Шнековый насос для скважины: особенности конструкции, применение, преимущества и недостатки

Разновидности и основные технические характеристики

Все устройства рассматриваемого типа делятся на две основные категории. Шнеки шнековых насосов для скважин могут быть рассчитаны на работу при различной глубине скважины. Выделяют два основных типа устройства:

1. Стандартные, рассчитанные на эксплуатацию в обычных условиях.
2. Рассчитанные на эксплуатацию при расположении на большой глубине.

Представители стандартной группы рассчитаны на работу при глубине скважин до 25 метров. Подобные помпы устанавливаются при небольшой производительности, бурение скважин может проводится на дачных и загородных участках. Кроме этого, устанавливается оборудование с различным показателем производительности, при этом давление остается неизменным вне зависимости от состава воды и многих других моментов.

При необходимости можно приобрести и установить устройство глубинного типа.

Ключевыми моментами назовем следующее:

1. Устройство обладает повышенной производительностью.
2. Может устанавливаться в артезианских скважинах.
3. Длительный эксплуатационный срок обеспечивается за счет применения износостойких материалов.

Существенно увеличение эксплуатационных качеств определяет повышение цены. Именно поэтому их установка проводится в том случае, когда нужно обеспечить повышенную производительность.

Довольно большое распространение получили модели, которые относятся к средней ценовой категории. Они обладают следующими характеристиками:

При выборе всегда уделяется внимание значению производительности. В большинстве случаев оно варьирует в пределе от 1500 до 2000 л/час

Этого вполне достаточно для большинства случаев установки.
Также важным параметром можно назвать показатель создаваемого напора. Он варьирует в пределе от 40 до 60 метров. Этот параметр позволяет эксплуатировать устройство на загородных участках.
Температура транспортируемой жидкости может варьировать в диапазоне от 5 до 50 градусов Цельсия. При низкой температуре происходит кристаллизация жидкости, за счет чего происходит износ конструкции и ее деформация.
При выборе уделяется внимание также тому, каков максимальный размер частиц. В большинстве случаев он варьирует в пределе ото 2 до 2,5 мм.
Мощность устанавливаемого электрического двигателя, который отвечает за вращение штока, варьирует в пределе от 1 до 1,5 кВт.

В большинстве случаев проводится установка электрического двигателя, который питается от сети 220 В. Также можно встретить более мощные варианты исполнения, питающиеся от трехфазной сети.

В специализированных магазинах можно встретить модели, которые предназначены для установки в промышленности. Они характеризуются более высокими эксплуатационными свойствами. Примером можно назвать транспортировку среды с более высокой температурой.

Также классификация проводится по типу применяемого материала при изготовлении корпуса. В большинстве случае он представлен нержавеющей сталью, в некоторых пластиком. Для повышения степени герметизации устанавливаются прокладки из резины или силикона.

Особенности конструкции и назначение

Современный шнековый насос для воды делится на поверхностные и погружные. При этом нужно учитывать следующее:

1. Поверхностные устанавливаются на специальной площадке в непосредственной близости от источника воды. При этом всасывающая трубка располагается в колодце, за счет чего обеспечиваются требуемые условия для работы. Устройство обладает сниженным показателем эффективности работы, поэтому устанавливается исключительно при глубине скважины не более 10 метров.
2. Погружное устройство шнекового насоса характеризуется тем, что на момент эксплуатации находится полностью в водной толще. Основная характеристика заключается в повышенной степени производительности. Некоторые модели устанавливаются при глубине скважины около 50 метров и более.

Особенности конструкции

Винтовой насос для скважин состоит из цилиндрического или конического корпуса и мотора, прикрепленного к фланцу через уплотнительные шайбы. Внутри кожуха расположен рабочий вал, имеющий конфигурацию шнека.

При вращении рабочего элемента жидкость подается к выходному отверстию; герметичные уплотнения не допускают обратного стока воды. За счет этого достигается постоянство давления в системе водоснабжения и рабочей камере помпы. Производительность устройства зависит от угла закрутки шнека и частоты вращения ротора электрического двигателя.

Встречаются насосы с двигателем, интегрированным в корпус. Привод питания проходит через герметичный канал к обмоткам статора; в конструкции изделия предусматривается масляный бак для автоматической смазки подшипников шнека и ротора мотора.

Подача воды в полость насоса производится через сетчатую решетку, смонтированную вокруг корпуса шнека. Напорный штуцер позволяет подсоединить гибкий резиновый рукав, который подключается к накопительному баку системы водоснабжения.

Схематическое изображение устройства скважинного винтового насоса

Для работы насоса требуется опустить оборудование в рабочую среду; допускается применение помпы в колодцах или скважинах. При затягивании воздуха глубинный насос начинает изнашиваться; автоматика обеспечивает отключение привода шнека.

Оборудование позволяет подавать не только воду, но и перекачивать нефтепродукты или растворы, содержащие примеси агрессивных веществ (при условии применения в конструкции помпы материалов, устойчивых к воздействию химикатов).

Конструкция оборудования допускает перекачивание воды с примесями в виде песка или ила. Посторонние частицы подаются вместе с жидкостью в напорный рукав, а затем отделяются в отстойнике или при помощи фильтрующего элемента. На заборном патрубке помпы устанавливается фильтр грубой очистки, не пропускающий крупные камни или волокна водорослей. Помпа шнекового типа имеет диаметр, соответствующий размеру скважины; снижение габаритов позволяет улучшить технические характеристики оборудования.

Развертка поверхности косого винтового геликоида

Подобный шнек также может применяться при необходимости. Его ключевыми моментами назовем следующее:

1. Поверхность, образующаяся при развертке, параллельна соответствующей линии, получающейся при вращении соосного конуса.
2. Выделяют определенный угол при вершине, который часто называется направляющим конусом.

Подобная развертка также учитывается при проведении самых различны расчетов.

Графический способ

Рассматриваемый метод отображения механизма предусматривает разбивание горизонтальной проекции на равные части, после чего каждая принимается за равнобокую трапецию.

В подобном случае учитывается довольно большое количество различных значение. Примером можно назвать ширину, а также угол соотношения.

Аналитический способ

Проще всего в применении именно аналитический метод. Он основан на принципе деления поверхности косого геликоида на однополостные гиперболоиды вращения.

В технической документации можно встретить формулы, по которым проводится определение размеры развертки одного витка.

Подробности

Особенности устройства

Винтовые насосы бывают стандартными, также они выступают, как глубинные установки. Стандартные конструкции ставят в колодцах, скважинах, которые имеют глубину до песчаного водоносного горизонта. Насосы имеют компактные размеры, небольшой вес (у корпуса диаметр не более 250 миллиметров). Воду можно выкачивать на расстоянии до двадцати пяти метров.

В артезианских скважинах используют глубинные насосы. Они оснащены удлиненным шнеком, который может создавать высокий уровень давления. Устройства отличаются большой производительностью, но такие насосы стоят дороже. Насосы способны выкачивать жидкость с глубины до двухсот метров и больше.

Когда выбирают тип устройства, надо учитывать параметры скважины

Важно знать, объем жидкости, на какой глубине находится водоносный пласт. Также учитывают показатель мощности насоса, разновидность электродвигателя, который является приводом для шнека

Вода подается, когда работает мотор, нужно организовать резервное устройство в качестве источника питания, можно в виде генератора, имеющего привод, который стоял в двигателе внутреннего сгорания.

У стандартных насосов двигатели с переменным током, которые можно подключать к обычным розеткам в 220 вольт. Они поглощают энергию до 1.5 киловатт в час. Однако рекомендуют в целях безопасности выделять для них отдельную линию. Цепь оснащают автоматическим предохранителем, который отключит мотор, если случится короткое замыкание, заклинивание шнека, либо ротора.

Как установить насос винтового типа

У насоса есть поплавок, который срабатывает, когда в колодце нет воды. Чтобы он работал исправно, проверяют качество подключения предохранительного устройства. Заводская инструкция содержит сведения, как это сделать.

Когда насос устанавливают на нужную глубину, крепят трос, чтобы удержать устройство в нужном положении. Не следует в этих целях применять шланг для создания напора, либо кабель, они не справятся с нагрузкой. Затем подключают электричество.

Внимание! Если насос установлен правильно, то во время работы он не издает стуки, вибрацию, вода поступает постоянно. https://www.youtube.com/embed/SYKHb6VpxU0

Известные марки насосов

Чтобы установить насос в скважину с малым диаметром до ста двадцати сантиметров, подходят насосы Водолей. Их производят на Украине. Устройства имеют доступную цену, могут перекачивать агрессивные среды.

В качестве аналогов выступают насосы Беламос, также изготавливаемые на Украине. Корпус с другими внешними деталями сделан из нержавеющей стали. У насоса есть датчик, который срабатывает, если перегреется устройство.

Аппараты марки Вихрь изготавливают в России. Материал корпуса нержавеющая сталь. На нем есть крючки, чтобы устанавливать страховочный трос. Насосы можно погружать до тридцати пяти метров в глубину, мотор имеет мощность 550 ватт.

Бюджетным вариантом считается китайская марка UNIPUMP. Насосы изготавливают из стали, могут долго перекачивать воду, которая содержит песок, глину.

Плюсы и минусы

Винтовые насосы имеют свои преимущества. К ним относят:

1.высокую производительность.

2.устройство насоса простое, легко ремонтировать.

3.не издает звуки при работе.

4.компактность насоса.

5.можно перекачивать среды, имеющие разный состав.

Из недостатков погружных насосов этого типа изделий выделяют высокую цену, также невозможность осуществлять регулировку подачи жидкости. Следует помнить, что включать насос можно только после подачи воды.

В среднем импортные шнековые насосы стоят около 10 000 рублей. Российские марки стоят дешевле. Устройства продаются в специальных магазинах, которые продают технику для водопроводной системы.

Составные части насоса, принцип работы

Когда вращается рабочая деталь, то жидкость поступает к выходу, уплотняющие элементы не дают воде течь в обратном направлении. Так в устройстве поддерживается постоянное давление. Угол закрутки шнекового механизма влияет на уровень производительности, также на частоту, с которой вращается ротор в электродвигателе.

Бывают насосы, которые имеют двигатель, встроенный в корпус. Привод идет сквозь канал, отличающийся герметичностью, доходит до обмоток статора. Изделие оснащено масляным баком, с помощью которого автоматически смазываются подшипники шнека, ротор внутри двигателя.

Вода попадает в корпус, проходя через решетку, которая огибает шнек. К напорному штуцеру можно подвести гибкий шланг из резины, который также соединен с накопительным баком водопроводной системы.

Перед работой насос опускают в жидкость. Можно применять помпы в скважинах и колодцах. Когда насос поглощает воздух, он изнашивается, с помощью автоматики привод отключается.

Внимание! Шнековые устройства соответствуют по размеру диаметру скважины. Если снизить габариты, то можно повысить характеристики насосов

Способы изготовления

При необходимости снизить собственные затраты можно провести создание шнека своими руками. Для изготовления потребуется следующее:

1. Листовая сталь, которая имеет толщина 3 мм.
2. Вал, при помощи которого передается усилие.
3. Крепежные соединения, за счет которых обеспечивается фиксация детали.
4. Двухступенчатый редуктор. Для выбора проводится расчет шнека, предназначение редуктора заключается в снижении количества оборотов и повышении усилия.
5. Электрический асинхронный двигатель передает основное вращение. На сегодняшний день в большинстве случаев устанавливается модель на 220В, так как она характеризуется высокой эффективностью и низким энергопотреблением.

Привод шнека характеризуется небольшими размерами в случае, когда нужно не существенно изменять выходные параметры электрического двигателя. Стандартный корпус изготавливается в виде трубопровода, который разделен на несколько секций. При этом соединение секций проводится болтами. Также есть две секции: одна предназначена для загрузки, вторая для выгрузки транспортируемого материала.

Часто можно встретит ситуацию, когда самостоятельное изготовление механизма предусматривает переделку старого. Многие специалисты отмечают, что подобный подход нецелесообразен. Рассчитать производительность можно при применении определенным формул.

Для производства винтового устройства требуется также определенный набор инструментов:

1. Сварочный аппарат.
2. Болгарка.
3. Ножовка по металлу.
4. Различные измерительные приборы.

Для повышения эффективности устройства следует проследить за формой витка. Даже несущественные дефекты могут стать причиной существенного снижения производительности оборудования.

Особенности эксплуатации шнековых насосов

Рассматриваемые насосы винтовые характеризуются достаточно большим количество эксплуатационных особенностей, которые должны учитываться. Примером можно назвать следующее:

1. Подобное насосное оборудование просто в обслуживании и ремонте. Примером можно назвать то, что часто выполняется демонтаж подшипника вала даже в полевых условиях. Сальники, которые часто выходят из строя можно заменить без применения специального оборудования. К основной части можно добраться при применении обычных слесарных инструментов.
2. В большинстве случаев корпус изготовлен таким образом, чтобы патрубки позиционировались вдоль центральной оси. В продаже есть вариант исполнения, который имеет патрубки, расположенные под углом 90 градусов в отношении центральной оси. Некоторые модели снабжаются специальными патрубками, которые исключают вероятность образования илистых отложений. Поэтому перекачивание жидкой среды не становится причиной снижения пропускной способности.
3. Основная часть конструкции представлена шнековым валом. Он производится при применении технологии литья с последующей высокоточной механической обработкой. Этот момент определяет то, что шнековый насос на момент работы не становится причиной возникновения вибрации и шума. Именно отсутствие вибрации становится причиной длительного эксплуатационного срока.

В целом можно сказать, что шнековый насос обладает весьма привлекательными эксплуатационными характеристиками.