Насосы ЭЦВ 5 дюймов
Насосы ЭЦВ 5 дюймов: конструкция, технические характеристики и область применения
Насосы типа ЭЦВ (электроцентробежный водяной) с условным диаметром 5 дюймов (125 мм) представляют собой погружные многосекционные агрегаты, предназначенные для подъема воды из артезианских скважин с внутренним диаметром обсадной колонны от 130 мм и более. Данное оборудование является ключевым элементом систем водоснабжения, орошения и водоотлива в промышленном, сельскохозяйственном и коммунальном секторах. Основное назначение – подъем чистой холодной воды (до +25°C) с содержанием твердых механических включений не более 0.01% по массе и размером частиц до 0.1 мм, водородным показателем pH 6.5-8.5.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция насоса ЭЦВ является модульной и включает три основных блока: собственно насосную часть, электродвигатель и систему защиты. Насосная часть состоит из последовательно соединенных секций, каждая из которых включает рабочее колесо, направляющий аппарат и вал. Количество секций определяет конечный напор агрегата. Вращение от электродвигателя через систему валов передается на рабочие колеса, которые сообщают воде кинетическую энергию, преобразуемую в напорной части в давление. Всасывание воды происходит через сетчатый фильтр, расположенный в верхней части насосного блока.
Электродвигатель – асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, специально предназначенный для работы в погружном состоянии. Он заполнен очищенной водой, которая служит смазкой для подшипников и охлаждающей средой. Для предотвращения попадания в полость двигателя абразивных частиц и воды из скважины используется многоступенчатая система торцевых уплотнений (сальников). К верхней части двигателя крепится герметичный кабельный ввод, через который подается питание по погружному кабелю. Стандартное напряжение питания – 380 В, частотой 50 Гц.
Маркировка и типоразмерный ряд
Маркировка насосов ЭЦВ расшифровывается следующим образом: ЭЦВ X—Y—Z, где:
- ЭЦВ – электроцентробежный водяной.
- X – номинальная подача (м³/ч).
- Y – номинальный напор (м).
- Z – условный диаметр скважины (в дюймах). Для рассматриваемой группы это цифра 5.
- Промышленное и коммунальное водоснабжение: Забор воды из глубоких артезианских скважин для снабжения населенных пунктов, промышленных предприятий, котельных.
- Сельское хозяйство: Организация полива и орошения сельскохозяйственных угодий, водоснабжение животноводческих комплексов.
- Водопонижение и водоотлив: Откачка воды из котлованов, дренажных коллекторов, шахтных стволов (при условии соответствия воды требованиям по чистоте).
- Системы пожаротушения: В качестве основного или резервного источника воды в противопожарных системах.
- Сборка агрегата: соединение насосной части с двигателем, герметизация кабельного ввода, крепление кабеля к напорной трубе и тросу хомутами.
- Аккуратное опускание насоса в скважину без рывков, избегая ударов о стенки обсадной колонны.
- Фиксация троса на оголовке скважины, подключение напорного трубопровода и электропитания через влагозащищенную коробку или клеммник.
- Проверка сопротивления изоляции электродвигателя и кабеля перед первым пуском.
- Снижение производительности или напора: Износ рабочих колес и направляющих аппаратов, засорение фильтра или проточных частей, повреждение напорного трубопровода.
- Повышенное потребление тока (перегрузка): Запесочивание насоса, механическое заклинивание, несоответствие напряжения в сети номинальному, повышенная плотность перекачиваемой жидкости.
- Срабатывание защиты от «сухого хода» или работа с повышенной вибрацией: Падение уровня воды в скважине ниже допустимого, кавитация, разбалансировка ротора.
- Отказ электродвигателя: Пробой изоляции обмоток из-за старения, механического повреждения кабеля или попадания шлама в уплотнения, межвитковое замыкание.
Пример: ЭЦВ 10-63-5 – насос с подачей 10 м³/ч, напором 63 м, для скважин диаметром от 5 дюймов (125 мм).
Типоразмерный ряд 5-дюймовых насосов ЭЦВ охватывает широкий диапазон рабочих параметров. Основные модели и их характеристики представлены в таблице.
| Модель | Подача, Q (м³/ч) | Напор, H (м) | Мощность двигателя, N (кВт) | Диаметр корпуса, мм | Макс. содержание песка, г/л |
|---|---|---|---|---|---|
| ЭЦВ 4-16-5 | 4 | 16 | 0.75 | 114 | 1.5 |
| ЭЦВ 6-10-5 | 6 | 10 | 0.55 | 114 | 1.5 |
| ЭЦВ 8-40-5 | 8 | 40 | 2.2 | 114 | 1.0 |
| ЭЦВ 10-63-5 | 10 | 63 | 4.0 | 114 | 1.0 |
| ЭЦВ 16-80-5 | 16 | 80 | 7.5 | 114 | 0.5 |
| ЭЦВ 25-105-5 | 25 | 105 | 15.0 | 114 | 0.25 |
| ЭЦВ 40-130-5 | 40 | 130 | 22.0 | 114 | 0.15 |
Область применения и условия эксплуатации
Насосы ЭЦВ 5″ применяются в следующих основных сферах:
Критически важные условия эксплуатации: Насос должен быть постоянно погружен в воду. Уровень воды над приемным патрубком насоса должен быть не менее 3-5 метров для обеспечения эффективного охлаждения электродвигателя. Запрещается работа на закрытую задвижку. Пуск и остановка должны осуществляться плавно, с помощью соответствующих устройств управления (частотных преобразователей, мягких пускателей).
