Обзор центробежных скважинных насосов

Как обслуживается качалка нефтяная?

Для работы со станками-качалками конструкторы предусматривают специальные механизмы. Например, для обслуживания траверсы с балансиром монтируется специальная площадка с приводными системами. Операторы могут управлять параметрами разъемной опорой балансирной головки, интегрированной в тело установки. приводной системы обеспечивает оптимальное движение головки и при необходимости может настраиваться на быстрое движение вниз

При этом важно разделять непосредственно функции операторов и персонала, который технически обслуживает нефтяные насосы в процессе эксплуатации. Если первые занимаются регуляцией подъема нефти, то вторые отслеживают рабочие показатели механизмов с точки зрения сохранения их функции в рамках допуска пиковых нагрузок

На что обратить внимание при выборе скважинного насоса

Размышляя над тем, какой насос лучше для скважины, обратите внимание на следующие критерии:

Производительность. Насос для скважины должен покрывать минимум 50 % общего потребления воды в системе водоснабжения (умывальники, душевая кабина, мойка и т.д.) и при этом не превышать дебита скважины (чтоб не высасывал воду из скважины быстрее, чем она туда набирается). Дебит скважины можно посмотреть в паспорте установки скважины. Из таблицы ниже видно, сколько в среднем потребляет воды каждая точка водоразбора. Предположим у вас в доме есть умывальник, душевая кабина, туалет и стиральная машина. Тогда ваш насос должен производить минимум (600+720+720+420)/2 = 1230 л/ч. Таким образом можно точно рассчитать погружной насос для скважины. Какой лучше будет для вас, будет зависеть от ваших условий.

Потребитель	Расход л/мин	Расход м³/час
Умывальник с раковиной	10	0,6
Умывальная раковина	10	0,6
Ванна/гидромассаж	18	1,08
Душ	12	0,72
Туалет	7	0,42
Биде	6	0,36
Стиральная машина	12	0,72
Кухонная мойка	12	0,72
Посудомоечная машина	8	0,48
Водоразборный кран 1/2″	20	1,2
Водоразборный кран 3/4″	25	1,5

Максимальный напор. Это высота, на которую насос может поднять воду. Однако максимальный напор определяет не только высоту, на которую агрегат способен «закинуть» воду, но и давление, которое будет на выходе в конкретном пункте водоразбора. Так давление для обычной мойки нужно меньше, чем, например, для душевой кабинки. Поэтому стоит брать с запасом в 10 — 15 %. Например, если у вас насос будет погружен на 20 м в скважину, а поднимать воду нужно будет на второй этаж на 6 м вверх, тогда стоит брать насос с максимальным напором не меньше (20 + 6) + (20 +6) * 0,15 = 29,9 м. Ближайшим будет устройство с напором в 30 м.

Максимальная глубина погружения. Здесь имеется ввиду глубина погружения под воду, а не вообще в скважину. Предположим у вас скважина общей глубиной 50 м, но от поверхности до зеркала воды 20 м. Значит у нас 30 м водного пространства, и если вы хотите опустить агрегат почти до самого дна, тогда его максимальная глубина погружения должна быть не меньше 30 м.

Длина шнура питания. Шнур питания должен быть длиной не меньше общей глубины скважины (если опускать будете к самому дну) плюс расстояние до розетки. На первый взгляд это может показаться мелочью, но практика показала, что многие покупатели ошибаются с длиной шнура и затем начинают добавлять кучу переносок.

Защита от перегрева. У всех погружных насосов хорошо организована система охлаждения, так как устройство помещено в воду. Однако в условиях экстремальной работы двигатель все же может перегреваться. Если планируете нагружать агрегат по полной, тогда лучше купить модель с термореле, которое отключит конструкцию при перегреве двигателя.

Защита от сухого хода. Эта функция отключит устройство, если уровень воды в скважине упадет до критического уровня, чтобы оно не работало вхолостую. Очень полезная функция, особенно в периоды сезонного падения уровня воды.

Напряжение. Большинство бытовых насосов работает от обычных однофазных сетей, напряжением 220 В. Однако есть устройства, которые запитываются исключительно от 380 В. В большинстве своем это профессиональные агрегаты, поэтому в быту применять их нецелесообразно

Однако обращайте на этот показатель внимание, чтобы нечаянно не купить трехфазную модель. Количество ступеней всасывания

Одноступенчатые аппараты имеют одно колесо вращения внутри корпуса

Количество ступеней всасывания. Одноступенчатые аппараты имеют одно колесо вращения внутри корпуса

По мощности и производительности они значительно проигрывают многоступенчатым агрегатам, однако и стоят гораздо дешевле. Если у вас большая глубина скважины или необходимо использовать воду для орошения полей, тогда вам подойдут многоступенчатые скважинные насосы. Какой марки выбрать устройство? Если хотите сэкономить, то берите отечественные агрегаты.

Вышеприведенные критерии помогают понять, как подобрать насос для скважины. Теперь посмотрим на рейтинг лучших моделей 2019 — 2020 года.

Пример расчета

Основные необходимые данные для выбора подходящей модели поверхностного насоса для водоснабжения дома:

• Максимальное значение расхода жидкости в л/мин или м³/ч.
• Высота всасывания — разность уровней впускного патрубка насоса и поверхности воды в источнике.
• Высота нагнетания — разность уровней наивысшей точки трубопровода и выпускного патрубка насоса.
• Начальное давление, для безнапорной скважины или колодца равное атмосферному.
• Конечное — требуемое давление в домашней системе водопровода.
• Потери давления в трубопроводах зависят от расхода жидкости и качества поверхностей внутренних стенок трубопроводов, создающих трение ее движению.

Высота всасывания гидронасосов поверхностного типа не может превышать 10,33 м — высоты водяного столба, создающего равное атмосферному давление.

Для упрощения расчетов ее округляют до 10 м, а создаваемое давление приравнивают одной технической атмосфере, 1 ат = 1 кГс/см², или примерно 1 бару ~ 0,98 ат.

Высота нагнетания, или напор, определяется техническими параметрами и мощностью агрегата.

Часто значение напора путают с давлением, называя одно другим. Эти величины эквивалентны, но в точности не равны друг другу. Давление на выходе насоса зависит только от его технических характеристик, а напор — от совокупности внешних условий: скорости потока и расхода жидкости, ее температуры, высоты над уровнем моря и пр.

При расчете все величины давлений системы в паскалях, барах, атмосферах и других единицах приводят к эквивалентным значениям напора в метрах.

Приведем пример, приняв геодезический уровень размещения насосной станции за нулевой:

• Расход жидкости, обеспечиваемый гидронасосом — 40 м³/ч. Это вполне достаточное значение потребления для нужд домашнего хозяйства.
• Уровень воды в колодце ниже нулевого на 4 м.
• Верхняя точка подъема воды на 15 м выше его.
• Суммарные потери во впускном и выходном трубопроводах можно найти в таблицах для конкретного типа труб, но обычно их рассчитывают исходя из того, что на каждых 10 м трубопровода теряется 1 м напора, потому примем их равными (15 м + 4 м) / 10 = 1,9 м.
• Конечное давление в верхней точке примем равным 1 бару ~ 9,87 м.

Суммарный напор гидронасоса будет равен: 4 м + 15 м + 1,9 + 9,87 = 30, 77 м.

Если водонасосная станция устанавливается не в расположенном рядом с колодцем кессоне, а в доме, следует также учесть потери напора на длине подводящего трубопровода.

Для каждого насоса существует эксплуатационная характеристика, показывающая падение напора в зависимости от расхода и имеющая примерно такой вид:

Выбирая конкретную модель насоса, следует сообразовывать расчетные величины параметров с паспортными значениями для выбранного экземпляра агрегата в требуемой рабочей точке.

Гидравлическую мощность насоса можно найти по эмпирической формуле: Р (Вт) = 2,725 x Расход (м³/ч) x Напор (м).

Для нашего примера получим: 2,725 x 40 x 30,77 = 3,354 кВт.

Подробнее о расчете и подборе насоса для водоснабжения загородного дома смотрите в этом видео:

Центробежный насос — плюсы и минусы

Основным рабочим элементом такой конструкции является вращающееся колесо или несколько колес. За счет этого происходит перемещение жидкости в нужном направлении. Центробежный насос имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы:

• Универсальность такого технического решения превосходит все ожидания. Его можно использовать в качестве поверхностного и погружного насоса. Он превосходно работает в скважине и колодце, а также способен качать воду из любого другого источника водоснабжения.
• Компактность конструкции позволяет ее использовать в стволе скважины.
• Превосходная надежность такой конструкции обусловлена ее простотой.
• Широкий спектр предлагаемых моделей.
• Большая производительность позволяет поднимать воду из глубоких артезианских скважин.

Тишина работы является очередным бонусом данного технологического решения.

Минусы:

• Транспортируемая вода должна преждевременно поддаваться жесткой фильтрации, так как наличие мелких фракций твердых частиц негативно сказываются на рабочем механизме.
• Стоимость таких конструкций является достаточно высокой.

Вышеперечисленные характеристики являются обобщенными, в каждом случае необходимо внимательно читать возможности конкретной модели.

Плюсы и минусы центробежных насосов

Есть ряд преимуществ, которые делают центробежные насосы популярными:

• высокая мощность агрегата. Если рассматривать модели промышленных насосов, они демонстрируют отличные показатели скорости потока и напора;
• равномерность потока при высокой эффективности агрегата. Минимальный КПД центробежных насосов превышает 50%. Также в продаже можно найти современные усовершенствованные модели с КПД свыше 93%;
• универсальный агрегат, который подходит для твердых и жидких составов. Инновационные производители существенно снизили риски засорения. Даже при работе с густыми жидкостями с примесями в виде частиц агрегат будет работать.

Среди недостатков центробежных насосов выделяют то, что они при высоких давлениях не всегда корректно работают. В таких случаях возможно проникновение воздуха в систему, что приведет к выходу из строя центробежного насоса.

 

Ведущие роизводители нефтяных насосов

Добыча нефти – сложное производство, требующее использования современного качественного оборудования. В настоящее время в России существует большое количество компаний, выпускающее специализированное оборудование для добычи нефти и газа, среди которых можно выделить пять наиболее заметных и крупных на рынке – компании, зарекомендовавших себя с лучшей стороны:

Воронежский механический завод. Продукция завода сертифицирована Американским Нефтяным Институтом, что ставит выпускаемое оборудование на один уровень с мировыми лидерами.

ФПК “Космос-Нефть-Газ”. Отличительная особенность компании – производства всей линейки оборудования, необходимой для добычи и переработки нефти.

Производственная корпорация “ИЗМЕРОН”. Компания постоянно внедряет новые технологии в производство, что позволяет добиться максимальной эффективности при минимальном вложении денежных средств.

ОАО “ГМС Насосы”. Компания выпускает все виды насосов, в том числе, мультифазные для транспортировки нефтепродуктов с большим содержанием газов.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Принцип работы глубинного насоса

Оборудование каждого из видов работает по-разному. На принцип действия во многом влияют элементы, которыми комплектуется глубинный насос. Вибрационный агрегат выполняет свои функции посредством передвижения поршня. В процессе подачи электричества внутри прибора создается электромагнитное поле, которое притягивает вибратор – это приводит в действие поршень насоса. При этом в рабочих камерах агрегата генерируется разряженное давление, которое выталкивает воду в свободное пространство камер. По такому же принципу вода проходит сквозь каналы в трубопровод.

Принцип работы центробежного глубинного насоса для воды основан на вращении рабочего колеса. При этом по периметру рабочих лопастей создается центробежная сила, выталкивающая воду от всасывающего патрубка в напорный канал, и далее – в трубопровод. По такому же принципу работает еще одна разновидность оборудования – шнековый насос.

Эксплуатация и обслуживание устройства

Перед покупкой нужно ознакомиться с основными правилами пользования и обслуживания оборудования:

1. Нельзя допускать простой агрегата. Если насос погружен в рабочую среду, он должен постоянно функционировать;
2. Контроль за состоянием агрегата;
3. Всегда соблюдать правила, изложенные в инструкции по установке. Нужно соблюдать допустимую глубину опускания и правила эксплуатации дополнительного оборудования.

Также следует учитывать, что монтаж такого оборудования выполняется самостоятельно только при наличии соответствующих навыков. В противном случае монтаж оборудования лучше доверять достаточно квалифицированным специалистам, чтобы последующая эксплуатация насоса не была сопряжена с множеством проблем.

Преимущества использования

Конструктивными и эксплуатационными преимуществами центробежных погружных насосов, если сравнивать их с устройствами других типов, являются:

1. компактные габариты и небольшой вес (эти характеристики обеспечиваются тем, что силовая часть насоса напрямую соединена с его лопастным узлом);
2. простота монтажа, эксплуатации и технического обслуживания;
3. надежность в работе и долговечность эксплуатации;
4. формирование плавного и непрерывного потока жидкой среды, в котором отсутствуют гидравлические удары;
5. возможность использовать для перекачивания жидкой среды, в составе которой содержатся нерастворимые твердые включения.

Корпус скважинного центробежного насоса изготавливается из прочной нержавеющей стали

Центробежный насос – универсальное оборудование

Приборы этого типа используются практически во всех сферах – как производственных, так и бытовых. Принцип работы основан на создании внутри корпуса центробежной силы, благодаря которой происходит движение воды, создается напор. Лопасти и колеса рабочей части, вращаясь, затягивают жидкость, прижимают к стенке, после чего выталкивают в выходное отверстие. В зависимости от конструкции и назначения приборы разделяют на множество групп. Они могут быть поверхностными и погружными, консольными, горизонтальными, вертикальными, моноблочными, одно- и многоступенчатыми.

