Насосы ЭЦВ Ливгидромаш

Насосы ЭЦВ производства «Ливгидромаш»: технические характеристики, конструктивные особенности и область применения

Насосы типа ЭЦВ (электроцентробежные водоподъемные) производства завода «Ливгидромаш» представляют собой погружные многосекционные агрегаты, предназначенные для подъема пресной воды из буровых скважин диаметром от 100 мм и более. Основная сфера применения – обеспечение водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий, сельскохозяйственных объектов, а также орошение и осушение. Агрегаты ЭЦВ работают в вертикальном положении, полностью погруженными в воду, что исключает необходимость в заливке перед пуском и обеспечивает устойчивую работу при правильном подборе.

Конструкция и принцип действия насосов ЭЦВ

Агрегат ЭЦВ является моноблочным устройством, объединяющим в себе многоступенчатый центробежный насос, асинхронный электродвигатель с водяным заполнением и системой защиты. Все компоненты соединены фланцами в единый вал.

• Насосная часть: Состоит из последовательно соединенных рабочих ступеней, количество которых определяет напор агрегата. Каждая ступень включает в себя направляющий аппарат и рабочее колесо центробежного типа, закрепленное на общем вертикальном валу. Материалы проточной части – износостойкие чугуны (СЧ20, СЧ25) или нержавеющие стали (2Х13, 3Х13) для агрессивных сред.
• Погружной электродвигатель (ПЭДВ): Асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, специального исполнения для работы в погруженном состоянии. Статор и ротор двигателя заполнены очищенной водой. Для компенсации температурного расширения воды и утечек в двигателе предусмотрен диафрагменный гидроаккумулятор (компенсатор). Вал двигателя соединен с валом насоса с помощью шлицевого соединения.
• Система защиты двигателя: Включает в себя масляную камеру (маслозаполненный полый стакан), которая отделяет внутреннюю полость двигателя от перекачиваемой среды, предотвращая ее попадание в подшипники и обмотки. Также в верхней части двигателя установлены радиально-упорные подшипники, воспринимающие осевые нагрузки от насосной части.
• Входной сетчатый фильтр: Устанавливается на входе в насосную часть и предназначен для предотвращения попадания в проточную часть крупных механических примесей.
• Кабель и герметичный ввод: Для питания двигателя используется специальный погружной кабель КПП или КППБ с гидроизоляцией. Соединение кабеля с обмоткой двигателя осуществляется через герметичный ввод (сальник), обеспечивающий надежную изоляцию и защиту от проникновения влаги.

Принцип работы основан на преобразовании кинетической энергии, передаваемой от рабочего колеса потоку воды, в потенциальную энергию давления. Вода, последовательно проходя через колеса всех ступеней, набирает необходимое давление и подается на выходной патрубок, а затем по колонне водоподъемных труб на поверхность.

Маркировка и типоразмерный ряд

Маркировка насосов ЭЦВ «Ливгидромаш» соответствует общепринятой системе и содержит ключевые параметры. Пример: ЭЦВ 8-25-110.

• ЭЦВ – тип агрегата (электроцентробежный водоподъемный).
• 8 – номинальная подача, м³/ч.
• 25 – номинальный напор, развиваемый одной секцией (ступенью), м.
• 110 – условный диаметр скважины (обсадной колонны), в мм, для которой предназначен насос.

Количество рабочих ступеней (секций) «n» подбирается для достижения требуемого общего напора H = 25

• n. Таким образом, модификация ЭЦВ 8-25-110 с 20 ступенями будет иметь индекс ЭЦВ 8-25-110 и напор 500 м.

Основные группы агрегатов по диаметру скважины:

Типоразмер (диаметр скважины)	Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	Диапазон подач, м³/ч	Диапазон напоров, м	Мощность двигателя, кВт
ЭЦВ 4…10-…-100	110	1.5 – 10	15 – 250	0.75 – 7.5
ЭЦВ 10…50-…-125	140	10 – 50	15 – 400	2.2 – 32
ЭЦВ 25…120-…-150	168	25 – 120	15 – 400	4 – 75
ЭЦВ 50…200-…-200	219	50 – 200	20 – 400	11 – 110
ЭЦВ 100…400-…-250	273	100 – 400	20 – 400	18.5 – 160
ЭЦВ 200…800-…-300	325	200 – 800	20 – 200	37 – 250

Технические требования и условия эксплуатации

Для обеспечения заявленного ресурса (до 15 000 часов) насосы ЭЦВ должны эксплуатироваться в строго определенных условиях, регламентированных технической документацией завода-изготовителя.

• Характеристики перекачиваемой среды: Чистая пресная вода (кроме дистиллированной) с водородным показателем pH = 6.5…8.5. Допустимое содержание механических примесей – не более 0.01% по массе (100 г/м³), максимальный размер твердых частиц – 0.1 мм, твердость по Моосу – не более 6.5. Температура воды – от +5°C до +35°C.
• Требования к скважине: Скважина должна быть обсажена прямыми трубами без нарушения геометрии. Диаметр обсадной колонны должен быть не менее указанного в маркировке. Насос должен быть установлен таким образом, чтобы его входной фильтр находился на расстоянии не менее 1 метра от дна скважины и был полностью погружен в динамический уровень воды (не менее 3 метров над фильтром) во время работы. Рекомендуемый минимальный статический уровень – не ниже 10 метров от устья скважины.
• Электропитание: Трехфазная сеть переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В (±5%). Несимметрия напряжения не должна превышать 3%. Для защиты и управления обязательна комплектация станциями управления (типа СУ, ШУС и т.п.) с необходимыми защитами (от токов короткого замыкания, перегрузки, «сухого хода», утечек на землю).
• Монтаж и обслуживание: Монтаж должен производиться с использованием штатной монтажной оснастки. Запрещается подъем агрегата за кабель. Перед спуском проверяется сопротивление изоляции обмоток двигателя. Межремонтный интервал определяется условиями эксплуатации, но требует регулярного контроля параметров.

Комплектация и дополнительное оборудование

Стандартная комплектация агрегата ЭЦВ включает: насосную секцию с фильтром, погружной электродвигатель, кабель питания с гермовводом, паспорт и руководство по эксплуатации. Для полноценной работы требуется заказ отдельно:

• Колонна водоподъемных труб (обычно стальные оцинкованные или нержавеющие с муфтами).
• Оголовок скважины для герметизации устья и подвески агрегата.
• Станция управления и защиты с пускателем и необходимыми реле.
• Обратный клапан для предотвращения обратного тока воды и раскручивания агрегата при остановке.
• Запорная арматура на выходе.
• Манометр, расходомер.

Сравнительные преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокий КПД (до 70-75%) по сравнению с вихревыми или шнековыми погружными насосами.
• Возможность создания высокого напора за счет увеличения количества ступеней.
• Отсутствие необходимости в заливке перед пуском и простота автоматизации.
• Компактность размещения в скважине, низкий уровень шума.
• Длительный срок службы при соблюдении условий эксплуатации.

Недостатки и ограничения:

• Чувствительность к работе с водой, содержащей абразивные механические примеси (быстрый износ рабочих колес и направляющих аппаратов).
• Сложность ремонта и обслуживания, требующая подъема всего агрегата на поверхность.
• Требовательность к качеству электропитания и обязательность применения полного комплекта защит.
• Ограничение по минимальному диаметру скважины.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как правильно подобрать насос ЭЦВ для скважины?

Подбор требует знания четырех ключевых параметров: 1) Дебит скважины (м³/ч) – подача насоса не должна превышать дебит. 2) Динамический уровень воды (м) – расстояние от поверхности земли до уровня воды при работающем насосе. 3) Статический уровень (м). 4) Требуемый напор в системе (сумма высоты подъема от динамического уровня до самой высокой точки водоразбора, потерь в трубопроводе и требуемого давления в системе, обычно 1.5-3 атм). Напор агрегата = (Динамический уровень + Высота подъема до верхней точки + Потери напора + Запас 10-15%). По полученным значениям подачи (Q) и напора (H) по каталогу выбирают ближайшую модель с требуемым количеством ступеней.

Что делать, если насос перестал качать воду или подача упала?

Необходима последовательная диагностика: 1) Проверить напряжение в сети и срабатывание защит в станции управления. 2) Измерить фактический ток потребления (отклонение от паспортного более чем на 20% указывает на проблему). 3) Проверить наличие обратного клапана и его исправность. 4) Возможные причины: засорение фильтра или проточной части, износ рабочих колес из-за абразива, падение уровня воды в скважине ниже допустимого, обрыв фазы, повреждение кабеля или обмотки двигателя. Требуется подъем агрегата для визуального осмотра и дефектовки.

Чем отличается двигатель ПЭДВ от обычного асинхронного двигателя?

Двигатель ПЭДВ (погружной электродвигатель водонаполненный) имеет конструктивные особенности: полость статора и ротора заполнена технически чистой водой, которая служит смазкой для подшипников и охлаждающей средой. Имеет усиленную изоляцию обмоток, стойкую к длительному воздействию воды. Оснащен встроенным гидрокомпенсатором для поддержания давления внутри корпуса и масляной камерой для защиты нижних подшипниковых узлов. Все уплотнения рассчитаны на работу под давлением столба воды.

Как часто и какой техобслуживание требуется для ЭЦВ?

Ежедневный контроль: показания манометра, токовой нагрузки, проверка на отсутствие вибрации и посторонних шумов. Ежемесячный контроль: проверка сопротивления изоляции кабеля и обмоток двигателя. По результатам контроля или при снижении производительности (обычно раз в 2-4 года в зависимости от условий) агрегат поднимается для полного технического обслуживания: промывка, замена изношенных деталей проточной части (колеса, втулки), проверка и замена подшипников, замена масла в маслокамере, проверка герметичности и целостности обмоток, замена уплотнений.

Можно ли использовать ЭЦВ для перекачки воды из открытых водоемов или колодцев?

Прямое использование стандартного ЭЦВ для открытых водоемов не рекомендуется из-за высокого содержания взвесей и невозможности обеспечить необходимые условия по чистоте воды. Для колодцев возможно применение в специальном исполнении (с усиленными сальниками) и при условии размещения в защитном кожухе или специальном приямке, обеспечивающем необходимый уровень погружения и защиту от крупных загрязнений. Однако для этих целей чаще применяют скважинные насосы с допустимым содержанием песка или специальные колодезные насосы.

Что означает «сухой ход» и почему он опасен для ЭЦВ?

«Сухой ход» – это работа насоса без перекачиваемой среды. Для ЭЦВ это аварийный режим. Вода выполняет функции охлаждающей жидкости для электродвигателя и смазки для подшипников проточной части и двигателя. При отсутствии воды происходит быстрый перегрев обмоток (выход из строя изоляции и межвитковое замыкание) и заклинивание вала из-за разрушения подшипников скольжения. Защита от «сухого хода» (реле уровня или давления, датчики потока) является обязательным элементом схемы управления.