С какой глубины может поднять воду погружной насос?

С какой глубины может поднять воду насосная станция

Насосные станции все чаще стали использоваться для автономных водопроводных систем, в которых водозабор организовывается из скважин, колодцев или открытых водоемов. Выбирают насосные установки по трем параметрам: глубина всасывания, производительность, напор. Максимальная глубина всасывания насосной станции – предельный показатель, с помощью которого выбирают установки.

Глубина всасывания

Есть две разновидности НС, которые отличаются наличием или отсутствием эжектора. Последний – своеобразный дополнительный насос (без электродвигателя), с помощью которого увеличивается возможная глубина водозабора.

Паспортная глубина всасывания, как правило, составляет – 8 м. Это при условии, что эжектора в комплектации станции нет. Если это устройство в системе водозабора присутствует, показатель может увеличиться. Производители предлагают насосные станции с встроенным эжектором. Практика показала, что такие установки достаточно капризные. Не всегда с их помощью можно поднять воду из колодцев заявленной глубины.

Более удачное расположение – выносной эжектор. Его устанавливают на конце водозаборного рукава (пластиковой трубы или прорезиненного шланга), куда закрепляют пластиковым хомутом. Но такое исполнение снижает коэффициент полезного действия, потому что для работы эжектора требуется определенная скорость воды. Насос поднимает жидкость на поверхность, часть ее гонит обратно к эжектору по параллельному трубопроводу. Движение воды сначала вверх, а затем вниз, снижает КПД работы насосной установки.

Глубина всасывания станции с встроенным эжектором составляет не более 9 м. С выносным – не более 10,5 м. На многих сайтах присутствует показатель 45 м. Это дезинформация. У НС несколько технических характеристик, где 45 метров – это максимальное расстояние от зеркала воды внутри колодца до последнего потребителя в сети автономного водопровода. Показатель часто фигурирует в паспортных данных, но он не единственный. На рынке можно найти станции, у которых это расстояние превышает обозначенное значение.

Показатели подъема воды

В паспорте НС производитель всегда указывает максимальные значения технических характеристик. При покупке оборудования надо обязательно учитывать соотношение этих характеристик с техническими показателями водопроводной системы дома. Если неправильно подобрать станцию к водопроводу, велика вероятность, что последний будет работать некорректно. К примеру, вода будет в недостаточном количестве или напор будет слабым.

В паспорте изделия производитель обязательно указывает графическую зависимость всех характеристик между собой. С его помощью можно увидеть зависимость напора, расхода установки к характеристикам водопроводной системы. На его основе покупатель может самостоятельно подобрать модель насосной станции с учетом обозначенных характеристик и глубины всасывания.

Как рассчитать необходимую глубину всасывания насосной станции

Для расчета технических характеристик станции необходима информация, касающаяся автономного водопровода:

• Расстояние от зеркала воды в колодце до потребителя, который в сети водопровода находится в самой дальней точке. При этом расстояние складывается из всех участков, потому что сеть обычно не является прямолинейной. Чем больше ответвлений, тем больше потерь напора и расхода.
• Расстояние от насосной станции до места водозабора. Оборудование может быть установлено около колодца, в подвале дома или в специально сооруженном помещении. Чем дальше месторасположение станции, тем больше потери, тем меньше глубина всасывания.

Динамический уровень воды в системе автономного водопровода играет одну из важнейших ролей. Если его значением пренебречь, можно забыть о характеристиках водопроводной сети.

Самые большие потери давления воды внутри водопровода – вертикальные. Глубина всасывания влияет на характеристики водопровода. Чем она больше, тем пропорциональнее происходит снижение показателей. К примеру, если показатель составляет 8 м, потери давления снижаются на 0,8 бар.

Чтобы бороться с уменьшением глубины водозабора, над колодцем устанавливают кессон. Это специальное цилиндрической или кубической формы емкость, которую закапывают на определенную глубину. В нее монтируют НС. Чем высота кессона больше, тем ниже будет располагаться насос. Таким образом можно снизить место установки наносной станции и уменьшить расстояние от нее до зеркала воды.

Есть еще один вариант. Внутрь колодца устанавливают металлическую конструкцию, собранную из металлопрофиля (обычно уголка или швеллера). Ее крепят к стенкам гидротехнического сооружения. На эту опору монтируют насосную станцию. Для обеспечения более высоких характеристик водопроводной сети опорную конструкцию опускают до уровня поверхности воды в колодце. Неудобство такой установки заключается в том, что станция находится на большой глубине, а значит, следить за ней и обслуживать будет непросто.

На какую глубину опускать насос в скважину: полный цикл – от определения глубины до подключения

При организации бытового водоснабжения на участке, бурение скважин на воду в качестве водозаборного источника является оптимальным вариантом – они намного дешевле колодцев и позволяют добывать воду со значительных глубин. При монтаже насосного оборудования в колонну из обсадных труб, часто возникает вопрос, на какую глубину опускать насос в скважину.

Для правильного решения поставленной задачи следует учитывать множество факторов, связанных не только с техническими характеристиками погружного электронасоса, но и параметрами скважины – ее дебитом, статическим и динамическим уровнем, которые подвержены сезонным изменениям.

Точное определение глубины погружения позволит сэкономить финансовые средства при приобретении глубинного электронасоса, ведь модификации, рассчитанные на работу под давлением большого столба воды, стоят значительно дороже приборов с небольшими пределами спуска под водный горизонт.

