Насосы ЭЦВ 4-4 (обсадной Ду=4 дюйма, Q=4м3/ч)

Насосы ЭЦВ 4-4: технические характеристики, конструкция и область применения

Погружные электронасосные агрегаты типа ЭЦВ 4-4 представляют собой центробежные многосекционные насосы, предназначенные для подъема чистой холодной воды из артезианских скважин с внутренним диаметром обсадной колонны не менее 100 мм (4 дюйма). Маркировка «4-4» расшифровывается следующим образом: первая цифра «4» указывает на номинальный диаметр скважины (условный проход) в дюймах, а вторая «4» – на номинальную подачу (производительность) в м³/ч. Данные агрегаты являются ключевым оборудованием в системах автономного водоснабжения, орошения и водопонижения.

Конструктивные особенности и принцип работы

Агрегат ЭЦВ 4-4 состоит из трех основных частей, соединенных в единую вертикальную линию: верхнего электродвигателя, многосекционной насосной части и водозаборной сетки с обратным клапаном. Двигатель – асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, заполненный очищенной водой для охлаждения и смазки подшипников. Насосная часть включает последовательно соединенные рабочие колеса и направляющие аппараты, заключенные в секции. При вращении ротора двигателя крутящий момент через муфту передается на вал насоса. Рабочие колеса, вращаясь, создают центробежную силу, которая сообщает воде кинетическую энергию, преобразуемую в напорной части в давление. Количество секций напрямую определяет конечный напор агрегата.

• Электродвигатель ПЭДВ: Герметичный, водозаполненный, требует контроля чистоты заливной воды.
• Насосная часть: Секции изготавливаются из коррозионно-стойких материалов (латунь, нержавеющая сталь, полимерные композиты).
• Водозаборный узел: Сетчатый фильтр грубой очистки и обратный клапан, предотвращающий обратный слив воды и гидроудары при пуске.
• Кабель: Присоединенный герметичный кабель в резиновой или пластиковой оболочке, рассчитанный на длительную работу в воде.

Детальные технические характеристики

Основные параметры насосов ЭЦВ 4-4 стандартизированы, но могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и используемых материалов. Ключевой характеристикой является зависимость подачи (Q) от напора (H), описываемая рабочими кривыми насоса.

Таблица 1. Основные параметры насосов ЭЦВ 4-4

Параметр	Значение / Диапазон	Примечание
Номинальная подача (Q)	4 м³/ч	Оптимальная рабочая точка
Максимальная подача	до 6 м³/ч	При минимальном напоре
Номинальный напор на одну ступень	Зависит от модели, ~3.5 – 6 м	Определяет количество секций
Полный развиваемый напор (H)	От 20 до 200+ метров	Регулируется количеством ступеней
Мощность электродвигателя (P)	От 0.75 до 10 кВт и более	Зависит от модификации (ЭЦВ 4-4-50, 4-4-125 и т.д.)
Напряжение питания	~380 В, 50 Гц	Трехфазное
Диаметр скважины (мин.)	100 мм (4 дюйма)	Для безаварийного монтажа/демонтажа
Допустимая температура воды	от +1 до +35 °C	Холодная вода
Содержание механических примесей	не более 0.01% (100 г/м³)	Размер частиц до 0.1 мм
Максимальная глубина погружения	До 300 метров	Ограничено прочностью материала и давлением

Маркировка, например, ЭЦВ 4-4-75-45 расшифровывается: Электропогружной, Центробежный, для Воды, Диаметр 4 дюйма, Подача 4 м³/ч, Напор 75 м, Двигатель мощностью 45 кВт (или 4.5 кВт, требуется уточнение по каталогу).

Подбор и монтаж агрегата

Корректный подбор насоса ЭЦВ 4-4 требует точного знания гидрогеологических условий и параметров системы водоснабжения.

• Определение требуемого расхода (Q): Суммируется потребление всех точек водоразбора с учетом коэффициента одновременности.
• Расчет требуемого напора (H): H = H_гео + H_пот + H_св + H_нап, где:
  • H_гео – геодезическая высота подъема (от динамического уровня воды в скважине до самой высокой точки водоразбора).
  • H_пот – потери напора в трубопроводе (зависят от длины, диаметра, материала труб и расхода).
  • H_св – требуемый свободный напор в конечной точке (обычно 2-3 атм или 20-30 м).
  • H_нап – запас на износ (около 10%).
• Выбор модификации: По графикам рабочих характеристик (Q-H кривым) выбирается модель, рабочая точка которой (пересечение требуемых Q и H) находится в зоне максимального КПД.

