Устройство и принцип работы

Для подъёма воды из скважин и глубоких колодцев применяют скважинные центробежные насосы. Эти насосы разделяются на две группы:

– насосы, монтируемые в скважине с приводом от дви­гателя, располагающегося над скважиной, марок ЦТВ и УЦТВ;

– насосы, погружаемые вместе с электродвигателем под динамический уровень воды в скважине, марки ЭЦВ.

Скважинные насосы с электродвигателем над скважиной выпускают с подачами от 30 до 700 м³/ч, напором от 30 до 110 м, для скважин с диаметром от 200 до 600 мм, а электронасосы с погружным электродвигателем – с подачами от 1 до 1000 м³/ч, напором от 25 до 650 м, для скважин диаметром от 100 до 500 мм.

Скважинные насосы представляют вертикальные, центробежные многосекционные (многоступенчатые) насосы, поток перека­чиваемой жидкости в которых перемещается последовательно несколькими рабочими колесами, смонтированными на одном валу и в одном корпусе. Поэтому напор насоса равен сумме напоров, создаваемых каждым рабочим колесом. Подача всех рабочих колес одинакова.

На рисунке 2.1 изображен насос марки ЦТВ с основными его частями и деталями. Насос подвешивается на трубопроводе - 3, который собирается секциями длиной 8...10 м вместе с валом- 5, проходящим внутри секции, и подшипниками, находящимися в опорных крестовинах - 1.

Подшипники устраивают с резиновыми вкладышами и водяной смазкой от перекачиваемой воды или с лигнофолевыми вкладышами, для которых чистая вода для смазки подаётся по специальному трубопроводу малого диаметра, проходящему вдоль напорного трубопровода.

Насосная установка с насосом марки ЦТВ имеет вертикальный электродвигатель особой конструкции с опорным подшипником (пята) над электродвигателем. Подшипник вращается в масляной ванне и воспринимает вес вала и роторов двигателя и насоса, а также осевое усилие рабочих колёс насоса.

В электродвигателях имеется приспособление для предотвращения обратного вращения вала, чтобы не было раскручивания соединительных муфт – 2, при внезапной остановке или неправильном вращении.

Рис. 2.1. Насос скважинный марки ЦТВ. 1 – крестовина; 2 – муфта; 3 – труба напорная; 4 – подшипник резинометаллический; 5 – вал; 6 – секция насоса; 7 – аппарат направляющий; 8 – колесо рабочее; 9 – входная часть насоса

Насосы УЦТВ имеют ту же конструкцию, что и ЦТВ, только вместо вертикального электродвигателя устанавливают универсальную приводную головку. Она позволяет использовать не только вертикальные, но и горизонтальные электродвигатели, а также двигатели внутреннего сгорания. Это расширяет область применения насосов, т. к. их можно использовать даже там, где нет электроэнергии (например, отгонные пастбища).

Достоинство скважинных насосов с двигателем над скважиной - возможность ремонта и осмотра двигателя без демонтажа всей насосной установки.

К недостаткам относятся: большая металлоёмкость и невозможность применения на искривленных скважинах, т. к. длинный составной вал должен быть строго прямолинеен; трудность и длительность демонтажа секций вала и труб с подшипниками; наличие дополнительных гидравлических потерь напора в трубе с опорными крестовинами и вращающимся валом.

Маркировка насоса такова: например, ЦТВ 10-100-80 озна­чает: 10 – минимальный внутренний диаметр обсадной трубы сква­жины в мм, уменьшенный в 25 раз, то есть диаметр скважины 250 мм; 100 – подача в м3/ч, 80 – напор в м.

Скважинные насосы с погружным электродвигателем (ГОСТ 10428-79Е) представляют собой агрегат, состоящий из центробежного многоступенчатого насоса и погружного электродвигателя. Насосный агрегат (рис. 2.2) подвешивают в скважине на колонне водоподъёмных труб на такой глубине, чтобы всасывающая сетка насоса находилась ниже динамического уровня воды в скважине не менее чем на 1,5 м. Вес ротора электродвигателя, рабочих колес насоса и осевое усилие воспринимаются специальными подшипниками, расположенными в нижней части электродви­гателя. В этом случае рабочие колеса насоса должны быть зафиксированы на валу. Однако существует конструктивная разновидность со свободной посадкой колёс на валу. Тогда осевое усилие воспринимается специальными обоймами лопаточных отводов каждой секции. Подшипники вала насоса имеют водяную смаз­ку и выполняются из текстолита, лигнофоля или резины. Рабочие колёса выполняют из стали, бронзы или упроченного полистирола.

Для привода насоса применяют так называемые сухие, маслозаполненные, полусухие и мокрые электродвигатели.

Установки с сухим электродвигателем благодаря вращению ротора в воздушной среде имеют высокий к.п.д., однако громоздки, и не исключена возможность попадания воды в электродвигатель.

Установки с электродвигателем, заполненным маловязким маслом, имеют ртутное сальниковое уплотнение и применяются для создания высоких напоров.

В установках с полусухим электродвигателем ротор вращается в воде, а статорная обмотка

В

Рис. 2.2. Общий вид насосного агрегата с погружным электродвигателем:

1 – пульт управления; 2 – манометр; 3 – задвижка; 4 – плита опорная; 5 – трубопровод напорный; 6 – труба обсадная; 7 – хомут крепления; 8 – обратный клапан; 9 – насос; 10 - сетка всасывающая; 11 – электродвигатель

Установки с мокрыми электродвигателями наиболее просты по конструкции, надёжны в эксплуатации и экономичны. В настоящее время широкое распространение получили насосные установки с электродвигателем типа ПЭДВ (П – погружной; ЭД – электродвигатель; В – заполненный водой). Перед опусканием в скважину он должен быть заполнен чистой профильтрованной водой. Электро­двигатель даже на короткое время не должен включаться в работу без воды, т. к. это может привести к повреждению подшипников и обмотки статора

Скважинные погружные насосы маркируются следующим образом: ЭЦВ d_ск- Q - H (где ЭЦВ – электрический центробежный водя­ной; d_cк – диаметр скважины, уменьшенный в 25 раз, мм; Q - подача, м³/ч; Н – напор, м). Например, ЭЦВ-8-25-300; ЭЦВ-10-63-110;ЭЦВ -6-16-30.

Насосы ЭЦВ предназначены для подъёма неагрессивной воды при температуре до 25°С с содержанием механических примесей в ней не более 0,01% по массе. Колебания напряжения сети допускаются от +4,5% до - 10%.

Для снижения металлоёмкости установки, уменьшения гидравлических потерь перспективен метод подъёма воды не по подвесным трубам, а по обсадной колонне. В этом случае насос опускается на тросе или штангах, а напорная часть отделяется от заборной уплотняющим устройством – пакором.

Первые конструкции погружных насосов были очень чувствительны к агрессивности воды и абразивным примесям и часто выходили из строя. В настоящее время агрегаты выпускают для подъёма и химически активной воды (иснолнение X - эта буква пишется в марке насоса после напора), и с повышенной температурой (дополнение Тр), и с повышенным содержанием твёрдых примесей (исполнение Г), и для работы в условиях повышенных требований к ударостойкости и сейсмостойкости (исполнение А). Таким образом, расширилась область применения скважинных насосов с погружным электродвигателем для различных условий во­доподъёма. Этому способствуют также их достоинства: простота монтажа и демонтажа установки; возможность установки в искривленных скважинах; отсутствие длинного трансмиссионного вала и меньшие гидравлические потери напора в трубах по сравнению с насосом марки ЦТВ.

Помимо рассмотренных насосов, за последнее время стали получать широкое распространение на мелиоративных системах осевые моноблочные насосы для воды типа ОПВ и ОМПВ. Они пред­назначены для перекачивания воды температурой до 35°С, с общей минерализацией до 5 г/л и содержанием механических примесей до 6 г/л, из них абразивных не более 1 г/л.

Электронасосы типа ОПВ – это моноблочные насосные агрегаты с встроенным электродвигателем «сухого» исполнения, а тип ОМПВ – с встроенным герметизированным водозаполненным электродвигателем. Они имеют подачу 0,7...5,5 м³/с и напор 4,2..15 м. Маркируются следующим образом: ОПВ Q - Н или OMПB Q - H.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: