Защита насоса в скважине от забора воздуха

Содержание

Защита насоса в скважине от забора воздуха

При работе водяных насосов в скважине или другой емкости возможен случай когда водоотдача скважины меньше производительности насоса. В этом случае происходит выкачивание воды до уровня заборной горловины и насос начинает захватывать воздух что может привести к выходу его из строя.

Поэтому возникла потребность в создании устройства, которое отключало бы насос при достижении уровня воды ниже уровня насоса и ожидало наполнения скважины.

Для контроля уровня воды возможно использовать два датчика на максимальном и минимальном уровнях воды или один на минимальном уровне с использованием задержки примерно равной времени заполнения скважины.

Для уменьшения количества элементов системы и упрощения ее настройки было принято решение использовать один датчик на минимальном уровне воды (1 – скважина, 2 – вода, 3 – насос, 4 – датчик уровня воды).

Датчик уровня воды выполнен из квадратного двустороннего луженого куска стеклотекстолита размером 40 мм. Стеклотекстолит по краям пропитан не гигроскопичным веществом (например краска, лак и тому подобное) это необходимо для предотвращения ложного срабатывания в результате пропитывания стеклотекстолита водой. К противоположным сторонам стеклотекстолита припаи вается двужильный провод типа ТРП или витой пары. Концы провода возле датчика необходимо также покрыть диэлек триком и обеспечить механическое крепле ние провода к датчику. Второй конец провода подключается к разъему Х2.

Устройство устанавливается после штатного выключателя (между насосом и выключателем) или вместо него. Подключение осуществляется к разъему Х1 (с верху вниз) “0” сети, фаза вход, фаза выход.

Устройство имеет три режима работы, которые устанавливаются трехпозиционным переключателем S1:
– Вкл. – насос включен постоянно.
– Выкл. – насос выключен.
– Авто – устройство управляет насосом в зависимости от наличия воды.

При включенном режима авто устройство проверяет наличие воды и при ее наличии запускает насос, который работает пока уровень не ниже уровня датчика. При отсутствии воды устройство останавливает насос на время, которое задается переменным резистором VR1. В приведенном устройстве задержка изменяется от 10 до 1034 секунды. После чего проверяется наличие воды и при ее наличии насос запускается.

Поскольку установка устройства производилось в помещении скважины, где влажность повышена – корпус имеет влагозащищенное исполнение, а места в которых образовывался зазор были промазаны клеем. Поскольку корпус полностью не герметичен проникновение влаги возможно с влажным воздухом из-за малого дыхания корпуса, которое происходит при изменении температуры внутри корпуса.

Основным элементом схемы является микроконтроллер ATtiny13A. Второй вывод микроконтроллера работает как вход, подтянутый к напряжению питания через внутренний резистор.Третий вывод контроллера работает как выход, который с помощью оптосимистора IC2 управляет симистором T3, который управляет насосом. Седьмой вывод микроконтроллера работает как аналоговый вход и измеряет напряжение на переменном резисторе VR1. Также в устройстве используется таймер и АЦП. В микроконтроллере используется внутренний RC генератор 4,8 МГц, из за чего возможны незначительные отклонения задержки.

Фьюз биты выставляются следующим образом:

Программа устройства представляет собой бесконечный цикл в котором опрашивается датчик и при наличии воды и выключенном насосе включает его, а при отсутствии воды отключает насос, считывает данные АЦП добавляет к ним 10, на основании чего с помощью таймера отрабатывает задержку после чего вновь проверяет датчик.

Лучшие насосы для колодца 2020

Рейтинг топ-10 по версии КП

Выбор редакции

Характеристики: тип – погружной колодезный; глубина погружения – 60 м; максимальный напор – 60 м; пропускная способность – 1,05 куб. м/час; напряжение сети – 220/230 В; потребляемая мощность – 225 Вт. Качество воды – чистая.

+ Прост в эксплуатации
+ Стоимость

– Качество сборки хромает

Подключаем поверхностный насос для забора воды из скважины

Необходимо подключить поверхностный насос для забора воды из скважины. Но начнем с небольшого описания и предыстории. Есть дом, в котором реализован водопровод по приведенной ниже схеме:

Подробнее: Есть скважина. В неё опущен погружной насос, который осуществляет забор воды из скважины в бак-отстойник, расположенный в доме. Это необходимо для того, чтобы песок и иной сор оседали в нем. Закачка воды в бак осуществляется в автоматическом режиме. Для этого в баке установлен датчик-поплавок. Далее через систему фильтров насосная станция набирает воду уже из отстойника и под давлением подает её в водопроводный контур дома. Давление, создаваемое насосной станцией, достаточно для одновременной работы стиральной машины, посудомойки и работы душа.

