Правильный подбор параметров артезианских насосов типа ЭЦВ, применительно к конкретной скважине и системе в целом – это залог длительной и беспроблемной эксплуатации насоса и его оптимальной энергоэффективности. Далее рассмотрим этапы подбора такого оборудования и основные ошибки при его осуществлении.
Основными условиями эффективной и надежной работы оборудования является, во-первых, наличие достоверной информации о параметрах самой скважины, в которую будет устанавливаться насос, а во-вторых, обеспечение согласованной работы агрегата в системе трубопровода подачи воды. И, если первое условие является обязательным, так как информация о дебите скважины и глубине залегания грунтовых вод просто необходима для обеспечения минимальных условий работы оборудования (перекачка воздуха или песка просто губительна для насоса), то соблюдение второго условия может значительно продлить срок службы и снизить потребление электроэнергии в разы. Не будем углубляться в определение параметров скважин, так как это вопрос специальных организаций, которые проводят их аттестацию, остановимся подробнее на вопросе работы системы в целом.
Рабочая точка, которая определяется, исходя из пересечения расходно-напорных графиков «характеристик трубопровода» и параметров агрегата должна находится в пределах рабочего диапазона насоса. Подробнее смотрите Рис.1
В общем случае характеристика системы включает две составляющие ‐ статическую и динамическую. Таким образом, Нсист=Нстат.общ.+Ндин.. Динамическая составляющая характеристики системы описывается квадратичной зависимостью от расхода ‐ Ндин.=k*Q2, поэтому выражение приобретает следующий вид: Нсист=(Ндин.уровень+Нстат.сист.)+k*Q2 (уравнение 1, рис.1), где s ‐ зависит от потерь по длине трубопровода и потерь на местных сопротивлениях, Ндин.уровень – динамический уровень скважины, Нстат.сист. – статический напор системы относительно устья скважины. Ошибочная оценка требуемых параметров системы является основной причиной неверного подбора насосного оборудования, что объясняется сложностью определения зависимости Ндин=f(Qскв), потерь в трубах и арматуре, особенно бывших в эксплуатации.
Двумя основными причинами неэффективной работы оборудования в системе являются, во-первых, установка насоса, параметры которого превышают необходимые для системы. К примеру у многих сложился стереотип, что если взять насос с «запасом» по напору, то это гарантирует его работу в любых условиях. На самом же деле это приведет к смещению рабочей точки насоса, выводу ее из рабочего диапазона и, как следствие, повышению потребляемой мощности, потери КПД, перегреву двигателя и т.д, что повышает риск вывода оборудования из строя.
Второй причиной можно назвать регулирование подачи и напора насоса при помощи запорной арматуры (задвижкой). Такой способ также смещает рабочую точку и приводит к снижению КПД насоса. Более наглядно все это можно рассмотреть на рисунке 2.
Среди наиболее эффективных методов снижения потребления электроэнергии и увеличения ресурса агрегатов можно выделить:
1) Замена регулирования подачи насоса задвижкой на регулирование частотным преобразователем;
2) Снижение частоты вращения электродвигателя с помощью частотного регулирования. Правда у данного метода есть свои минусы, такие как понижение КПД насоса и вероятность полусухого или сухого хода насоса, что вызывает износ подшипников.
3) Каскадное регулирование при помощи параллельной установки насосов.
Поэтому при покупке артезианского насоса следует подумать также и о приобретении СУЗ (станции управления и защиты) к нему, что продлит срок службы и сэкономит средства на оплату электроэнергии.