Насосы 2ЭЦВ

Насосы типа 2ЭЦВ: конструкция, принцип действия и область применения

Насосы типа 2ЭЦВ (электроцентробежный водоподъемный) представляют собой погружные многосекционные агрегаты, предназначенные для подъема пресной воды из буровых скважин. Данное оборудование является специализированным и находит применение в системах водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий, сельского хозяйства, а также для орошения и осушения территорий. Конструкция насоса 2ЭЦВ является модульной, что позволяет собирать агрегаты с требуемыми параметрами напора и подачи из стандартных элементов.

Конструктивные особенности насосов 2ЭЦВ

Агрегат 2ЭЦВ представляет собой моноблочную вертикальную конструкцию, состоящую из трех основных частей, соединенных фланцами: погружного электродвигателя (ПЭД), гидравлической части (насосных секций) и водоподъемной колонны с кабелем.

• Погружной электродвигатель (ПЭД): Асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, заполненный очищенной водой или специальной жидкостью. Двигатель маслонаполненного типа (маркировка ПЭДВ) или водонаполненного (ПЭДВ). Имеет встроенную систему защиты от перегрева и сухого хода. Вал двигателя соединен с валом насоса через резино-металлическую шарнирную муфту, компенсирующую возможные misalignment.
• Гидравлическая часть: Состоит из последовательно соединенных рабочих ступеней (секций), количество которых определяет конечный напор агрегата. Каждая ступень включает в себя центробежное рабочее колесо, направляющий аппарат и диффузор. Секции собираются в пакет на общем вертикальном валу. Материал проточной части (колеса, диффузоры) зависит от агрессивности перекачиваемой среды и может быть: для пресной воды – литье из чугуна СЧ20 или полимерных материалов; для слабоагрессивных сред – нержавеющие стали типа 08Х18Н10Т или 08Х14НДЛ.
• Входная сетка: Устанавливается на всасывающем патрубке насоса и служит для грубой механической фильтрации воды и защиты от попадания крупных абразивных частиц.
• Водоподъемная колонна: Набор штанг (труб) с соединительными муфтами, по которым транспортируется вода на поверхность. Диаметр колонны определяет пропускную способность и должен соответствовать наружному диаметру насоса для обеспечения необходимого зазора в скважине.
• Кабель: Специальный погружной кабель марки КПБК или КВВ с гидроизоляцией, рассчитанный на длительную работу под давлением в водной среде. Крепится хомутами к водоподъемной колонне.

Принцип работы и технические характеристики

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии, сообщаемой жидкости рабочими колесами, в энергию давления. Вращение от вала электродвигателя передается на вал насоса, на котором закреплены рабочие колеса. Захватывая жидкость, колеса отбрасывают ее к периферии, где в направляющем аппарате и диффузоре происходит преобразование скорости в давление. Проходя последовательно через все ступени, жидкость на выходе из насоса приобретает требуемый напор.

Основные технические параметры насосов 2ЭЦВ стандартизированы и определяются маркировкой. Например, агрегат 2ЭЦВ-10-63-100 расшифровывается следующим образом:

• 2 – порядковый номер модификации (установочный размер).
• ЭЦВ – электроцентробежный водоподъемный.
• 10 – номинальная подача, м³/ч.
• 63 – номинальный напор, м.
• 100 – условный диаметр скважины (обсадной колонны), мм.

Диапазон основных эксплуатационных характеристик для различных модификаций представлен в таблице:

Модификация (пример)	Подача (Q), м³/ч	Напор (H), м	Мощность двигателя (N), кВт	Диаметр скважины, мм	Макс. содержание мех. примесей, г/л	Температура воды, °C
2ЭЦВ-6-10-80	6	10 — 100	1.5 — 7.5	80	0.01 (до 0,1% по массе)	+1 … +35
2ЭЦВ-10-63-100	10	25 — 200	4 — 22	100
2ЭЦВ-16-50-125	16	25 — 250	5.5 — 37	125
2ЭЦВ-25-40-150	25	25 — 250	7.5 — 55	150

Область применения и условия эксплуатации

Насосы 2ЭЦВ предназначены для работы в артезианских и буровых скважинах с пресной водой, соответствующей следующим требованиям:

• Вода химически неагрессивная, без свободных газов.
• Содержание механических примесей (песка) не более 0,01% по массе (0,1 г/л).
• Температура перекачиваемой жидкости от +1°C до +35°C.
• Значение pH в пределах 6.5 — 8.5.
• Общая минерализация (сухой остаток) не более 1500 мг/л.
• Установка насоса осуществляется на глубине не менее 1 метра от динамического уровня воды в скважине и не менее 3 метров от фильтровой части обсадной колонны.

