Погружные насосы — одни из наиболее распространенных в системах водоснабжения, орошения, пожаротушения. Главными преимуществами агрегатов этого типа называют моментальное начало подачи воды, низкий шум и высокую энергоэффективность.
Что это такое — погружной насос, какие особенности он имеет и что нужно знать при его монтаже — в этой статье.
Типы погружных насосов
Основная особенность агрегатов этого типа — при работе насос, включая силовую установку — электромотор, полностью погружен в перекачиваемую жидкость. Поэтому корпус выполняется полностью герметичным. Визуально отличить погружной насос от поверхностного можно по нескольким признакам. Главным из которых считается защита от влаги по стандарту не менее IP68. Если на табличке, размещенной на его корпусе, указана такая информация, это погружной насос. И его можно смело полностью погружать в воду на время работы — это его нормальный режим работы.
Существует несколько классификаций этих агрегатов. Ниже приведем две из них.
По сфере применения:
- Для чистой воды. Пожалуй, самая распространенная категория. Сказать однозначно, какой погружной насос для скважины лучше подходит, нельзя. Это зависит от глубины, скорости отбора и поступления воды и ряда других факторов. Но то, что агрегаты этого типа способны эффективно и бесшумно поднимать воду даже из артезианских скважин 120 м, бесспорно.
- Дренажные. Устанавливаются в колодцах и шахтах, часто узких. Способны перекачивать воду со слабыми загрязнениями, включая твердые частицы до 5 мм.
- Фекальные. Часто применяются на канализационных станциях. Устанавливаются на дне накопительных емкостей и позволяют поднимать стоки в разноуровневых системах. Особенность конструкции — особая форма рабочего колеса, не позволяющая наматываться тряпкам и обрывкам бумаги. Размер перекачиваемых твердых (но не абразивных) частиц — до 30 мм.
- Песковые. Способны перекачивать воду с песком и достаточно крупными камнями размером до 8 мм. Их используют как дренажные и для водоснабжения. Характеристики погружного насоса для скважины пескового типа — оптимальный выбор, если на дне образуется много песка, а вода прибывает медленно.
По принципу работы и форме рабочего колеса наиболее востребованы агрегаты следующих типов:
- Центробежные. Основная особенность — рабочее колесо с радиально расходящимися каналами, сужающимися к внешнему краю. Вода ускоряется за счет создаваемой при вращении центробежной силы. Чем больше мощность погружного насоса для скважины, тем большее по размеру рабочее колесо можно установить на агрегат. И тем выше подача и напор.
- Вихревые. Отличаются от центробежных иной формой рабочего колеса. За счет создания вихревого потока инженерам удается добиваться значительного напора на выходе агрегата. Но производительность при этом ниже, чем у центробежных насосов погружного типа со сравнимой мощностью мотора.
- Винтовые. Реализуют древний принцип использования спирального винта для создания направленного потока жидкости. Не обладают высокой производительностью. Их преимущество — возможность перекачки воды с песком и камнями.
Есть погружные модели иных систем: вибрационные, мембранные, поршневые и так далее. Но их сфера применения достаточно узкая и специфичная. В промышленных агрегатах практически не встречается.
То, какая мощность погружного насоса требуется для конкретной скважины, зависит прежде всего от ее глубины и скорости разбора воды. Агрегаты, способные поднять жидкость из артезианских скважин более 100 м, называют глубинными.
Поскольку размеры погружного насоса ограничены диаметром скважины, большинство из них имеют вертикальную компоновку элементов. При этом всас расположен в нижней части, выходной патрубок — в верхней.
Сфера применения
Наиболее востребованы погружные насосы в системах водоснабжения, орошения. Их также устанавливают в составе насосных станций, включая плавучие исполнения. Выбор типа агрегата зависит от степени загрязненности перекачиваемой воды.
Еще одно направление использования погружных насосов — канализационные станции. Агрегаты применяются, когда необходимо поднять стоки из коллектора на следующие этапы очистки.
Применяются погружные агрегаты и в системах хранения и перекачки топлива. Они устанавливаются в цистернах и танках. Используются для создания принудительного направленного потока топлива по трубопроводам.
Преимущества погружных насосов
- Большой напор. В силу особенностей конструкции и способа монтажа эти агрегаты способны поднимать воду с глубины 120 м и более.
- Высокая эффективность. Агрегат не тратит энергию на подъем жидкости до уровня расположения своей камеры. Она постоянно заполнена жидкостью. Насос с момента первого пуска работает с максимальной эффективностью.
- Пониженный шум при работе. Погружные насосы, особенно при монтаже на большой глубине, практически не шумят. Звук рассеивается в окружающей жидкости.
- Охлаждение за счет перекачиваемой среды. Агрегат не перегревается даже на долгих отрезках непрерывной работы. Образующееся тепло отводится за счет перекачиваемой жидкости и окружающей мотор водой в скважине.
Ограничения и особенности
Главным минусом погружных моделей считается сложное, в сравнении с поверхностными моделями, обслуживание насосного оборудования. Чтобы провести диагностику агрегата, его следует поднять на поверхность. Но за счет создания оптимальных условий работы и эффективного охлаждения техническое обслуживание требуется нечасто.
Еще одно ограничение — нельзя запускать агрегат в режиме «сухой» работы, без жидкости в камере. В противном случае возрастает риск перегрева и необходимости ремонта, технического обслуживания насоса. Чтобы исключить возможность запуска погружного насоса вхолостую, используют средства автоматики. Наиболее доступной считается система, построенная на поплавковых выключателях.
При снижении уровня воды в скважине до опасного для насосного оборудования уровня поплавок подает сигнал реле, замыкая контакты. Питание насоса отключается. При возвращении уровня воды в рабочий диапазон, работа автоматически продолжится. В реальных промышленных проектах используются и более сложные средства автоматики, включая цифровые контроллеры.
При использовании погружных насосов часто возникает вопрос, как обслуживать насосную станцию. Подъем агрегатов весом 165 кг и более — затруднительное мероприятие. Для этого в конструкции станции предусматривают установку электрического или ручного подъемника, направляющих. Они позволяют обеспечить поступательное движение агрегатов при подъеме, не допускают раскачки.
Выбор погружного насоса
Следующие критерии выбора позволят подобрать подходящую модель:
- Применимость по среде. Как было отмечено выше, существуют модели для перекачки чистой и загрязненной воды. Важно подобрать тип, соответствующий сфере использования.
- Подача и напор. Эти две характеристики связаны функциональной зависимостью и не могут рассматриваться отдельно. Производитель в руководстве модели приводит график этой функции. Оптимальная производительность погружного насоса достигается в средней трети кривой.
- Мощность и фазность питания. Мощность электромотора в значительной степени зависит от требуемой подачи и напора. Однофазные модели обычно имеют мощность до 3 кВт. Более мощные модели требуют трехфазного питания.
- Надежность. Для промышленных систем важна отказоустойчивость. При использовании надежных агрегатов завода Взлет, разработанных с учетом российской специфики эксплуатации, обслуживание и ремонт погружных насосов требуется значительно реже, чем для многих других отечественных и зарубежных марок. Плюсом в выборе считается доступность оригинальных запасных частей и материалов.
Отметим, что некоторые модели погружных насосов завода «Взлет» выпускаются в различных исполнениях по производительности, что облегчает выбор модели по заданным техническим характеристикам. Также инженеры завода разрабатывают специализированные модели для уникальных проектов. Это преимущество предприятия обусловлено наличием полного цикла производства в России.
Автор:
инженер отдела продаж
Алексей Бочкарев