Все элементы конструкции изготовлены из высокопрочных материалов, детали практически не изнашиваются. Предполагается, что насосы будут работать беспрерывно. Поэтому они разработаны так, чтобы обслуживание было несложным и быстрым. Устройства могут работать при высоких температурах и в химически агрессивных средах, характеристики зависят от особенностей конкретной модели. Некоторые из них выдерживают до 350 градусов.

К преимуществам центробежных насосов относят надежность, долговечность, безотказность, приемлемую цену, возможность оснащения необходимой автоматикой, высокий КПД. Однако, как и любые другие устройства, насосы этого типа имеют собственные недостатки. Так, для запуска прибора корпус нужно заполнять водой, поскольку из-за малой центробежной силы вода не всасывается в патрубок. При попадании воздуха во входной патрубок насос может остановиться. Кроме того, если сопротивление в электросети меняется, это может сказаться на стабильности работы устройства.

Поверхностные центробежные насосы мобильны, легко демонтируются и транспортируются, но для стационарной установки подходят плохо

Широкое распространение получили центробежные консольные насосы. Их используют для перекачивания чистой и грязной воды, содержащей примеси и небольшие твердые частицы. Для систем водоснабжения домов и дач применяют одноступенчатые горизонтальные консольные насосы. Многоступенчатые горизонтальные насосы представляют собой конструкцию, работающую как несколько одинаковых, последовательно подсоединенных, одноступенчатых устройств. Благодаря этому они способны обеспечить мощный напор в системе.

Центробежные водяные насосы приобретают для дома, дачи, систем полива и орошения. Их устанавливают в системах водоснабжения, работающих от скважин. Используют погружные и полупогружные модели. Первые проще в монтаже, а вторые в обслуживании. Для установки полупогружной модели в скважину нужны особые условия. Это трудоемкая работа, поэтому, несмотря на очевидные достоинства, владельцы частных домов чаще останавливают выбор на погружных моделях. Их можно монтировать в скважинах, где при установке обсадной трубы были отклонения от вертикали. К недостаткам конструкций следует отнести высокую чувствительность к песку и загрязнениям.

Предлагаем обзор центробежных моноблочных водяных насосов, отлично подходящих для сада:

Свежие записи В сентябре можно посадить 8 сортов смородины, устойчивой к мучнистой росе10 красивых цветов хорошо растут на песчаной почве и не капризничают7 частых ошибок, из-за которых не удается вырастить много баклажанов

Принцип действия

1-Вибрационный насос 2-Центробежные насосы

В зависимости от своего принципа действия, существует 3 основных вида погружных насосов, такие как:

1. Винтовые насосы. В их конструкции присутствует спираль, которая крепится на роторе. Для ее работы требуется спираль, располагающаяся на статоре. В результате вращения ротора определенный объем воды поднимается со скважины наверх.
2. Вибрационные насосы. В них используется специальный вибратор. Он связывается с электромагнитной катушкой, через которую проходит переменный электрический ток. Таким образом возникает электромагнитное поле. Именно она запускает в действие вибратор. Из-за происходит нагнетающий эффект.
3. Центробежные насосы. Такие устройства отличаются наибольшей эффективностью. Принцип работы данного прибора основан на то, что его двигатель создает вращающий эффект на валу. Он оснащен одним или несколькими колесами, что имеют специальные лопасти. Именно они поднимают воду наверх.

Винтовой насос.

Мнение эксперта
Кузнецов Василий Степанович

Вышеперечисленные погружные насосы отличаются друг от друга своим коэффициентом полезного действия.

Вихревые

В вихревых погружных насосах забор и выталкивание воды происходит с помощью одного рабочего колеса с лопатками, которое расположено в верхней части вертикально подвешенного корпуса рядом с выходным патрубком. Для снижения гидравлических потерь в конструкции предусмотрено очень малое расстояние между боковой гранью диска вихревого колеса и рабочей камеры – это делает невозможной работу вихревых устройств в среде с частицами песка.

Устройства вихревого типа обладают неплохими напорными характеристиками (высота подъема жидкости достигает 100 м.) и средними объемами прокачки (около 5 м.куб./ч.).

Хотя вихревые электронасосы редко используются в быту, на рынке встречаются модели Беламос ТМ, Sprut, Вихрь, NeoClima, Pedrollo Davis.