Все в этой схеме хорошо. Кроме одного — погружной насос может сломаться. Одно дело, когда подобное происходит в летнее время. И совсем другое, когда зимой – на улице минус сорок, надо разбирать скважину, извлекать насос, монтировать новый, а затем снова все утеплять. В общем приятного в этом ничего нет. Так произошло и в этом случае…

Чтобы исключить повторение вышеизложенной ситуации в будущем, было принято решение по установке поверхностного насоса вместо погружного, т.к. при выходе из строя оборудования не придется ждать оттепели, чтобы заменить его.

Что понадобится

  • поверхностный насос (в данном случае Кратон pwp-370);
  • шланг;
  • переходники G1-елочка3/4;
  • обратный клапан G1 (подробнее);
  • хомуты.

Подключение поверхностного насоса

Вот виновник зимнего разбора скважины:

После его демонтажа в наших руках оказывается шланг диаметром 3/4. В него вставляем переходник G1-елочка3/4.

И фиксируем соединение для надежности хомутом.

Далее на резьбовое соединение накручиваем обратный клапан. Не лишним будет использование льна для повышения качества резьбового соединения.

После этого опускаем шланг с обратным клапаном в скважину.

Переходим к оборудованию. Поверхностный насос Кратон pwp-370 имеет два резьбовых отверстия диаметром 1дюйм каждое. Одно из них для забора воды, а другое – для подачи (в нашем случае для наполнения бака-отстойника). Чтобы подключить к нему шланги диаметром 3/4, понадобятся два переходника G1-елочка3/4.

Закручиваем переходники в насос. Обязательно со льном или иным уплотнителем для резьбовых соединений.

Подключаем шланги. Один идущий от скважины, другой – от бака.

Фиксируем шланги при помощи хомутов.

Поверхностный насос готов для забора воды из скважины. Но прежде чем начинать закачку воды, систему следует подготовить к первому запуску.

Первый запуск поверхностного насоса

Очень важно, чтобы в системе была вода. Если её не будет, то поверхностный насос не будет качать воду. Более того, работая на сухую, он может перегреться и выйти из строя, не успев поработать. Значит прежде чем запускать оборудование, сам насос и шланги следует заполнить водой. Для этих целей на его корпусе предусмотрена пробка. Отвинчиваем её и заливаем туда воду.

Редко у кого получается заполнить контур водой с первого раза. Особенно, если есть обратные уклоны. В итоге вода закачивается прерывисто слабым напором или вовсе не касается. Для полного устранения воздуха из контура следует кратковременно запускать насос, а после отключения немного откручивать пробку для выпуска воздуха. Повторять подобную манипуляцию следует до тех пор, пока вода не пойдет равномерным хорошим напором без «плевков». На этом можно считать, что подключение поверхностного насоса к скважине завершено.

15,456 просмотров всего, 4 просмотров сегодня

Защита погружного насоса от поломок

Несоответствие работы скважинного оборудования оптимальным режимам заканчивается, как правило, значительными внеплановыми затратами владельцев источников на демонтаж, ремонт агрегатов или их замену на новые. Ну и, конечно же, все это сопровождается бытовым дискомфортом для пользующихся источником водоснабжения. Защита погружного насоса – это комплекс мероприятий, которые направлены на профилактику проблем с оборудованием и их предотвращения.

Причины поломок

Практика обустройства водозаборных скважин компанией ВОДОСНАБ (Москва) показывает, что чаще всего скважинные насосы выходят из строя по таким причинам:

  • Эксплуатация в аварийном режиме (т.н. «сухой ход»).
  • Перегрузка электрического двигателя.
  • Некачественное электропитание.
  • Высокое содержание в воде примесей.

Заводская комплектация многих современных насосов для скважин премиум-класса предусматривает уже встроенные системы защиты от перегрузок, перегревов и работы «всухую». Вот только ремонтировать находящуюся на дне скважин такую встроенную автоматику сложно и дорого. Большинство же эксплуатируемых насосов имеют упрощенную конструкцию, где отсутствуют функции «все включено». В таких случаях специалисты нашей компании рекомендуют использовать доступные способы борьбы с негативными для насосов факторами как электрического, так и механического происхождения.