Рис. 1 Схема подключения скважинного насоса

Виды и глубины скважин

Глубина погружения насоса в скважину в большой степени зависит от ее параметров, при бурении различают три основных типа: абиссинскую, на песке, и артезианскую.

Абиссинская скважина

Абиссинка является самым доступным вариантом с финансовой точки зрения, глубина ее залегания редко превышает 10 метров, забор осуществляется из первого водоносного слоя (верховодки). Бурение абиссинки часто проводят своими руками самодельными бурами, обычно ее канальная труба имеет малый диаметр в 1,5 – 3 дюйма и рассчитана на водозабор поверхностным электрическим или ручным механическим насосом.

Трубы, опускаемые в абиссинку, оснащены фильтром на конце в форме иглы, из-за легкого веса он располагается непосредственно в водоносном слое, не опускаясь на песчаное илистое дно – благодаря этому вода в абиссинке не имеет песчаных и глинистых примесей. Хотя в абиссинском источнике довольно чистая вода, скважину редко используют для обеспечения постоянного водоснабжения жилого дома – ее дебит слишком мал.

Скважина на песке

Если на участке не обнаружены водоносящие пласты на небольшой глубине, бурят песчаную скважину до обнаружения воды, глубина которой лежит в диапазоне от 15 до 60 м со средним показателем около 30 метров. Данный тип наиболее распространен в индивидуальном водоснабжении, при бурении в шахту опускается колонна из пластиковых или стальных труб диаметром 100 – 160 мм, которая вследствие высокого веса опирается на дно водоносящего пласта.

На конце колонны устанавливается перфорированный водяной фильтр для очистки воды от песчаных и глинистых частиц, но во многих случаях этого недостаточно и в трубопровод устанавливают дополнительные элементы, которые фильтруют воду (фильтры песка, грубой и тонкой очистки).

Применение насосного оборудования для забора обязательно должно учитывать этот фактор (большое количество частиц песка), поэтому обычно выбирают модификации для работы с загрязненной водой. Скважина на песке, в отличие от абиссинки, имеет более высокий дебит и главное – пригодна для водоснабжения индивидуального жилого дома, правда срок ее службы невелик (зависит от размера песочных фракций) и в среднем составляет около 5 лет.

Рис. 2 Виды скважин для установки погружного насоса

Артезианская скважина

При поиске источников артезианской воды бурение производится до водоносного горизонта с известковым дном, при этом глубина скважинного канала при бытовом бурении может доходить до 200 м, а в промышленных источниках порог в районе 300 м и более считается нормальным. При монтаже обсадная колонна со специальным фильтром для крупных частиц упирается в прочное известковое дно, на котором отсутствуют глина и песок. Благодаря этому вода с больших глубин отличается кристальной чистотой и единственным недостатком – высоким содержанием железа. Чем глубже находится водоносный слой, тем большее давление на него оказывают расположенные выше пласты земли – вследствие этого артезианские источники имеют наивысший дебит и неизменный статический уровень.

Пределы глубин размещения электронасоса в скважине

Определение глубины опускания электронасоса всегда связывают с динамическим и статическим уровнем источника. Под статическим уровнем понимают расстояние между поверхностью грунта до водного горизонта источника при отсутствии водозабора, при составлении паспорта скважины он определяется спустя час после прокачивания.

Динамический уровень колодцев и скважин фиксируют при включенном на полную мощность электронасосе, который осуществляет водозабор в данном источнике, он также равен расстоянию между поверхностями земли и воды. Динамический порог фиксируется в точке равновесия пребывающего и откачиваемого потока, когда водное зеркало находится на постоянной отметке.

Рис. 3 Показатели уровня воды

Понятно, то при определении глубины спуска необходим учет динамической характеристики скважины, то есть электронасос должен располагаться ниже динамического порога не менее чем на 1 – 3 м – это является первым неоспоримым условием.

Если насос монтируют в скважину на песке, то следует учитывать тот фактор, что в придонной области фильтра повышенная концентрация взвешенных частиц песка и глины – их всасывание электронасосом приведет не только к его поломке, но и быстрому забиванию фильтров и последующему выходу всей водопроводной системы из строя.

К тому же такая вода станет непригодной не только для питья, но и для хозяйственных нужд. Поэтому правильно рассчитанная глубина опускания должна учитывать этот фактор, расстояние до дна не должно падать ниже, чем на 0,5 – 1 м., для мощных электронасосов выбирают наивысший предел и даже увеличивают это расстояние.

На какую глубину опускать насос в скважину – методы определения

Самым простым способом определить, на какую глубину следует погрузить электронасос, является измерение расстояния от верха грунта до скважинного дна. Можно его предварительно померить, опустив в канал на тросе тяжелый предмет до соприкосновения с донной поверхностью, а затем измерив длину троса рулеткой.

Более простой вариант – погружение в источник уже привязанного к тросу и подсоединенного к напорному трубопроводу и линии электропитания насоса. При опускании до соприкосновения с дном электронасос затем приподнимают на 1 метр, определяя таким образом выбор положения устройства в скважинном источнике при дальнейшей эксплуатации.

Рис.4 Размерные параметры расположения погружного электронасоса в скважинном канале

Данный способ имеет ряд недостатков, о которых будет рассказано ниже, более рациональной и эффективной является другая методология, основанная на замерах статического и динамического порога. Обычно данные о статическом и динамическом уровне, а также о дебите скважины, содержатся в ее паспорте и рассчитаны на использование насоса с определенными напорными и объемными характеристиками.

Необходимо помнить, что при использовании другого насосного агрегата динамический порог и дебит (не все знают, что скорость притока воды в скважину связана с объемом оттока) изменятся, и замеры придется делать заново.

Статический уровень можно определить измерением расстояния от поверхности земли до водного зеркала при отсутствующем в скважине электронасосе, для этого проще использовать длинную рулетку или капроновый шнур с привязанным легким предметом – после провисания его извлекают и замеряют длину опущенного участка.

Для определения динамического порога насос опускают в скважину и включают на полную мощность в течение 1 часа, если подача воды прекращается, глубину погружения увеличивают на несколько метров. По окончании отведенного времени опущенный электронасос извлекают на поверхность, уровень определяют по расстоянию от водного отпечатка на трубопроводе до точки его соприкосновения с поверхностью земли.

Рис. 5 Глубинный насос для водоснабжения в кессонном колодце – примеры подключения

Зная динамический уровень, определить глубину спуска насоса не составит труда – он опускается ниже найденной отметки на 1 – 3 м. После этого его окончательно фиксируют в скважинном оголовке, обрезая лишний отрезок пластиковой трубы и подсоединяя к нему водопроводную магистраль. Методика размещения глубинного насоса с учетом динамического водного уровня имеет следующие преимущества:

1. Всасываемая с поверхностных слоев вода, в отличие от придонной области, имеет минимальное количество взвешенных частиц песка и глины.
2. Более высокое расположение позволяет сэкономить некоторое количество материалов (трос, кабель, трубы ПНД), снизить общий вес конструкции и облегчить ее обслуживание.
3. Выпускаемое промышленностью погружное насосное оборудование устанавливается на различные глубины от поверхности воды, максимальные значения которых указываются в паспортных данных. Стоимость агрегата напрямую связана с глубиной его погружения под воду (на электронасос давит столб воды высотой от точки его расположения до статического уровня), поэтому, чем выше в скважинной шахте расположена модель, тем более бюджетный вариант можно выбрать.
   Использование недорогих российских и китайских моделей становится более безопасным при малых глубинах, ведь нередко встречаются случаи, когда корпус отечественного или китайского прибора не выдерживает давление водного столба, и масло из его внутренней ванны попадает в скважинный источник.

Рис. 6 Скважинные оголовки и адаптеры – внешний вид

Как опустить насос в скважину

Существует две основные технологии опускания насоса в скважину – первый традиционный заключается в использовании оголовка, который одевают на выходную обсадную трубу, при этом вся система находится в кессонной яме (кессоне). Более экономичный и сложный способ опускания глубинного электронасоса – использование скважинного адаптера, который врезают в боковую стенку обсадной трубы под землей на отметке ниже глубины промерзания грунта.

В обоих случаях к электронасосу привязывают трос (трос должен быть качественным, исключающий обрыв и застревание насоса в шахте скважины), крепят при помощи фитингов напорный трубопровод и соединяют их вместе со шнуром питания, который при необходимости удлиняют.

Подготовка насоса к погружению

Обычно погружные глубинные насосы, используемые для водозабора, готовы к работе после подачи на него питающего напряжения, иногда перед запуском производят следующую подготовку к их монтажу:

1. В некоторых моделях в верхней части корпуса около выходного патрубка отсутствует обратный клапан – в этом случае приобретается отдельный элемент, установленный в фитинг с подходящей к насосу внутренней или наружной резьбой, который прикручивается к его выходному патрубку.
2. Многие модели укомплектованы коротким питающим электрокабелем, перед спуском его придется удлинять, для этого используют специальные термоусадочные муфты, которые надевают на соединенные провода. После их нагревания феном, соединение полностью герметизируется и становится защищенным от проникновения влаги.

Рис. 7 Подготовка к монтажу скважинного насоса в источник

Присоединение трубы к электронасосу и правильное закрепление троса

После подготовки электронасоса приступают к его установке в скважинную шахту, операции проводят в следующем порядке:

• Перед работой нужно знать глубину опускания электронасоса, которая определяет основные размеры. Вначале отрезают водопроводную трубу ПНД и трос необходимой длины, протяженность электрокабеля питания рассчитывают заранее на этапе подготовки агрегата к спуску.
• Вкручивают в выходной фитинг электронасоса переходную муфту для подсоединения к трубе ПНД, при отсутствии в приборе обратного клапана его должен иметь переходник.
• При помощи компрессионного фитинга производят подключение трубы ПНД к электронасосу, если используют оголовок, через него предварительно протягивают трубу и шнур электрического питания.
• Протягивают трос из нержавейки, или более дешевый стальной в пластиковой изоляции, через ушки в корпусе насоса, фиксируют его специальными зажимами в двух местах, сталь на торце покрывают водонепроницаемым клеем.
• Обматывают изолентой все фиксаторы и торцы троса.
• Соединяют вместе электрический кабель, трубопровод и трос при помощи стяжек или изоляционной ленты с шагом 1 – 2 м.
• Подвешивают трос на карабин к оголовку и спускают электронасос в колодец скважинного канала, выступающий отрезок напорной трубы обрезают и подключают через компрессионные фитинги к трубопроводной магистрали, после чего система готова к эксплуатации.

При размещении электронасоса в скважине посредством адаптера, все подготовительные процедуры и его присоединение к тросу и напорному трубопроводу выполняют приведенным выше способом, установка адаптера производится с помощью фитинга соединением ласточкин хвост, который крепится к концу пластиковой трубы при помощи компрессионной зажимной гайки с конусным кольцом.

Для спуска используют отрезок трубы с наружной резьбой, который прикручивают к ответной части адаптера, после ее спускания и соединения со вторым элементом, расположенным на стенке обсадной колонны, монтажную трубу выкручивают.

Верх скважины закрывают крышкой, к которой есть возможность привязать трос и протянуть через корпус шнур питания.

Рис. 8 Подключение насоса посредством адаптера

Рекомендации по размещению насоса и выбору его положения

При расчете на какую глубину погружать насос в скважину и расположении насоса в скважине полезно соблюдать следующие рекомендации:

1. Электронасос не должен соприкасаться со стенками колонны, поэтому его подвешивают строго по центру оголовка.
2. При опущенном электронасосе в скважину на песке ниже динамического уровня, расстояние от поверхности воды лучше сделать немного больше рекомендуемого, к примеру, 5 метров. Это поможет избежать неприятных последствий ситуации, когда в процессе эксплуатации происходит заиливание источника, снижается его дебит и соответственно динамический порог. Чтобы в дальнейшем опустить электронасос поглубже, придется удлинять или менять водопроводную трубу и трос, обрезанные под оголовок – это приведет к неоправданным финансовым расходам.
3. Если по параметрам скважины электронасос приходится располагать в придонной области, лучше использовать винтовые виды – они лучше справляются с перекачкой загрязненной воды, а замена их простых деталей обходится дешевле.

Рис. 9 Спуск насоса в скважину

При размещении электронасоса в скважине желательно применять такие характеристики, как динамический и статический уровень. Опускание насосного оборудования чуть ниже динамической отметки способствует меньшей нагрузке на корпус и рабочий механизм агрегата, забору более чистой воды из источника, позволяет сэкономить материалы и упрощает обслуживание.

Почему насосы не могут всасывать жидкость с глубины более 9 метров?

Ежедневные вопросы по поводу того, почему же насосы не могут всасывать жидкость с глубины более 9 метров сподвигли меня написать статью об этом.
Для начала немного истории:
В 1640 г. в Италии герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца. Для подачи воды из озера был построен трубопровод и насос большой длины, каких до этого еще не строили. Но оказалось, что система не работает — вода в ней поднималась только до 10,3 м над уровнем водоёма.

Никто не мог объяснить, в чем тут дело, пока ученик Галилея — Э. Торичелли не высказал мысль, что вода в системе поднимается под действием тяжести атмосферы, которая давит на поверхность озера. Столб воды высотой в 10,3 м в точности уравновешивает это давление, и поэтому выше вода не поднимается. Торичелли взял стеклянную трубку с одним запаянным концом и другим открытым и заполнил ее ртутью. Потом он зажал отверстие пальцем и, перевернув трубку, опустил ее открытым концом в сосуд, наполненный ртутью. Ртуть не вылилась из трубки, а только немного опустилась.
Столб ртути в трубке установился на высоте 760 мм над поверхностью ртути в сосуде. Вес столба ртути сечением в 1 см2 равен 1,033 кг, т. е. в точности равен весу столба воды такого же сечения высотой 10,3 м. Именно с такой силой атмосфера давит на каждый квадратный сантиметр любой поверхности, в том числе и на поверхность нашего тела.

Точно также, если в опыте с ртутью вместо неё в трубку налить воды, то столб воды будет высотой 10,3 метра. Именно поэтому и не делают водяных барометров, т.к. они были бы слишком громоздкими.

Давление столба жидкости (Р) равно произведению ускорения свободного падения (g), плотности жидкости (ρ) и высоты столба жидкости:

Атмосферное давление на уровне моря (Р) принять считать равным 1 кг/см2 (100 кПа).
Примечание: на самом деле давление равно 1,033 кг/см2.

Плотность воды при температуре 20°С равна 1000 кг/м3.
Ускорение свободного падения – 9,8 м/с2.

Из этой формулы видно, что чем меньше атмосферное давление (P), тем на меньшую высоту может подняться жидкость (т.е. чем выше над уровнем моря, например в горах, тем с меньшей глубины может всасывать насос).
Также из этой формулы видно, что чем меньше плотность жидкости, тем с большей глубины можно её выкачивать, и наоборот, при большей плотности глубина всасывания уменьшится.

Например, ту же ртуть, при идеальных условиях, можно поднять с высоты не более 760 мм.
Предвижу вопрос: почему в расчетах получился столб жидкости высотой 10,3 м, а насосы всасывают только с 9 метров?
Ответ достаточно простой:
– во-первых, расчет выполнен при идеальных условиях,
– во-вторых, любая теория не дает абсолютно точных значений, т.к. формулы эмпирические.
– и в-третьих, всегда существуют потери: во всасывающей линии, в насосе, в соединениях.
Т.е. не возможно в обычных водяных насосах создать разряжение, достаточное для того, чтобы вода поднялась выше.

Итак, какие выводы из всего этого можно сделать:
1. Насос не всасывает жидкость, а лишь создает разряжение на своём входе (т.е. уменьшает атмосферное давление во всасывающей магистрали). Вода выдавливается в насос атмосферным давлением.
2. Чем больше плотность жидкости (например, при большом содержании в ней песка), тем меньше высота всасывания.
3. Рассчитать высоту всасывания (h) можно, зная, какое разряжение создает насос и плотность жидкости по формуле:
h = P / ( ρ* g) – x,

где P – атмосферное давление, – плотность жидкости. g – ускорение свободного падения, x – величина потерь (м).

Примечание: формула может использоваться для расчета высоты всасывания при нормальных условиях и температуре до +30°С.
Также хочется добавить, что высота всасывания (в общем случае) зависит от вязкости жидкости, длины и диаметра трубопровода и температуры жидкости.

Например при увеличении температуры жидкости до +60°С, высота всасывания уменьшается почти в два раза.
Это происходит потому, что возрастает давление насыщенных паров в жидкости.
В любой жидкости всегда присутствуют пузырьки воздуха.
Думаю, все видели, как при закипании сначала появляются маленькие пузырьки, которые затем увеличиваются, и происходит кипение. Т.е. при кипении, давление в пузырьках воздуха становится больше, чем атмосферное.
Давление насыщенных паров и есть давление в пузырьках.
Увеличение давления насыщенных паров приводит к тому, что жидкость закипает при более низком давлении. А насос, как раз и создает в магистрали пониженное атмосферное давление.
Т.е. при всасывании жидкости при высокой температуре, существует возможность её закипания в трубопроводе. А никакие насосы не могут всасывать кипящую жидкость.
Вот, в общем, и всё.

А самое интересное, что все это мы все проходили на уроке физики при изучении темы «атмосферное давление».
Но раз вы читаете эту статью, и почерпнули что-то новое, то именно “проходили” 😉

На какую глубину рекомендуется опускать насос в скважину: методы определения оптимальных показателей

В случае отсутствия на земельном участке природного источника воды самостоятельно организовать бесперебойное водоснабжение возможно, выкопав колодец либо пробурив скважину. Водяная скважина обеспечивает сравнительно большую водоотдачу, более продолжительный срок эксплуатации и постоянный уровень воды. Однако при монтаже скважинного оборудования часто возникает вопрос, на какую глубину опускать насос в скважину.

Границы глубины установки насоса в скважине

При установке погружного оборудования важно учитывать следующие ограничения:

• насосный прибор, погруженный в середину водного пласта, должен иметь над собой не менее 1 метра воды;
• устройство не должно соприкасаться со скважинным дном.

Схема расположения уровней различных подземных вод.

Первое ограничение обусловлено принципом работы погружного насосного оборудования и его устройством. Скважинный насос не всасывает окружающую воду. Отбор и подача ее наверх осуществляется за счет объема воды, которая под давлением попадает в устройство. Кроме того, охлаждение оборудования происходит за счет окружающей среды. Недостаточное количество жидкости чревато перегревом прибора и его быстрым выходом из строя.

Ограничение по расположению насосного оборудования над дном связано с тем, что в нижнем водном слое присутствует большое количество твердых частиц грунта. Особенно это касается песчаной выработки. Попадая внутрь механизма насоса, взвеси могут повредить его. Также частицы песка и глины загрязняют выкачиваемую воду, и она становится непригодной для использования в быту или питья.

Учитывая необходимость размещения устройства в нескольких метрах от дна и наличия воды над ним, легко рассчитать оптимальную глубину установки насоса в скважине.

Определение оптимальных глубин установки насоса

Практический метод

Практический метод позволяет определить необходимую глубину погружения насоса в ходе монтажных работ по его установке.

Данный метод реализуется следующим образом:

• оборудование опускается на всю глубину водяной скважины на страховочном тросе;
• достигнув дна колодца, после соприкосновения устройство поднимается вверх на 1,5-2 м;
• зафиксировав насос в данном положении, производят проверку его работы, а также качества подаваемой воды;
• при необходимости высота поднятия прибора повторно корректируется;
• при отсутствии недостатков устройство закрепляют в данном положении для последующей эксплуатации.

Несмотря на свою очевидную простоту, практический метод применяется на средней глубине до 15 м и не подходит для глубинных скважин.

Метод использования динамической характеристики скважины

Для правильной установки насосного оборудования руководствуются динамическим уровнем — одним из главных параметров скважины. Этот показатель определяет расстояние от поверхности земли до водяного слоя. Причем подразумевается значение, на котором находится вода во время эксплуатации устройства в сезон максимального потребления влаги. Количество выработки непостоянное и может меняться в разные сезоны года и по многим причинам, будь то большие объемы потребления или длительная засуха.

Данный параметр определяет максимально возможное опускание водяного слоя, ниже которого вода не должна опускаться даже в случае наибольшего забора жидкости. Динамическая характеристика указана в паспорте скважины и может меняться в зависимости от типа используемого насосного оборудования.

Контрольные параметры скважины.

Для создания достаточного давления на устройство и его нормальной работы необходимо опускать прибор ниже расчетного динамического уровня не менее чем на 1 м. Чем выше мощность используемого насоса, тем большей должна быть глубина его погружения. В противном случае уровень воды упадет до уровня забора, и устройство может выйти из строя из-за попадания песка, ила или глины.

Использование характеристики динамического уровня является наиболее точным методом, по которому определяется рекомендованная глубина погружения насоса в скважину.

Но для его применения необходимы основные данные, которые указываются в паспорте скважины:

• динамический уровень;
• статический уровень (расстояние от поверхности земли до поверхности устоявшейся воды);
• дебит (производительность скважины, которая должна быть меньше мощности насосного оборудования).

Данный метод нежелателен при эксплуатации слишком мощного погружного оборудования, а также связан с ограничениями по забору в засушливые периоды.

Устанавливая насосное оборудование, необходимо учитывать ряд стандартных рекомендаций:

• производительность погружного насоса не должна превышать дебита скважины, что чревато ее иссушением;
• при «верхней» установке прибора желательно использование датчиков сухого хода, что позволяет отключить насос при проседании водяного слоя;
• при «нижней» установке важно соблюдать необходимую границу между насосом и дном в 1,5-2 м.

Это позволит не только организовать стабильное водоснабжение, но и обеспечить долгий срок эксплуатации оборудованию.

Как правильно выбрать 🛀 поверхностный насос на воду для скважины 10-15 метров

Для загородного участка отсутствие водопровода — обычная ситуация. При этом, без регулярного полива, хорошего урожая в огороде получить не удается. Кроме того, вода в большом количестве требуется для удовлетворения других бытовых и хозяйственных нужд.

Вследствие удаленного расположения загородных домов от инженерных коммуникаций хозяевам приходится обустраивать на своем участке свой собственный источник водоснабжения. Для решения этой задачи чаще всего выполняется бурение скважины. В зависимости от глубины залегания водоносного слоя ее глубина может составлять 10, 15 и даже 30 метров. На поверхность вода подается с помощью, конечно же, насоса. Соответственно, необходимо определиться, какой именно насос выбрать.

Оценим параметры и качество скважины

Довольно часто вода приемлемого качества залегает в песчаных пластах на глубине от 10 до 30 метров. Проведение буровых работ такого рода не требует получения специального разрешения в отличие от обустройства глубоких артезианских источников.

Динамический, то есть изменяющийся с течением времени уровень, образуется при работе насоса. Скорость уменьшения высоты водяного столба зависит от производительности помпы и дебета скважины, то есть естественной восполняемости жидкостью. Минимальный динамический уровень образуется при длительной непрерывной откачке воды из скважины, и этот параметр очень важен для правильного выбора насосного оборудования.

Познакомимся с типами поверхностных насосов для воды

Как размещаются поверхностные насосы, понятно из их названия – оборудование этого вида располагается на поверхности земли в любом удобном месте, рядом со скважиной глубиной до 10 — 15 метров. Заметим, что для относительно глубокой скважины порядка 30 метров, используются погружные насосы, с которыми можно ознакомиться в статье «Как правильно выбрать глубинный насос для скважины, какой лучше на глубине более 15-20 метров».

Перекачивающий агрегат поверхностного типа соединяется с водой шлангом или трубопроводом. В зависимости от особенностей конструкции различают следующие виды поверхностных насосов:

• ручные;
• центробежные;
• вихревые;
• эжекторные станции.

Зачастую можно обойтись ручным насосом

Вызывающие улыбку колонки, у которых необходимо качать длинный рычаг для извлечения воды, не потеряли своего значения и в настоящее время. Ручные насосы отличаются простотой устройства и чрезвычайной надежностью в эксплуатации. Поршень, воздушный и водяной клапан – вот и все элементы его конструкции. При перемещении рычагом поршня в колонку засасывается нужное количество воды.

В этом случае используется только мышечная сила, и обеспечена полная независимость от энергетических источников. Насосы такой конструкции просто незаменимы на дачных участках, к которым еще не подведено электричество. Объема воды, обеспечиваемого ручными колонками, бывает вполне достаточно для нужд небольшого хозяйства.

Центробежный насос АГИДЕЛЬ популярен многие годы

Наиболее широко в бытовых условиях применяется центробежный насос для скважины. В его конструкции применяется турбина с крыльчаткой. При быстром вращении лопастей центробежные силы отбрасывают поток жидкости к внешней поверхности корпуса турбины, а по центральной оси создается разрежение. За счет разницы давления в выходном контуре устройства создается необходимый для работы насоса напор воды.

В вихревом насосе используется крыльчатка особой формы. При ее вращении создается не только центробежное ускорение, но и формируется турбулентный поток жидкости, значительно повышающий ее напор в выходном контуре агрегата. Насосы подобной конструкции позволяют обеспечивать постоянное давление в обслуживаемой водопроводной магистрали, но их применение ограничивают особые требования к чистоте перекачиваемой жидкости. При ее загрязнении твердыми механическими частицами насос быстро выходит из строя.

Для поднятия воды из скважин глубиной порядка 10 — 15 метров используют эжекторные насосные станции. Их функционирование основано на прокачке жидкости с большой скоростью по трубе меньшего диаметра, установленной внутри основной водозаборной трубы. В результате в выходном контуре водозабора повышается давление за счет разрежения, создаваемого внутренним эжектором. Соответственно, увеличивается и напор, но производительность агрегата снижается вследствие того, что часть жидкости отправляется обратно для прохождения по эжектору.

Чем хорош центробежный наружный агрегат?

Поверхностные центробежные насосы наиболее популярны при использования на даче. Этот агрегат обладает рядом преимуществ по сравнению с другими типами водоподъемного оборудования. К ним относятся следующие конструктивные и функциональные особенности:

• небольшие габаритные размеры и вес;
• простота установки;
• экономичность работы;
• отсутствие гидравлических ударов;
• надежность эксплуатации;
• долгий срок службы;
• возможность перекачки загрязненной жидкости.

Устройство центробежного насоса

Для увеличения напора в конструкции центробежных насосов могут применяться несколько последовательно расположенных рабочих колес. Давление потока жидкости увеличивается при прохождении каждой ступени и в выходном контуре может достигать значительной величины. Подобные насосы используются для скважин глубиной до 10 — 15 метров.

Выбираем наружный насос с учетом глубины

Выбирать наружный насос необходимо с учетом глубины расположения скважины на дачном участке. От этого параметра во многом зависит подбор технических характеристик перекачивающего оборудования. Для измерения глубины скважины в шахту опускается капроновая бечевка с привязанным на ее конце грузилом.

Например, скважина глубиной в двенадцать метров находится на расстоянии четырнадцать метров от дачного домика. Домочадцы расходуют приблизительно пятьдесят пять литров воды в час. Следовательно, надо выбирать модель насоса с производительностью пятьдесят пять литров и высотой подъема водяного столба — не менее четырнадцати метров.

Изучаем ассортимент насосов в магазине

На современном строительном рынке существует огромное разнообразие различных моделей поверхностных насосов. При выборе надо ориентироваться на совокупность эксплуатационных характеристик. Ассортимент наиболее популярных марок представлен в следующей таблице.

Пример подключения поверхностного насоса для водоснабжения частного дома

Корпус и двигатель насоса необходимо защитить от воздействия дождя и других атмосферных осадков. Агрегат лучше всего расположить в подвале дома или подсобном помещении, но если это затруднительно вследствие далекого расположения источника, нужно закрыть его защитным кожухом. Желательно обезопасить прибор от перепадов напряжения в электрической сети с помощью автоматики или качественного стабилизатора.

Таким образом, варианты выбора как насосного оборудования, так и его монтажа, могут быть разными. Мы подобрали для Вас информативный видеоролик по данному вопросу.

Как выбрать погружной насос (2018)

Погружной или поверхностный?

Первые электрические насосы были поверхностными. С задачами по добыче чистой воды из водоемов и неглубоких колодцев они справлялись, но с увеличением глубины возникали сложности. Для того чтобы поднять воду с большой глубины, во всасывающем шланге требовалось создать сильное разрежение – это накладывало повышенные требования к материалу шланга и к механизму насоса.

Те же проблемы возникали при откачке «тяжелых» загрязненных вод, с большим количеством включений разного размера.

У погружных насосов этих проблем нет. Поэтому, несмотря на некоторое усложнение конструкции и повышенную цену, скважинные насосы оказались весьма востребованы – особенно с увеличением объемов частного домостроения.

В последнее время скважинные насосы значительно подешевели, но все равно вихревой или центробежный поверхностный насос стоит заметно дешевле аналогичного погружного.

Впрочем, у погружных насосов есть и другие достоинства, позволяющие конкурировать им с поверхностными даже на чистой воде и на небольших глубинах:

– работу погружных насосов не слышно с поверхности, они практически бесшумны;

– поскольку температура на большой глубине всегда выше 0, погружной насос способен работать зимой без дополнительного обогрева;

– у погружного насоса меньше риск работы «всухую» и, соответственно, поломки из-за перегрева.

А при откачке сточных вод и фекальных масс, при поднятии воды с больших глубин – у погружных насосов практически нет конкурентов.

Характеристики погружных насосов

Вид насоса.

Садовые насосы используются для организации полива и реже водоснабжения на садовых участках и в небольших частных домах. Забор воды осуществляется из скважин, колодцев, естественных и искусственных водоемов. Характеризуются невысокой ценой и средними возможностями.

Скважинные насосы предназначены для организации водоснабжения частных домов с забором воды из скважин и колодцев. Способны поднимать воду с большой глубины (до 100 м) и создавать на выходе значительное давление, обеспечивающее хороший напор на втором-третьем этажах и выше.

Но для организации водоснабжения частного дома одного насоса недостаточно. Как минимум, нужны еще гидроаккумулятор и реле давления. Такой комплект называется насосной станцией.

Дренажные насосы предназначены для откачки дренажных вод – грунтовых и поверхностных (ливневых или талых). Глубина подъема и создаваемый напор у таких насосов невысоки, зато они имеют высокую производительность и нетребовательны к чистоте воды.

Среди дренажных насосов выделяются бочковые, предназначенные для откачки воды из резервуаров. Чаще всего используются для организации ручного полива из бочек с дождевой водой. Телескопическая труба с крюком позволяет легко закрепить насос за край резервуара, выставив необходимую глубину, а автоматика отключит подачу воды при осушении бочки.

Фекальные насосы также являются разновидностью дренажных, «заточенных» под конкретную задачу – откачку сточных вод и фекальных масс.

Механизм насоса.

Вибрационные погружные насосы имеют самую простую среди всех насосов конструкцию. Вибрационный насос состоит из корпуса, мощного электромагнита и штока с клапаном, двигающегося под воздействием электромагнитной силы.

Такие насосы надежны, неприхотливы и недороги. Неудивительно, что у садоводов и дачников именно вибрационные насосы пользуются наибольшей популярностью. Но есть у них и недостатки – производительность их невысока, да и максимальная глубина погружения редко превышает 5 м. Кроме того, при работе они создают в водной среде сильную вибрацию, поднимая муть со дна и стенок колодцев и скважин. Поэтому для водоснабжения вибрационные насосы используются нечасто.

Вихревые и центробежные насосы имеют в составе электродвигатель, вращающий рабочее колесо.

У вихревых насосов вход и выход воды идет по касательной к колесу. Вращаясь, колесо захватывает жидкость из входного патрубка, проводит по кругу и выбрасывает в выходной.

Особенностью вихревого насоса является малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками, поэтому такая конструкция применяется только для чистой воды с минимумом механических включений. Даже малое содержание песка в перекачиваемой воде приводит к быстрому износу корпуса и лопаток насоса и к падению его производительности.

Вихревые насосы характеризуются высоким напором при небольшом расходе, поэтому они часто применяются для снабжения водой частных домов: расход в них невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на всех этажах здания. Правда, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.

У центробежных насосов вода поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается наружу под действием центробежной силы. Отличаются высокой производительностью.

Эта конструкция менее требовательна к чистоте воды, но напор у центробежных насосов обычно ниже, чем у вихревых. Центробежными являются практически все дренажные насосы. Многие скважинные насосы также имеют такую конструкцию и позволяют организовать водоснабжение, даже если вода из скважины идет с некоторым содержанием песка и глины.

Потребляемая мощность определяет производительность и напор насоса. Но два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении. Поэтому при выборе насоса следует руководствоваться другими параметрами, а мощность использовать для проверки честности производителя. Если в линейке схожих по прочим параметрам насосов какая-то модель имеет заметно меньшую мощность, то к ней следует отнестись с подозрением. Особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.

Производительность показывает, какой объем воды прокачивается насосом за определенное время. Требуемая производительность насоса зависит от множества других параметров: назначения насоса, глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д.

Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, исходя из того, что расход на полностью открытом водопроводном кране должен составлять минимум 10 л/мин.

Тогда, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса, можно получить ориентировочную производительность системы водоснабжения. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.

Для полива оценку требуемой производительности давать сложно, потому что расход на одном поливальном устройстве может составлять как менее литра в минуту (в небольших капельных системах), так и десятки литров в минуту (в дождевателях).

Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для работы большой капельной системы, одновременной работы одного-двух дождевателей или для ручного полива.

Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.

Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.

Имейте в виду, что паспортную производительность насос обеспечивает при нулевой высоте подъема. И для полива, и для водоснабжения, чем на большую высоту поднимается вода, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.

Максимальная глубина погружения определяет, на какое максимальное давление рассчитан насос, и как глубоко его можно опустить ниже поверхности воды.

При выборе скважинного или колодезного насоса ориентируйтесь на максимальный уровень грунтовых вод (обычно бывает весной). Учтите также, что многие насосы рекомендуется располагать на некотором расстоянии от дна (особенно – скважинные насосы с нижним забором).

Так, если глубина скважины 18 м, уровень воды весной находится в 2 м от поверхности, а насос вы планируете расположить в 50 см от дна, то максимальная глубина погружения насоса должна быть не менее 18-2-0,5 = 15,5 м.

Подъем воды определяет давление, создаваемое на выходе насоса, и показывает, на какую высоту насос способен поднять воду.

Параметр особенно важен для скважинных насосов и при организации водоснабжения – производительность насоса падает с каждым метром подъема, что при расчете обязательно надо учитывать.

Для ориентировочного расчета требуемого подъема воды используется следующая формула: H = 10P + ΔP + ΔH, где P –давление в верхней точке разбора (обычно 2,5-3 бара). ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между минимальным уровнем грунтовых вод и высотой самой верхней точки разбора. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.

Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10 м, вода в самое сухое время года находится на глубине 3 м, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3+0,1*10+9 = 40 м, с учетом запаса – 50 м.

Забор воды. Насосы с верхним забором удобны тем, что их зачастую можно ставить на дно колодца или скважины, снижая нагрузку на несущий трос, корпус насоса и трубопровод. Также у насосов с верхним забором ниже риск попадания донного ила и песка внутрь насоса. С другой стороны нижний, забор позволяет откачать больший объем воды – это может быть важным на скважинах с небольшим дебетом или при осушении резервуаров и затопленных помещений.

Но имейте в виду, что не всякий насос допускает работу без полного погружения. Многие скважинные насосы охлаждаются за счет внешней воды и при выходе корпуса из воды могут перегреться и выйти из строя.

Датчик сухого хода необходим для любого насоса, работающего в автоматическом режиме, особенно если объем откачиваемой жидкости ограничен (резервуары, помещения, колодцы и скважины с небольшим дебетом). Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него.

Допустимый диаметр твердых частиц. Перекачка воды с частицами большего диаметра может привести к износу элементов конструкции или к заклиниванию крыльчатки и выходу насоса из строя. Имейте в виду, что сервисные центры отказывают в гарантийном ремонте насосов, если при разборке неисправного насоса обнаруживаются твердые частицы размером больше допустимого.

С какой глубины может поднять воду погружной насос?Ссылка на основную публикацию