Шнековый насос характеристики

Содержание

• Шнековый насос для скважины: виды и особенности винтовых погружных насосов
• Особенности конструкции и назначение
• Разновидности и основные технические характеристики
• Рекомендации по правильной установке
• Самый надежный и самый дешёвый насос для скважины эко винт 3
• Шнековые насосы
• Устройство, особенности работы
• Классификация шнековых машин
• Область применения
• Обзор и установка, Глубинный насос для скважины, Шнековый или вихревой
• Винтовой (шнековый) насос — устройство и принцип действия / SOLTEC
  • Похожие статьи

Труба из обсадной колонны выводится через скважинный оголовок совместно с питающим кабелем

Шнековый насос для скважины: виды и особенности винтовых погружных насосов

Современные производители предлагают для оснащения автономных систем водоснабжения огромное количество видов насосного оборудования, которое решает задачки не только лишь по откачиванию воды, да и по ее предстоящей транспортировке по трубопроводу. Если гласить о конструктивном выполнении разных моделей, которое и определяет сферу их внедрения и технические свойства, то довольно увлекательной конструкцией отличаются насосы винтообразные (либо, как их еще нередко именуют, шнековые насосы).

Насос скважинный винтообразного типа Оasis, обеспечивающий наибольший напор до 130 метров

Особенности конструкции и назначение

Все насосное оборудование, применяемое для откачивания воды из скважины либо колодца, можно поделить на поверхностное и погружное. Устройства первой категории, как надо из их наименования, инсталлируются на поверхности земли, в конкретной близости от подземного источника водоснабжения, а перекачиваемая такими насосами водянистая среда подымается из скважины либо колодца по специальной трубе. Скважинные насосы поверхностного типа характеризуются низкими показателями напора перекачиваемой водянистой среды, что не позволяет использовать их для обслуживания скважин, глубина которых превосходит 10 метров.

Тот винт, из-за которого и вышло заглавие рассматриваемых типов насосов

Погружные насосы в процессе эксплуатации размещаются в толще перекачиваемой водянистой среды, оставаясь в ней на весь период собственной эксплуатации. В отличие от поверхностных, погружные помпы характеризуются существенно более высокой мощностью: они способны создавать напор перекачиваемой жидкой среды, значение которого составляет десятки метров водяного столба (от 50 метров). Такие характеристики позволяют успешно использовать эти гидромашины для откачивания жидкой среды из скважин, отличающихся даже очень значительной глубиной.

Шнековый насос (или спиральный насос) относится к устройствам погружного типа, а значит, его корпус целиком находится в толще перекачиваемой им жидкой среды. Название «винтовой» этот скважинный насос получил из-за того, что основным элементом его конструкции является архимедов винт, за счет вращения которого и обеспечивается перекачивание жидкой среды.

Механизм работы Архимедова винта

Необходимо подчеркнуть, что преимущественное большинство погружных насосов действует не по винтовому, а по центробежному принципу. Основным рабочим органом центробежных насосов является колесо с зафиксированными на его внешней поверхности лопатками. При вращении такого колеса вместе с перекачиваемой средой в различных частях внутренней рабочей камеры насоса создается повышенное давление жидкости и разрежение воздуха, что и способствует выталкиванию рабочей среды через напорный патрубок и ее всасыванию из скважины через входную магистраль.

Шнековый насос, как уже говорилось выше, оснащается винтом определенной длины, используемым в качестве основного рабочего элемента. Благодаря тому, что шнековый механизм практически не реагирует на содержание в перекачиваемой среде песка и других твердых включений небольшого размера, винтовые насосы для скважин успешно используются для работы с жидкостями, характеризующимися даже значительной степенью загрязнения. Особенности конструкции шнековых механизмов, применяемых для оснащения погружных винтовых насосов, исключают засорение песком, содержащимся в перекачиваемой жидкой среде, элементов, из которых такие механизмы состоят.

Схематическое изображение скважинного винтового насоса

Центробежные погружные насосы, в отличие от винтовых, при перекачивании жидкой среды с песком даже мелкой фракции достаточно быстро выходят из строя. Вот поэтому, если встает вопрос о том, винтовой или центробежный насос использовать для перекачивания воды даже с незначительным содержанием песка, выбор однозначно стоит делать в пользу устройств шнекового типа.