Защита погружного насоса от сухого хода

Насос, «хватающий» воздух вместо воды, не способен охлаждаться и очень быстро ломается. От высоких температур его узлы деформируются и цена ремонта агрегата, чаще всего, становится сопоставимой с приобретением нового оборудования.

Легче всего организовать комплекс мер по защите погружного насоса от сухого хода и предупредить такую потенциально опасную ситуацию еще на этапе подбора оборудования для скважины, учитывая ее дебит (в т.ч. сезонный). Так, мощные насосы монтируют в источники только с высокой производительностью.

Читайте также:  Энергия из радиочастотных систем

Кроме этого, крайне нежелательному режиму работы скважинного насоса могут противостоять:

  • Датчики протока.
  • Поплавковые выключатели.
  • Реле давления с установленным пороговым уровнем.
  • Контроллер управления насосом, следящий за протоком воды и параметрами электропитания.
  • Реле уровня с опускаемыми в скважину датчиками.

Все устройства отличаются надежностью и простым подключением.

Питающее напряжение и перегрузки должны контролироваться

Электродвигатель является наиболее важной конструктивной составляющей насоса для скважин. Соответствующие заводским требованиям параметры его электропитания будут способствовать длительной и беспроблемной эксплуатации всех узлов агрегата.

От влияния негативных факторов электросети (скачков тока, напряжения) можно надежно произвести защиту погружного насоса, а именно его двигатель при помощи стабилизаторов напряжения или реле (автоматов) защиты двигателей. В настоящее время на рынке доступны модели таких защитных устройств как зарубежных, так и отечественных производителей.

Перегрузку двигателя насоса предотвращают недорогие, но важные детали системы – тепловые токовые реле.

Защита от песка или как бороться с песком

Повышенное содержание в воде механических включений (твердодисперсных частиц глины, песка) также приводит к ускоренному износу насосного оборудования. Будучи втянутыми внутрь рабочей камеры, они повреждают все трущиеся детали агрегата. Этому препятствует устанавливаемый в скважине качественный механический фильтр. Кроме этого, сегодняшний рынок предлагает долговечные насосы для скважин, адаптированные к высокому (более 50г/м 3 ) содержанию в воде частиц. Их «уязвимые» детали изготовлены из износостойких технополимеров.

Избежать влияния частиц песка на работу насосного агрегата позволяет также его правильная установка – не ближе 1 м до дна скважины.

Заключение

Защита погружного насоса – задача специалистов компании ВОДОСНАБ. Для этого они используют различные типы защитных устройств и их комбинации. Выбор зависит от предпочтений заказчиков, их финансовых возможностей и конкретных ситуаций. Дополнительную информацию о защите погружных скважинных насосов от сухого хода, песка или других проблем вы можете узнать у менеджеров компании.

Основные неисправности скважинного насоса

Скважинные насосы работают в очень сложных условиях — вода, высокое давление, вибрация, абразивные частицы, низкие температуры и т.д. По этой причине конструкция насосов и использованные в них материалы имеют большой запас прочности. Но даже в этом случае насосное оборудование необходимо регулярно проверять, чтобы небольшая неполадка не превратилась в серьезную аварию, требующую ремонта или даже замены насоса.

Из-за чего ломается насос?

Какие виды сбоев и поломок встречаются чаще всего? Сначала мы замечаем косвенные признаки неправильной работы насоса — снижается напор, повышенный уровень шума, вибрация, неровная подача воды, повысился расход электроэнергии и т.д. При наступлении подобной ситуации не доводите до серьезной аварии, а сразу поднимайте насос на поверхность для осмотра. Вероятные причины часто оказываются наиболее очевидными — механизм насоса дал сбой из-за постоянного воздействия воды и мелких взвешенных частиц.

  • В зависимости от конструкции насоса и типа скважины, абразивные частицы и природные волокна негативно воздействуют на рабочие колеса или клапана, забивают фильтр, скапливаются, снижая эффективность работы.
  • Возможно, нарушилась герметичность корпуса и влага попала внутрь насоса. Это ведет к постоянным сбоям в работе управляющей электроники, электродвигателя, нарушая работу насоса. В конечном счете может наступить короткое замыкание.


