Винтови сондажни помпи

Особености

Винтовите помпи са обемни ротационни редуктори. Устройствата са с висока устойчивост на механично натоварване и агресивни химикали, което им позволява да се използват при работа с всякакви видове течности, включително замърсени и промишлени отпадни води. Помпите могат да изпомпват вода с пясък без риск от запушване или повреда. За разлика от повърхностните модели, винтовите устройства трябва да бъдат напълно потопени под вода.

Обхватът на употреба на винтовите помпи е много широк. Уредите са намерили своето приложение в хранително-вкусовата промишленост. С тяхна помощ се извършва изпомпване на вискозни вещества, като кондензирано мляко и тесто. Устройствата се използват активно в газови, нефтени и артезиански кладенци, при подреждане на фонтани и битово водоснабдяване, за пълнене на резервоари за съхранение и басейни.

Работата на агрегатите се извършва на дълбочина 8 метра, роторът се върти със скорост от 6 хиляди оборота в минута, а налягането на течността на изхода е от 4 до 25 атмосфери, в зависимост от предназначението на помпата и броя на винтовете.

Винтовите помпи имат много голям изходен ресурс, висока якост и издръжливост. Това им позволява да се използват не само за битови нужди, но и като помпено оборудване в големи добивни и преработвателни производства. Производителността на моделите варира от 1500 до 6000 литра на час.

Видове винтови помпи потопяеми и повърхностни

модификации:

• потопяеми или дълбоки - се поставят вътре в кладенеца върху гъвкав кабел.
• повърхностни сондажи - монтирани на повърхността на земята и е препоръчително да се използват за създаване на помпени станции.

Популярни модели винтови помпи:

1. Водолей - използва се в кладенци с диаметър на прохода най-малко 100 мм. Произвежда се в две модификации - NVP 0.32-32 и NVP 0.32-63. Производителност - около 0,32 x 10 -3 m 3 / s, налягане - до 63 метра, тегло - 12 и 17 kg.
2. Belamos - произвеждат се домакински модели от серията 3SP и SP. Всички те имат корпус от неръждаема стомана. Помпите от серия 3SP са предназначени за подаване на вода от кладенци с вътрешен диаметър 80 мм. Номинален напор до 40 метра, дебит до 1,5 m³/h, дължина на кабела не по-малко от 15 м. Помпите от серия SP са предназначени за индивидуално водоснабдяване на дачи и селски къщи. Диаметърът на отвора е най-малко 4 инча. Капацитет 1,7-1,8 m³/h, напор 95-150 метра, дължина на захранващия кабел 20 m.
3. Unipump ECO VINT се предлага в 3 модификации. Една от най-добрите водни помпи за частна къща - автономно водоснабдяване, поливане на градина и лятна вила. Проектиран за кладенци с диаметър най-малко 85 mm. Напор до 90 метра, капацитет до 33 л/мин, оборудван с кабел с дължина 20 метра. Водоснабдяването се осъществява чрез въртене на работния винт в гумената клетка. Липсата на задвижван винт опростява поддръжката на помпата и повишава нейната надеждност и издръжливост.
4. Sprut ZGD е предназначен за изпомпване на относително чиста вода. Корпусът на помпата е изработен от чугун, шнекът и задвижващият вал са от неръждаема стомана. Керамични графитни механични уплътнения, мощност на двигателя 750 W, дебит 3,6 m³/h. Заедно с хидравличен акумулатор, ZGD се използва като надеждна помпена станция за непрекъснато водоснабдяване на потребителите.

Предимства на потопяемите винтови помпи:

• прост и удобен дизайн, позволяващ лесна поддръжка и ремонт;
• възможността за извършване на ремонт на терен, без използване на специални инструменти и оборудване;
• използването на стандартизирани самозаключващи се съединители, които улесняват демонтирането и монтирането на семеринги и механични уплътнения;
• корпусът на корпуса позволява завъртане на всмукателния разклонител на 90 °;
• използването на електрически двигатели, които не създават вибрации, което значително намалява генерирането на акустични вълни и намалява шума от помпата;
• използването на модерни технологии за обработка, които намаляват цената на частите на помпата, без да губят потребителски свойства;
• способността да се изпомпва вода с различни замърсители (пясък, кал, суспензии), без да се нарушава производителността, например потопяема кална помпа за кладенци;
• висока надеждност и издръжливост.

