Описание типов и узлов погружных насосов

Насосы, разработанные для работы в жидкой среде, называются погружными. Такие насосы обычно используются для подъёма нефтепродуктов из пробуренных скважин, перекачки жидкостей из емкостей и открытых водоёмов, а также во многих других областях промышленности. Применяют их также для добычи воды из скважин. Такие насосы называются скважинными или глубинными.

Оглавление

• Типы насосов для скважин
• Электрические двигатели в составе насосов
• Корпуса насосов
• Силовой электрокабель насосов
• Масса насосных агрегатов
• Возможности по перекачке воды с твердыми частицами
• Ограничения по температуре перекачиваемой среды
• Как защищают насос

Возможно будет полезно почитать по темам

• Самовсасывающие насосные станции для добычи воды с малых глубин 
• Какие насосы для полива из скважины лучше использовать?
• Популярные статьи о насосах для скважин

Существующие типы скважинных насосов

Промышленностью выпускаются различные модели скважинных насосов, основанных на разных принципах работы. Различают следующие основные виды таких насосов:

• центробежные, которые имеют достаточно высокую производительность;
• вибрационные насосы, которые применяются предпочтительно в неглубоких скважинах при большом содержании в добываемой воде твёрдых частиц. (подробнее)
• поршневые скважинные насосы. Данный тип насосных агрегатов используется для подъема подземных вод с больших глубин (сотни, иногда тысячи метров). Используются в основном в высокодебитных или промышленных скважинах.

Электродвигатели погружных насосных агрегатов

От параметров работы электродвигателя зависят основные рабочие характеристики насосов: производительность и напор. Электродвигатели, которые применяются в насосах с небольшой производительностью, питаются от однофазной бытовой сети напряжением 220В. Насосы с такими электродвигателями обычно применяются в индивидуальных водозаборных скважинах.

Высокопроизводительные модели мощных погружных насосов оснащаются трёхфазными электродвигателями, питающимися от сети напряжением 380В. Такими двигателями оснащаются погружные насосы, эксплуатируемые в артезианских скважинах.

Для добычи воды из глубоких скважин можно применять насосы с питанием от сетей 600 В и большего номинала.

Электродвигателями насосов работающими от сетей 220 и 380 В можно управлять с помощью преобразователей частоты. Использование частотных регуляторов в системах управления насосами - это возможность плавного управления, энергосбережения и обеспечения технологических параметров.

Подробнее про преобразователи частоты для насосов.

Корпуса насосов

Внешний диаметр корпуса погружного насоса является одним из основных параметров при выборе насоса для конкретной скважины.

Очевидно, что насос должен беспрепятственно проходить внутри колонны обсадных труб. Самый маленький диаметр из всех выпускаемых моделей погружных скважинных насосов - 76 мм. Длина корпуса при выборе насоса не учитывается: глубина скважин всегда кратно превышает длину насоса.

Корпус погружного насоса должен обеспечивать механическую прочность агрегата и его надёжную эксплуатацию. Корпуса насосов изготавливаются преимущественно из легированной стали. Некоторые модели насосов имеют корпуса из нержавеющей стали или композитных материалов.

Электрический кабель

Питание погружных насосов осуществляется электрическим кабелем, имеющим усиленную изоляцию соответствующего класса. Такая изоляция крайне необходима при работе насосов во влажной среде. Отрезок кабеля, контактирующий непосредственно с добываемой водой, покрывают специальным пищевым пластиком, чтобы не оказывать негативного воздействия на качество добываемой воды.

Следует отметить, что масса кабеля тоже имеет значение. Чем глубже скважина, тем на большую глубину надо опускать питающий кабель насоса. Каждый дополнительный метр кабеля увеличивает нагрузку на страховочный трос. Тем самым возрастает вероятность аварии – обрыва троса. Поэтому производители стараются всячески уменьшить вес кабеля.

Масса насоса

Все насосы подвешиваются в скважине на страховочном тросе. Поэтому важно, чтобы вес агрегата был минимально возможным, чтобы облегчить монтаж и снизить нагрузку на трос и крепёжные элементы. Этот показатель очень важен, так как нередки случаи обрыва троса и падения насоса на забой скважины. Такая авария требует остановки скважины для выполнения дорогостоящих ремонтных работ.

Твердые частицы в перекачиваемой воде

Центробежные насосы перекачивают жидкость при непосредственном контакте с вращающимися деталями насосов. Твёрдые фракции, находящиеся в перекачиваемой среде, оказывают абразивное воздействие на все детали. Таким образом происходит ускоренный износ всех элементов, при этом срок службы насоса значительно сокращается. Поэтому максимальный уровень твёрдых частиц в перекачиваемой жидкости не должен превышать 50 граммов на 1 куб. метр. Воду с таким содержанием твёрдых фракций добывают, как правило, в артезианских скважинах.

Скважинные насосы вибрационного типа могут эксплуатироваться в скважинах, добывающих воду с повышенным содержанием твёрдых фракций – до 500 г/куб. метр. Такой уровень загрязнённости твёрдыми частицами характерен для скважин, добывающих воду из песчаных слоёв.

Температура перекачиваемой жидкости

Конструкция погружных насосов предполагает охлаждение его перекачиваемой жидкостью. Очевидно, что чем больше температура жидкости, тем медленнее будет охлаждаться насосный агрегат. Нормальной считается температура перекачиваемой воды в пределах 30-40 градусов. Если вода имеет более высокую температуру, то надо принять дополнительные меры для охлаждения насоса. Например, периодически его останавливать для охлаждения.

Защитные системы насоса

Дорогостоящие насосные агрегаты оборудуют системами защиты от скачков напряжения в сети, внезапного отключения электроэнергии, системами плавного запуска и другими защитными блоками. Все системы защиты увеличивают надёжность работы насосов.