Винтовые скважинные насосы
Принцип работы винтового насоса
Основным рабочим органом винтового насоса является винтовая (шнековая) пара состоящая из: металлического винта (шнека) и резиновой обоймы, при этом, по линии смыкания винта и обоймы возникают герметично замкнутые полости, которые при вращении винта продвигаются в сторону нагнетания. Количество шагов винтовой (шнековой) пары определяет потенциальное давление, которое винтовой насос может развить, а объём замкнутых полостей и скорость вращения винта — производительность агрегата.
Преимущества винтовых насосов:
- винтовые насосы относятся к объемному типу и каждому обороту винта соответствует заданный объём перекачиваемой среды, таким образом, производительность винтовых насосов поддается точной регулировке в широком диапазоне;
- потенциальное давление на выходе винтового насоса задается исключительно геометрией винтовой пары и крутящим моментом привода, таким образом, при регулировке производительности винтового насоса, давление остается неизменным;
- винтовой насос является самовсасывающим и не требует предварительного заполнения рабочей средой;
- способность винтовых насосов к самовсасыванию дает возможность перекачивать среды со значительной газовой составляющей (воздухом), либо сред с газовыми пробками;
- конструкция винтовых насосов допускает применение широкого спектра дополнительных опций и специальных модификаций, таких как загрузочная горловина, шнековый питатель, обогрев проточной части, регулировка производительности преобразователем частоты, либо вариатором, гидропривод, пневмопривод и пр.;
- винтовые насосы могут работать в реверсе;
- винтовые насосы имеют высокий КПД в сравнении с другими типами насосного оборудования.
Недостатки винтовых насосов:
- масса-габаритные характеристики винтовых (шнековых) насосов, как правило, отличаются в большую сторону от других типов насосного оборудования;
- винтовые (шнековые) насосы чувствительны к «сухому ходу» и абразивным веществам;
- инсталляция и обслуживание винтовых насосов требует специальных знаний и навыков.
Центробежные скважинные насосы
Принцип работы центробежного насоса
Внутри корпуса насоса, который имеет, как правило, улиткообразную спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. На обеих концах вала располагаются подшипники, в зависимости от типа насоса они могут быть разных типов. Подшипники с помощью специальных фиксаторов крепятся к корпусу насоса и обеспечивают вращение колеса. Рядом с одним из подшипников располагается полумуфута, которая обеспечивает передачу вращательного движения от электрического двигателя.
Колесо может быть открытого типа (диск, на котором установлены лопасти) и закрытого типа — лопасти размещены между передним и задним дисками. Лопасти обычно изогнуты от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса в форме логарифмической спирали.
Если корпус насоса полностью наполнен жидкостью, то при придании вращения рабочему колесу (например, при помощи электродвигателя) жидкость, которая находится в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. Это приведёт к тому, что в центральной части колеса создастся разрежение, а на периферии повысится давление. При повышении давления жидкость из насоса поступает в напорный трубопровод. Вследствие этого на выходе всасывающего патрубка насоса образуется разрежение, под действием которого жидкость поступает в насос из всасывающего трубопровода. Таким образом, происходит непрерывная подача жидкости центробежным насосом из всасывающего в напорный трубопровод.
Центробежные насосы изготавливаются не только одноступенчатыми (с одним рабочим колесом), но и многоступенчатыми (с несколькими рабочими колесами). В секционных насосах достигается увеличение общего перепада давления, приблизительно пропорционального количеству секций насоса. При этом принцип их действия в любых конструкциях остается таким же — жидкость перемещается под действием центробежной силы, порождаемой вращающимся рабочим колесом.
Преимущества центробежных скважинных насосов:
- высокий КПД;
- надежность при использовании;
- высокие напорно-расходные свойства позволяют сохранять высокое давление в водопроводе при большой подаче жидкости в систему;
- возможность последовательно или параллельно установить несколько рабочих камер на одну систему водоснабжения;
- если режим функционирования гидросистемы меняется, переходные процессы начинают постепенно заменять друг друга;
- возможность плавного регулирования уровня мощности позволяет выполнять запуск устройства, когда выходная задвижка, либо обратный клапан закрыты;
- насосы могут выполнять функцию самовсасывания;
- некоторые модели устройств могут перекачивать загрязненную жидкость, содержащую до 10 % примесей;
- постепенное изменение функциональных характеристик устройства выполняется посредством изменения напряжения в рабочей сети;
- возможность забора большого объема воды;
- сравнительно низкая стоимость устройства обеспечивается, благодаря применению в разработке относительно недорогих материалов таких, как сталь, полимеры и чугун.
Недостатки центробежных насосов:
- вповерхностные модели нужно перед запуском заливать жидкость;
- возможно возникновение явления кавитации;
- сравнительно низкий КПД при взаимодействии с вязкими жидкостями;
Значительное снижение КПД происходит при небольшой подаче воды и высоком показателе напора.
Итог: как правило, винтовые скважинные насосы предназначены для подачи чистой воды (без песка) для небольших потребностей на один дом с 2-3 точками водоразбора.
Центробежные скважинные насосы предназначены для обеспечения водоснабжения целого поселка, нескольких домов, а также на боятся песка ("плавающие" рабочие колеса).