Препоръки за правилен монтаж

За да може винтовата помпа за кладенец да не създава проблеми по време на работа и да се справя ефективно със задачата за изпомпване на течна среда, важно е да я инсталирате правилно. Въпреки че инсталирането на помпено оборудване от този тип в много отношения е подобно на правилата за инсталиране на центробежни хидравлични машини, има някои нюанси в тази процедура, които трябва да се вземат предвид.

Както всеки друг тип потопяема помпа, винтовите устройства се спускат в обсадна тръба, инсталирана в предварително пробит кладенец. За фиксиране на винтовата помпа на определена дълбочина се използва метален кабел, върху който оборудването е окачено във вътрешността на корпуса. Захранването на помпата, потопена в кладенеца, както и подаването на управляващи сигнали към елементите на нейната автоматизация, се осигурява от специален кабел, свързан към съответните клеми.

В случаите, когато за оборудването на кладенеца се използва помпено оборудване с висока мощност, могат да се използват няколко кабела наведнъж за свързването му към захранващата мрежа и управляващия блок. Подаването на течна среда, изпомпвана от винтова помпа, от дълбочината на кладенеца до повърхността се извършва с помощта на мощен маркуч, чийто вътрешен диаметър, в зависимост от модела на използваното оборудване, може да бъде в в диапазона 25-50 мм.

Винтова помпа, подготвена за потапяне в кладенеца

Процесът на свързване и инсталиране на потопяема винтова помпа се извършва съгласно алгоритъма по-долу.

1. Помпата, която се планира да бъде спусната в кладенеца, се свързва към захранващата мрежа и стартира за кратък период от време. Това е необходимо, за да се провери функционалността на устройството.
2. Ако помпата работи нормално, тогава към нея е свързан електрически кабел, който ще бъде спуснат в кладенеца с нея.
3. Към напорната тръба на винтовата помпа е свързан маркуч, през който течността от източника ще се подава на повърхността.
4. Маркучът и кабелът на захранването на помпата са издърпани заедно чрез скоби, като такива връзки трябва да бъдат направени по цялата дължина на маркуча и кабела.
5. Към помпата е завързан предпазен кабел (за тази цел има специален монтажен отвор на тялото на хидравличната машина).
6. Ако към помпата се доставя сензор за ниво на течността от поплавък, той трябва да бъде свързан към оборудването.
7. Свързана към всички комуникации, помпата внимателно се спуска в корпуса до необходимата дълбочина. Това трябва да се направи възможно най-внимателно, за да не се повреди тялото на устройството, когато влезе в контакт със стените на тръбата.
8. След като помпата е на необходимата дълбочина, нейното положение трябва да се фиксира чрез завързване на горния край на предпазното въже към напречна греда, монтирана на повърхността на земята.
9. Горната част на маркуча за налягане е свързана към тръбопровода, върху който първо трябва да се монтират възвратен клапан (ако не е в конструкцията на самата хидравлична машина), шибърен клапан, манометър и коляно на разклонението.
10. След като всички връзки са направени и помпата е стабилно фиксирана в кладенеца на необходимата дълбочина, се извършва пробен пуск.

Тръбата се отстранява от обсадната колона през главата на кладенеца заедно със захранващия кабел

По време на пробния пуск на монтираната потопяема винтова помпа трябва да се обърне внимание не само на потока на течната среда през маркуча под налягане, но и на наличието на удари и вибрации по време на работа на оборудването. В случай, че се наблюдават подобни явления, монтажът на винтовата помпа е неправилен

Това трябва да се коригира чрез повторно инсталиране на оборудването съгласно горната схема. За разлика от потопяемите центробежни помпи, винтовите модели не създават вибрации по време на работа. Ето защо наличието на вибрации (и още повече удари) по време на работа на винтова помпа е доказателство за нейната неправилна инсталация или неизправност. Това налага извличане на оборудване от кладенеца и задълбочена диагностика на техническото му състояние.