Подбор насоса и требования к скважине
Корректный подбор насоса ЭЦВ требует анализа паспортных данных скважины: динамического и статического уровней воды, дебита (производительности), внутреннего диаметра обсадных труб. Напор агрегата рассчитывается как сумма геодезической высоты подъема (от динамического уровня до точки сброса), потерь напора в горизонтальных участках трубопровода и требуемого свободного напора в конечной точке. Подача насоса не должна превышать дебит скважины более чем на 15-20%, чтобы избежать работы в режиме «сухого хода» и запесочивания.
Для скважин диаметром 130-150 мм применяются стандартные 5-дюймовые модели (диаметр корпуса 114 мм). Минимальный зазор между корпусом насоса и стенкой обсадной трубы должен составлять не менее 8-10 мм для обеспечения свободного протока воды для охлаждения двигателя.
Комплектация и монтаж
Стандартная комплектация насоса включает: насосный агрегат в сборе, погружной электродвигатель, кабель (обычно длиной от 30 до 100 м, в зависимости от модели), трос для подвески (стальной оцинкованный или из нержавеющей стали), оголовок скважины, паспорт и руководство по эксплуатации. Монтаж должен выполняться квалифицированным персоналом с использованием специального оборудования. Основные этапы:
Техническое обслуживание и типовые неисправности
Плановое техническое обслуживание включает регулярный контроль рабочих параметров (силы тока, напряжения, производительности), визуальный осмотр наземного оборудования. Основные неисправности и их причины:
Ремонт, как правило, требует подъема агрегата на поверхность и его разборки в специализированной мастерской.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ЭЦВ от насосов типа Водолей или Grundfos?
ЭЦВ – это отечественная конструкция с водонаполненным двигателем, требующим контроля чистоты заливной воды. Импортные и некоторые современные российские аналоги (как Grundfos SQ) часто используют двигатели, заполненные специальным маслом или термостойким синтетическим составом, что может повышать надежность уплотнений. Конструкция ЭЦВ, как правило, более ремонтопригодна и адаптирована к сложным условиям (повышенное содержание песка), но может уступать в энергоэффективности и компактности.
Какой кабель необходим для подключения ЭЦВ?
Применяется специальный погружной кабель марки КПВ или КПВЭ (с этилен-пропиленовой изоляцией), сечение которого выбирается в соответствии с мощностью двигателя и длиной линии (с учетом падения напряжения). Для двигателей мощностью до 5.5 кВт обычно достаточно кабеля 3х1.5 мм², для 7.5-15 кВт – 3х2.5 мм². Кабель должен быть надежно прикреплен к напорной трубе.
Можно ли использовать ЭЦВ для скважины с малым дебитом?
Да, но с обязательной комплектацией системой автоматики с защитой от «сухого хода» (например, реле уровня или датчиком потока) и, желательно, с применением частотного преобразователя для регулирования производительности. Рекомендуется выбирать модель с подачей на 20-30% меньше дебита скважины.
Как часто нужно проводить обслуживание насоса?
При перекачке чистой воды плановый осмотр и контроль параметров – 1 раз в 3-6 месяцев. Подъем и полную диагностику агрегата рекомендуется проводить не реже 1 раза в 2-3 года, даже при отсутствии видимых проблем, для оценки состояния изношенных узлов (уплотнений, подшипников).
Что делать, если насос застрял в скважине?
Запрещено прилагать чрезмерные усилия для подъема. Необходимо попытаться осторожно расшатать колонну труб, вращая ее в обе стороны. Если причина – заиливание или запесочивание, рекомендуется попробовать промыть скважину, подавая воду под давлением в затрубное пространство. Данные работы должны выполнять специалисты с применением соответствующего оборудования.
Какое масло заливается в двигатель ЭЦВ?
В стандартные водонаполненные двигатели ЭЦВ масло не заливается. Полость двигателя заполняется чистой дистиллированной или питьевой водой. Существуют модификации двигателей с масляным заполнением (например, ЭЦВМ), в которые заливается специальное трансформаторное или турбинное масло.
Заключение
Насосы типа ЭЦВ 5 дюймов остаются востребованным и надежным решением для организации водоснабжения из глубоких скважин малого и среднего диаметра. Их ключевые преимущества – высокая ремонтопригодность, адаптивность к российским условиям эксплуатации, модульная конструкция, позволяющая гибко формировать необходимые напорно-расходные характеристики. Успешная и долговременная работа агрегата напрямую зависит от корректного подбора модели под параметры скважины, профессионального монтажа и соблюдения регламентов технической эксплуатации, включая защиту от работы в нештатных режимах.