Гвинтовий насос для свердловини: особливості шнекових агрегатів

Індивідуальне водопостачання приватного будинку неможливо уявити без насосного обладнання, що доставляє воду споживачу, для цього застосовують декілька модифікацій електронасосів з різним принципом дії. Одним з популярних видів є гвинтовий насос для свердловини, в основному використовується для водозабору з джерел, водні басейни яких розташовані на піску.

Гвинтові (шнекові) електронасоси, представлені на ринку зануреними моделями, випускають багато провідні вітчизняні і зарубіжні виробники насосного обладнання, їх вартість не виходить за середньоцінові рамки для даної категорії агрегатів. Щоб правильно вибрати електронасос, розглядають кілька класів з різним принципом дії, при цьому гвинтовий свердловинний насос при певних умовах має деякі переваги перед іншими різновидами.

Заглибні свердловинні насоси — різновиди

Насоси, що встановлюються для закачування води, в залежності від розміщення щодо водного джерела, умовно розбивають на дві групи: поверхневі і глибинні.

Перші встановлюють на землі поруч зі свердловиною, для водозабору в шахту опускається труба або напірний рукав, при цьому максимальна глибина всмоктування (розташування водного дзеркала від поверхневого шару ґрунту) не перевищує 9 м. Переважна кількість побутових водовсасывающих зовнішніх агрегатів працюють за відцентровому принципом, мають середні технічні характеристики з максимальними об’ємом прокачується рідини 5 м3/год і напором близько 50 м, ККД пристроїв не більше 50%. Зазвичай поверхневі агрегати входять в комплектацію насосних станцій, що представляють собою єдиний блок, в якому крім електронасоса встановлено гідравлічний акумулятор, реле тиску і манометр.

Занурювальні насоси представлені на ринку кількома різновидами з різним принципом роботи, залежно від конструкції, вартості і якості свердловинної води, їх застосовують в домашньому господарстві для різноманітних цілей.

Відцентрові

Відцентрові електронасоси займають лідируюче положення серед інших видів завдяки такій особливості конструкції, що витікає з принципу їх роботи — вхідний водний потік надходить на вісь робочого колеса і витісняється його лопатками через патрубок збоку корпуса. Таким чином, з’явилася можливість підключити будь-яку кількість відцентрових коліс з камерами (ступенів) послідовно з підвищенням тиску на кожній ступені.

Напір в побутових модифікаціях доходить до 200 м і більше, пропускна здатність до 20 м3/год, ККД зростає зі збільшенням габаритів насосного агрегату і досягає 65% у побутових високоякісних моделей данської та італійського виробництва.

Якісні відцентрові електронасоси від європейських концернів з світовим ім’ям оснащені внутрішнім захистом від перегрівання обмотки відсутність охолоджуючої рідини, мають вбудований зворотний клапан, дорогі моделі укомплектовані електронним блоком керування швидкістю обертання вала в залежності від обсягів водоспоживання з використанням широтно-імпульсної модуляції. Це рішення дозволяє зменшити габарити насосного обладнання, практично виключивши зі схеми підключення гідроакумулятор, а також заощадити електроенергію, знизивши її споживання на 40%.

У споживача користуються високим попитом відцентрові насоси від кращих світових виробників насосного обладнання: Grundfos (Данія), Pedrollo, Speroni (Італія), Wilo (Німеччина), російські бренди Беламос, Водолій, Unipump (виробництво в Китаї). Слід зазначити, що різниця в цінах між продукцією провідних зарубіжних фірм і виробами російського чи китайського виробництва досить істотна, якісний електронасос від Grundfos коштує близько 1000 у.е., у той час як вітчизняний або китайський насос з аналогічними характеристиками можна придбати за 200.е.

Вібраційні

Технологія виготовлення вібраційних електронасосів не зазнала істотних змін з радянських часів, тому на ринку представлено безліч російських брендів, зустрічається продукція українського та білоруського виробництва, в достатній кількості присутні китайські моделі.

Цікаве по темі:  Свердловина в приватному будинку: плюси і мінуси, порівняння з колодязем, що краще на дачі

Відмінністю вібраційних електронасосів від інших видів є відсутність обертових частин і відповідно підшипників, принцип роботи заснований на зворотно-поступальному переміщенні якоря котушки при подачі на її обмотку змінного струму. До якоря електромагніту приварений шток з поршнем, затягують воду, для запобігання відтоку рідини в джерело біля вхідних отворів встановлений зворотний клапан.

Вібраційні моделі мають досить низьким ККД близько 35%, максимальний об’єм рідини не перевищує 1,5 м3/год, напір не більше 80 м.

Дані характеристики вважаються не надто високими для забезпечення водою приватного будинку з проживанням навіть однієї людини, тому вибропомпы в основному використовуються в господарських цілях: для зрошення городніх грядок, заповнення басейнів, ставків, різного виду ємностей водою, проведення дренажних робіт.

Так як вібраційні види не надто чутливі до високого вмісту зважених часток у воді, їх часто використовують для прокачування свердловин і колодязів, витягуючи з них замутненную воду з глиняно-піщані фракціями.

Вібраційні помпи відносять до виробів бюджетної цінової категорії, їх мінімальна вартість близько 20.е., середня ціна типового якісного агрегату 30 в.е. На ринку вибропомпы представлені численним рядом вітчизняних (Струмочок, Малюк, Дачник, Водолій, Вихор, Зубр) і китайських (Oasis, Patriot) брендів.

Вихрові

У вихрових різновидах вода всмоктується через бічний отвір гідравлічної частини корпусу лопатями робочого колеса і потім викидається назовні через розташоване поруч зі всмоктуючим каналом нагнітальний патрубок.

Особливістю вихрових насосів є маленька відстань між крильчаткою пелюсткового колеса і стінками робочої камери, необхідне для зменшення гідравлічних втрат, тому агрегати функціонують тільки в чистій воді. Найвищий обсяг прокачування побутових електронасосів вихрового принципу дії не перевищує 5 м3/год, напір доходить до 100 метрів, ККД не більше 50%.

У вихрових моделях для побутового застосування подає колесо розміщено вгорі недалеко від вихідного патрубка, а електродвигун з вертикальним валом, на який насаджено вихрове колесо, встановлений знизу.

Всмоктування рідини відбувається через перфорований фільтр, що знаходиться навколо робочого колеса — по його розташуванню в верхній частині близько вихідного патрубка легко визначити вихровий принцип дії електронасоса.

На ринку вихрові насоси зустрічаються рідше відцентрових моделей, вітчизняні виробники представлені брендами Belamos, Вихор, Unipump, популярністю користується італійський глибинний насос Pedrollo Davis.

Гвинтові (шнекові)

Електронасоси, всмоктувальні і виштовхують воду способом Архімедового гвинта, називають гвинтовими, це друга за популярністю група після відцентрових. У побутових приладах шнек розташовується у верхній частині і приєднаний через перехідну муфту до валу електродвигуна.

Перевагою гвинтових електронасосів є простота конструкції і можливість ефективної роботи з скаламученої і брудною водою, а також з в’язким середовищем, завдяки останньої особливості гвинтові модифікації широко використовують у промисловості для перекачування масел і продуктів нафтопереробки.

В продажу не зустрічаються шнекові електронасоси від лідерів світової торгівлі (Grundfos, Wilo, DAB, Pedrollo, Speroni), агрегати представлені відомими російськими брендами Belamos, Jemix, Вихор, Unipump Eco Vint, Водолій, групою компаній Sturm.

У продажу можна знайти гвинтові електронасоси і менш популярних брендів російського і китайського виробництва: Господар, Alba, Oasis, Patriot, Vodotok, а також Спрут від української компанії Варна з Харкова.

На замітку: Відмінна особливість вихрових електронасосів вітчизняного виробництва — перфоровані прямокутні отвори у верхній третині корпусу, через які проводиться забір води.

Принцип роботи і конструктивне пристрій шнекового насоса

У стандартному шнековому побутовому електронасосі робочий гвинт виконаний у вигляді спіралеподібного штиря з корозійно-стійкого матеріалу, яким є сталь з хромованим покриттям, нержавіюча сталь або високоміцний пластик. Всмоктується обертовим гвинтом рідина надходить в обойму з технічного полімеру, а потім виштовхується у верхній вихідний патрубок електронасоса.

Цікаве по темі:  Водяні насоси для поливу городу: з бочки, насоси відцентрові поверхневі, дренажні

Гвинтовий електронасос, використовується в побуті, складається з наступних основних вузлів (рис. 7):

1 — Електрична частина з вертикально розташованим однофазний електродвигун з сухим ротором і маслонаповненої камерою, що відокремлює моторний відсік від гідравлічної частини, всередині нижній частині корпусу знаходиться пусковий конденсатор.

2 — Гідравлічна частина складається з корпусу, водозабірного фільтра і робочого шнека, що обертається в обоймі з еластичного полімеру (гуми) — сайт з гвинта і гумової муфти проштовхує рідина, що надходить всередину корпусу через перфоровані отвори 3, до вихідного патрубка.

3 — Водозабірна частина являє собою циліндр з нержавіючої сталі з виконаними в бічних стінках отворами для втягування води.

4 — На верхній кришці насоса, виконаної з латуні або нержавіючої сталі, розміщені вихідний патрубок і вушка.

5 — Вихідний патрубок виконують з внутрішньою різьбою стандартним діаметром 1 дюйм, до нього приєднують зворотний клапан і водоподъемный рукав.

6 – До проушинам прив’язують капроновий або металевий трос в синтетичній захисної ізоляції.