Предимства на винтовите помпи

• Винтовата помпа за вода върши отлична работа за изпомпване на твърди вещества, без да поврежда механизмите на уреда.
• Устройството е невероятно компактно, което позволява да се използва при различни условия.
• Помпата тежи сравнително малко, така че е възможно да я носите без допълнителни усилия.
• Винтовите помпи за кладенци могат да бъдат окачени на кабел, което улеснява работата им в определени ситуации.
• Устройството работи ефективно както във вертикално, така и в хоризонтално положение.
• Помпата може да работи дълго време без прекъсване.
• Мощният механизъм на винтовите помпи за кладенци се справя перфектно дори с гъсти тинести смеси.
  Уредът е лесен за поддръжка и ремонт.
• Помпата не създава ненужен шум дори при упорита работа и няма вибрации, което значително удължава живота на устройството.

Разновидности и основни технически характеристики

Има две категории винтови помпи. Основният параметър на такова разделение е работната дълбочина, на която тези хидравлични машини могат да работят. Така че, в зависимост от тази характеристика, те разграничават:

• стандартни винтови помпи;
• устройства с дълбока категория.

Винтова помпа, принадлежаща към стандартната категория, се използва за изпомпване на вода от кладенци или кладенци, чиято дълбочина не надвишава 20–25 метра. Такива помпи често се използват за обслужване на кладенци с малък дебит, които са пробити върху водоносни хоризонти от пясъчни почви (пясъчни кладенци). Тъй като винтовата помпа може да се използва за изпомпване на течни среди с различен капацитет, като същевременно се поддържа стабилно налягане на генерирания поток и не се обръща внимание на съдържанието на пясъчни включвания във водния състав, това оборудване е оптимално подходящо за обслужване на кладенци от този тип .

Винтова моноблокова помпа с горното разположение на водоприемника

Винтовата помпа за дълбока кладенец е оборудвана с удължен винт, който определя впечатляващите технически възможности на такава хидравлична машина. С висока мощност и надеждност, той може успешно да обслужва артезиански кладенци, водата в които се намира на дълбочина до сто метра. Разбира се, цената на такива модели е много по-висока от цената на устройствата от стандартната категория, но в много случаи, когато е необходимо да се осигури водоснабдяване от кладенци със значителна дълбочина, такова оборудване е просто незаменимо.

Помислете за техническите характеристики, които има сондажна винтова помпа, свързани с модели от средната ценова категория:

• производителност, показваща колко течна среда може да изпомпва помпата за единица време - 1500–2000 l / h;
• налягането на генерирания флуиден поток е 40-60 метра воден стълб;
• температурата, която може да има изпомпваната течна среда, е от +5 до +40 ° С;
• размер на частиците на неразтворими твърди вещества, които могат да се съдържат в изпомпваната вода - 2–2,5 mm;
• мощността на електродвигателя, който задвижва ротора и винта, е 1–1,5 kW.

Гама на винтова помпа Sprut

Повечето модели винтови помпи със средна цена, които често се използват за оборудване на битови автономни водоснабдителни системи, могат да се управляват от 220 V електрическа мрежа.

Винтовите помпи за промишлена употреба имат по-впечатляващи технически характеристики. По-специално, такива устройства, без да се засяга тяхното техническо състояние, могат успешно да изпомпват течни среди, чиято температура значително надвишава горните стойности. Освен това индустриалните винтови помпи могат да работят с течни среди, съдържащи в състава си неразтворими твърди вещества, чийто размер на частиците надвишава 2–2,5 mm.

Винтова помпа за спускане на артезиански водоприемници

Основната част от корпусните части на винтовите сондажни помпи е изработена от неръждаема стомана, отделните елементи са изработени от здрава пластмаса. За уплътняване на елементите на вътрешната конструкция на такива хидравлични машини се използват уплътнения, изработени от гума и силикон.

Тъй като движещите се елементи на вътрешната конструкция на винтовите помпи са постоянно в контакт с изпомпваната течна среда, не е необходимо да им се осигурява допълнително охлаждане.

Винтови помпи

Тези устройства са подобни на ротационните. В тях витлото с лопатки служи като работен елемент. Устройството е подобно на шнека на месомелачка. Когато се върти, водата се засмуква от устройството и се подава под налягане към изходната тръба.

Предимствата и недостатъците на всички конфигурации са еднакви. Те се различават само по няколко технически характеристики.

Предимства на винтовите помпи

Когато решавате кое е по-добро - вихрова или центробежна помпа за вашата водоснабдителна система, помислете за предимствата на първия тип агрегати:

Недостатъци на винтовите помпи

1. Обемни. Разликата между вихрова и центробежна помпа е, че втората е много по-компактна.
2. Невъзможност за дозиране на подавания обем вода.
3. Неудобство по време на ремонт и поддръжка - поради факта, че всички агрегати са с потопяем винт. Устройството ще трябва да бъде извадено от кладенеца, а в случай на повреда през зимата това е проблематично.

Изчисляване на помпа за кладенец

Ако експерименталното определяне на количеството течност, изпомпвано от електрическа помпа, не причинява големи затруднения, тогава се използват прости формули за намиране на необходимото налягане. Има няколко опции за изчисляване на налягането, една от тях е следната:

H(m) = P x 10,2 + Hb + Hp, където

H(m) - определена височина на издигане на течността в метри;

P - налягане, което трябва да се създаде в линията на потребителя, посочено в атмосфери или преобразувано в барове (bar);

Нв - разлика във височината между смукателния филтър на електрическата помпа и линията на консуматора;

Np - загуба на налягане поради хидравлично съпротивление на тръбопровода.

Ориз. 11 Таблица за изчисляване на загубите в тръбопровода

Ще разгледаме избора на подходяща електрическа помпа за воден кладенец, като използваме примера на семейство от 5 души, чиито нужди изискват захранващ обем от около 3 m³ / h, с максимално налягане в системата от 3 бара. Приема се, че разликата във височината е 30 м, а водопроводът е направен от пластмасова тръба с вътрешен диаметър 1″ инч (външен диаметър 32 мм) за стандартен изход на електрическа помпа, дължината му е 50 метра.

Основната трудност при тези изчисления е определянето на хидравличните загуби в тръбопровода. Факт е, че те зависят не само от материала на производство на тръбите, но и от обема на течността, преминаваща през тях, следователно при изчисления този индикатор е по-лесен за определяне в съответствие с таблицата на фиг. 11.

Колоните съдържат два реда с числа, интересуваме се само от долната цифра с обозначението на загубите на 100-метров участък от тръбопровода (данните са дадени в метри).За по-точни изчисления таблицата показва загубите в колената, клапаните, тройниците, възвратните клапани (желаният параметър е посочен и в метри).

Да предположим, че имаме система с един възвратен клапан, тройник, спирателен кран и 3 колена под ъгъл от 90 градуса, чиято обща дължина на загубата въз основа на таблицата е 12 m.

И така, ние дефинираме загубите:

Hp = (50 + 12) x 11 \ 100 \u003d 6,82 (m)

И получаваме общия резултат:

H (m) = 3 x 10,2 + 30 + 6,82 = 67,42 (m)

За да определим коя помпа да изберем, ще използваме, например, таблица за моделите на Grundfos (фиг. 12). От него се вижда, че модификацията SQ 3-65 е най-подходяща за това налягане и обем на изпомпване. При липса на такива таблици електрическата помпа се избира според характеристиките на налягането и дебита (точка 1 на фиг. 13).

Ориз. 12 Таблица за характеристики на налягането на Grundfos

Избор и поддръжка на винтова техника

За да изберете винтовата технология, която е най-подходяща за нуждите на вашето производство, си струва да вземете предвид някои конструктивни характеристики. За да решите кое устройство да изберете, първо трябва да определите вида на устройството, от което се нуждаете, от което ще зависи индикаторът за производителност в кубични метри на час или литри в минута.

След това определете желаното ниво на налягане и височината на течния стълб в областта на дюзата, така наречения индикатор NPSN. Освен това е необходимо да се вземат предвид показателите за химичния състав, плътността и вискозитета, температурата и киселинно-алкалния баланс на изпомпваните вещества. Освен това вземете предвид количеството абразиви и възможното присъствие на твърди частици в състава на изпомпвания материал.

