Шнековый насос

Скважинный винтовой насос предназначен для подъема и перекачивания пресной воды с содержанием песчаной примеси не более 150 г/м³ из выработок с максимальной глубиной до 50 м. Установки применяются для автономного водоснабжения малоэтажных зданий, а также для орошения приусадебных участков.

Винтовой насос используется для водоснабжения малоэтажных зданий.

Преимущество винтовых насосов

Шнековый насос для скважины имеет ряд достоинств перед перекачивающими устройствами других типов. Сила напора воды в винтовом агрегате пропорциональна скорости вращения вала. Подача жидкости в основную магистраль осуществляется ровным, без пульсаций, потоком.

Конструкция рабочего вала с саморегулируемым зазором позволяет получить высокое давление ресурса при небольших размерах самого агрегата. При увеличении напора промежуток между шнеком и обоймой остается неизменным. Кроме того, винтовой погружной насос имеет максимально сбалансированный механизм с низким уровнем шума.

Преимущества:

способность самовсасывания;
давление на выходе 4-25 бар;
равномерная подача жидкости;
простота конструкции;
удобство эксплуатации;
плавный пуск;
шнек не касается кожуха насоса;
межремонтный промежуток до 5 лет;
энергопотребление в 2 раза меньше в сравнении с другими аналогами;
долговечность.

В целях обеспечения безопасности установки оборудуются специальными предохранительными клапанами. Если сила напора превысит максимально установленное давление, сработает защита, и лишняя жидкость через байпас будет перенаправлена в камеру всасывания.

Виды шнековых конструкций

Главным рабочим органом шнекового оборудования является винтовая пара, состоящая из неподвижного статора и подвижного ротора. Схема устройства и форма рабочего вала механизма определяют название и возможности приборов.

Конструкция шнекового погружного насоса.

Шнековые насосы представляют собой винтовую конструкцию с внутренним зацеплением. Мобильный однозаходный ротор («архимедов винт») выполняет планетарное движение в спиральном статоре. Находясь в постоянном зацеплении, обойма и винт образуют между собой несколько автономных полостей.

При вращении подвижной части пазухи со стороны всасывания увеличиваются в объеме, при этом создается разрежение, вследствие чего происходит заполнение полостей транспортируемой жидкостью. Дальнейшее движение ротора вызывает перемещение ресурса в сторону напорной магистрали.

Винтовые эксцентриковые насосы являются агрегатами объемного действия. Емкостью, способствующей перемещению ресурса, выступает сам кожух механизма. Принцип работы заключается в перекачивании жидкости за счет поступательного движения эксцентрикового вала. При его вращении между статором и ротором создаются полости разрежения.

В результате образовавшегося вакуума происходит забор жидкости из скважины с последующей подачей в напорный трубопровод. Рабочий вал приводится в движение электрическим двигателем, охлаждаемым потоком транспортируемой жидкости.

Правила эксплуатации шнекового насоса

Надежность работы приобретенного оборудования гарантируется в случае точного соблюдения норм и правил эксплуатации, отраженных в паспорте прибора:

Параметры сети электропитания: 220 В ± 5-8%, 50 Гц. При перепадах значений, превышающих рекомендуемый интервал, установка должна подсоединяться к источнику только через регулятор напряжения.
Температура перекачиваемой жидкости: +35…+40°С.
Допустимое содержание твердых включений: 150 г/м³. Превышение нормы приведет к преждевременному износу оборудования или заклиниванию рабочего механизма.
Глубина погружения, в зависимости от производителя, 50-80 м.
Скорость охлаждающей жидкости, обтекающей корпус двигателя, не должна быть ниже 0,08 м/с.
Не допускается работа агрегата без воды.
Расстояние от дна скважины – не выше 1,0 м.
Не разрешается эксплуатация трубопровода с диаметром ниже 25 мм.
Количество рабочих пусков установки – не более 15 раз в час.

Для уменьшения частоты включения агрегата рекомендуется добавить в комплект оборудования накопительную емкость и реле давления.
Запрещается подвешивать насос на электрическом кабеле.
Нельзя эксплуатировать установку при закрытом запорном кране, т. к. в этот момент не будет происходить охлаждение двигателя. В результате чего обмотка статора перегреется и оборудование выйдет из строя.
Ремонт прибора и замену запчастей осуществлять только в специализированном сервисном центре.

Недостатки насосов с винтами

Выполняя анализ винтовых насосов, нужно подходить дифференцированно к этому вопросу, т. к. некоторые достоинства и недостатки зависят от выбранной модели и условий эксплуатации.

Винтовой насос для скважины.

По совокупности для всех шнековых конструкций необходимо отметить следующие замечания:

Невозможность работы в режиме холостого хода. Эта проблема появляется только при снижении бюджета скважины.
Невысокий КПД. Показатели для разных моделей колеблются в пределах 50-70%.
Нерегулируемый объем подачи ресурса.
Высокая или низкая цена. Однозначно отнестись к этим показателям сложно. Бюджетные устройства отличаются повышенным износом соприкасающихся поверхностей, перегревом и коротким сроком эксплуатации. Мощное оборудование хорошего качества будет стоить сравнительно дороже.

Установка в скважину

Монтаж скважинных насосов должен выполняться в соответствии c действующими правилами техники безопасности:

Перекачивающее оборудование устанавливается только после завершения сварочных работ по прокладке напорной магистрали.
Диаметр выработки для установки прибора должен гарантировать свободный проход механизма в комплекте с кабелем.
Убедиться, что дебит источника соответствует производительности установки.
Соединить выходной патрубок с напорной трубопроводной арматурой.
Проверить герметичность магистрали.
Устройство опустить в скважину с использованием цепи или прочного стального троса. Крепление подвески производится к специальным проушинам, размещенным на выходном патрубке механизма.
Электрический кабель закрепить на подающей трубе при помощи хомутов с промежутком 2-3 м по всей длине магистрали.

Установку насоса выполняют таким образом, чтобы при самом низком дебите скважины прибор находился на уровне 1 м от дна выработки.
Корпус электродвигателя необходимо располагать выше фильтрующего элемента.
В случае если размер отверстия намного превышает диаметр насоса, нужно установить дополнительный кожух вокруг прибора для создания потока воды и эффективного охлаждения привода.
После фиксации троса подвески к оголовку скважины подключить электропитание.
Из подающей и напорной магистрали удалить воздух во избежание скачков давления при запуске оборудования.

Краткий обзор производителей винтовых насосов

Выбор шнековых перекачивающих установок зависит от глубины скважины, объема потребления, необходимой продуктивности и материальных возможностей.

Verti Line 173 M Sea-Land – насос от итальянских производителей, отличается мощным приводом (1990 Вт) и самой высокой пропускной способностью (6 м³/ч). Механизм неприхотлив к характеру перекачиваемой жидкости, важно, чтобы в ее составе не было абразивных и волокнистых включений. Корпус прибора изготовлен из нержавеющей стали. Электродвигатель снабжен защитой от перегрева. В этой модели удачно сочетаются производительность и невысокий уровень шума. Недостаток – сравнительно высокая цена.

Китайский насос БЦПЭ-ГВ-0,5-75 Vodotok проигрывает предыдущему экземпляру мощностью, производительностью, качеством материалов и культурой сборки. Привлекает оборудование доступной ценой. Механизм работает на глубине 120 м, давление – 110 м. Детали агрегата не боятся песка и волокнистых включений.

Хорошим вариантом для дачи может стать приобретение российского винтового насоса НПС-1,5/50-0,55 КАМА. Производительность помпы – 1,5 м³/час, глубина погружения – 5 м, максимальная сила напора не превышает 50 м. Отличается низким энергопотреблением и бесшумной работой.

Неплохой вариант – Водомет 55/90 Джилекс: потребляемая мощность – 1,10 кВт, продуктивность – 3,5 м³/ч, глубина – 30 м, давление – 90 м. Установка поставляется в комплекте с гидроаккумулятором емкостью 25-50 л. Система не требует вмешательства пользователя. Весь процесс работы насосного оборудования протекает в автоматическом режиме.

Источник: https://vodasovet.ru/nasos/vintovoj-shnekovyj-nasos

Источник: zen.yandex.ru

Шнековый насос, или как его ещё называют – винтовой, является одной из разновидностей роторно-зубчатых насосов. Напор нагнетаемой жидкости в нём создаётся за счёт её вытеснения вращающимися внутри статора одним или несколькими винтовыми металлическими роторами.

Шнековый насос можно легко получить из шестерённых, если увеличить в них угол наклона зубьев и уменьшить число зубьев шестерён.

Принцип работы шнекового насоса

За счёт перемещения жидкости между поверхностью корпуса и винтовыми канавками вдоль оси винта происходит её перекачивание. Винты входят своими выступами в канавки смежного винта и тем самым не дают жидкости перемещаться назад.

Область применения шнекового насоса

Его используют для перекачивания пара, газа, их смесей и жидкостей различной степени вязкости.

Впервые шнековые насосы были внедрены в производство в 1936 году. Их простая конструкция позволяет работать, в том числе и при наличии механических примесей с вязкими флюидами при давлении до 30 МПа. Подобные характеристики важны при решении различных практических задач.

Установки винтовых насосов в больших количествах используются в скважинах по добыче метана из угольных пластов для откачивания оттуда воды. Они также пригодны для добычи воды, нефти и использования в других газовых скважинах.

Конструктивные особенности шнековых насосов

С целью повышения качества уплотнений и снижения числа утечек в шнековых насосах применяются конический или цилиндрический эластичные корпуса. Конический винт надёжно прижимается пружиной и давлением от перекачиваемой жидкости, что значительно сокращает утечки. Однако, насосы с эластичным корпусом выдерживают куда меньшее давление, чем их аналоги с металлическими корпусами. Для насоса с коническим винтом подойдёт и жёсткий корпус.

Наиболее распространённый вид шнековых насосов – трёхвинтовые насосы.

На практике они нашли наиболее широкое применение.

К их характерным преимуществам относятся:

равномерная подача жидкости (газа, пара);
способность перекачивать жидкости с твёрдыми включениями, не повреждая их;
способность к самовсасыванию жидкостей;
без множества каскадов нагнетания есть возможность получить высокое давление на выходе;
низкий уровень шумов при работе;
хорошая сбалансированность механизма.

Недостатками данного вида являются:

высокая стоимость и степень сложности изготовления насоса;
невозможность отрегулировать рабочий объём;
недопустимость использования вхолостую (без перекачиваемой жидкости).

Принцип действия, который имеют насосы винтовые

Современные насосы винтовые по принципу действия относятся к объемным роторным гидромашинам. Рабочие органы представляют собой винтовую пару с внутренним зацеплением. Подвижный элемент рабочей пары, винт (ротор), совершает планетарное движение в обойме (статоре).

Обойма имеет внутреннюю винтовую поверхность с шагом в два раза больше шага винта. Находясь в постоянном контакте, обойма и винт образуют несколько замкнутых полостей по длине винт – обойма. При вращении винта полость со стороны всасывания увеличивается в объеме и в ней создается разряжение, под действием которого осуществляется заполнение полости транспортируемой средой. Дальнейшее вращение винта перемещает отсеченные объемы транспортируемой среды в сторону нагнетания.

При установленной частоте вращения винта скорость движения транспортируемой среды и производительность, которую имеют насосы винтовые в процессе работы, постоянна, т.к. неизменно проходное сечение винтом и обоймой.

Винтовые (шнековые) насосы являются насосами объемного типа действия, конструкция которых позволяет создавать стабильное давление и допускают регулировку производительности без потери номинального давления. Винтовые насосы имеют длительный срок эксплуатации, высокий КПД, надежны и универсальны при работе с широким спектром задач.

Винтовой шнековый насос представляет собой устройство, в котором напор нагнетательного материала создается благодаря вытеснению перекачиваемой жидкости одним либо несколькими винтовыми металлическими роторами, которые вращаются внутри статора, выполненного из эластомера в соответствующей форме.

Производство винтовых (шнековых) насосов требует точного изготовления деталей, таких как рабочая пара – ротор и статор, при разработке и изготовлении которых используется специальное высокоточное оборудование. Компьютерный расчет с использованием специальных программ – гарантия высокого качества, которое увеличивает срок работы оборудования и снижает энергозатраты при работе насоса.

Винтовые насосы используются для работы как с густыми, вязкими и тягучими массами, так и при перекачке низковязких продуктов. В зависимости от конструкции насоса и его материального исполнения, возможно перекачивать смолы, пасты, масла, пищевые продукты, абразивные или даже агрессивные жидкости так, чтобы частицы, входящие в их состав, не дробились и не разрушались, смешиваясь с базовой жидкостью.

Винтовые насосы предназначены для работы в пищевых производствах, горнорудной либо химической промышленности, переработки сточных вод в муниципальной и производственной сфере, нефтехимических производствах, откачки шламовых отложений, для работы в газо- и нефте- добыче, кораблестроении, везде где требуется надежное и простое оборудование для постоянной работы, неприхотливое в эксплуатации и подлежащее простому обслуживанию и ремонту. Применения для данного типа насоса практически бесконечны, благодаря своей особой конструкции, применяемым материалам, техническим особенностям и особым рабочим механизмам.

Преимущества винтовых насосов

Наиболее равномерная подача жидкости среди всех объемных насосов. Отсутствие пульсации;
Перекачивание жидкостей с содержанием твердых веществ, примесей и абразивов, мультифазные среды с большим содержанием газа;
Перекачивание продуктов с низкой и высокой вязкостью (1 мПа*с до 5 млн. мПа*с);
Перекачивание агрессивных (рН от 1 до 14) и токсичных сред;
Винтовые насосы являются самовсасывающими;
Давление не зависит от скорости работы насоса (регулировка производительности);
Бесшумная работа;
Простота в обслуживании.

Источник: ence-pumps.ru

Особенности конструкции

Винтовой насос для скважин состоит из цилиндрического или конического корпуса и мотора, прикрепленного к фланцу через уплотнительные шайбы. Внутри кожуха расположен рабочий вал, имеющий конфигурацию шнека.

При вращении рабочего элемента жидкость подается к выходному отверстию; герметичные уплотнения не допускают обратного стока воды. За счет этого достигается постоянство давления в системе водоснабжения и рабочей камере помпы. Производительность устройства зависит от угла закрутки шнека и частоты вращения ротора электрического двигателя.

Встречаются насосы с двигателем, интегрированным в корпус. Привод питания проходит через герметичный канал к обмоткам статора; в конструкции изделия предусматривается масляный бак для автоматической смазки подшипников шнека и ротора мотора.

Подача воды в полость насоса производится через сетчатую решетку, смонтированную вокруг корпуса шнека. Напорный штуцер позволяет подсоединить гибкий резиновый рукав, который подключается к накопительному баку системы водоснабжения.

Как выбрать шнековый насос для скважины: устройство, принцип работы и преимущества — Схематическое изображение устройства скважинного винтового насоса

Для работы насоса требуется опустить оборудование в рабочую среду; допускается применение помпы в колодцах или скважинах. При затягивании воздуха глубинный насос начинает изнашиваться; автоматика обеспечивает отключение привода шнека.

Оборудование позволяет подавать не только воду, но и перекачивать нефтепродукты или растворы, содержащие примеси агрессивных веществ (при условии применения в конструкции помпы материалов, устойчивых к воздействию химикатов).

Конструкция оборудования допускает перекачивание воды с примесями в виде песка или ила. Посторонние частицы подаются вместе с жидкостью в напорный рукав, а затем отделяются в отстойнике или при помощи фильтрующего элемента. На заборном патрубке помпы устанавливается фильтр грубой очистки, не пропускающий крупные камни или волокна водорослей. Помпа шнекового типа имеет диаметр, соответствующий размеру скважины; снижение габаритов позволяет улучшить технические характеристики оборудования.

Конструктивные особенности

Насосы шнекового типа подразделяются на изделия стандартного типа и узлы для глубинной установки. Стандартные устройства используются для установки в колодцы или в скважины, пробуренные до водоносных слоев из песчаного грунта. Помпы отличаются уменьшенными габаритами и весом (диаметр корпуса не превышает 250 мм); конструкция предусматривает подачу воды с глубины 20-25 м.

Если на участке имеется артезианская скважина, то в нее устанавливается устройство глубинного типа. Изделие имеет удлиненный шнек, способный создавать повышенное давление. Оборудование отличается увеличенной производительностью, но усложнение конструкции негативно влияет на стоимость насоса. Глубинные помпы позволяют подавать воду из скважин глубиной 150-200 м и более.

При выборе типа изделия владелец учитывает параметры имеющегося или строящегося гидротехнического сооружения. При подборе учитывается глубина залегания и объем воды, необходимый для снабжения объекта. Дополнительными критериями выбора являются мощность и тип электрического двигателя, используемого для привода шнека. Поскольку подача воды осуществляется только при работающем моторе, то предусматривается резервный источник питания (например, генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания).

Стандартные насосы для бытового применения оснащаются двигателями переменного тока, рассчитанными на подключение к бытовой сети напряжением 220 В. Потребление энергии не превышает 1,5 кВт/ч, но для обеспечения безопасной эксплуатации для питания помпы выделяется отдельная линия.
В цепи предусматриваются автоматические предохранители, отключающие мотор при коротком замыкании либо заклинивании ротора или шнека.

Технология установки винтовых насосов

Установка помпы в скважину выполняется вручную; к корпусу оборудования подключается кабель питания и напорный рукав. Перед началом монтажных работ высчитывается глубина, на которой будет располагаться насос. Затем на кабеле или напорном рукаве ставится метка; на части изделий применяется дополнительный монтажный трос.

Поскольку в конструкции помпы предусмотрен поплавковый выключатель (срабатывает при отсутствии воды в скважине), то следует проверить подключение предохранительного элемента (алгоритм коммутации приводится в заводской документации).

После размещения оборудования на заданной глубине производится крепление троса, который обеспечивает удержание насоса в требуемом положении. Использовать для страховки кабель питания или напорный шланг не рекомендуется, поскольку элементы не обеспечат надежного удержания корпуса помпы. Затем производится подключение питания. Корректно смонтированный насос работает без стуков и вибраций, обеспечивая постоянную подачу воды из скважины.

Преимущества и недостатки техники

Преимущества скважинных насосов винтового типа:

повышенная производительность;
отсутствие в конструкции сложных узлов упрощает регламентное обслуживание;
при работе оборудования нет повышенного шума;
небольшие геометрические размеры;
допускается перекачка жидкостей с различным химическим составом.

К недостаткам погружного насоса для скважины шнекового типа относят повышенную стоимость и отсутствие возможности регулировать подачу воды. При установке изделия следует учитывать, что устройство не допускает работы без подачи жидкости.

Средняя цена помпы импортного производства составляет 8-10 тыс. руб. Отечественное оборудование обойдется несколько дешевле. Приобрести в Москве погружные насосы можно в специализированных магазинах, занимающихся поставкой компонентов для систем водоснабжения.

Источник: vodatyt.ru

Преимущество винтовых насосов

Виды шнековых конструкций

Правила эксплуатации шнекового насоса

Недостатки насосов с винтами

Установка в скважину