Принцип действия винтового насоса достаточно прост:

• Вода из скважины попадает во внутреннюю рабочую камеру устройства через расположенное в нижней части его корпуса подающее отверстие.
• Захватываясь выступающими спиральными элементами шнека, вращающегося на валу ротора, жидкая среда проталкивается в высшую часть рабочей камеры, где расположено напорное отверстие.

Достаточно значимым отличием погружных шнековых насосов от глубинных устройств других типов будет то, что при повышении скорости вращения их основного рабочего органа – шнека – увеличивается только производительность оборудования, другими словами количество жидкой среды, которую оно перекачивает за единицу времени.

При всем этом давление, которым характеризуется поток жидкости, выходящей из напорной магистрали насоса шнекового типа, остается практически неизменным. Такое качество шнековых насосов для скважин позволяет успешно применять их даже на крупных промышленных объектах. А именно, данное оборудование активно используют для перекачивания нефти, работы с маслами и другими жидкими средами промышленного назначения.

Геометрические параметры, учитываемые при подборе винтового насоса

Между размерами (а именно, длиной) шнека, которым оснащен насос винтовой, и производительностью устройства существует прямая зависимость. Так, чем более длинным шнеком оснащен винтовой электронасос, тем выше его производительность. Преимущественное большинство современных насосов шнекового типа оснащается одним рабочим винтом, и лишь незначительное число моделей имеет в своей конструкции два и поболее шнека.

Удлиненная форма, которой отличается шнек, оптимально подходит для того, чтобы оснащать таким элементом помпы именно погружного типа, которые опускаются в обсадную колонну, поэтому обязаны иметь вид вытянутого вдоль продольной оси цилиндра. Такая форма основного рабочего органа винтовых насосов позволяет создавать на его основе мощные устройства, отличающиеся в то же самое время достаточно небольшим диаметром.

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, зависимо 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 при помощи винтового насоса можно откачивать жидкую среду с различной производительностью, сохраняя при всем 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 каких располагается на глубине, доходящей до ста метров. Конечно, цена таких моделей значительно выше стоимости устройств стандартной категории, но в почти всех случаях, когда требуется обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины, без подобного оборудования просто не обойтись.

Рассмотрим технические характеристики, которыми обладает скважинный винтовой насос, относящийся к моделям средней ценовой категории:

• производительность, показывающая, какой объем жидкой среды насос способен перекачать в единицу времени, – 1500–2023 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. А именно, 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.

Рекомендации по правильной установке

Для того чтобы винтовой насос для скважины не вызывал проблем при эксплуатации и эффективно справлялся с задачей по откачиванию жидкой среды, его важно правильно установить. Хотя установка насосного оборудования данного типа почти во всем схожа с правилами монтажа центробежных гидромашин, есть в такой процедуре и определенные нюансы, которые обязательно следует учитывать.

Как и погружные насосы любого другого типа, винтовые устройства опускаются в обсадную трубу, установленную в предварительно пробуренной скважине. Для фиксации винтового насоса на определенной глубине используется металлический трос, на который оборудование и подвешивается во внутренней части обсадной трубы. Электропитание насоса, погруженного в скважину, также подачу управляющих сигналов на элементы его автоматики обеспечивает специальный кабель, подключаемый к соответствующим клеммам.

В тех случаях, когда для оснащения скважины используется насосное оборудование, характеризующееся высокой мощностью, для его подключения к сети электропитания и блоку управления может быть использовано сразу несколько кабелей. Подача жидкой среды, откачиваемой шнековым насосом, из глубины скважины на поверхность осуществляется посредством мощного шланга, внутренний диаметр которого зависимо от модели используемого оборудования может находиться в диапазоне 25–50 мм.

Самый надежный и самый дешёвый насос для скважины эко винт 3

Винтовой насос подготовлен для погружения в скважину

Сам процесс подключения и монтажа погружного винтового насоса осуществляется по нижеприведенному алгоритму.

1. Насос, который планируется опустить в скважину, подключается к сети электропитания и запускается на короткий промежуток времени. Это необходимо для проверки работоспособности устройства.
2. Если насос функционирует нормально, то к нему подсоединяют электрический кабель, который и будет опускаться вместе с ним в скважину.
3. К напорному патрубку винтового насоса подсоединяют шланг, по которому жидкость из источника будет подаваться на поверхность.
4. Шланг и кабель электропитания насоса стягиваются между собой хомутами, причем выполнить такие соединения необходимо по всей длине шланга и кабеля.
5. К насосу привязывается страховочный трос (для этого на корпусе гидромашины имеется специальное монтажное отверстие).
6. Если в комплекте с насосом поставляется датчик уровня жидкости поплавкового типа, его необходимо соединить с оборудованием.
7. Подключенный ко всем коммуникациям насос аккуратно опускается в обсадную трубу на требуемую глубину. Делать это следует максимально аккуратно, чтобы не повредить корпус устройства при его соприкосновении со стенками трубы.
8. После того как насос окажется на требуемой глубине, его положение следует зафиксировать, привязав верхний конец страховочного троса к перекладине, смонтированной на поверхности земли.
9. Высшая часть напорного шланга подсоединяется к трубопроводу, на котором предварительно должны быть установлены обратный клапан (если его нет в конструкции самой гидромашины), задвижка, манометр и отводное колено.
10. После того как все соединения выполнены, а насос надежно зафиксирован в скважине на требуемой глубине, осуществляется тестовый запуск.

Труба из обсадной колонны выводится через скважинный оголовок вместе с питающим кабелем

При тестовом запуске установленного погружного винтового насоса следует уделять свое внимание не только лишь на ход жидкой среды по напорному шлангу, да и на наличие стуков и вибрации при работе оборудования. В этом случае, если такие явления наблюдаются, монтаж шнекового насоса выполнен неверно. Это необходимо исправить, осуществив установку оборудования по вышеописанной схеме заново. В отличие от погружных центробежных насосов, винтовые модели не создают вибрации при своей работе. Вот поэтому наличие вибрации (и тем паче стука) при работе винтового насоса является свидетельством его неправильного монтажа либо неисправности. Это требует извлечения оборудования из скважины и проведения тщательной диагностики его технического состояния.

Шнековые насосы

При упоминании термина «насос», простой обыватель наверняка представит себе устройство, используемое для перекачки воды по трубопроводу. Но в быту и промышленности рабочая среда может быть разной по своим физико-химическим характеристикам, техническим условиям перемещения. Поэтому часто требуется специфическое оборудование, такое как шнековые или винтовые насосы. Их конструкция, принцип действия отличается от привычных центробежных агрегатов, позволяя работать в более сложных условиях.

Рис.1. Винтовой насос классической компоновки в разрезе

Устройство, особенности работы

По принципу действия шнековый насос относится к категории объемных машин. Для таких агрегатов характерно попеременное заполнение рабочей камеры перекачиваемой средой с последующим выталкиванием ее в напорную магистраль. Отсюда, так называемый, циклический (пульсационный) процесс работы. Другими словами, в отличие от тех же центробежных машин, подача происходит не равномерным потоком, а отдельными порциями.

Конструкций шнековых машин существует предостаточно, но классическая компоновка, представленная на иллюстрации внизу наиболее показательна исходя из убеждений набора узлов, ключевыми из которых являются:
• Корпус, где находится приводной вал вместе с подшипниками (1) и уплотнением (2). Хвостовик вала выполнен со шпоночным пазом для соединения с электродвигателем (на рисунке отсутствует, но является неотъемлемой частью агрегата);
• Промежуточная камера, где находится тяга (4) с концевыми соединительными шарнирами для передачи крутящего момента на основной рабочий орган машины;
• Героторная пара. Это комбинация неподвижной обоймы или статора (6), также вращающегося винтового ротора (5).

Рис.2. Типовая схема винтового насоса

Если проанализировать иллюстрацию вверху, особенно ее рабочий отсек (героторную пару), то можно увидеть характерные промежутки или камеры между витком винта и обоймой. В ней как раз и содержится единичный объем перекачиваемой среды – порция. Проворачиваясь, ротор двигает ее из одной камеры в следующую, вбрасывая, в конечном итоге, в напорную магистраль. Благодаря постоянной площади полостей, вместе с шагом винта определяющих их единичный объем, шнековый насос обладает ровным потоком.

На той же иллюстрации можно увидеть еще одну характерную особенность конструкции, а именно эксцентриситет или отклонение осевых линий винта и обоймы.
Исторически этот принцип перекликается с винтом Архимеда – прообразом современного шнека, который ранее использовался для порционной подачи воды из низколежащих водоемов на оросительные каналы. Такие устройства широко эксплуатировались на побережье, особенно в Голландии, Швеции, на севере Германии.

Классификация шнековых машин

В розничной или оптовой торговой сети имеется широкая гамма винтовых насосов, отличающихся друг от друга общей конструкцией, отдельными узлами, комплектацией, используемыми материалами и техническими характеристиками. Последние могут значительно разниться, даже если на вид агрегаты похожи или имеют габариты одного порядка.
Исходя из этого, критериев для классификации можно подобрать массу, но чаще все ключевым является количество рабочих роторов:
1. Одновинтовые. В конструкции используются однозаходный ротор и эластичная обойма, внутренняя поверхность которой имеет двухзаходную винтовую форму. Они более просты по изготовлению и сборке, относительно компактны, обладают высокими КПД, всасывающей способностью. Рабочие параметры находятся на уровне до 600 м3/ч и 50 бар, при температуре среды -40…+350°С;
2. Двухвинтовые. Обойма такого шнекового насоса содержит два ротора – ведущий и ведомый – с особой двухсторонней нарезкой. Валы вращаются в обратных направлениях, обеспечивая подачу прямо до 2200 м3/ч и напор свыше 100…110 бар. В большинстве случаев их используют для перекачки вязких, эмульсионных сред, например, смеси воды с нефтью, продуктов ее перегонки, лакокрасочных материалов;
3. Трехвинтовые. Обойма содержит три винта с двухзаходной нарезкой. Такая комбинация позволяет добиться подачи на уровне 800 м3/ч и напора до 320 бар. В большинстве случаев применяют эти машины для перемещения неабразивных жидкостей, мазута, технических масел. Обладают высокой долговечностью;
4. Мультифазные. Это агрегаты с одним, двумя или тремя роторами, которые приспособлены для перекачки жидкостно-газовых смесей с содержанием последних на уровне 97 %. Обладают пониженным энергопотреблением и высокой стойкостью к абразивным частицам.

Сами героторные пары бывают четырех типов, обеспечивая разные уровни производительности и дифференциального давления. Например, обоймы «S» и «L» видов имеют поперечное сечение винтового канала в форме скругленного прямоугольника, а роторы – круга. Отличия между ними заключаются в длине шага спирали (во 2-м случае он больше). Аналогичная закономерность наблюдается и для пар типа «D» и «P». У них также наблюдается разницы в шаге винта, но он имеет продолговатое, овальное сечение, а статор – треугольное, скругленное у вершин.

Область применения

Шнековые насосы широко используются промышленностью. Кроме упомянутой ранее нефтегазовой и химической отраслей, они находят применение в пищепроме (перекачка вязких молочных, винных продуктов, кондитерского сырья), химводоочистке (реагенты, растворы), строительстве (перемещение цементных растворов).
Также часто шнековые насосы используются в быту, для скважин. Если отталкиваться от места установки, то они бывают погружными (вертикальной компоновки, которые опускаются в скважину) и горизонтальными (устанавливаются на поверхности вблизи устья).

О том, как действует такой винтовой агрегат, можно судить по следующему видео, где представлено детище Кафедры органического синтеза и нано технологий НТУ ХПИ (Харьков). Как можно наблюдать, в контуре циркулирует вязкая жидкость с большим количеством примесей:

Обзор и установка, Глубинный насос для скважины, Шнековый или вихревой

Винтовой (шнековый) насос — устройство и принцип действия / SOLTEC

Похожие статьи

• Эжекторный насос принцип

  После того как все требуемые соединения выполнены, самодельный эжектор помещают в скважину, а всю трубопроводную систему заполняют водой. Только после…

• Чистка колодца фекальным насосом своими руками

  И перегной, и компост по праву являются основой органического земледелия. Их присутствие в почве существенно наращивает сбор и улучшает вкусовые свойства…

• Энергосберегающий насос для отопления

  Более всераспространенным типом циркуляционных насосов для котлов с замкнутым контуром, являются чугунные фланцевые. Модели из нержавеющей стали и бронзы…

• Шариковый обратный клапан для насоса

  Материал корпуса, штока – латунь CW617N. Без покрытия. Наибольшая рабочая температура – до +100°С. Наибольшее рабочее давление – 2,5 МПа. Поперечник…

• Шланги для дренажных и фекальных насосов

  Если появилась необходимость в покупке дренажного насоса, то к данному оборудованию будет нужно к тому же шланг, к примеру, на 2 дюйма. Подойти к выбору…