Поговорим о скважинных насосах. После того как у Вас на участке пробурили артезианскую скважину или скважину на песок, само собой появляется необходимость обеспечения подъема воды из нее на поверхность. Некоторые конечно опускают в скважину насос вибрационного типа. Но вибрационный насос может пагубно повлиять на скважину. Дело в том, что вибрация издаваемая таким насосом разрушает структуру скважины и меняет качество воды.
Во круг скважины в водоносной породе всегда образуется так называемый конус фильтрации, а при бурении скважины и изготовлении для нее фильтра подбирается сетка по следующим критериям:
Размер ее ячейки был мельче 60% песчинок, окружающих скважину и составляющих водоносный горизонт. Сквозь ячейки такой сетки проскакивают все песчинки, какие могут, пока к сетке не подойдет частичка, которая в ней застрянет. В зазоре между крупной частичкой и проволокой сетки заклиниваются более мелкие частицы, в оставшихся зазорах — еще более мелкие. Скорость воды в окрестности скважины при удалении в два раза уменьшается в
четыре раза. Процесс образования этой шахматной структуры идет тем медленнее, чем дальше частица находится от скважины, и полностью прекращается, когда скорость воды на определенном расстоянии
от скважины становиться меньше скорости витания в воде мельчайших из частиц, составляющих водоносный горизонт. При постоянной вибрации в скважине песчинки вокруг нее постоянно находятся в движении. Конус фильтрации практически не формируется.
Как правило, ее обсадка производится стальной трубой. Фильтровая колонна скважины (1) являет собой нижнюю часть трубы, в которой прорезаны вертикальные щели, закрытые обмотанным вокруг куском стальной или латунной сетки. Кромка трубы загибается внутрь, образуя конус (2). Образовавшееся отверстие меньшего диаметра закрывается стальным шариком (3) — получается клапан, пропускающий внутрь обсадной трубы воду и не позволяющий просыпаться содержимому фильтровой колонны, являющему собой слой мелкого гравия (4). Вода поднимается на поверхность с помощью погружного насоса (5). Чтобы защитить скважину от попадания внутрь посторонних предметов, на торчащую из земли часть трубы надевается переходное устройство (6), к которому крепятся стальной трос погружного насоса и патрубок (7) для отвода водоподъемного шланга (8) и кабеля электропитания насоса (9).
Вернемся к нашей скважине и насосу.
Мелкие песчинки не заклиниваются в зазорах более крупных, а постепенно обтекая вибрирующие крупные, подходят к сетке, проходят сквозь нее и накапливаются в скважине. Со временем в скважине образуется песчаная пробка. Когда она заполняет собой весь объем фильтровой части, дебит скважины резко падает и вы рискуете остаться вообще без воды. Это чаще всего приводит к чистке скважины, а процедура эта не из дешевых, и в итоге будете вынуждены опустить в свою скважину насос отвечающий требованиям и технологиям доставки воды на поверхность. Или что еще хуже — вибрационные насосы способны испортить обсадную конструкцию скважины. И тогда чисткой не обойтись. Скорее всего уложитесь в ремонт скважины, но если повреждения будут критическими, то скважина останется неприятным воспоминанием о горьком опыте использования дешевых вариантов подъема воды на поверхность. В этом случаи бурится новая скважина.
Специалисты разделяют водные насосы по назначению на:
Также специалисты поверхностные насосы разделяют на:
Поверхностные насосы предназначены для поднятия воды из скважин, колодцев и открытых водоемов не более 8 м от оси насоса. Они пользуются большим спросом, потому что удобны в обращении и дешевле погружных, хотя по техническим характеристикам им не уступают. Такие насосы легко можно переносить. Они идеальны для любителей-садоводов. Стоимость насоса зависит от материала деталей и покрытия. За чугун и пластик вы заплатите $150, за никелированные — $200. Намного дешевле вам обойдутся российские <Агидель> или «Алтай», но при этом специалисты утверждают, что их качество не намного хуже западных аналогов.
В этой категории можно отметить поверхностный самовсасывающий насос Ebaro JEX (Италия), имеющий очень высокую надежность благодаря прочности и антикоррозионной стойкости комплектующих (корпус опора двигателя, диск с уплотнением, крышка крыльчатки, рабочее колесо выполнены из нержавеющей стали).
Если уровень воды в скважине или колодце не менее 9 м, можно применять самовсасывающий насос серии Aspri испанской фирмы ESPA. В эксплуатации такие насосы надежны, и хотя они не очень удобны, зато дешевле погружных. По конструкции — это бесшумные многоступенчатые центробежные насосы, корпус, рабочие колеса и вал двигателя, которых выполнены из нержавеющей стали. В основном, насосы данной серии применяются для подачи воды в небольшие дома и на садовые участки.
Дренажные насосы применяются при откачке грунтовых вод, во время наводнений и паводков. Они имеют специальную систему самоочистки, что не позволяет засоряться всасывающей сетке илом и песком, и могут пропускать через себя неабразивные частицы диаметром до 12 мм. Особенность насоса данного типа в том, что он всегда плавает на поверхности, и когда при падении уровня вода в водоеме насос касается дна, он автоматически выключается.
Дренажный насос так же можно использовать в качестве поливочного аппарата, поскольку он легко качает воду из колодца, бочки и даже ведра! Весьма популярен дренажный насос <миниГном>, разработанный в России и производимый многими заводами. Правда, его основным недостатком является вес. Насос достаточно тяжелый — одному человеку его не унести.
Для дренажа подвалов или колодцев специалисты рекомендуют применять дренажные и канализационные насосы серии КР, разные по напору и кубатуре.
При выборе канализационного насоса желательно обратить внимание на материал, из которого выполнены лопасти рабочего колеса. Естественно, наилучшими являются насосы с лопастями из нержавейки. Например, модели серии Grundof KP изготовляются из особо прочной коррозионно стойкой хром-никелевой стали.
Если грунтовые воды залегают на глубине более 8 м, без погружного насоса не обойтись. Он вместе с напорной трубой опускается в скважину. И под давлением, созданным насосом, вода по трубам поступает в дом.
Погружной скважинный насос рассчитан на работу на различных глубинах, он позволяет решить проблему водоснабжения в случае глубоких скважин, создавая напор от зеркала воды в скважине от 30 до 300 м. Такие насосы делаются из дорогих качественных материалов: нержавеющей стали и металлокерамики, не влияющие на качество питьевой воды. Соответственно и стоят они недешево, в среднем от $300.
Существует множество моделей, которые выбираются в зависимости от глубины скважины и потребностей в воде. Они имеют защиту от сухого хода, скачков напряжения, оборудованы системой плавного пуска, обратным клапаном. Аппараты сами реагируют на перегрев, отключаясь при необходимости для остывания двигателя. Эти насосы менее чувствительны к песку, чем большинство других погружных насосов. Все детали и корпус насоса выполнены из нержавеющей стали, рабочие колеса — из техполимера.
Аппараты мощностью до 1,1 кВт сами реагируют на перегрев двигателя, отключаясь при необходимости для остывания. За счет применения технологии плавающих колес малочувствительны к песку по сравнению с большинством других погружных насосов и позволяют перекачивать воду, содержащую песок до 100 гр./м3. Все детали и корпус насоса выполнены из нержавеющей стали, рабочие колеса из пластика Noryl. Такие насосы применяются для бытового сельскохозяйственного использования, орошения и создания гидропневматических станций водоснабжения.
Чтобы обеспечить нужное давление для работы бытовых приборов, как стиральной и посудомоечной машин, водонагревателя и ванны-джакузи, потребуется гидроджетная установка, т.е. готовая насосная станция. Она состоит из насоса, реле и бака. Насос закачивает воду в бак, и когда давление достигает нормы, реле его автоматически отключает.
Перейдем к довольно деликатной теме — когда необходим фекальный насос (установка). Как правило, без установки такого насоса не обойтись в домах, где сантехнические приборы расположены ниже уровня проходящей центральной канализации или выгребной ямы. Оснащенная режущим механизмом, фекальная установка измельчает все отходы и под напором выбрасывает их в канализацию. Мыть насос после работы не надо. В яме (резервуаре) он может находиться постоянно. Самое простое — это установить фекальную установку прямо за унитазом. Все фекальные насосы неприхотливы и надежны. Насос с малой мощностью стоит от $130.
Циркуляционные насосы являются самыми распространенными и широко применяемыми в строительстве.
В настоящее время в качестве «циркуляционников» широко применяются насосы с так называемым «сухим» ротором. (Их моторы не соприкасаются с перекачиваемой водой). К ним относятся традиционные консольные, моноблочные, а также Inline-насосы.
Характерным отличием последнего типа является скользящее торцевое уплотнение. Проще говоря, оно состоит из двух очень точно отполированных колец. При работе кольца вращаются относительно друг друга. Так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с атмосферой, между поверхностями скольжения образуется тонкая водяная пленка. Поскольку кольца прижаты друг к другу пружиной, при износе уплотнения происходит его самоподгонка. Это делает насос герметичным. В зависимости от вида теплоносителя и его температуры материалом для скользящего торцевого уплотнения служат графит, керамика, нержавеющая сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и т.д.
При перекачке обычной воды в нормальных условиях эксплуатации срок службы уплотняющих колец составляет 2-4 года. Они не требуют обслуживания и не зависят от направления вращения двигателя. Что касается традиционной сальниковой набивки, то она не обеспечивает такой герметичности, нуждается в подводе воды для смазки и охлаждения, а также в регулярном обслуживании. Поэтому обычно ведущие производители оборудуют сальниками только крупные консольные насосы, устанавливаемые на фундаменте.
В собственном доме не обойтись без циркуляционного насоса с «мокрым» ротором. Он предназначен для поддержания циркуляции воды или антифриза в системе отопления дома и горячего водоснабжения. Все циркуляционные насосы с мокрым ротором абсолютно бесшумны и не требуют технического обслуживания, потому что охлаждение, смазка происходит за счет воды. К тому же рабочее колесо изготовлено из термостойкого пластика, а не стали, что, по мнению специалистов, увеличивает срок службы насоса в несколько раз. Еще один плюс — небольшая потребляемая мощность (самая маленькая 28 Вт). Для простоты обращения вовсе циркуляционные насосы встроена автоматика.
Еще более совершенную в этом смысле модель представляют так называемые «шаровые» насосы для горячего водоснабжения. Их роторы выполнены в форме полусферы со встроенным рабочим колесом. Такая конструкция максимально облегчает промывку и очистку насоса от накипи, а также исключает возможность заклинивания. Правда, при этом несколько снижается КПД.
Новинкой для рынка теплотехнического оборудования стал пример использования магнитной муфты во встроенном циркуляционном насосе японского котла Rinnai. Подобные решения давно используются для достижения герметичности при работе с агрессивными средами в химической промышленности и других отраслях.
Cмазка подшипников циркуляционного насоса с «мокрым» ротором осуществляется водой отопительного контура. Вода так же охлаждает мотор. Поэтому циркуляция жидкости должна быть непрерывной. Это возможно лишь при горизонтальном положении вала. Установка мотора вертикально или в подвешенном состоянии может стать причиной быстрого выхода насоса из строя.
Циркуляционные насосы для системы отопления выбираются исходя из условий ее максимальной тепловой нагрузки. В реальности такое интенсивное теплоснабжение требуется лишь несколько дней в году. Таким образом, большую часть года мощность насоса превышает необходимую. Во-первых, это означает неоправданные затраты электроэнергии. Во-вторых, если заданную температуру в помещении поддерживают терморегулирующие вентили, при снижении подачи от нерегулируемого насоса на них возникает чрезмерный перепад давления, который вызывает шум. В отдельных случаях применение регулируемого <циркуляционника> позволяет снизить потребление им энергии на 50-60%. Учитывая, что данный элемент системы эксплуатируется в среднем свыше 5500 ч в год, экономический эффект ощутим даже для маломощных установок… В производственной программе GRUNDFOS появилась новинка — циркуляционные насосы GRUNDFOS MAGNA. Впервые в конструкции циркуляционного насоса были применены постоянные магниты, что позволило резко повысить КПД насосного агрегата. Потребление электроэнергии в результате этого снизилось на 30% по сравнению с регулируемым циркуляционным насосом. Насосы так же отличаются возможностью адаптации к самым различным компьютерным сетям управления, инженерными сетями здания.