Колодцы. Устройство и обслуживание

Погружные насосы бывают двух типов – скважинные, или глубинные, и колодезные.

Скважинные насосы предназначены для подъема воды из артезианских скважин, которые, как известно, могут достигать очень значительной глубины. Условия работы в ограниченном пространстве требуют от оборудования определенных материалов, размеров и формы корпуса. Обычно глубинные насосы имеют цилиндрическую форму и корпус диаметром не более 100 мм, выполненный из нержавеющей стали.

В соответствии со специфическими условиями работы глубинные насосы должны обладать высокой производительностью и большим напором, что и предусмотрено их конструкцией, в частности для них характерна многоступенчатая система всасывания. В основе работы глубинных насосов лежит принцип, гласящий, что необходимое для подъема воды давление легче обеспечить снизу, чем стараться поднять ее сверху, откачивая воздух.

Глубинные насосы относятся к центробежным, так как работают на основе центробежной силы, которая образуется в их корпусе. В нем находится рабочее колесо в виде дисков, соединенных изогнутыми лопастями. Вода, заполняя пространство между лопастями, испытывает воздействие центробежной силы, возникающей от работающего колеса. В результате в центре создается низкое давление, а на периферии – высокое. Благодаря такой разнице вода из колодца втягивается в корпус насоса и выбрасывается под напором наружу через выходной патрубок.

Габариты колодезных насосов, в отличие от глубинных, не столь жестко ограничены, поэтому у них есть возможность использовать ресурс двигателя более эффективно. Однако при этом глубина воды под насосом не должна быть менее 1 м. В противном случае происходит всасывание частиц песка и ила, что может вывести насос из строя. Поэтому система оборудуется поплавковым выключателем, благодаря которому работа происходит в автоматическом режиме, и как только уровень воды падает до критической отметки, механизм срабатывает и двигатель прекращает работать.

Колодезный насос способен поднять воду с глубины до 50 м. Принцип действия такого агрегата вибрационный, т. е. внутри цилиндра стоит резиновая мембрана. По одну сторону от нее находится камера для откачиваемой воды, по другую – вибрирующий элемент, под воздействием которого мембрана приходит в движение и деформируется. При изгибании мембраны рабочий объем внутри водяной камеры то увеличивается, то уменьшается, соответственно и давление в корпусе то возрастает, то падает. При снижении давления впускной клапан открывается, вода заполняет камеру, при увеличении давления открывается выпускной клапан, через который вода под напором выталкивается наружу.

Чтобы грамотно выбрать погружной насос, необходимо внимательно прочитать паспорт скважины. Знание параметров скважины позволит эксплуатировать погружной насос в максимально благоприятных для него условиях.

Итак, нужно принять во внимание необходимый напор; предполагаемое водопотребление; динамический уровень воды; дебит; высоту, на насос сможет поднимать воду; расстояние от мест потребления воды или до бака с водой, т. е. дополнительно к тем вычислениям, что производятся при выборе поверхностного насоса, надо дополнительно учесть глубину, с которой насос должен будет поднимать воду.

Помимо этого, необходимо соотнести производительность скважины и производительность насоса (производительность первой должна быть выше производительность второго). Если последнее, а именно объем воды в кубических метрах, который насос перекачивает за единицу времени, обычно за 1 ч, представлено в инструкции к нему, то для определения первого надо произвести несложные расчеты.

Наименьшая необходимая производительность системы подачи воды складывается из количества кранов, имеющихся на участке, и умножается на 500 л/ч. Если предполагается строить поливочную систему для сада-огорода (она приравнивается к работе дополнительного смесителя), то к полученному произведению надо прибавить еще 500 л/ч. Итоговый результат и есть та минимальная производительность погружного насоса, которой будет достаточно для водоснабжения дома и участка. К ней желательно добавить 10–15 % – запас прочности, чтобы и уже не новый насос справлялся со своими функциями.

Принять во внимание нужно и максимальную высоту подъема воды и напор, т. е. давление в трубопроводе. Номинальный столб воды (это тот минимум, который требуется для конкретного устройства), на который рассчитан погружной насос, указан в его техпаспорте. Он формируется так: глубина погружения насоса плюс пятая часть длины трубы от входа в скважину до ввода в домашний трубопровод плюс 15 % запаса прочности (от последнего зависит, как долго насос прослужит).

Кроме того, желательно, чтобы корпус насоса был выполнен из нержавеющей стали, а также надо обращать внимание на бесшумность работы, легкость установки. Имеет значение и цена (хотя насос, предусматривающий защиту от непредвиденных ситуаций, обходится дороже, он этого стоит).

Водяные насосы могут оснащаться различной автоматикой, которая предотвращает две основные неприятности – перегрев и сухой ход. Такая защита предупреждает преждевременный выход агрегата из строя.

Причинами перегрева являются продолжительное непрерывное функционирование и работа в грязной воде. От перегрева насос защищает термодатчик (термореле), автоматически отключающий насос при критической температуре. Модели, оснащенные таким образом, предпочтительны, если прогнозируются ситуации, когда насос должен будет подавать воду в экстренном режиме (при высоких нагрузках) или продолжительно и непрерывно.

При обычной эксплуатации насос конструктивно защищен от перегрева. Для этого, кроме внешнего корпуса, у насосов имеется внутренний. Когда нанос погружен на рабочую глубину, вода заполняет пространство между ними и предупреждает перегрев двигателя. Защиты такого рода достаточно, если насос работает с незначительными перегрузками.

Сухой ход – это такой режим работы включенного насоса, при котором через агрегат не прокачивается вода. Такие условия не только нежелательные – это аварийная ситуация, которая значительно сокращает срок службы насоса. Вода, которую насос пропускает через себя, выступает одновременно в роли смазывающей и охлаждающей жидкости. При ее отсутствии, т. е. при сухом ходе, рабочие детали вследствие трения могут разрушаться или деформироваться, а двигатель – сгореть. Поэтому нельзя допускать таких условий эксплуатации насоса. Причины возникновения сухого хода различны:

• отсутствие воды. Это возможно независимо от того, откуда происходит забор воды: в баке она может просто закончиться, а в колодце или скважине ее уровень может оказаться ниже положения погружного насоса (если это происходит с трубчатым колодцем, то это значит, что насос находится выше динамического уровня воды или что его производительность превышает дебит источника);

• засор всасывающей трубы, из-за чего объем поступающей воды падает; нарушение герметичности трубы, вследствие чего происходит подсос воздуха, который создает пробку. Это характерно для поверхностных насосов;

• сухой ход возникает, даже если насос подключен к системе централизованного водоснабжения, если в трубопроводе упало давление или если он где-то перекрыт и вода вообще отсутствует.

Резиновый шланг, применяющийся для выкачивания воды с помощью поверхностного насоса, из-за возникающего разрежения сжимается, что сказывается на работе агрегата. Поэтому его можно заменить тонкой металлической трубой.

Таким образом, можно сказать, что основная причина сухого хода – это отсутствие воды, и неважно по какой причине это случилось. Если насос эксплуатируется в присутствии человека или если он установлен в неиссякаемый источник (например, речку), необходимости в защите от сухого хода нет. Но насос, работающий в автоматическом режиме, надо защищать.