Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Колодцы, скважины, водопроводные сети
.pdf
но с ти. Пер вый на сос для ту ше ния по жа ров, со здан ный
древ не гре че с ким ме ха ни ком Кте си би ем, был опи сан в I
в. до н.э. учё ным Ге ро ном из Алек сан д рии в со чи не нии
"Pneumatica", а за тем М. Ви т ру ви ем в тру де "De
Architectura". Про стей шие де ре вян ные на со сы с про ход ным пор ш нем для подъ ё ма во ды из ко лод цев, ве ро ят но, при ме ня лись ещё рань ше. До на ча ла ХVIII в. пор ш не вые на со сы по срав не нию с во до подъ ём ны ми ма ши на ми ис поль зо ва лись ред ко. В даль ней шем в свя зи
с рос том по треб но с тей в во де и не об хо ди мо с тью уве ли че ния вы со ты её по да чи, осо бен но по сле по яв ле ния
па ро вой ма ши ны, на со сы по сте пен но ста ли вы тес нять
во до подъ ём ные ма ши ны. Тре бо ва ния к на со сам и ус ло вия их при ме не ния ста но ви лись всё бо лее раз но об раз ны ми, по это му на ря ду с пор ш не вы ми ста ли со зда вать
вра ща тель ные на со сы, а так же раз лич ные ус т рой ст ва
для на пор ной по да чи жид ко с тей. Та ким об ра зом, ис то ри че с ки на ме ти лись три на прав ле ния даль ней ше го
раз ви тия на со сов: со зда ние пор ш не вых на со сов и вра ща тель ных на со сов, а так же ги д рав ли че с ких ус т ройств
без дви жу щих ся ра бо чих ор га нов.
На зва ния боль шин ст ва ус т ройств, при ме ня е мых для
вса сы ва ния и на гне та ния жид ко с тей, со сто ят из сло ва
"на сос" и со от вет ст ву ю ще го оп ре де ле ния, ха рак те ри зу ю ще го, как пра ви ло, ли бо прин цип его дей ст вия (на при мер, цен т ро беж ный, эле к т ро маг нит ный), ли бо осо бен но с ти кон ст рук ции (го ри зон таль ный, зуб ча тый, ши бер ный), ли бо по да ва е мую сре ду (на при мер, грун то вой
на сос). Ино гда оп ре де ли тель ное сло во фик си ру ет на зна че ние или об ласть при ме не ния на со сов (на при мер,
ла бо ра тор ный, до зи ро воч ный), тип при во да (руч ной,
с эле к т ро при во дом), а так же ав то ра кон ст рук ции (на при мер, на сос Гем ф ри) или на зва ние фир мы (на сос
СИ ХИ — по пер вым бук вам слов Simen Hinsch; на сос
Фар ко — по име ни вла дель ца за во да). Не ко то рые из
рас сма т ри ва е мых ус т ройств по лу чи ли осо бые на зва ния, на при мер: газ лифт, од на из кон ст рук ций ко то ро го
на зы ва ет ся мам мутна сос, или на сос Мам му та; вы тес ни те ли, к ко то рым от но сит ся мон жус, на зы ва е мый так -
221
же на со сом Мон те жю, или пнев ма ти че с кий на сос; ги д ро эле ва тор, ин жек тор и эжек тор, яв ля ю щи е ся раз но вид но с тя ми струй но го на со са. Под на зва ни ем на сос
из ве ст ны так же ус т рой ст ва со вер шен но ино го на зна че ния, на при мер: ва ку ум ный на сос, пред наз на чен ный для
уда ле ния га зов из за мк ну тых объ ё мов; теп ло вой на сос — ус та нов ка для пе ре да чи теп ло ты из ок ру жа ю щей
сре ды (воз ду ха или во ды), име ю щей низ кую тем пе ра ту ру, к объ ек ту с бо лее вы со кой тем пе ра ту рой; на сос
маг нит но го по то ка, осу ще ств ля ю щий пе ри о ди че с кие
из ме не ния маг нит но го по то ка в за мк ну той це пи, и др.
Ус т рой ст ва для на пор но го пе ре ме ще ния жид ко с тей
раз де ля ют на ви ды и раз но вид но с ти по раз лич ным при зна кам, на при мер, по прин ци пу дей ст вия и кон ст рук ции. Та кой при знак по ло жен в ос но ву клас си фи ка ции,
пред став лен ной в Го су дар ст вен ном стан дар те (ГОСТ
1738972). На со сы мож но так же ус лов но раз де лить на 2
груп пы: на со сыма ши ны, при во ди мые в дей ст вие от
дви га те лей, и на со сыап па ра ты, ко то рые дей ст ву ют за
счёт иных ис точ ни ков энер гии и не име ют дви жу щих ся
ра бо чих ор га нов.
На сосыма ши ны бы ва ют ло па ст ные (цен т ро беж ные,
осе вые, ви х ре вые), пор ш не вые, ро тор ные (ше с те рён ные, ко ло в рат ные, пла с тин ча тые, вин то вые и др.).
К на сосамап па ра там от но сят ся струй ные (жид ко ст -
ножид ко ст ные и га зо жид ко ст ные), газ лиф ты (в том
чис ле эр лиф ты), вы тес ни те ли (в том чис ле па ро вые
и га зо вые), ги д рав ли че с кие та ра ны, маг ни то ги д ро ди на ми че с кие на со сы и др.
В во до при ем ном обо ру до ва нии на со сы яв ля ют ся на -
и бо лее рас про ст ра нен ным ви дом ма шин. По прин ци пу
дей ст вия на со сы де лят на та кие ос нов ные груп пы:
— цен т ро беж ные ло па ст ные на со сы, в ко то рых по -
да ча жид ко с ти осу ще ств ля ет ся за счет цен т ро беж ной
си лы, ко то рая воз ни ка ет при бы с т ром вра ще нии ра бо че го ко ле са. Са мо вса сы ва ю щие цен т ро беж ные ви х ре вые на со сы IСЦВ, ВС, "Оа зис— 1" и т.д. при ме ня ют для
по да чи во ды из ко лод цев и сква жин. Са мо вса сы ва ние
обес пе чи ва ет ся тем, что вса сы ва ю щий кол лек тор рас -
222
по ло жен вы ше оси на со са, по это му его ра бо чая часть
все гда на пол не на во дой. Для вклю че ния на со са в ра бо ту по сле ос та нов ки его вса сы ва ю щий кол лек тор не на до за ли вать во дой;
— осе вые (про пел лер ные) на со сы, в ко то рых пе ре -
ме ще ние жид ко с ти осу ще ств ля ет ся под дей ст ви ем ло па ток ра бо че го ко ле са про пел лер но го ти па. Жид кость
дви жет ся па рал лель но оси по во ро та ко ле са;
— пор ш не вые на со сы, в ко то рых пе ре ме ще ние жид -
ко с ти осу ще ств ля ет ся при по мо щи пор ш ня с воз врат нопо сту па тель ным дви же ни ем в ци лин д ре;
— воз душ ные во до при ем ни ки (эр лиф ты), в ко то рых
для подъ е ма жид ко с ти ис поль зу ет ся энер гия сжа то го
га за;
— струй ные на со сы, в ко то рых для по да чи жид ко с ти
ис поль зу ет ся си ла по то ка жид ко с ти, га за или па ра;
— объ ем ноинер ци он ные на со сы ра бо та ют по прин -
ци пу ис поль зо ва ния ко ле ба ний, пе ре да ва е мых кла па нуплав ни ку. Эти на со сы не име ют тру щих ся по верх но с тей, вра ща ю щих ся де та лей и не тре бу ют смаз ки. К та ким на со сам от но сят: "Ма лыш", "Ма лют ка", "Род ни чок"
и др. Их ис поль зу ют для подъ е ма прес ной во ды из ко лод цев и труб ча тых сква жин, ди а метр ко то рых бо лее
100 мм с глу би ны бо лее 40 м. Тем пе ра ту ра пе ре ка чи ва е мой во ды долж на быть не бо лее 35°С. При ра бо те на сос дол жен быть пол но стью по гру жен в во ду, что бы он
не со при ка сал ся со стен ка ми и дном ко лод ца. Эле к тро на со сы вклю ча ют в ра бо ту сра зу же по сле по гру же ния
в во ду без пред ва ри тель ной за лив ки. Пе ре ме щать или
под ни мать на сос мож но толь ко по сле его от клю че ния
от эле к т ро се ти. Ре жим ра бо ты на со са дли тель ный, од на ко вре мя не пре рыв ной ра бо ты не долж но пре вы шать
2 ча са с по сле ду ю щим от клю че ни ем на 1520 ми нут.
Поль зо вать ся на со сом мож но не бо лее 12 ча сов в сут ки;
— та ра ны, в ко то рых для подъ е ма жид ко с ти ис поль -
зу ют энер гию ги д рав ли че с ко го уда ра.
Сре ди оте че ст вен ных про из во ди те лей на сос ной
тех ни ки на рын ке ли ди ру ют: ЗАО "Сан тех комп лект",
223
ООО "Ве с та трей динг", ООО "Ги д ро джет", ООО "Ги д ро ланс", ЗАО "Ев рок ли мат", ООО СП "Не мен", "Тер мо ин жи ни ринг" и не ко то рые дру гие. Хо ро шо за ре ко мен до ва ла се бя на рын ке ком па ния "ПРО МЭ ЛЕ К Т РО", ко то рая вы пу с ка ет боль шую но мен к ла ту ру на со сов.
На дан ный мо мент пред при я тие, из ме няя толь ко кон ст рук цию на сос ной ча с ти, при во дя щей ся в дей ст вие
вы со ко ка че ст вен ным со вре мен ным дви га те лем, пред ла га ет по тре би те лю бы то вые по груж ные цен т ро беж ные эле к тро на со сы (БЦПЭ). Пер вый вид бы то вых по груж ных цен т ро беж ных эле к тро на со сов с мо дер ни зи ро ван ной на сос ной ча с тью на еди ном ва лу (БЦПЭ ЕВ РО1 Во до лей), с про из во ди тель но с тью 0,51,0 л/с
(2,03,5 м
3
/ч).
На сос бы то вой цен т ро беж ный по груж ной мно го сту -
пен ча тый БЦПЭ "Во до лей" пред наз на чен для по да чи
во ды в бы то вых ус ло ви ях из сква жин вну т рен ним ди а ме т ром от 110 мм и бо лее и мо жет ис поль зо вать ся так же для по да чи во ды из шахт ных ко лод цев, ре зер ву а ров
и от кры тых во до емов для по ли ва са дов и ого ро дов.
Объ ем ная по да ча эле к тро на со са за ви сит от глу би ны
за ле га ния во ды, дли ны и ди а ме т ра ис поль зу е мо го
шлан га, даль но с ти сво бод ной струи при по ли ве, мой ке
и т. д.
Пред при я тие "ПРО МЭ ЛЕ К Т РО" про из во дит вин то -
вые по груж ные на со сы (НВП), про из во ди тель но с тью
0,320,5 л/с (1,21,8 м
3
/ч). Осо бен но с тью эле к тро на со сов НВП яв ля ет ся то, что они мо гут ра бо тать в во де
с по вы шен ным со дер жа ни ем пе с ка. Все эле к тро на со сы
се рии НВП вы пу с ка ют ся в не ржа ве ю щем кор пу се, име ют ев ро пей ский ди зайн, вы со кое ка че ст во и на деж ность на уров не тре бо ва ний меж ду на род но го стан дар та ISO.
На со сы вин то вые по груж ные бы то вые НВП 0,3232,
НВП 0,3263 пред наз на че ны для по да чи во ды в бы то вых
ус ло ви ях из сква жи ны с вну т рен ним ди а ме т ром 100 мм
и бо лее и мо гут ис поль зо вать ся так же для по да чи во ды
из шахт ных ко лод цев, ре зер ву а ров, а так же от кры тых
во до емов для по ли ва са дов и ого ро дов.
224
К за ру беж ным по став щи кам мож но от не с ти ком па нии: Wabtrol, Ebara, Astra, Speroni и т.д.
Ос нов ные ха рак те ри с ти ки во дя ных на со сов све де ны
в срав ни тель ную таб ли цу 14.
225
Таб ли ца 14. Ха рак те ри с ти ки во дя ных на со сов
Мар ка
на со са
БН2?40
Аги дель?4
Ка ма?10
Аги дель
Па лес се
Бу рун
Ми ни?гном
Ру че ек
Бос на
Стру мок
Ма лыш
БЦП
РВН
SCM
DXIL?4
Subinox
AUT
Buona
Bella
Вы со та
вса сы -
ва ния, м
До 7
До 7
До 5
До 7
До 7
До 60
До 80
До 100
До 15
До 8
До 7
До пу с ти мые
при ме си
Нет
Нет
До 2 мм при
5% по мас се
Нет
Нет
Нет
До 0,01%
Не бо лее 40
г/м
3
Нет
Нет
Нет
При ме ча ние
Цен т ро беж ный, мо но блоч ный с асин хрон ным эле к т ро дви га те лем
Цен т ро беж ный, мо но блоч ный с асин хрон ным эле к т ро дви га те лем
Вин то вой, са мо вса сы ва ю щий
Цен т ро беж ный по груж ной
Ви б ра ци он ные
с пол ным по гру же ни ем в во ду в вер ти каль ном по ло же нии
Мно го сту пен ча тые,
по груж ные
Ро тор но?ви х ре вые,
по груж ные, од но?
и мно го сту пен ча тые
Цен т ро беж ные по груж ные сква жин ные
По груж ные, цен т ро беж ные для ко лод цев с ди а ме т ром
бо лее 500 мм
Цен т ро беж ные мо но блоч ные од но сту пен ча тые
Ви х ре вые мо но блоч ные не са мо вса сы ва ю щие
Тем пе ра ту ра
пе ре ка чи ва е мой
жид ко с ти,°С
До +35
До +35
До +35
До +40
До +35
До +35
До +25
До +40
До +40
До +110
До +40
Ос нов ным фак то ром, ог ра ни чи ва ю щим вы бор сква жин но го на со са, яв ля ет ся де бит сква жи ны. Ни в ко ем
слу чае нель зя вы би рать на сос, про из во ди тель ность ко то ро го пре вы ша ет де бит сква жи ны. Кро ме то го, стен ки
сква жи ны за щи ща ют ся тру ба ми, ди а метр ко то рых ва рь и ру ет ся, как пра ви ло, от 108 до 159 мм. Это так же иг ра ет не по след нюю роль при вы бо ре той или иной мо де ли сква жин но го на со са, так как он дол жен опу с кать ся
в сква жи ну сво бод но и без за цеп ле ний.
Осо бен но с ти кон ст рук ций
цен т ро беж ных на со сов
Идея ис поль зо ва ния цен т ро беж ной си лы для по да чи
жид ко с тей воз ник ла в ХI в. ещё у Ле о нар до да Вин чи и,
пови ди мо му, не за ви си мо от не го бы ла ре а ли зо ва на
в на ча ле ХVII в. фран цуз ским ин же не ром Блан ка но, по ст ро ив шим про стей ший цен т ро беж ный на сос для по да чи во ды, ра бо чим ор га ном ко то ро го слу жи ло от кры тое вра ща ю ще е ся ко ле со. Один из пер вых цен т ро беж ных на со сов со спи раль ным кор пу сом и че ты рёх ло па ст ным ра бо чим ко ле сом был пред ло жен фран цуз ским
учё ным Д. Па пе ном, ко то рый усо вер шен ст во вал кон ст рук цию ра нее из ве ст ной воз ду хо дув ки "Hessians".
В кон це ХIХ в., ког да по яви лись бы с т ро ход ные теп ло вые, а за тем эле к т ри че с кие дви га те ли, цен т ро беж ные
на со сы по лу чи ли бо лее ши ро кое при ме не ние. В 1838
го ду рус ский ин же нер А. А. Саб лу ков на ос но ве со здан но го им ра нее вен ти ля то ра по ст ро ил од но сту пен ча тый
цен т ро беж ный на сос, а в 1846 го ду аме ри кан ский ин же нер Джон сон пред ло жил мно го сту пен ча тый го ри зон таль ный на сос. В 1851 го ду ана ло гич ный на сос был со здан в Ве ли ко бри та нии по па тен ту Гу ин на (на сос Гу ин на), а в 1899 го ду рус ский ин же нер В. А. Пу шеч ни ков
раз ра бо тал вер ти каль ный мно го сту пен ча тый на сос для
бу ро вых сква жин глу би ной до 250 м. Этот на сос, по ст ро ен ный в Па ри же на за во де Фар ко (на сос Фар ко), был
пред наз на чен для во до снаб же ния Моск вы, имел по да чу 200 м
3
/ч, КПД до 70%. В Рос сии пер вые цен т ро беж -
226
227
Рис. 82. Цент робежный насос (схема) :
1 — всасывающая т руба; 2 — сет кафильт р; 3 — приемный клапан;
4 — т руба с краном для выпуска воды; 5 — вал насоса; 6 — рабочее
колесо; 7 — лопаст и; 8 — корпус насоса; 9 — кран для выпуска
воздуха; 10 — маномет р; 11 — вакууммет р; 12 — задвижка;
13 — на порная т руба ; 14 — у ро в ень воды в рез ерву аре
14
13
12
5
7
9
10
11
6
4
1
3
2
8
ные на со сы на ча ли из го тов лять в 1880 го ду на за во де
Г. Ли с та в Моск ве.
Цен т ро беж ные на со сы, ко то рые ис поль зу ют в си с те мах во до снаб же ния, бы ва ют сле ду ю щих ти пов:
— во до про вод ные и ка на ли за ци он ные;
— го ри зон таль ные и вер ти каль ные (в за ви си мо с ти
от раз ме ще ния ра бо че го ва ла);
— од но ко лес ные и мно го ко лес ные;
— при вод ные и не по сред ст вен но со еди нен ные с ва лом эле к т ро дви га те ля;
— низ ко на пор ные (20 м), сред не на пор ные (2060 м)
и вы со ко на пор ные (бо лее 60 м);
— низ ко обо ро тные и вы со ко обо рот ные;
— с од но сто рон ним и дву сто рон ним впу с ком во ды.
Кон ст рук ция и прин цип дей ст вия цен т ро беж но го на со са по ка за ны на рис. 82. Ос нов ным эле мен том цен т ро беж но го на со са яв ля ет ся ра бо чее ко ле со с ло пат кой,
рас по ло жен ное на ва лу вну т ри спи раль но го кор пу са.
Кор пус име ет два па т руб ка, к ко то рым при со е ди ня ют
вса сы ва ю щий и на пор ный тру бо про во ды.
Во вре мя бы с т ро го вра ще ния ра бо че го ко ле са раз ви ва ет ся цен т ро беж ная си ла, под дей ст ви ем ко то рой
во да пе ре ме ща ет ся в на прав ле нии от цен т ра ко ле са
к пе ри фе рии и вы бра сы ва ет ся в спи раль ную ка ме ру,
а за тем по сту па ет по на пор но му тру бо про во ду в ре зер ву ар. При вы бра сы ва нии во ды с ко ле са в его цен т раль ной ча с ти со зда ет ся по ни жен ное дав ле ние (ва ку ум).
Во да, ко то рая вы хо дит из на со са, за ме ща ет ся но вой
под дей ст ви ем ат мо сфер но го дав ле ния. Так со зда ет ся
бес пре рыв ное и рав но мер ное дви же ние во ды в ре зер ву а ре от вса сы ва ю ще го тру бо про во да к на пор но му.
Пе ред пу с ком на со са вса сы ва ю щий тру бо про вод
и кор пус за ли ва ют во дой. Что бы во да при этом не вы те ка ла, на кон це вса сы ва ю ще го тру бо про во да ус та нав ли ва ют при ем ный (об рат ный) кла пан. Ес ли на сос
ус та нов лен ни же уров ня во ды , за пол не ние вса сы ва ю ще го тру бо про во да и кор пу са во дой про ис хо дит ав то ма ти че с ки по сле от кры тия за движ ки, ус та нов лен ной
пе ред на со сом.
228
229
Рис. 83. Верт икальный погружной насос:
А — общий вид; Б — схема монт ажа; 1 — обсадная т руба;
2 — сет кафильт р; 3 — цент робежный насос; 4 — бронированный
кабель; 5 — напорная труба; 6 — электродвигатель
5
4
5
4
6
2
1
3
Б
А
Для подъ е ма во ды из труб ча тых ко лод цев ис поль зу ют ар те зи ан ские цен т ро беж ные на со сы. В глу бо ких
сква жи нах при ме ня ют вер ти каль ный ар те зи ан ский
цен т ро беж ный на сос, у ко то ро го и дви га тель и на сос
рас по ло же ны не по сред ст вен но в сква жи не (рис. 83).
По груж ной на сос име ет клас си че с кую кон ст рук цию: ги д рав ли че с кая часть рас по ло же на над дви га те лем и со еди не на с ним пе ре ход ным флан цем. Теп ло вая за щи та
встро е на в ста тор эле к т ро дви га те ля. На сос ком плек ту ет ся эле к т ро ка бе лем и пу с ко вой па не лью с кон ден са то ром. Рас по ло же ние эле к т ро дви га те ля над на сос ной
ча с тью поз во ля ет вы ве с ти ка бель эле к т ро пи та ния из
верх ней крыш ки на со са, что умень ша ет об щий га ба рит
и поз во ля ет мон ти ро вать на сос в сква жи ну с об сад ной
тру бой мень ше го ди а ме т ра, а зна чит, и бо лее де ше вую.
Эле к т ро дви га тель на со са на деж но за щи щен от пе ре гре ва по то ком омы ва ю щей его во ды, ко то рая про хо дит по коль це во му за зо ру меж ду обо лоч кой ста то ра
и кор пу сом на со са. Рас по ло же ние уп лот не ния в верх ней точ ке ги д рав ли че с кой ча с ти на со са пре до хра ня ет
его от по па да ния пе с ка, сле до ва тель но, зна чи тель но
уве ли чи ва ет срок служ бы. Ком по нов ка на со са поз во ля ет ис поль зо вать его в ча с тич но по гру жен ном по ло же нии, на при мер, в от кры тых мел ких во до емах. При ме не ние сет ча то го (1,5х1,5 мм) филь т ра вме с то ще ле во го
луч ше пре пят ст ву ет про ник но ве нию в на сос длин но мер ных ча с тиц, спо соб ных за со рить на сос. Ис поль зо ва ние в кон ст рук ци ях кор ро зи он ностой кой ста ли и со вре мен ных сте кло на пол нен ных по ли ме ров обес пе чи ва ют вы со кое ка че ст во, на деж ность и дол го веч ность
на со са.
Цен т ро беж ный на сос дол жен иметь сле ду ю щую ар ма ту ру, из ме ри тель ные при бо ры и за пор ные при спо соб ле ния:
— при ем ный (об рат ный) кла пан с сет кой, пред наз -
на чен ный для удер жа ния во ды во вса сы ва ю щем тру бо про во де. Сет ка слу жит для за дер жа ния круп ных взве шен ных ча с тиц. Об рат ный кла пан со зда ет боль шие по те ри дав ле ния, по это му вме с то не го ча с то ус та нав ли -
230
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]