Насосы ЭЦВ 8 дюймов
Насосы ЭЦВ 8 дюймов: технические характеристики, конструкция и область применения
Насосы типа ЭЦВ (электроцентробежный водяной) с условным диаметром 8 дюймов (200 мм) представляют собой погружные многосекционные агрегаты, предназначенные для подъема воды из артезианских скважин с внутренним диаметром обсадной колонны от 219 мм и более. Они являются ключевым оборудованием в системах промышленного, сельскохозяйственного и коммунального водоснабжения, где требуется надежная подача больших объемов воды со значительных глубин. Агрегат состоит из двух основных частей: многоступенчатого центробежного насоса и погружного электродвигателя, соединенных муфтой. Двигатель располагается в нижней части сосуда и охлаждается потоком поднимаемой воды.
Конструктивные особенности и принцип работы
Конструкция насоса ЭЦВ 8-го диаметра является модульной, что позволяет набирать необходимое количество ступеней для достижения требуемого напора. Основные узлы агрегата:
- Входная сетка: Предохраняет рабочие колеса от попадания крупных абразивных частиц.
- Насосная часть: Состоит из вала, комплекта рабочих колес и направляющих аппаратов, размещенных в секциях (корпусах). Материал проточной части (колеса и аппараты) определяется химическим составом воды: для пресной воды используется полимер, для агрессивных сред – нержавеющая сталь.
- Погружной электродвигатель (ПЭД): Асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, заполненный очищенной водой или специальным маслом. Имеет встроенную систему гидрозащиты (двойной механический торцевой сальник) для предотвращения попадания перекачиваемой жидкости в полость двигателя.
- Кабель и герметичный ввод: Водопогружной кабель с гидроизоляцией, обеспечивающий электропитание двигателя. Гермоввод обеспечивает надежное уплотнение места входа кабеля в верхнюю крышку двигателя.
- Трубная головка и обратный клапан: Устанавливаются в верхней части насоса. Обратный клапан предотвращает обратный ток воды и проворот агрегата в обратную сторону при остановке.
- ЭЦВ – электроцентробежный водяной.
- 8 – условный диаметр агрегата в дюймах (номинальный диаметр скважины).
- Первая цифра после дефиса – номинальная подача (м³/ч), деленная на 10.
- Вторая цифра – номинальный напор (м), деленный на 100.
- Третья цифра (буква) – модификация или материал исполнения (например, «У» – для умеренного климата, «УХЛ»; «Н» – с проточной частью из нержавеющей стали).
- Дебит скважины: Подача насоса не должна превышать дебит скважины. Рекомендуется выбирать подачу на 10-15% меньше эксплуатационного дебита.
- Динамический и статический уровень воды: Определяют глубину погружения агрегата. Насос должен быть установлен ниже динамического уровня, обычно не менее чем на 5-10 метров, и не ближе 3-5 метров к фильтровой части скважины.
- Требуемый напор: Сумма геодезической высоты подъема, потерь в трубопроводе и требуемого давления в конечной точке.
- Качество воды: Содержание песка (не более 0.01% массовой доли, размер частиц до 0.2 мм), температура (не более +25°С для стандартных моделей), агрессивность (pH 6.5-8.5). При повышенной абразивности или агрессивности применяются исполнения с износостойкими материалами.
- Диаметр обсадной колонны: Зазор между корпусом насоса (200 мм) и стенкой обсадной трубы должен быть достаточным для охлаждения двигателя (не менее 7-10 мм).
- Высокий КПД, особенно в сравнении с вихревыми или шнековыми насосами.
- Возможность создания высокого напора за счет увеличения количества ступеней.
- Относительно низкий уровень шума и вибрации.
- Надежность и длительный срок службы при работе в номинальных условиях.
- Унификация и ремонтопригодность конструкции.
- Чувствительность к работе «на сухую» и перегреву двигателя.
- Чувствительность к наличию абразивных механических примесей.
- Сложность монтажа и демонтажа, особенно с больших глубин.
- Требовательность к квалификации персонала при обслуживании.
Принцип работы основан на преобразовании центробежной силы, создаваемой вращающимися рабочими колесами, в давление. Вода последовательно проходит через колеса каждой ступени, при этом ее давление (напор) увеличивается. Суммарный напор агрегата равен сумме напоров всех его ступеней.
Маркировка и основные технические параметры
Маркировка насосов ЭЦВ расшифровывается следующим образом: ЭЦВ 8-Х-Х-Х.
Пример: ЭЦВ 8-40-110-У – насос 8 дюймов, подача 40 м³/ч, напор 110 м, исполнение для умеренного климата.
