические характеристики, то достаточно интересной конструкцией отличаются насосы винтовые (или, как их еще часто называют, шнековые насосы).

Насос скважинный винтового типа Оasis, обеспечивающий максимальный напор до 130 метров

Тот самый винт, из-за которого и произошло название рассматриваемых типов насосов

Конструкция и назначение

Все насосы делятся на 2 типа: погружные и поверхностные. Поверхностные должны устанавливаться на поверхности недалеко от колодца или скважины. Жидкость, которая перекачивается, поднимается на поверхность с помощью специальной трубы. Такие насосы не могут создать большого напора подачи воды. Кроме этого они не используются на большой глубине.

Погружные насосы всегда должны находиться в воде. Они обладают достаточно большой мощностью. Кроме этого ими создается хороший напор подаваемой на поверхность воды. Такие насосы можно использовать на большой глубине.

Шнековые насосы можно отнести к погружному оборудованию. Следовательно, этот тип насосов находится весь период использования в воде. Такой насос назвали винтовым, потому что в его конструкции есть так называемый архимедов винт. От него зависит работа насоса.

Практически все погружные насосы работают по центробежному принципу. Основная составляющая таких насосов – колесо с закрепленными на нем специальными лопатками. Они обеспечивают перекачивание воды.

Винтовые же насосы работают по другому принципу. Они оснащены винтом, который имеет определенную длину и используется как основной рабочий элемент. Такой насос можно использовать для перекачивания довольно грязной воды, в составе которой есть небольшие твердые частицы. Шнековый насос практически не засоряется песком при перекачивании жидкости.

Этим качеством не могут похвастаться насосы центробежного типа. Они очень быстро ломаются, если использовать их для перекачивания загрязненной воды с наличием песка и мелких камешков.

Основная особенность таких насосов в том, что, если повысится скорость работы шнека, то повысится и уровень производительности оборудования. Давление от этого почти не меняется. Благодаря этому шнековые насосы используются и в промышленных целях.

Винтовые насосы для скважин

Насосы винтовые– один из способов решения проблемы водоснабжения, который подходит для частного дома, небольшого хозяйства. Эти неприхотливые устройства становятся единственным выходом, если в скважине много песка. Оборудование такого типа работает даже при сильной запесоченности или заиленности скважины, оно поднимает воду с песком, а также песок с водой, не ломаясь и не засоряясь. Поэтому для слабых скважин, абиссинских колодцев винтовые насосы для воды — это надежный вариант, мало зависящий от состояния источника.

Отрицательные стороны насоса

Недостатки и достоинства зависит от разновидности насоса, условий применений.

Существуют недостатки, которые относят ко всем моделям:

1.насосы не работают при холостом ходе.

2.низкий уровень полезного действия. Для разных моделей значение КПД находится в районе от пятидесяти до семидесяти процентов.

3.невозможно регулировать подачу воды.

4.цены на устройства располагают в большом диапазоне. Недорогие приборы быстро изнашиваются, перегреваются.

3.проверить качество соединения выходного патрубка с арматурой трубопровода.

Погружные насосы

Скважные глубинные насосы монтируют ниже уровня воды возле самого дна скважин или других технологических водоемов. Их используют для подачи воды для питья. Такие установки могут доставлять на поверхность жидкость из глубины более трехсот метров.

Существует множество различных моделей погружных насосов с различными техническими характеристиками. Они отличаются по цене, способу работы и производительности.

Разновидности погружных насосов

Погружные вибрационные насосы

Принцип работы

Основным преимуществом, которым наделены винтовые насосы для водозабора из скважин, считается поддержание равномерного постоянного потока. Достаточно высокий показатель давления обеспечивается такими насосами при весьма скромных на первый взгляд визуальных характеристиках. Это отличается особой важностью для устройств подземных водозаборов в ситуациях, когда источник залегает слишком глубоко

По обобщенной классификации скважинные винтовые насосы можно относить к самовсасывающим устройствам, структура которых является многоступенчатой. Конструктивные особенности скважинных насосов отличаются тем, что в них устанавливается вертикальный вал. Это дает возможность создавать технику с минимальными поперечными габаритами. Подобная конфигурация позволяет использовать винтовые насосы в скважинах, либо абиссинских колодцах.