Відмітні особливості і параметри шнекових електронасосів

Типовий шнековий насос для свердловин, що використовується в індивідуальному водопостачанні, має наступні технічні параметри:

  • Напруга електроживлення: змінну 220В ± 10%, з частотою 50 Гц.
  • Температурний діапазон відкачуваної рідини: від 0 до 35 °С.
  • РН відкачуваної води: 6,5 — 8,5.
  • Робочий діапазон температур зовнішнього середовища: від 0 до +40 °С.
  • Мінімальна глибина занурення під водне дзеркало: 0,5 м.
  • Допустимий обсяг механічних частинок в відкачуваної води: — не більше 500 г/м3, не допускається вміст рідини волокнистих матеріалів.
  • Допустимий діаметр механічних фракцій: — 1 мм.
  • Максимальний напір: 3 м3/год, у більшості моделей він не перевищує поріг в 1,5 м3/ч.
  • Граничний напір: до 200 м, даний показник є рідкісним винятком, більшість модифікацій створюють напірне тиск не більше 100 м.

Основні переваги гвинтових електронасосів:

  • Невисока вартість, ціна найдешевших моделей складає близько 80.е., в цілому всі моделі коштують дешевше відцентрових видів.
  • Простота конструкції. Робоча частина складається з гвинта і гумової обойми, їх легко обслуговувати і при необхідності просто замінити, що робить ремонт шнекових агрегатів досить простим.
  • Гвинтовий насос для свердловини завдяки своїм принципом роботи може транспортувати рідина з великими фракціями піску і глиняних відкладень — в цьому його основна перевага. Занурювальний гвинтовий насос переважніше застосовувати для водозабору з свердловинних джерел на піску, часто мають високий вміст зважених часток глини і піску. Хоча їх деталі та піддаються механічному впливу твердих частинок, термін служби гвинтового насоса в замутнених джерелах буде вище, ніж у відцентрових моделей.

До недоліків шнекових агрегатів відносять посередня якість багатьох виробів (хромований гвинт, швидко истираемая обойма) і не занадто високі технічні характеристики, помітно поступаються відцентровим видами, а також низький ККД, що не перевищує 45%.

Область застосування

Можна сказати, що гвинтовий насос для свердловини завдяки здатності відкачувати брудну воду, лідер за кількістю сфер, в яких знаходить застосування при веденні домашнього господарства. Гвинтовий свердловинний насос набувають для:

  • облаштування водного постачання котеджів, дач з водоподачі з колодязів і свердловин;
  • заповнення штучних ставків, басейнів, резервуарів для опалення та крапельного поливу;
  • зрошення городів, садів і будь-яких зон з рослинами на присадибній ділянці;
  • проведення дренажу в разі затоплення підвалів, погребів і цокольних приміщень у будинку;
  • прокачування свердловин після проведення бурових робіт, деякі професійно займаються бурінням фірми спеціально закуповують для цих цілей шнекові насоси;
  • очищення свердловин і колодязів від мулистих відкладень.
Цікаве по темі:  Мембранний фільтр для очищення води

Читайте в окремій статті про вибір дренажного насосу для брудної води.

Правила установки в свердловину

Для занурення у свердловину шнекового електронасоса використовують оголовок або адаптер, до яких прив’язують трос і прикріплюють водоподаючий трубопровід, що йде від агрегату. Зазвичай перед зануренням пов’язують разом напірний рукав, кабель електроживлення і утримує трос ізоляційною стрічкою або пластиковими стяжками, при установці дотримуються наступні правила:

  • Водопідйомні труби можна підбирати з поліетилену низького тиску (ПНД), сталі або гнучких еластичних полімерів, основна умова — здатність витримувати максимальний тиск в системі і внутрішній прохідний діаметр не нижче розмірів різьби всередині вихідного патрубка.
  • При використанні гнучкого шланга необхідно переконатися у відсутності перегинів і скруток.
  • Для опускання і підйому використовують тільки нейлоновий або металевий (нержавіючої) трос, заборонено підвішувати агрегат за електрокабель.
  • Перед зануренням слід переконатися в тому, що внутрішній діаметр обсадної колони вище зовнішніх розмірів корпусу насоса разом з електрокабелем, а труби не мають викривлень і звужених ділянок.
  • Не рекомендується розміщувати живить електрокабель в смотанной бухті — це веде до його перегріву і розплавлення ізоляції.
  • Мінімальна відстань насоса від дна свердловини — 0,5 метра, оптимальне – 1 м.
  • Заборонена робота насоса на закритий кран — це призведе до його виходу з ладу.
  • Обов’язкова установка в систему управління захисного реле від сухого ходу навіть при наявності внутрішньої захисної автоматики від перегрівання обмотки.
  • При монтажі модифікацій, які не мають вбудованого зворотного клапана, його встановлюють на вихідний патрубок перед водопідйомних трубопроводом.

При порівнянні, який свердловинний насос краще: відцентровий або гвинтовий, немає однозначної відповіді, оскільки область застосування цих насосних агрегатів трохи відрізняється. Гвинтові електронасоси зазвичай використовують у ситуаціях, коли доводиться працювати з забрудненою водою, при цьому через їх відносно невисоких технічних характеристик, свердловина повинна мати невелику глибину або розташовуватися ближче до індивідуального будинку. На вітчизняному ринку неможливо виявити шнекові насоси європейського виробництва, весь товар поставляється в торговельну мережу вітчизняними і китайськими фірмами, тому відгуки користувачів щодо якості та матеріалів виготовлення гвинтових агрегатів носять суперечливий характер.