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

Виды, принцип работы и устройство

Шнековые агрегаты для откачки воды делятся на две большие группы: одновинтовые и многовинтовые. Для индивидуального применения в бытовых целях устанавливают одновинтовые модели, их хватает для обеспечения водой хозяйственного угодья или частного дома.

Чтобы из водопроводного крана не бежала вода с примесями песка, ила и водорослей, на входных патрубках дополнительно устанавливают фильтр грубой очистки.

В отличие от центробежных конструкций, винтовые имеют компактные размеры, но при этом создают высокое давление. Диаметр корпуса уменьшен, поскольку конструкция представляет из себя, грубо говоря, один вал.

Ротор представляет собой вращающийся винт, статор – внутренняя поверхность корпуса. Как правило, винт изготавливают из высококачественного металла, а рабочую поверхность статора из пластичных материалов. При осуществлении ротором оборотов, вода всасывается во входящие патрубки и по спирали перемещается к выходящему.

Преимущества и недостатки техники

Винтовой насос для скважины называется центробежным, зарекомендовал себя как наиболее эффективный вид специальной техники, предназначенной для водоснабжения загородных домов. Такая конструкция широко используется в производственных целях для перемещения жидких нефтяных продуктов и других агрессивных сред.

Анализируя принцип работы шнекового насоса можно смело указать на плюсы:

• простота конструкции и ее обслуживания;
• хорошая производительность;
• нет шумности при его работе;
• способен перекачивать различные жидкости;
• может работать в агрессивной среде.

Его функциональность мало зависит от попадания мелких фракций, он способен перекачивать грязную жидкость и вязкие вещества. Это делает его лидером при использовании в загрязненных скважинах либо колодцах. Винтовой погружной насос отличается своей компактностью. Это дает возможность их совмещать с конструктивными особенностями скважин. Среднестатистический корпус аппарата бытового назначения имеет диаметр до 15 см.

При таких малых габаритах – конструкция обладает большой производительностью, которая зависит от быстроты вращения винта. Чем больше данная скорость, тем выше количество перекачанной жидкости за отрезок времени.

Недостатки:

• невозможность работы на холостых оборотах;
• рабочий режим не поддается регулировке;
• такая техника стоит достаточно дорого.

Это насосное оборудование является популярным в бытовой сфере, особенно в скважинах на песке. Хорошо применяется при чистке скважины или колодца, способно выкачать любую загрязненную воду. Не нуждается в частой ревизии и промывке, может безотказно использоваться продолжительное время.

Практичный насос «Водолей»

Работающий пример бюджетной организации водоснабжения дома, полива сада и огорода. Это не Wilo и не Grundfos, а винтовые насосы «Водолей». Они «умеют» долго и стабильно работать. Срок непрерывной службы в несколько лет для них не предел, хотя не каждому «Водолею» дается долгая жизнь по причинам, зависящим от изготовителя или от условий эксплуатации. Длительная эксплуатация возможна:

1. Если правильно рассчитать скважину по факту (на качественную скважину есть паспорт) — это стабильный отбор воды и надежная работа в ней насоса.
2. Если объективно рассчитать потребность в воде: учесть все мойки, душевые, стиральные машинки и санузлы.
3. Если знать длину водопровода, его пропускную способность и высоту подъема воды.

Если предусмотреть возможность отключения электроэнергии и учесть еще много других факторов, то винтовой насос для воды «Водолей» от ничем не уступит авторитетному коллеге от Grundfors.

На примере бюджетного и неприхотливого насоса «Водолей» эти три подпункта определяют уровень знаний, которыми обладает квалифицированный специалист, в конкретной ситуации выполняющий работу по организации водоснабжения дома.

Пример в отношении скважины и насоса. Сам по себе «Водолей» хорош, но шнур, которым он комплектуется, плох. Придется сразу купить тот, на котором насос будет висеть безопасно и долго.

Примеры в отношении потребности. Оптимальный напор в кране 2,5 бара. Водяной столб высотой в десять метров давит на один квадратный сантиметр с силой 1 бар. То есть, «Водолею» придется преодолеть сопротивление водопроводной сети, чтобы доставить в дом воду с нужным напором на все краны, стиральные машинки, душевые и пр.

Популярные производители

Для установки в скважины малого диаметра (100-120 мм) используются насосы марки «Водолей», выпускаемые на территории Украины. Оборудование отличается пониженной стоимостью, допускается перекачивание агрессивных жидкостей.

Аналогичные насосы выпускаются белорусским заводом «Беламос»; для изготовления внешних элементов там используется нержавеющая сталь. Плюсом белорусского оборудования является дополнительный датчик, отключающий питание при перегреве двигателя.

Российские насосы «Вихрь» имеют корпус из нержавеющей стали; конструкцией предусмотрены крючки для установки страховочного троса. Оборудование допускает погружение на глубину до 35 м, для привода шнека использован мотор мощностью 550 Вт.

Бюджетный сегмент импортного оборудования занят продукцией китайского производителя Unipump. Оборудование выполнено из нержавеющей стали, допускается долговременная перекачка воды, загрязненной песком или глинистыми отложениями.

Насосы Grundfos используются для подачи воды с глубины до 55 м. Производитель предлагает несколько модификаций изделий, отличающихся диаметром корпуса и производительностью. Самый маленький насос имеет корпус диаметром 75 мм.

В конструкции применяется блок плавного разгона ротора двигателя, предусмотрена защита от понижения или повышения напряжения в цепи питания. Оборудование отличается применением качественных комплектующих, что повышает конечную стоимость изделия до 40-45 тыс. руб.

Что нужно учесть при выборе насоса

Выбор конкретной модели надо делать с учетом ее конструктивных особенностей и характеристик, параметров скважины (колодца) и компании-производителя.

Насосы для скважин или колодцев могут быть поверхностными и погружными. Поверхностный способен работать на глубине до 10 м. Двигатель данного оборудования не защищен от влаги, поэтому требует установки под крышей. Погружной шнековый насос намного мощнее, имеет более высокий КПД и позволяет подавать воду с глубины в десятки и даже сотни метров. Погружные модели герметичны, во время работы находятся ниже уровня воды. Могут длительное время функционировать автономно. Недостатком погружных изделий по сравнению с поверхностными является сложность в обслуживании.

Основными характеристиками, которые учитываются при подборе модели, являются: производительность, высота напора и глубина подъема. От этих характеристик зависит давление в системе водоснабжения и расход жидкости.

Напор измеряется в метрах. Чтобы определить необходимый напор, нужно сложить высоту здания, глубину источника. Прибавить 6 м и умножить полученный результат на коэффициент потерь напора в трубопроводе, который составляет 1,15. Если источник удален от дома, необходимо добавить один дополнительный метр напора на каждые 10 м горизонтального трубопровода. Вертикальное расстояние учитывается в соотношении 1:1.

При расчете требуемых характеристик оборудования необходимо закладывать 10%-ный запас. Если глубина скважины 90 м, то рекомендуется выбирать изделие с максимальной глубиной в 100 м.

К важным параметрам скважины относится диаметр (от него зависит предельный диаметр насоса), глубина выработки, дебит. Эти показатели указываются в паспорте скважины, который выдает организация, осуществлявшая бурение. Или их можно измерить самостоятельно. Точно измерить дебет практически невозможно. Он зависит от технологии измерения, климатических условий, времени года и условий использования скважины.

На срок службы насоса влияет качество сборки и материал, из которого он выполнен. Обычно это нержавеющая сталь, изредка — алюминий, который менее долговечен.

Как установить погружной насос

Рассмотрев все преимущества и недостатки погружного винтового насоса, можно приступать к установке оборудования. Первым делом следует проверить параметры скважины. Скважинный насос монтируется вертикально, поэтому нужно проверить глубину ямы на прямолинейность и соответствие встраиваемому агрегату.

Проверить соответствие насоса и скважины можно при помощи отрезка трубы, который на несколько миллиметров больше в диаметре, опустив его на нужную глубину. Здесь будут хорошо видны все выступы, кривизна самой скважины, которые будут исправлены на этапе подготовительных работ.

Предварительно перед монтажом подготавливается оборудование – это сам насос, также специальный бак и для поддержания давления манометр, пояса крепления кабеля, хомуты, грузоподъемные устройства и т.д. Помимо этого, потребуется пятиканальный выход, клапаны, ниппель и, естественно, наконечник, чтобы была возможность закрыть колодец. Дополнительно устанавливается выключатель, который поможет управлять всей системой насосного оборудования.

Схема подключения погружного насоса внедряется поэтапно

Если винтовые скважинные насосы куплены у проверенного производителя, то поставляемое оборудование уже полностью укомплектовано, проверено, все механизмы отрегулированы. По схеме подключения шнекового насоса погружного сначала осуществляется установка резинового ниппеля и клапана при помощи шланга. После того, как все соединения будут очищены и герметизированы, они изолируются лентой, качество проделанной работы нужно будет проверить. После этого ниппель нужно будет соединить с возвратным клапаном и путем присоединения к выводному отверстию проверить его работоспособность.

Далее после фиксирования трубы ниппелем можно приступать к подключению шланга водоснабжения насосного оборудования. Параллельно устанавливается шланг, ведущий к дому, конкретно к накопительному баку. Такая схема очень надежна, она защитит трубопроводы от протечки и поломки. Соединение осуществляется после того, как кабель будет протянут через наконечник, и далее уже скважина или колодец закрывается, чтобы избежать попадание туда мусора.

Процесс погружения насоса на глубину

Как и любое оборудование, устанавливаемое своими руками, предварительно перед его запуском нужно подробно ознакомиться с инструкцией. В начале работы может быть указано в обязательном порядке наполнить насос фильтрованной водой, а не водой из скважины или наоборот. Категорически запрещается производить запуск оборудования сразу после спускания его под воду, нужно выдержать не менее 2-3 часов перед началом работы.

Сначала к насосу присоединяется водоподъемная труба, на месте стыка обязательно закрепляется монтажный хомут. Далее поднимают вертикально узел и уже его спускают на глубину скважины. Во время спуска насоса нужно быть уверенным в надежности хомутов, чтобы агрегат не соскользнул вниз.

Важным моментом является крепление питающего кабеля к водоподъемной трубе с интервалом в три метра, далее его спускают одновременно с насосом при его погружении. Когда будет спущено последнее звено на глубину скважины, тогда нужно закрепить колонну труб к плите опоры. После спуска обсадной трубы на водоподъемной устанавливается отвод, чтобы присоединить запорную арматуру и напорный трубопровод.

Только после того, как будет установлена вся предохранительная автоматика, можно будет вводить агрегат в эксплуатацию. Первое время следует следить за работой погружного насоса, чтобы при возникновении первых неполадок сразу же их устранить. Готовым к эксплуатации оборудованием его можно считать только после нескольких дней или недели использования без проблем.

Чтобы установить самостоятельно погружное оборудование в колодец или скважину, нужно подробно изучить принцип действия винтового насоса и его назначение, так как устройство представляет собой сложный механизм. Выбрать оптимальный вариант механизма для своего участка можно, изучив характеристики моделей и отзывы по ним, а также рейтинг популярных производителей.

Каким маркам отдать предпочтение

При выборе конкретной марки насоса для скважины, обращайте внимание на две вещи. Первая — количество положительных и отрицательных отзывов. Только тут надо иметь в виду, что положительные отзывы пишут редко — если оборудование работает о нем и не вспоминают

Только если перед этим были какие-то проблемы, которые новый насос решил. Вот тогда есть шансы, что положительный отзыв будет. Получить отрицательный отзыв при проблемах намного больше шансов. Так что соотношение положительных и отрицательных мнений будет необъективным. Можно просто сравнивать количество позитива и негатива относительно разных марок

Только тут надо иметь в виду, что положительные отзывы пишут редко — если оборудование работает о нем и не вспоминают. Только если перед этим были какие-то проблемы, которые новый насос решил. Вот тогда есть шансы, что положительный отзыв будет. Получить отрицательный отзыв при проблемах намного больше шансов. Так что соотношение положительных и отрицательных мнений будет необъективным. Можно просто сравнивать количество позитива и негатива относительно разных марок.

Выбрать насос для скважины непросто

Второе, на что надо обратить внимание — на наличие в вашем регионе сервисных центров и гарантийных мастерских. Чтобы при возникновении проблемы ее можно было быстро и просто решить, а не ехать за тридевять земель

Это тоже очень важно

Это тоже очень важно

На что обращать внимание (кроме технических характеристик)? На присутствие и количество степеней защиты. Хорошее (и дорогое) оборудование может иметь следующие встроенные механизмы:

• защита от сухого хода (отключение при отсутствии воды);
• защита от перегрузок и электрических разрядов (от перегрева);
• система очистки от песка;
• от утечек воды (обратный клапан, вот его можно поставить без проблем дополнительно).

Из этого перечня очень желательно чтобы насос для скважины имел защиту от сухого хода и перегрузок. Это базовые вещи, которые продлевают срок жизни агрегата. Очистка от песка, конечно, хороша, но оборудование совсем дорогое. А обратный клапан можно поставить сразу на выходе насоса на всасывающий шланг (трубу).

Марки насосов, которые считаются лучшими

Мнение специалистов не всегда совпадает с мнением пользователей, но к ним тоже прислушиваться стоит. Рекомендуют они в основном, дорогие марки, но не просто так, а потому что они действительно хорошо работают. Итак, вот перечень фирм, которым доверяют профи:

• Водолей. При относительно невысокой цене вполне приличное качество.
• Джилекс. Нормально работают — около 5-6 лет — при правильном подборе параметров.
• Поток. Китайско-российские, но работают нормально.
• Aquario (Акварио). Нормальное качество за не очень большие деньги.
• Grundfos (Грундфос). Лидер по качеству, но и по ценам тоже.
• DAB. Достойные конкуренты для Грундфоса при более низких ценах.
• ESPA. Хорошее качество. Проблемы могут быть с обслуживанием — не во всех регионах есть сервисные центры.
• Willo (Вилло). Еще один из лидеров рынка. Хорошее качество при более-менее приличных ценах.
• ZDS. Эти насосы для скважин проявили себя хорошо. На них производитель дает 2 года безусловной гарантии — замена при поломке по любой причине.
• Acua. Вся гидравлическая часть из нержавейки, но размеры этих насосов не подходят для большинства скважин.
• Водомет серии Проф. Вполне достойное качество, но ремонтировать только в сервисном центре.

Это более-менее полный список марок, которые рекомендуют профессионалы.

Область применения шнековых агрегатов

Важным моментом назовем то, что шнековый насос предназначен для перекачивания не только воды, но и пара, газа и других жидкостей. Вода, которая поднимается со скважины, служит для самых различных целей:

1. Питьевая и решения различных бытовых задач.
2. Наполнение резервуара, фонтана и бассейна.
3. Для питания оросительной и капельной системы полива.
4. Для накопления различных емкостей, к примеру, бойлеров и нагревательных котлов.

Для применения шнековых агрегатов следует учитывать все конструктивные особенности подобного устройства. Чаще всего устанавливаются шнековые насосы:

1. Водоснабжение загородного участка. Многие дачные участки расположены на большом расстоянии от центральной сети водоснабжения.
2. Некоторые модели характеризуются тем, что могут проводить полную или частичную очистку воды.
3. Подача жидкости из колодцев. Конструктивные особенности определяют то, что устройство может эксплуатироваться даже при сильном засорении емкости. Устройство шнекового насоса обеспечивает требуемое давление в трубопроводе.
4. Некоторые модели устанавливаются при проведении строительных работ для откачки грунтовых или талых вод. Примером можно назвать также перекачивание красок и других подобных веществ.

Основные эксплуатационные характеристики определяют широкое распространение шнековых агрегатов в самых различных отраслях промышленности. Шнековый насос может прослужить в течение длительного периода, однако выбор должен проводится в зависимости от эксплуатационных условий.

Как работает, технические характеристики

От вариантов опций и параметров прибора зависят его возможности, что следует учитывать, перед тем как выбрать погружной насос для скважины.

Питание

Для бытового прибора достаточно обычной сети в 220 Вт и 50 Гц. Желательно, чтобы распределительный щит имел автоматы-предохранители, защитные устройства, обеспечивающие стабильную работу устройства по доставке воды из скважины в дом. Нужно учитывать, что включение оборудования провоцирует всплеск электроэнергии. Это значит, что пусковая мощность может быть больше «номинала» в 2 – 3 раза. Сложное оборудование рекомендуют оснастить стабилизатором напряжения.

Размеры

Внешняя форма производителями специально создана под трубы источника, как правило, это маленький погружной насос в виде продолговатого цилиндра.

Существует множество вариантов диаметра. Стандартное правило: выбирается прибор на 20 – 30 мм тоньше, чем труба. Если устройство погружного насоса предусматривает поплавковую автоматику, то это правило может не действовать, тогда нужно смотреть на рекомендации изготовителя.

Высота механизма, перед тем как установить насос в скважину, подбирается под такие параметры: толщина слоя воды, дебет источника и динамические изменения при заборе. Каждая модель в инструкции имеет прописанную минимальную высоту подвеса от низа корпуса прибора до дна колодца (min Hh) и минимальную толщину верхнего слоя воды до ее «зеркала».

Напор и производительность

Погружные насосы для скважин технические характеристики касательно напора в среднем имеют в границах 70 – 100 м вод. столб. Приблизительный расчет: 1 бар соответствует 10 м водяного столба, но к этой величине необходимо добавить силу на преодоление гидравлического сопротивления труб, включая и горизонтальные участки (10 м по горизонтали равно 1 м вертикали), а также резерв в 10 – 20%.

Расчет насоса для скважины среднестатистического частного учитывает, что надо обеспечить одновременную работу, душа, смесителей в ванне и на кухне, стиральную и посудомоечную машину, бачок унитаза, полив огорода. Для этого достаточно 2500 – 3000 л/час.

Загрязнения

Любые виды погружных насосов рассчитаны на определенный уровень максимальной концентрации загрязнений в воде, с которыми может справиться устройство. Это указывается в его инструкции.

Пример насоса с фильтром в нижней части

Установка погружного насоса в скважину должна учитывать комплектацию фильтром, который задерживает частички. Но если их размер и количество не отвечает заявленным, то он быстро зарастает.

Параметры электрокабеля, патрубка и троса

Эти элементы системы с погружным насосом должны быть рассчитаны на глубину погружения. Продлить или нарастить их очень сложно и небезопасно. Малейший недостаток в герметичности чреват печальными последствиями. Чтобы правильно установить насос, патрубок должен быть под диаметр подключаемой трубы или иметь необходимые переходники под другие размеры.

Дополнительная оснастка

Насосы для скважины на воду оборудуются встроенной система фильтрации. Рекомендуемая опция – датчик уровня воды, который предотвратит «сухой ход». Несмотря на то, что к теплозащите такие помпы нетребовательные, она должна быть.

Шланг для погружного насоса, тросы для подвеса, фитинги, обратные клапаны, запорная арматура, блок автоматического контроля с реле давления – должны быть в комплекте к качественному изделию. Часто в комплекте есть также небольшой гидроаккумулятор.

Особенности обслуживания и эксплуатации погружных шнековых насосов

Конструкция устройства показана на фото.

Основные детали и узлы шнекового погружного насоса

Принцип работы таких агрегатов основывается на «архимедовом винте» или шнековом вале, который создает у всасывающего торца разряжение, возникающее в результате продавливания объема жидкости по направлению нагнетательного патрубка.Большую популярность и широту применения погружные насосы получили благодаря своим нескольким важным особенностям:

• Удобная конструкция. Шнековые насосы обладают достаточной простотой в эксплуатации, что не требует специализированных знаний, и большая часть ремонтных работ может производиться даже в полевых условиях.
  Например, не сложно поменять подшипник с приводного вала, а для замены уплотнения вала нет необходимости выполнять демонтаж насоса.
• Простота при проведении ремонтных работ. Помимо достаточно несложной замены подшипников, сальников и торцевых уплотнений простоту демонтажа обеспечивает применение стандартизированных самозажимных муфт.
• Тщательная отработка конструкции. Корпус всасывания изготовлен с учетом отсутствия отложений вокруг него. Кроме обтекаемой формы корпуса, всасывающий патрубок может поворачиваться на 90°.
• Нет вибрации. Даже большое число оборотов рабочих органов и высокая производственная мощность, которые имеют шнековые электрические насосы, почти не создают вибрации.
  Это объясняется использованием в конструкциях роторов, выполненных методом вытяжки деталей или литьем.
• Отсутствие вибрации насосов увеличивают их срок службы.

Принцип работы

Сегодня насос скважинный шнековый весьма распространен в самых различных отраслях. При рассмотрении того, как работает погружной насос для скважины отметим следующие моменты:

1. Напор создается за счет вращения шнека.
2. Для вращения устанавливается электрический двигатель. Он может характеризоваться достаточно большим количеством различных свойств, к примеру, мощностью и энергопотребления.
3. Корпус обеспечивает требуемый уровень герметичности. Он изготавливается из металла и пластика, также есть и резиновые прокладки.

В целом можно сказать, что принцип работы устройства определяет его весьма широкое распространение.

Винтовые насосы – плюсы и минусы

Данные конструкции аналогичны роторному агрегату. В качестве рабочего элемента выступает винт с лопастями в виде шнека мясорубки. Во время вращения он создает эффект всасывания воды во входящем патрубке. На выходе вода подается с большим давлением. Для увеличения давления в таких конструкциях могут одновременно работать до трех винтов. Винтовой насос имеет ряд преимуществ и недостатков.

Основные плюсы:

• Возможность создать на выходе большой напор.
• Нет ограничений по глубине залегания водного пласта.
• Возможность создать хороший напор воды при ее незначительном объеме.
• Вода подается равномерно, исключены перепады давления.
• Способность транспортировать воду с наличием в ней мелких частиц песка.
• Во время работы нет шума.
• Устройство является достаточно простым, что увеличивает его надежность.
• Техобслуживание производится в указанное время, но оно не несет значительных затрат.

Минусы:

• Габариты таких конструкций больше нежели у центробежных насосов.
• Нет возможности регулировать напор воды.
• В этом типе конструкции возможны только погружные модели.

Во время техобслуживания понадобится оборудование вынимать из скважины, на что потребуется некоторое время.