Монтаж осуществляется на оголовке скважины с использованием страховочного троса из нержавеющей стали, напорного трубопровода (полиэтилен низкого давления ПНД или сталь) и герметизированного кабельного ввода. Агрегат должен быть полностью погружен в воду, при этом его расположение – не менее 1-3 метров над дном скважины и не ниже динамического уровня при работе.

Эксплуатация, неисправности и обслуживание

Для обеспечения долговечности насоса ЭЦВ 4-4 обязательна комплектация системой автоматики (реле давления, частотный преобразователь, защита от «сухого хода»). Запрещена работа при пониженном напряжении в сети и с закрытой задвижкой на напорном трубопроводе.

Таблица 2. Типовые неисправности и их причины

Неисправность	Возможные причины	Методы диагностики и устранения
Насос не запускается, нет подачи воды	Отсутствие питания, обрыв фазы, срабатывание защиты, заклинивание рабочего колеса.	Проверить напряжение, сопротивление изоляции обмоток, механическую часть вручную (после извлечения).
Снижение производительности (малый напор и подача)	Износ рабочих колес и направляющих аппаратов, засорение фильтра, частичное запесочивание.	Контроль давления и тока двигателя. Извлечение и ревизия насосной части.
Повышенное энергопотребление, перегрев	Механическое заклинивание, работа вне рабочей зоны, повышенное содержание песка, неисправность двигателя.	Измерение тока нагрузки, сравнение с паспортными значениями. Анализ воды на абразив.
Частые отключения по защите от «сухого хода»	Падение динамического уровня ниже водозабора, разгерметизация всасывающей линии.	Замер динамического уровня, проверка целостности колонны и соединений.

Сравнение с аналогами и выбор материалов

В сравнении с вихревыми или винтовыми скважинными насосами, ЭЦВ обеспечивает более высокий КПД при больших глубинах и расходах. Основное отличие от насосов типа ЭЦВ 6 – в диаметре и, как следствие, в максимально возможной производительности. ЭЦВ 4-4 является оптимальным для стандартных 4-дюймовых скважин.

Критически важен выбор материала проточной части:

• Пластик (полимер): Коррозионная стойкость, низкая цена, подходит для слабоминерализованных вод. Ограниченная стойкость к абразиву.
• Нержавеющая сталь (AISI 304/316): Универсальный вариант, хорошая устойчивость к коррозии и износу.
• Латунь: Высокая стойкость к коррозии и кавитации, но высокая стоимость и больший вес.

Выбор зависит от агрессивности и абразивности перекачиваемой среды.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какой минимальный диаметр скважины для ЭЦВ 4-4?

Минимальный внутренний диаметр обсадной трубы – 100 мм (4 дюйма). Для беспроблемного монтажа и обеспечения водяного охлаждения двигателя рекомендуется диаметр 110-115 мм.

2. Можно ли использовать насос ЭЦВ 4-4 в колодце?

Технически возможно, но экономически и конструктивно нецелесообразно. Для колодцев применяются более дешевые и удобные в обслуживании поверхностные насосы или специальные колодезные погружные модели с опорой на дно.

3. Как часто нужно обслуживать насос?

Плановое техническое обслуживание (контроль тока, давления, проверка автоматики) – ежеквартально. Капитальный ремонт (разборка, замена изношенных деталей) проводится по результатам мониторинга параметров или при снижении производительности на 15-20% от номинала. Средний срок непрерывной работы до ревизии – 2-5 лет в зависимости от условий.

4. Что означает «водозаполненный двигатель» и требует ли он замены масла?

В отличие от маслозаполненных моделей, полость двигателя ПЭДВ заполняется чистой дистиллированной или деионизированной водой. Это исключает риск загрязнения водоносного горизонта в случае разгерметизации. «Масло» в таком двигателе отсутствует, замене подлежит только водяная смесь, которая служит смазкой для подшипников скольжения.

5. Как подобрать кабель для питания насоса?

Применяется только специальный водостойкий кабель (например, КВВ, КВВ-П, или импортные аналоги). Сечение жил выбирается исходя из мощности двигателя, длины линии и падения напряжения (не более 5%). Для стандартных мощностей до 3 кВт и глубины до 100 м обычно достаточно кабеля 3х1.5 мм², но окончательный расчет обязателен.

6. Почему насос выдает давление меньше паспортного?

Основные причины: работа в режиме повышенной подачи (смещение рабочей точки), износ рабочих колес, засорение фильтра или части напорного трубопровода, несоответствие фактического напряжения сети номинальному, утечка в системе.

7. Какая автоматика защиты необходима для ЭЦВ 4-4?

Минимальный комплект: пускатель с тепловой защитой, реле давления, реле контроля уровня (поплавковый или электродный датчик) или реле защиты от «сухого хода». Оптимальное решение – частотный преобразователь со встроенными защитами, обеспечивающий плавный пуск и поддержание постоянного давления.