Комплектация и монтаж

Стандартная комплектация агрегата 2ЭЦВ включает: насосный блок (собранные секции), погружной электродвигатель, водоподъемные трубы в необходимом количестве, погружной кабель, комплект монтажно-эксплуатационной документации. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с соблюдением строгих правил:

• Проверка диаметра и прямолинейности скважины.
• Очистка скважины от песка и ила.
• Сборка колонны с герметизацией резьбовых соединений и надежным креплением кабеля.
• Плавный спуск агрегата без ударов и резких движений.
• Фиксация агрегата на устье скважины с помощью монтажной головки или оголовка.
• Подключение через станцию управления (шкаф управления) с необходимыми защитами (от токов КЗ, перегрузки, «сухого хода», перекоса фаз).

Особенности технического обслуживания и ремонта

Эксплуатация насосов 2ЭЦВ требует регулярного контроля параметров: тока потребления, напряжения, дебита скважины и уровня воды. Основные неисправности и их причины:

• Снижение подачи и напора: Износ рабочих колес и диффузоров, засорение входной сетки или фильтра скважины, падение уровня воды.
• Повышенное потребление тока (перегрузка): Запесочивание насоса, повышенная вязкость жидкости, механическое заклинивание.
• Вибрация и шум: Износ подшипниковых узлов (втулок), нарушение балансировки ротора, работа в зоне кавитации.
• Отключение по защите: Срабатывание тепловой защиты двигателя из-за перегрузки или ухудшения условий охлаждения.

Ремонт заключается в подъеме агрегата на поверхность, полной разборке, дефектовке, замене изношенных элементов (колес, втулок, уплотнений), балансировке ротора и последующей сборке. Критически важно использовать оригинальные или сертифицированные запасные части для сохранения характеристик и надежности.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается 2ЭЦВ от насосов типа ЭЦВ?

Насосы 2ЭЦВ являются дальнейшим развитием серии ЭЦВ. Основные отличия заключаются в улучшенных материалах проточной части (шире применение полимеров и коррозионно-стойких сплавов), модернизированной конструкции узлов (муфт, подшипников скольжения), а также в расширении диапазона рабочих параметров при тех же габаритных размерах. Это, как правило, более современные и эффективные модели.

Как подобрать насос 2ЭЦВ для конкретной скважины?

Подбор осуществляется на основе паспортных данных скважины: статического и динамического уровней воды, дебита (производительности), диаметра обсадной колонны. Напор насоса рассчитывается как сумма глубины погружения (до динамического уровня), высоты подъема до точки водоразбора, потерь напора в трубопроводе и требуемого свободного напора в системе. Подача насоса не должна превышать дебит скважины более чем на 15-20%.

Почему насос может выйти из строя из-за песка, даже если его содержание в норме?

Даже при формальном соответствии содержания песка паспортным нормам (0,01%), длительная работа в условиях постоянного присутствия абразива приводит к прогрессирующему износу рабочих колес и диффузоров. Особенно опасны для насоса режимы частых пусков/остановок в запесоченной скважине, а также работа при частичном погружении, когда происходит подсос песка со дна.

Какая система управления необходима для насоса 2ЭЦВ?

Обязательно применение специализированного шкафа управления погружным электродвигателем. Он должен обеспечивать: плавный пуск (или хотя бы прямое включение через соответствующий контактор), защиту от короткого замыкания (автоматический выключатель), защиту от перегрузки (тепловое реле), защиту от «сухого хода» (контроль тока или уровня), защиту от перекоса и чередования фаз. Для автоматизации системы могут добавляться реле давления или поплавковые выключатели.

Можно ли использовать насос 2ЭЦВ для перекачивания других жидкостей, кроме воды?

Нет, стандартное исполнение насосов 2ЭЦВ рассчитано исключительно на пресную воду. Для перекачивания агрессивных сред (щелочей, кислот, морской воды), жидкостей с повышенной вязкостью или высокой температурой требуется специальное исполнение, которое оговаривается при заказе и предполагает использование соответствующих материалов (нержавеющие стали, спецполимеры) и конструктивных решений.

Какова средняя наработка на отказ насосов 2ЭЦВ?

При соблюдении всех условий эксплуатации (чистота воды, правильный подбор, стабильное электропитание, отсутствие частых пусков) ресурс насосов 2ЭЦВ до первого капитального ремонта может составлять от 15 000 до 25 000 часов непрерывной работы. Ключевым фактором, снижающим ресурс, является абразивный износ от механических примесей.

Заключение

Насосы типа 2ЭЦВ остаются надежным и проверенным решением для организации водоснабжения из скважин в промышленном и коммунальном секторе. Их модульная конструкция обеспечивает гибкость в подборе необходимых параметров, а специализированное исполнение гарантирует длительную работу в условиях погружения. Успешная эксплуатация напрямую зависит от корректного подбора агрегата под параметры скважины, квалифицированного монтажа и использования рекомендованных систем защиты и управления. Соблюдение регламентов технического обслуживания и применение соответствующих материалов для ремонта являются обязательными условиями для достижения заявленного производителем срока службы оборудования.