Рис. 7 Вихревой погружной насос – конструкция и внешний вид

Центробежные

Такого распространения центробежные устройства добились благодаря следующим свойствам:

• Их коэффициент полезного действия (КПД) – наивысший из всех аналогов, в крупногабаритных промышленных агрегатах он достигает 92%, в бытовых моделях доходит до 70%.
• Конструктивно рабочая камера выполнена таким образом, что жидкость поступает в центральную часть центробежного колеса, а выталкивается наружу через боковой патрубок. Это позволяет делать многоступенчатые центробежные устройства, в которых выталкиваемая жидкость подается на ось следующего колеса, еще больше повышающего ее давление. Благодаря использованию нескольких центробежных колес с отдельными рабочими камерами (ступенями), удается получить в системе параметры напора, в разы превышающие показатели другого насосного оборудования, (в бытовых моделях напор не превышает 300 м).
• Центробежные виды способны прокачивать жидкость в больших объемах при высоком напоре, при бытовом использовании данный показатель редко превышает 20 м.куб./ч.
• Агрегаты центробежного типа менее подвержены воздействию мелких частиц песка на рабочий механизм, их повсеместно используют в песчаных скважинах, выбирая модель для работы с подходящим размером частиц, указанном в паспорте.
• Существенным преимуществом центробежных видов является высокая оснащенность автоматикой, ведущие мировые производители насосного оборудования (Grundfos, Pedrollo, Speroni, Dab) снабжают свои приборы блоками с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса. Данная инновация позволяет не только существенно сэкономить электроэнергию при эксплуатации электронасоса (до 50%), но и значительно увеличить срок его службы.

Если перечислять всех производителей центробежных насосов, представляющих свою продукцию на отечественном рынке, список будет довольно объемным, поэтому ограничимся ведущими мировыми производителями, указанными выше. Из отечественных брендов наибольшую известность получили Водолей, Джилекс Водомет, Вихрь, Беламос, Калибр, Unipump.

Рис. 8 Центробежные погружные насосы – конструкция и материалы изготовления на примере Grundfos SBA

https://youtube.com/watch?v=MWusNeBaBlw

Основные виды

Сегодня на рынке можно найти большое количество агрегатов центробежного типа. Несмотря на некоторые отличия в конструкции, все они работают по одному и тому же принципу. Выбирая оборудование, необходимо помнить о его классификации в соответствии с различными параметрами.

В соответствии с конструкцией

Одним из главных отличий в конструкции является число колес. Это характерно для всех видов насосов, используемых не только в быту, но и в промышленности. Таким образом, принято выделять следующие их типы:

• Одноступенчатые — оснащены одним колесом.
• Многоступенчатые — имеют две и более крыльчатки, которые расположены на приводном валу последовательно.

По месту установки

В зависимости от положения устройства относительно перекачиваемой жидкости, оно может быть погружным или поверхностным. Материалом для корпусов насосов первого типа является нержавеющая сталь, так как они все время находятся в толще воды. При этом высокие требования предъявляются к герметичности, что достигается благодаря использованию качественных уплотнительных материалов. Если это требование не соблюдается, то при разгерметизации силовая установка выходит из строя.

Поверхностные насосы устанавливаются на специальных площадках или в сооружениях, если используются в течение всего года. Для соединения агрегата с источником воды применяются гибкие шланги или прокладывается трубопровод. Современные модели центробежных гидромашин оснащаются поплавками, что позволяет полностью автоматизировать их работу. Поверхностные насосы целесообразно использовать в ситуациях, когда глубина скважины не превышает 10 метров.

Основные типы насосных агрегатов для нефтепродуктов

• Винтовые. Такие агрегаты предназначены для работы в эксплуатационных условиях повышенной сложности. В винтовых установках винты не контактируют непосредственно с перекачиваемой жидкостью. Поэтому такое оборудование может применяться для перекачки сырой нефти, нефтяного шлама, пульпы, рассола, битумов, гудрона. Различают одно- и двухвинтовые насосы для нефтепродуктов, оба типа обладают хорошей самовсасывающей способностью и могут создавать давление на выходе до 10 атмосфер. Температура перекачиваемой жидкости может достигать +450°C, а окружающей среды – -60°C. Двухвинтовые мультифазные агрегаты сохраняют работоспособность даже при загазованности перекачиваемой жидкости до 90%.
• Поршневые. Эти агрегаты используются для перекачки вязких нефтепродуктов. В таких условиях применение центробежных насосов неэффективно. Работа поршневого насоса основана на создании разрежения во всасывающем трубопроводе и напора на выходе с помощью поршня. Агрегаты работают прерывисто, но могут создавать высокий напор.
• Центробежные. Выпускаются в широком перечне конструктивных вариантов – для холодных и горячих нефтепродуктов (до +400°C), сжиженных нефтепродуктов, кислот, щелочей, воды.