Ротор насоса являет собой специально сконструированный однозаходный стальной винт с округлым сечением или шнек с достаточно широким шагом резьбы. Сечение установленного статорного винта точно такое же, однако имеет больший шаг резьбы, а поверхность его покрыта эластичным материалом. Из всасывающего патрубка рабочая жидкость передаются на ротор, расположенный в полости статора. Перемещаемая по спирали вода направляется прямо к отводящему патрубку.

Скважинные насосы изготавливаются в нескольких вариантах. Это могут быть как погружные устройства, так и приспособления со специальным трансмиссионным валом. У многоблочных погружных насосов мотор устанавливается во внутренней части корпуса. Трансмиссионные насосы отличаются высокой мощностью. Они могут поднимать воду даже со 125 метров объемом 1200 кубометров в час. Мотор в таких агрегатах установлен на поверхности в области устья водозабора. Он соединен с насосным узлом при помощи трансмиссионного вала. Насосная составляющая укомплектована чугунными секциями, скрепленными друг с другом при помощи специальных шпилек. В каждой секции устанавливается вал и центробежное колесо, нагнетающее давление. Все секции объединяются при помощи специальной защитной сетки, через которую в мотор направляется вода.

Виды, принцип работы и устройство

Шнековые агрегаты для откачки воды делятся на две большие группы: одновинтовые и многовинтовые. Для индивидуального применения в бытовых целях устанавливают одновинтовые модели, их хватает для обеспечения водой хозяйственного угодья или частного дома.

Чтобы из водопроводного крана не бежала вода с примесями песка, ила и водорослей, на входных патрубках дополнительно устанавливают фильтр грубой очистки.

В отличие от центробежных конструкций, винтовые имеют компактные размеры, но при этом создают высокое давление. Диаметр корпуса уменьшен, поскольку конструкция представляет из себя, грубо говоря, один вал.

Ротор представляет собой вращающийся винт, статор – внутренняя поверхность корпуса. Как правило, винт изготавливают из высококачественного металла, а рабочую поверхность статора из пластичных материалов. При осуществлении ротором оборотов, вода всасывается во входящие патрубки и по спирали перемещается к выходящему.

При покупке важно обратить внимание на такие характеристики:

Преимущества

Перекачка высоковязких жидкостей
Высокое давление
Постоянная подача
Возможность к самовсасыванию
Перекачка жидкостей чувствительных к сдвигу
Широкий выбор материалов
Возможность работы с жидкостями содержащие твердые включения
Широкий диапазон подач

Нефтяная и газовая промышленность
Химическая промышленность
Водоочистка и водоподготовка
Целлюлозно-бумажная промышленность
Лакокрасочная промышленность
Пищевая
Фармацевтическая
Судостроение и судоходство

Устройство и принцип работы

Основной рабочий элемент насоса – это вращающийся спиралевидный ротор, расположенный в корпусе (статоре). Между стенками статора и канавками винта образуются заполненные водой герметичные полости, которые при вращении ротора перемещаются в пространстве, проталкивая жидкость от всасывающего патрубка к нагнетательному.

Насос в разрезе

Чаще всего корпус насоса выполняется в виде цилиндра, но встречаются и конусные модели. Материалом для его изготовления служат прочные и эластичные полимеры или металл.

Обратите внимание. Винтовой погружной насос для глубоких скважин должен иметь металлический корпус, способный выдержать большое давление водяного столба.

Производительность и давление подаваемой насосом воды зависит от количества и объема замкнутых полостей между статором и ротором.

Количество винтов в одном устройстве может варьироваться от одного до трех

Насос, разобранный для очистки

Причины замены скважинного насоса

Не секрет, что по окончанию бурения скважины правильная буровая организация выдает документы на построенное водозаборное сооружение – паспорт на скважину (часть 1 и часть 2), в котором указывают все параметры источника и рекомендации по его эксплуатации, при соблюдении которых гарантируют его работоспособность на несколько лет. И по факту, соблюдая эти рекомендации, можно эксплуатировать источник несколько десятилетий.

Но, к сожалению, многие изучают документацию после того, как что-то пошло не так!

Пропала вода, запахло «горелым», не включается, не выключается, лопнуло, потекло и т.д.

Иногда люди решаются на замену насоса по причине отсутствия воды, не разобравшись в проблеме.

Для наглядного примера приведем несколько неполадок, при которых вода не поступает из скважины или поступает с проблемами, при которых НЕ НУЖНО менять насос:

обрыв кабеля;
обрыв трубопровода;
замерзание трубопровода;
выход из строя реле давления или станции управления насосом;
неисправен или спущен гидроаккумулятор;
не правильно подобран насос, объем извлекаемой воды из скважины больше дебита скважины;
понижение дебита скважины, понижение уровня воды в скважине.

Большинство этих проблем довольно легко диагностируются и устраняются специалистом.

В случае подтверждения специалистом факта выхода из строя скважинного насоса необходимо выполнить демонтаж, замену насоса и обратный монтаж его в скважину.

Какие осложнения возникают при замене скважинных насосов:

обрыв кабеля – оборванный «хвост» падает на насос и фиксирует (заклинивает) его в скважине как пробка;
обрыв страховочного троса. При использовании троса малого диаметра или троса подверженного коррозии (оцинкованный трос или трос в пластиковой оплетке). Аналогично, может стать пробкой;
провис электрического кабеля и при подъеме расклинивание его между эксплуатационной колонной и насосом;
заклинивание насоса в скважине. Встречается при непрофессиональном обустройстве скважины, при монтаже насосов диаметром на несколько миллиметров меньше, чем внутренний диаметр обсадной (эксплуатационной) колонны или при падении посторонних предметов (камней, ключей и т.п.) в скважину при опущенном насосе.

Есть случаи, когда выполнить работы без использования специальной техники не возможно. В редких случаях приходится выставлять буровую технику для демонтажных работ, после которых выполняются ремонтные работы по скважине.

Насос упал в скважину

Если при извлечении агрегата он упал в скважину, то его не всегда удается достать. Но попытаться, конечно же, стоит.

Изготовьте из стальной проволоки крюк “кошку”.
Приварите к крюку стальную проволоку. Длина ее должна равняться глубине скважины плюс еще 50 см.
Опустите крюк в скважину и, когда он достигнет упавшего насоса, начинайте вращать проволоку, чтобы попробовать зацепить шланг.
Если зацепить шланг получилось, то постарайтесь медленно и аккуратно вытянуть аппарат из скважины. Для его извлечения можно использовать лебедку или другое подъемное оборудование.

Когда извлечь насос не получается, его можно оставить в скважине при условии, что он не мешает ее заполнению водой. Иногда неизвлекаемый агрегат разрушают с помощью желонки (см. рисунок ниже)

Агрегат разбивается на мелкие куски и, либо извлекается по частям, либо оставляется в скважине.

Также можно вызвать бурильщиков, которые с помощью специального бура сделают скважину снова пригодной для использования. Следует знать, что данная операция не из дешевых, но она обойдется намного дешевле, чем стоимость бурения и обустройства новой скважины. К тому же, после прочистки скважины потребуется замена глубинного насоса на новый.

Подвяжите к напорной трубе кабель питания и трос (без натяга) с помощью пластиковых хомутов. Далее, начинайте опускать агрегат в скважину, удерживая его за страховочный трос. Для этой операции понадобится помощь как минимум 1 человека.

Причины для замены

В доме нет воды? Насос не включается или не выключается? Из скважины пахнет горелым? Вода потекла в кессон? Срочно вызывайте мастера. Он осмотрит оборудование и найдет причину неисправности.

Иногда решить проблему можно без замены прибора. К таким ситуациям относятся:

Обрыв кабеля или трубопровода.
Промерзание трубопровода.
Поломка реле давления.
Неисправность блока управления.
Поломка гидроаккумулятора.
Отсутствие воздуха в гидробаке.
Неправильная установка техники.
Уменьшение дебита источника.
Понижение уровня воды.

