Як влаштований свердловинний насос? За якими характеристиками і як підібрати погружной насос для свердловини? На що варто звернути особливу увагу при його монтажі?
У статті ми постараємося відповісти на ці та деякі інші питання.

умови роботи
В яких умовах працюють побутові насоси свердловин?
Розуміння цього дасть нам більш чітке уявлення про те, які характеристики найбільш важливі при оцінці пристрою.
• Для охолодження електромотора використовується вода, перекачиваемая насосом. На якість охолодження впливає, серед іншого, зазор між корпусом пристрою і стінками свердловини: занадто мала відстань небажано. Мало того: в цьому випадку є ризик заклинити виріб при опусканні або витяганні.

• Насос підвішений на деякій відстані від дна свердловини; при цьому велику частину часу водяний стовп над ним становить кілька метрів. Таким чином, компенсуються неминучі сезонні коливання рівня грунтових вод.
• Обслуговування, м'яко кажучи, утруднено. Витягти виріб з глибини в кілька десятків метрів - сама по собі нетривіальне завдання; деформація стовбура свердловини цілком може зробити її неможливою.

Зверніть увагу: якщо установка погружного насоса в свердловину своїми руками цілком здійсненна, то його підйом при деформації обсадної труби цілком може зажадати залучення бурової техніки.
• Напір, який повинен створювати наш агрегат, не обмежений відстанню до поверхні. Необхідний надлишок, який дозволить не тільки створити тиск, достатній для роботи зливних бачків та змішувачів, але і подолає гідравлічний опір труб.

Класифікація
Отже, якими бувають обговорювані нами пристрою?
вихровий
Його конструкція досить проста: крильчатка створює надлишковий тиск на відстані від осі обертання; уздовж осі, навпаки, виникає розрідження, що забезпечує водозабір із свердловини. Здавалося б, схема проста і відмовостійкість, завдяки чому ціна насоса буде мінімальною, а термін служби - великим.

Однак, як завжди, диявол криється в деталях.
Пригадайте, який напір повинен створювати цей агрегат. В десятки метрів, вірно? Для того, щоб забезпечити на виході надлишковий тиск в 7-9 кгс / см2, зазор між крильчаткою і корпусом повинен обчислюватися частками міліметра - інакше вода буде просто-напросто ганятися по колу.
Якщо попадання великих часток, які можуть заклинити крильчатку, може попередити фільтр грубої очистки на вході, то, що робити з дрібними абразивами? Вони зношують лопаті і розбивають корпус; в результаті вимагається дорогий ремонт, що зводиться до повної заміни насосної частини.

Капітан Очевидність підказує: вихрові насоси використовують лише для свердловин з винятково чистою водою, що містить не більше 30 грамів домішок на кубометр об'єму.
гвинтовий
Гвинтові насоси свердловин - повна протилежність вихровим в плані вередливість по відношенню до домішок. Вони справляються з підйомом рідини, що містить до 50 відсотків піску та інших суспензій. За рахунок чого це досягається?

В основі конструкції - гвинт Архімеда (або черв'як), конструктивний елемент, застосований давньогрецьким винахідником для підйому води ще в античні часи. Обертаючись, він створює динамічно переміщаються області високого тиску.
Такий пристрій породжує кілька конструктивних особливостей.
• Потреба в окремому моторі, так само як і проблеми з його гідроізоляцією, відпадає. Обертовий черв'як сам є ротором електромотора, а корпус - його статором.
• ККД пристроїв становить всього 50-70 відсотків, що куди гірше, ніж у конкуруючих рішень. Частина енергії витрачається на марне перемішування і нагрівання води: власне гідравлічний опір насоса вкрай велике.

• Продуктивність теж помітно нижче, ніж у конкурентів.
• Вода на виході вимагає обов'язкової фільтрації. Втім, пристрої цього типу найчастіше застосовуються не для постійної експлуатації в свердловинах, а для їх прочистки при замулювання або під час передексплуатаційних підготовки.
• Від зазору між черв'яком і корпусом (так званої компресійною підгонки) залежить продуктивність насоса. Чим щільніше підігнані деталі, тим вища продуктивність і напір на виході.
Однак: ресурс статора при цьому багато разів знижується через зростаючій мірі механічного зносу.

• Якщо ротори робляться максимально твердими і зносостійкими (як правило, використовується нержавіюча сталь), то для внутрішніх оболонок статоров широко застосовуються еластичні матеріали, в тому числі склади на основі каучуку.
мембранний
Дешевизна пристроїв цього типу - поза конкуренцією. Її причина - у простоті конструкції: еластична мембрана приводиться в рух соленоидом, на який керуючої схемою з високою частотою подається харчування; кулькові клапани змушують воду рухатися в потрібному напрямку, блокуючи її переміщення при зворотному ході мембрани.
Незважаючи на дешевизну, потенційному покупцеві можна рекомендувати триматися від мембранних насосів якнайдалі.

З чим пов'язана ця інструкція?
• Ресурс мембрани обмежений, незалежно від її якості та застосованого для виготовлення матеріалу. Вона деформується в процесі роботи, що неминуче в певний момент призводить до її руйнування. Піднімати насос для обслуговування, як ми пам'ятаємо, задоволення сумнівне.
• заклиненому піском або невеликим камінчиком кульковий клапан призводить до холостий роботі насоса з дуже швидким виходом з ладу соленоїда.
• Напір і продуктивність такого виробу - нижче всякої критики. Типовий представник цього класу - вітчизняний «Малюк» - широко застосовувався кілька десятиліть тому в дачних колодязях і неглибоких свердловинах; Зараз все мембранні пристрої практично витіснені наступним типом насосів - відцентровими.