Устройство с три винта помпа

Е, не забравяйте да вземете предвид напрежението и честотата на захранването, както и вида на предавателния механизъм от двигателя към помпата. Ремонтен комплект с най-необходимите резервни части, който е включен в списъка на оборудването, ще бъде от голяма помощ.

Комплектът за ремонт на винтова помпа обикновено се състои от резервен винт и гумено уплътнение. Следователно смяната на шнека в случай на износване може да се извърши самостоятелно, без да е необходимо да се свързвате със сервизния отдел.

Области на използване

Винтовата технология се използва в много области на промишленото производство и за битови нужди. Сред основните видове винтови съоръжения под налягане са:

Подробна схема на винтова помпа

• винтова помпа за вода (различни варианти на центробежна помпа - вакуумни електрически помпи, пневматична винтова помпа, дълбоко потопяема помпа);
• винтова помпа за храни (мляко, олио и мазнини, сладкарски изделия и други);
• устройства за фармацевтичната и химическата промишленост;
• оборудване за нефтената и газовата и нефтохимическата промишленост;
• оборудване за електроцентрали;
• оборудване за морската и корабостроителната индустрия.

Повишеното ниво на химико-механична устойчивост на различни неабразивни включвания и вискозни елементи, които могат да присъстват в течността, се дължи на еластомерния състав на корпуса на статора. В допълнение, съставът на корпуса на статора определя максимално допустимия температурен диапазон, с който може да работи винтовата технология.

Например в петролната промишленост корпусите се изработват от еластомер NBR, който може да издържа на температури до 80°C. В винтовата технология за обща промишлена употреба се използват материали EPDM и HYPALON, които могат да работят при температури до 120 ° C. А в химическата промишленост се използва гумен еластомер тип FKM, който издържа на температури до 150 ° C.

Предимство на винтовите помпи

Възможността за изпомпване на вода с голям брой включвания се осигурява от специалната структура на вътрешността на устройството. За да разберете как работи винтовата помпа за сондажи, достатъчно е да помислите за конвенционална кухненска месомелачка, където основната част - винт или шнек - се върти и насърчава мляно месо или друга консистенция. В помпата е поставена в гумена обвивка, свързана с двигателя с помощта на кардан. Устройствата, предназначени за изпомпване на големи обеми, имат твърди черупки и са в състояние да издържат на значително налягане.Когато валът се върти, винтът се движи, което следва развитата траектория - завоите на винта и гумираната вътрешна повърхност образуват кухини, които постоянно се издигат към захранващия маркуч или тръба. Течността се движи в камерата, налягането я принуждава да продължи да се движи нагоре, във входната тръба продължават да се образуват зони на разреждане, което осигурява равномерно подаване на вода от кладенеца.

Ако внимателно разгледате пробата (или, отново, месомелачка), можете да видите, че пясъкът или други включвания няма къде да заседнат или да се задържат - те се издигат заедно с потока на течността.

Този дизайн дава неоспоримо предимство пред оборудването за преместване на вода от вихров и центробежен тип, тъй като винтовите помпи за кладенци удължават живота на водоизточника и в крайна сметка спестяват значително количество. Според класификацията винтовите помпи са самозасмукващи устройства с многостепенна структура. Разработените линии от компактни модели правят жизнеспособни дори слаби кладенци с минимален диаметър.

Изборът на оптималното оборудване се влияе от това къде ще бъде инсталирано. За монтаж в кладенец са подходящи проби, които са прикрепени към стената на шахтата на кладенеца. При монтаж в кладенец е по-лесно - имате нужда от проба със здрав кабел. За дома е подходящ модел, предназначен за стандартно напрежение.

Препоръки за избор на помпа за кладенец

Сред различните видове помпено оборудване, използвано за изпомпване на вода от кладенец или кладенец, потопяемите устройства са най-популярни. Тази популярност се обяснява с редица предимства на потопяемите помпи, които включват:

1. без шум по време на работа;
2. способността да се осигури непрекъснато водоснабдяване от обслужван кладенец;
3. лекота на монтаж;
4. възможността за осигуряване на водоснабдяване от кладенци със значителна дълбочина;
5. компактни размери;
6. няма нужда от допълнително охлаждане на задвижващия двигател;
7. антикорозионни свойства на материалите, от които е направено тялото.

Когато избирате такова устройство, трябва да обърнете внимание на такива параметри като:

• общата необходимост от точки за всмукване на вода във вода, която трябва да осигури избраната помпа;
• характеристики на кладенеца, от който ще се изпомпва водата (диаметър и дълбочина);
• геоложки данни за района, където е пробит кладенецът (дълбочина, на която се намират подземните води, вид на почвата и др.);
• присъствието на обекта, където се планира да се инсталира помпено оборудване, източник на захранване.

Основните технически характеристики, чрез които се извършва изборът на помпено оборудване, са:

• производителността на устройството, която характеризира колко течност може да изпомпва за единица време;
• глава (този параметър, измерен в метри воден стълб, показва до каква височина и на какво разстояние помпата е в състояние да транспортира течност през тръбопроводната система).

Този подход при избора на помпено оборудване ще ви даде възможност да надградите допълнително вашата помпена станция, ако е необходимо.

Монтирането на помпи за дълбоки кладенци като правило не създава особени затруднения, може да се извърши дори без опит в прилагането на такива процедури. При работа с потопяеми помпи, както и помпено оборудване от всякакъв друг тип, не трябва да се забравя за тяхната редовна поддръжка, което значително ще удължи периода на безпроблемната им употреба.

Принципът на действие и устройството на центробежните електрически помпи

Основният елемент на центробежната помпа е двигател, херметически поставен в тялото на апарата, и работно колело под формата на диск с едностранно работно колело, монтирано на неговия вал.По време на работа течността се изтегля през входа на корпуса, разположен в централната част на работното колело, а радиално извитите му лопатки го избутват към периферията. Водата се събира в пръстеновиден колектор с форма на охлюв и се изтласква през изходната тръба под налягане от следващия поток вода, влизащ в корпуса.

Ориз. 2 Принципът на действие на центробежна помпа за дълбоки кладенци

За повишаване на налягането в системата често се използват няколко колела с отделни камери и изходни тръби, наречени степени, от всяко от тях към следващото течността се прехвърля с нарастващо налягане. Центробежните помпи са високоефективни и могат да се справят с мътна вода.

Ориз. 3 Устройство за центробежна водна помпа

Устройството на центробежна потопяема помпа със стандартен промишлен дизайн, направено в съответствие с GOST, е както следва:

1. Кадър. В домашната помпа тя е направена от стоманена тръба с дебели стени - това придава на уреда висока твърдост и здравина. За масивни устройства се използва пръчковият метод за закрепване в кладенеца.
2. Работните колела са проектирани с динамично разтоварване - това доведе до намаляване на силите на натиск върху аксиалните лагери и значително увеличи експлоатационния им живот.
3. Центробежните колела са изработени по патентована технология от здрава пластмаса, подсилена с неръждаема стомана - това увеличава експлоатационния им живот.
4. За да се подобри отстраняването на пясък от механизма, се използват осмоъгълни лагери.
5. Входът на помпата е затворен от перфориран вграден филтър от неръждаема стомана.
6. Валът на електродвигателя, върху който са поставени работните колела, също е изработен от неръждаема стомана.
7. Монтажът "катерица" на ротора на електрическата помпа е изработен от медна сплав - това повишава надеждността и производителността на електродвигателя при големи натоварвания.
8. Значителната дължина на статора и ротора е предназначена да повиши надеждността на електродвигателя, да намали чувствителността му към колебания в захранващото напрежение и да подобри условията на охлаждане.
9. Самоподравняващият се ъглов контактен лагер абсорбира аксиалното налягане.
10. Навиващият меден проводник на статора с високотемпературно изолационно покритие (до 100 C) под формата на изолирани снопове е поставен в неговите жлебове, производствената технология намалява реакцията на електродвигателя към пренапрежения и увеличава експлоатационния му живот .
11. Вграденият възвратен клапан предотвратява въртенето на колелото в обратна посока, задържа водата в системата, което улеснява стартирането на електродвигателя и предотвратява водния чук.

Ориз. 4 Схема на индустриалната центробежна помпа за вода ЕЦВ