Эти неисправности возможно устранить, наладить работу оборудования. Менять насос требуется, если он сломался или закончился рекомендованный срок эксплуатации. В таких случаях мастер подбирает новое оборудование.

Мы проводим замену под ключ. Выполняем демонтаж оборудования и установку новой насосной станции. Оформляем гарантию на установленную технику.

Общая длина ствола.
Уровень статического зеркала воды.
Глубина опуска насосной станции.

Когда может потребоваться замена погружного насоса

Наиболее распространенными ситуациями, при возникновении которых может потребоваться замена насоса в скважине, являются:

выход из строя электродвигателя, приводящего глубинный насос в действие (симптомами того, что приводной двигатель неисправен и, возможно, нуждается в ремонте, является либо полное отсутствие шума при его включении, либо наличие шума, но отсутствие воды в напорной трубе, по которой жидкая среда откачивается из скважины);
выход из строя кабеля (порыв или сгорание), посредством которого обеспечивается электропитание приводного двигателя насоса;
падение насоса на дно скважины, что может произойти из-за разрыва шнура, удерживающего погружное оборудование на определенной глубине в шахте источника водоснабжения (в такой ситуации без помощи квалифицированных и опытных специалистов не обойтись);
повреждение трубы, соединенной с напорным патрубком глубинного насоса;
выход погружного насоса из строя из-за неправильно выполненного монтажа;
заклинивание насосного оборудования, что может быть вызвано ослаблением натяжения кабеля электропитания и его перекручиванием вокруг корпуса устройства.

Причины неисправности

Как и любой механизм, насосы также могут ломаться и приходить в неисправность. Главное – это понять, что привело к таким последствиям, чтобы устранить проблему как можно быстрее. Распространенными общими причинами, которые указывают на необходимость заменить насос, являются следующие:

отказ работы электродвигателя, который обеспечивает функционирование насоса. Обычно на наличие проблемы указывают такие признаки, как полное отсутствие шума при включении, наличие шума, но отсутствие воды в напорной трубе;
неисправность кабеля, который мог порваться или сгореть. Поломка этого элемента приводит к отключению электропитания насоса;
при разрыве шнура, который отвечает за удерживание оборудования на глубине в скважине, насос может сорваться и упасть на дно скважины. В таком случае необходимо обратиться к специалистам, которые своевременно достанут насос и устранят все неполадки;
еще одной причиной неисправности может стать повреждение трубы, которая соединяется с напорным патрубком глубинного насоса;
резкое прекращение работы насоса из-за его неправильного монтажа.

Все эти причины поломки насоса по-разному сказываются его на неисправность. Поэтому требуют разных способов починки. Главное – при появлении проблемы как можно быстрее выяснить ее источник и устранить. Своевременные действия остановят дальнейшее развитие разрушений и увеличение их влияния на оборудование. Чем раньше починить насос, тем меньшее негативное влияние поломки скажется на работе всей системы.

Бывают случаи, когда полный ремонт невозможен, при этом некоторые детали насоса нуждаются в замене на новые. В зависимости от типа неисправности замена деталей будет происходить по-разному. Если возникает проблема при подъеме насоса из скважины, то с заменой какого-либо элемента могут возникнуть определенные трудности. Все зависит от глубины. При незначительном расстоянии в 10–40 метров устранить неисправность можно самостоятельно. При замене насоса ЭЦВ или же на вибрационном устройстве придется попросить несколько помощников или использовать специальные технические средства. Иначе самостоятельно эту проблему не решить.

Заклинивание корпуса является самым распространенным типом неисправности. Такая ситуация может произойти из-за скручивания сильно ослабленного кабеля электропитания в своеобразный узел и попадания его в просвет между корпусом машины и внутренними стенками трубы. Причиной этой проблемы в основном выступает некачественный монтаж оборудования. Кабель, обеспечивающий электропитание, и шнур, на котором висит насос в скважине, не связаны между собой хомутами. Только надежное крепление троса может снизить вероятность возникновения заклинивания насоса. А также при существовании этой проблемы можно протолкнуть аппарат вниз. Только совершать все действия нужно с осторожностью, чтобы не допустить падение насоса на дно скважины.

Заиливание как еще одна проблема, вызывающая поломку оборудования, возникает только в тех случая, когда аппарат не использовался длительный период для откачивания воды. В этом случае насос бывает невозможно достать из трубы. Заиливание может происходить как в самой скважине, так и в корпусе насосного оборудования. Возникновение различных препятствий в обсадной трубе не даст извлечь насос из скважины. Такая проблема может возникнуть из-за деформирования трубы по причине смещения пластов почвы. А также это может быть расхождение соединительных стыков между отрезками труб, из которых выполнена обсадная колонна.

В таком случае для того чтобы извлечь из скважины насос, можно тянуть его с помощью страховочного троса, кабеля электропитания и напорной трубы, одновременно вращая его вокруг своей оси. Если зазор уже существовал между корпусом насоса и стенками обсадной колонны, то, совершая похожие действия, можно сделать так, чтобы в каком-нибудь из положений между корпусом гидромашины и появившемся перед ней препятствием создастся проем, который позволит продолжить извлечение устройства из шахты скважины.

Любой посторонний предмет с легкостью может попасть внутрь скважины, если она не защищена оголовком или кессоном. Для того чтобы извлечь из трубы глубинный насос, продвижение вверх которого мешают посторонние предметы, необходимо совершить следующие действия. Помпу, при совершении рывков, опускают и затем поднимают в шахте скважины, пытаясь таким способом подтолкнуть или переместить посторонний предмет в другое место или положение, или за помощью созданного потока жидкости поднять его на поверхность вместе с насосом.

Данные действия не всегда могут быть эффективны, тогда стоит обратиться к специалистам. Люди, профессионально занимающиеся ремонтов глубинных насосов, смогут быстро и качественно устранить все неисправности.

Появление известкового налета – это не самое приятное известие. Возникновение такой проблемы также будет препятствовать извлечь насос из скважины. Попытки достать оборудование не увенчаются успехом, так как известковый налет будет сдерживать аппарат.

Чтобы все-таки извлечь из скважины насос, необходимо в одно время опускать и поднимать его плавными движениями без резких рывков. Если действия помогут достать насос, то не стоит так радоваться. Известковый налет мог остаться в достаточном количестве в скважине. Поэтому заново опустить насос может не получиться. Только специалисты смогут очистить внутренние стенки обсадной колонны от образовавшегося налета.

Все перечисленные проблемы можно с легкостью избежать, если на начальном этапе выбрать правильную модель насоса с возможным зазором между его корпусом и внутренними стенками обсадной колонны.

Данные действия не всегда могут быть эффективны, тогда стоит обратиться к специалистам. Люди, профессионально занимающиеся ремонтов глубинных насосов, смогут быстро и качественно устранить все неисправности.

Профилактика и ремонт скважинных насосов

Чтобы не возник риск остаться без воды, нужна своевременная профилактика насосного оборудования. Проводить профилактический осмотр насосов для скважин нужно два раза в год, что обеспечит своевременное выявление неисправностей и надежную защиту от загрязнения. Плановый ремонт скважинного насоса проводится в зависимости от особенностей эксплуатации оборудования, характеристик местности и водоприточной зоны.

При тщательном слежении за чистотой и общим состоянием скважины, срок эксплуатации насосного оборудования увеличится в разы.

Правильнее будет, если профилактические меры проводятся при первых признаках загрязнения: на дне посуды появился илистый или песчаный осадок, напор воды уменьшился; мутнеет или чернеет вода; появился неприятный запах.

При использовании скважины периодически в воде накапливаются органические вещества. При разложении органики может почернеть вода и появиться неприятный привкус, что вызвано реакцией выделения сероводорода. В этом случае поможет периодическая очистка и дезинфекция колодца. Затянутые сроки приводят к вероятности, что чистка скважины своими руками не даст результата и придется обратиться к опытным мастерам.

Неисправный и новый скважинные насосы

Чистка скважины предусматривает варианты: механизированная прочистка, чистка скважины вибрационным электронасосом и чистка при помощи глубинного насоса или желонкой.