Таблица 1. Основные технические характеристики насосов ЭЦВ 8 дюймов (типовой ряд)
| Модель (пример) | Подача (Q), м³/ч | Напор (H), м | Мощность двигателя (N), кВт | Количество ступеней | Макс. диаметр скважины, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| ЭЦВ 8-25-70 | 25 | 70 | 7.5-11 | 5-7 | 219 |
| ЭЦВ 8-40-110 | 40 | 110 | 18.5-22 | 8-10 | 219 |
| ЭЦВ 8-63-80 | 63 | 80 | 22-30 | 6-8 | 250 |
| ЭЦВ 8-100-65 | 100 | 65 | 30-37 | 5-6 | 250 |
| ЭЦВ 8-160-100 | 160 | 100 | 75-90 | 6-8 | 273 |
Критерии выбора и условия эксплуатации
Выбор конкретной модели ЭЦВ 8 определяется гидрогеологическими условиями и параметрами системы водоснабжения. Ключевые факторы:
Таблица 2. Зависимость материала исполнения от характеристик воды
| Характеристика воды | Рекомендуемый материал проточной части | Маркировка/Примечание |
|---|---|---|
| Пресная, маломинерализованная (до 1000 мг/л), без абразива | Полимер (поликарбонат, полиформальдегид) | Стандартное исполнение |
| Повышенное содержание хлоридов, сульфатов, агрессивная среда (pH вне диапазона 6.5-8.5) | Нержавеющая сталь (марки 3Х13, 4Х13, AISI 304) | Исполнение «Н» (например, ЭЦВ 8-40-110-Н) |
| Повышенное содержание песка (до 0.05%) | Износостойкий полимер или сталь с износостойким покрытием | Специальное исполнение, требует согласования с производителем |
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж осуществляется на напорную трубу (полиэтиленовую, стальную или из НПВХ), которая опускается в скважину вместе с агрегатом. К насосу крепится страховочный трос и электрокабель, который фиксируется хомутами к трубе с шагом 2-3 метра. Обязательна установка обратного клапана и задвижки на устье скважины. Пусконаладочные работы включают проверку сопротивления изоляции, правильности направления вращения (фазировки) и пробный пуск с контролем рабочих параметров (ток, давление, вибрация).
Эксплуатация требует контроля за токовой нагрузкой (не должна превышать номинальную), периодической проверки дебита скважины и динамического уровня. Техническое обслуживание включает регулярный подъем агрегата для осмотра и замены изношенных деталей (рабочих колес, подшипников, сальников). Регламентный срок непрерывной работы до планового осмотра составляет, как правило, 8-12 тысяч часов и зависит от условий эксплуатации.
Преимущества и недостатки насосов типа ЭЦВ 8
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как определить, что насос ЭЦВ подобран правильно для скважины?
Правильный подбор подтверждается стабильной работой в течение длительного времени: ток двигателя близок к номинальному, но не превышает его; динамический уровень в скважине стабилизируется и не опускается ниже всасывающего патрубка насоса; отсутствуют частые срабатывания защиты. Рекомендуется строить рабочие характеристики скважины и насоса на одном графике, точка их пересечения должна находиться в зоне оптимального КПД насоса.
Что делать, если ток потребления насоса выше номинального?
Повышенный ток указывает на перегрузку. Возможные причины: завышенная плотность или вязкость перекачиваемой жидкости; запесочивание скважины и насоса; повышенное содержание твердых частиц; механическое заклинивание; неправильная фазировка (при этом ток будет повышен, а напор резко снижен). Необходима остановка, подъем агрегата и диагностика.
Чем отличается исполнение «У» от «УХЛ» в маркировке?
Исполнение «У» предназначено для эксплуатации в макроклиматическом районе с умеренным климатом при температуре перекачиваемой воды от +1°С до +25°С и окружающей среды от +1°С до +40°С. Исполнение «УХЛ» (умеренный и холодный климат) рассчитано на работу при температуре окружающей среды до -60°С на поверхности, но температура воды в скважине остается положительной. Это касается в основном условий хранения, транспортировки и работы наземного оборудования.
Как часто необходимо проводить техническое обслуживание насоса ЭЦВ?
Плановый осмотр и профилактический ремонт рекомендуется проводить каждые 8-10 тысяч часов наработки. При работе в воде с повышенным содержанием песка (на пределе допуска) интервал сокращается до 3-5 тысяч часов. Внеплановое обслуживание требуется при заметном падении производительности, росте вибрации или тока.
Можно ли использовать насос ЭЦВ 8-40-110 для скважины диаметром 200 мм?
Нет, категорически не рекомендуется. Наружный диаметр корпуса насоса 8 дюймов составляет 200 мм. Для обеспечения эффективного охлаждения электродвигателя минимальный рекомендуемый зазор между корпусом насоса и обсадной трубой составляет 7-10 мм. Следовательно, минимальный внутренний диаметр обсадной колонны должен быть 219 мм (стандартная труба). Установка в скважину 200 мм приведет к перегреву и быстрому выходу двигателя из строя.
Какая защита необходима для электродвигателя насоса ЭЦВ?
Обязательно применение комплекта защитной автоматики, включающей: устройство защитного отключения (УЗО) или дифференциальный автомат; максимальную токовую защиту (тепловое реле или цифровая защита в частотном преобразователе); защиту от «сухого хода» по минимальному току или датчику уровня; контроль изоляции. Оптимальным решением является использование шкафа управления с частотным преобразователем, который обеспечивает плавный пуск и расширенный набор защитных функций.