відцентровий
Саме за цією схемою працює більшість що продаються зараз пристроїв. Конструктивно вони сильно нагадують вихрові; однак зазор між крильчаткою і корпусом значно більше, що робить конструкцію менш чутливою до домішок. Частинки розміром до 2 міліметрів і кількість суспензій до 150 грамів на кубометр проблем не створюють.
Як забезпечуються потрібний напір і продуктивність? Адже, здавалося б, очевидно, що основні технічні характеристики заглибних насосів для свердловин - напір і продуктивність - при збільшенні зазору між крильчаткою і корпусом повинні катастрофічно погіршитися, чи не так?

Проблема вирішена просто і витончено. На валу мотора послідовно встановлено кілька щаблів, кожна з яких складається з робочого колеса і дифузора. Кожна ступінь збільшує напір на 5 - 10 метрів; в результаті надлишковий тиск на виході може становити 20 і більше атмосфер.
вибір
Отже, свердловина пробурена, обсадная труба встановлена. Ми - в магазині і збираємося придбати пристрій, який в наступні кілька років забезпечить нас водою - питної і призначеної для господарських потреб. На що звернути увагу при покупці?

напір
Номінальний напір повинен бути не менше необхідного; проте значна його перевищення теж небажано: результатом стане не тільки надлишковий витрата електроенергії, а й потенційні проблеми з гнучкими підводками (вони не дуже стійкі до високих робочим тискам).

Як розрахувати потребу?
1. Береться глибина розміщення насоса. Мінімальна відстань від дна свердловини - близько метра; з урахуванням коливань рівня грунтових вод рекомендується опускати насос приблизно на 5 - 10 метрів від поверхні води. Глибина порожній і заповненої водою частин ствола легко проміряти мотузкою зі свинцевим грузилом - досить виміряти суху і вологу частину мотузки.
2. До отриманого значення додається 30 метрів. Надмірна напір повинен створити необхідне для нормальної роботи змішувачів і заливних клапанів тиск у водопроводі.
3. До результату додається 10% на невраховані втрати.

Так, для насоса, зануреного на глибину 40 метрів, бажаний номінальний напір в (40 + 30) * 1,1 = 77 метрів.
Зверніть увагу: на практиці результат округляється в більшу сторону до десятків метрів.
В нашому випадку варто придбати пристрій з номінальним напором 80 м.

продуктивність
В ідеалі вона повинна бути більше пікової потреби сім'ї в воді, але не перевищувати дебіт свердловини. Для сім'ї з 4 осіб зазвичай береться пристрій продуктивністю близько 50 літрів в хвилину; необхідність поливу присадибної ділянки збільшує це значення приблизно вдвічі.

Як визначити (нехай навіть приблизно) дебіт свердловини?
1. Визначаємо висоту водяного стовпа над насосом. Проміряти її, як ми вже знаємо, нескладно грузилом на мотузці.
2. відкачувати свердловину повністю.
3. З'ясовуємо, за який час рівень води відновиться. Для цього робимо періодичні проміри з невеликим інтервалом.
4. Ділимо обсяг відкачаної і згодом надійшла в свердловину на минулий час. Як обчислити об'єм водяного стовпа відомої висоти?

Він дорівнює добутку цієї висоти на квадрат радіуса обсадної труби і на число «пі». Так, стовп висотою 10 метрів при діаметрі 10 см має об'єм 10х (0,05 ^ 2х3.1415) = 0,0785 м3, або 78,5 літрів.
Діаметр
У більшості випадків він дорівнює 4 дюймам (приблизно 10 сантиметрів); проте в асортименті виробників є і 3-дюймові моделі.
Зауважте: при рівних характеристиках насос меншого діаметра зазвичай дорожче.
Чим менше габарити мотора, тим важче забезпечити необхідний крутний момент.

Виробник
Як правило, продукція іменитих виготовлювачів (Grundfos, Pedrolo, Wilo і так далі) служить довше і створює власникам куди менше проблем. На випадок відмови обладнання компанії мають розвинені мережі сервісних центрів.

монтаж
Власне монтаж погружного насоса в свердловину виглядає так:
1. Свердловина прокачується, очищаючись від піску та мулу. Зрозуміло, при наявності такої можливості.
2. На вихідному патрубку насоса хомутом кріпиться пластикова труба для транспортування води. Крім того, пристрій підвішується на сталевому тросі з антикорозійним захистом.
3. Потім агрегат опускається в стовбур свердловини. Нагадаємо: відстань до дна не повинно бути менше метра, інакше висока вірогідність захоплення мулу і піску.
4. Трос надійно фіксується на оголовке. Труба для води і кабель заводяться в будинок.

Увага: труба прокладається нижче рівня промерзання грунту.
При підключенні до водопроводу, проте, варто врахувати ряд нюансів.
• Якщо зворотний клапан не передбачений в конструкції самого насоса, він встановлюється після нього. Без клапана при зупинці мотора вода з водопроводу буде зливатися в свердловину.
• Вкрай бажана установка гідроакумулятора. Він дозволить згладити піки використання води; крім того, при його наявності насос буде простоювати істотну частину часу, що заощадить і електроенергію, і його ресурс.

• Пристрої високої потужності вимагають наявності пускача, плавно збільшує пусковий струм.

висновок
Сподіваємося, що вибір і монтаж не викличуть у читача серйозних утруднень. Відео в цій статті забезпечить додатковою корисною інформацією. Успіхів!