степень износа корпуса насоса

  • Динамический уровень приблизился к критическому значению и насос стал «хватать» воздух, работая в режиме «сухого хода». В этом режиме при отсутствии воды резко возрастает трение между деталями, вращающиеся узлы насоса перегреваются, повышается сопротивление, растет электропотребление насоса.
  • Частые скачки напряжения негативно сказываются на насосе, лишенном защиты.
  • Плохие контакты в питающих и сигнальных цепях.
  • Стальной страховочный трос зафиксирован на оголовке неправильно.
  • Высокая температура перекачиваемой воды (выше + 40 С)
  • Датчики насоса работают неправильно.

Как выяснить точную причину сбоя?

Существует способ, не поднимать насос из скважины, а, изучая косвенные признаки, методом исключения прийти к наиболее вероятной причине неполадок. Возможно, причина окажется простой и будет достаточно перенастроить диапазон давлений в гидроаккумуляторе, из-за чего насос работал в нестандартном режиме. Но лучше рассчитывать на самый плохой вариант, отключить все оборудование и достать насос из скважины. Возможно, именно этим Вы убережете себя от дорогого ремонта или замены.

Итак, выясняем причину сбоев в работе насоса:

  • выключаем систему водоснабжения, поднимаем насос на поверхность
  • с корпуса насоса удаляем верхнюю крышку
  • очень аккуратно разбираем насос, следуя инструкции


насос работал в песчаной скважине

  • осматриваем каждую деталь, ищем следы поломки или износа, определяем тип износа (сухое трение, мокрое абразивное трение, скопление грязи, трещины и т.д)
  • таким же образом проверяем электродвигатель
  • проверяем клапана и фильтры, которые первыми сталкиваются с негативными факторами, появляющимися в воде
  • проверяем состояние трубы ПНД
  • проверяем целостность питающего кабеля
  • проверяем датчики состояния, реле, блок автоматического управления насосом, блоки защиты (в зависимости от того, что установлено)

Неисправности насоса и их устранение

Снижение динамического уровня воды в скважине не относится к поломке насоса, но напрямую влияет на его состояние. Работа в режиме «сухого хода» способна очень быстро вывести насос из строя. Если причиной неполадок был упавший уровень воды, то первым делом опустите насос ниже на безопасную глубину. Чтобы проблема не повторилась в будущем, установите блок защиты от «сухого хода». В следующий раз электроника получит сигнал от датчика и сама отключит насос. Учитывая, что насосы работают в скважинах годами, все же основные причины неполадок связаны с той или иной формой износа оборудования.

При высоком содержании песка в воде частой замены может потребовать клапан, работающий в режиме повышенного износа. Фильтр на входе насоса быстро забивается, снижая объем поступающей воды, чем заставляет насос работать с увеличенной мощностью.

Перебои с электричеством нарушают настройку датчиков и реле. Получив неправильный сигнал от датчика, насос выходит из штатного режима работы, чем нарушает стабильную подачи воды. Изношенный насос можно заставить работать в требуемом режиме, просто перенастроив реле. Но это решение временное — насос необходимо чинить или менять.


состояние питающего кабеля

Причиной разгерметизации корпуса часто являются постоянная вибрация насоса небольшие зазоры между насосом и стенкой скважины. В зависимости от типа насоса и его модели вибрация может быть настолько сильная, что способна не только повредить корпус изделия, но даже нанести вред скважине и области водозабора. Но чаще разгерметизация ведет к замыканию, перегоранию обмотки и остановке насоса.

При неправильном размещении оплетка питающего кабеля может перетереться до оголенного проводника. В таких условиях нарушается стабильное электроснабжение двигателя и насос начинает работать со сбоями. Один из признаков такой ситуации — УЗО (устройство защитного отключения) начнет часто отключать питание насоса, фиксируя утечку тока. Проверьте сопротивление изоляции с помощью тестера.

Слишком мощный насос может стать причиной сразу нескольких сбоев. Если дебит скважины ниже производительности насоса, то в пиковые нагрузки насос осушит скважину и начнет работать в режиме «сухого хода». При низком расположении насоса относительно дна скважины мощный поток увлечет в работающий механизм осевший песок, ил и кусочки камня, усиливая его износ. В неплотных грунтах частое осушение скважины мощным насосом способно нарушить сложившуюся зону притока и вывести скважину из строя. В этом случае придется ремонтировать не только насос, но и скважину.

Скважинный насос охлаждается водой, которую перекачивает. Если температура воды будет превышать значение, указанное в техническом паспорте, то насос быстро перегреется и выйдет из строя.

На какую глубину рекомендуется опускать насос в скважину: методы определения оптимальных показателей

В случае отсутствия на земельном участке природного источника воды самостоятельно организовать бесперебойное водоснабжение возможно, выкопав колодец либо пробурив скважину. Водяная скважина обеспечивает сравнительно большую водоотдачу, более продолжительный срок эксплуатации и постоянный уровень воды. Однако при монтаже скважинного оборудования часто возникает вопрос, на какую глубину опускать насос в скважину.

Границы глубины установки насоса в скважине

При установке погружного оборудования важно учитывать следующие ограничения:

  • насосный прибор, погруженный в середину водного пласта, должен иметь над собой не менее 1 метра воды;
  • устройство не должно соприкасаться со скважинным дном.

Схема расположения уровней различных подземных вод.

Первое ограничение обусловлено принципом работы погружного насосного оборудования и его устройством. Скважинный насос не всасывает окружающую воду. Отбор и подача ее наверх осуществляется за счет объема воды, которая под давлением попадает в устройство. Кроме того, охлаждение оборудования происходит за счет окружающей среды. Недостаточное количество жидкости чревато перегревом прибора и его быстрым выходом из строя.

Ограничение по расположению насосного оборудования над дном связано с тем, что в нижнем водном слое присутствует большое количество твердых частиц грунта. Особенно это касается песчаной выработки. Попадая внутрь механизма насоса, взвеси могут повредить его. Также частицы песка и глины загрязняют выкачиваемую воду, и она становится непригодной для использования в быту или питья.

Учитывая необходимость размещения устройства в нескольких метрах от дна и наличия воды над ним, легко рассчитать оптимальную глубину установки насоса в скважине.

Определение оптимальных глубин установки насоса

Практический метод

Практический метод позволяет определить необходимую глубину погружения насоса в ходе монтажных работ по его установке.

Данный метод реализуется следующим образом:

  • оборудование опускается на всю глубину водяной скважины на страховочном тросе;
  • достигнув дна колодца, после соприкосновения устройство поднимается вверх на 1,5-2 м;
  • зафиксировав насос в данном положении, производят проверку его работы, а также качества подаваемой воды;
  • при необходимости высота поднятия прибора повторно корректируется;
  • при отсутствии недостатков устройство закрепляют в данном положении для последующей эксплуатации.

Несмотря на свою очевидную простоту, практический метод применяется на средней глубине до 15 м и не подходит для глубинных скважин.

Метод использования динамической характеристики скважины

Для правильной установки насосного оборудования руководствуются динамическим уровнем — одним из главных параметров скважины. Этот показатель определяет расстояние от поверхности земли до водяного слоя. Причем подразумевается значение, на котором находится вода во время эксплуатации устройства в сезон максимального потребления влаги. Количество выработки непостоянное и может меняться в разные сезоны года и по многим причинам, будь то большие объемы потребления или длительная засуха.

Данный параметр определяет максимально возможное опускание водяного слоя, ниже которого вода не должна опускаться даже в случае наибольшего забора жидкости. Динамическая характеристика указана в паспорте скважины и может меняться в зависимости от типа используемого насосного оборудования.

Контрольные параметры скважины.

Для создания достаточного давления на устройство и его нормальной работы необходимо опускать прибор ниже расчетного динамического уровня не менее чем на 1 м. Чем выше мощность используемого насоса, тем большей должна быть глубина его погружения. В противном случае уровень воды упадет до уровня забора, и устройство может выйти из строя из-за попадания песка, ила или глины.

Использование характеристики динамического уровня является наиболее точным методом, по которому определяется рекомендованная глубина погружения насоса в скважину.

Но для его применения необходимы основные данные, которые указываются в паспорте скважины:

  • динамический уровень;
  • статический уровень (расстояние от поверхности земли до поверхности устоявшейся воды);
  • дебит (производительность скважины, которая должна быть меньше мощности насосного оборудования).

Данный метод нежелателен при эксплуатации слишком мощного погружного оборудования, а также связан с ограничениями по забору в засушливые периоды.

Устанавливая насосное оборудование, необходимо учитывать ряд стандартных рекомендаций:

  • производительность погружного насоса не должна превышать дебита скважины, что чревато ее иссушением;
  • при «верхней» установке прибора желательно использование датчиков сухого хода, что позволяет отключить насос при проседании водяного слоя;
  • при «нижней» установке важно соблюдать необходимую границу между насосом и дном в 1,5-2 м.

Это позволит не только организовать стабильное водоснабжение, но и обеспечить долгий срок эксплуатации оборудованию.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector