Как работает погружной водяной насос?

1Введение.

Что такое подводный насос?

Погружаемый водяной насос представляет собой центробежный насос и его электродвигатель, интегрированный в одно герметически герметизированное устройство, предназначенное для работы полностью погруженным в жидкость, которую он закачивает.В отличие от поверхностных насосов,вытянутьвода через всасывание, погружаемый насостолкаетЭта конструкция устраняет необходимость в заправке и значительно снижает риск кавитации, которая является распространенной проблемой в системах, основанных на всасывании.

Общие применения

Подводные насосы широко используются во многих отраслях:

• Домашнее водоснабжение скважин
• Ирригация в сельском хозяйстве
• Муниципальные системы водоснабжения и водоотведения
• Обезвоживание и водоотведение в строительстве
• Обработка сточных вод и навоза
• Промышленные процессы, включая искусственный подъем на нефтяных месторождениях с помощью электрических подводных насосов (ESP)

Их способность эффективно работать под поверхностью жидкости делает их идеальными для глубоких колодцев, затопленных подвалов, водоемов и других погруженных в воду мест.

Почему это важно?

Поскольку подводные насосы толкают, а не тянут жидкость, они избегают врожденных ограничений всасывающего подъема, таких как блокировка пара, связывание воздуха и кавитация.Тесная интеграция двигателя и колеса также минимизирует длину вала, уменьшая механический износ и повышая надежность.

2. Ключевые компоненты

• Герметически запечатанный двигатель: Окружен водонепроницаемым корпусом, часто заполненным диэлектрическим маслом или защищенным прочными уплотнениями.

• Импеллеры и диффузеры (многоступенчатая конструкция): большинство подводных судов используют центробежные колеса - одиночные или сложенные в несколько ступеней. Каждый колеса добавляет кинетическую энергию; диффузеры или волюты затем преобразуют эту скорость в давление.Больше ступеней = больше общего количества голов.

• Волокно, подшипники и сцепления: вал передает крутящий момент от двигателя к колесам. Подшипники (обычно буши в влажных условиях) обеспечивают радиальную поддержку и расположены вдоль вала в многоступенчатых блоках.

• Печати, масляная камера и датчик влажности: Двойные механические уплотнения защищают двигатель, одна из первичных уплотнений обращена к жидкости (нагрузка на обработку и абразия), а вторичная запасная уплотнение обеспечивает избыточность.Заправленная маслом камера смазывает и изолирует уплотнители, в то время как датчик влажности предупреждает операторов о ранней неисправности уплотнения.

• Скрин всасывания / клапан стопы / головка выпуска: Впуск позволяет вводить жидкость при фильтрации больших отходов.Выброс соединяется с трубопроводом, который переносит воду на поверхность.

• Кабель питания и железа ввода кабелей: Тяжелые кабели с водонепроницаемыми креплениями обеспечивают питание. Для предотвращения проникновения воды необходим правильный выбор кабеля и уплотнение в пункте входа.

• Специализированные компоненты (для ESP): Нефтяные электрические подводные насосы часто включают газовые сепараторы, защитные устройства двигателей и коррозионно-устойчивые материалы для обработки многофазных потоков (нефть / газ / вода) в экстремальных условиях внизу.

3. Принцип работы Шаг за шагом

1. Прием жидкостиВода поступает через нижний впускной экран, фильтрованный для исключения крупных твердых веществ.
2. Ускорение импеллера: Двигатель вращает вал и колеса на высокой скорости, передавая кинетическую энергию жидкости.
3. Преобразование энергии: По мере выхода высокоскоростной жидкости из каждого толкателя она проходит через диффузер или волют, где скорость преобразуется в давление.
4. Многоступенчатое стимулирование(если применимо): В многоступенчатых насосах этот процесс повторяется в последовательных парах двигатель-диффузер, постепенно увеличивая давление (голова).
5. Погашение: Вода под давлением поступает в колонну с выбросами и подталкивается вверх через трубу подъема к поверхности или к месту сбора.

Примечание о охлаждении: большинство подводных двигателей зависят от окружающей жидкости для охлаждения.

4. Типы и варианты

• Насосы для сточных вод и канализации: Устройство с открытым каналом, вихревыми или шлифовальными двигателями для обработки твердых веществ без засорения.
• Электрические подводные насосы (ESP): Используется в добыче нефти и газа для искусственного подъема.

5Основы производительности: голова, поток и эффективность

• Кривые насоса и рабочая точка: Каждый насос имеет кривую производительности (давление) в зависимости от скорости потока.Точка наилучшей эффективности (BEP)максимизирует срок службы и минимизирует потребление энергии.
• Счет этапов и конструкция импеллера: больше ступеней увеличивает максимальную головку; большие проходы колеса улучшают обработку твердых веществ, но могут снизить эффективность или потребовать большей мощности двигателя.

6. Установка и интеграция системы

• Скважина против свалок:

  • В скважинах: насос подвешен на капельной трубе внутри корпуса, расположенной ниже уровня статической воды для надежного охлаждения и всасывания.
  • В водоемах или ямах: может опираться на основание или плавучую платформу; обеспечивает надлежащее погружение и удаление от обломков.

• Электрическая защита: К основным гарантиям относятся:

  • Стартеры двигателей и реле перегрузки
  • Защита от наземных разломов (GFCI/RCD)
  • Датчики сухого хода и тепловые отсеки

• Проверка клапанов и труб: клапан невозврата (проверки) предотвращает обратный поток при остановке насоса, сохраняя приоритетное положение и уменьшая ударный удар. Правильно размещенные трубопроводы для подъема минимизируют потери трения и сохраняют эффективность системы.

7. Услуги по техническому обслуживанию, режимам отказов и устранению неполадок

Советы по регулярному обслуживанию:

• Визуально проверяйте кабели питания и железы
• Просмотр сигналов тревоги на панели управления и журналов датчиков
• Мониторинг текущего тока, давления и температуры
• Периодически извлекать насос для проверки уплотнения/подшипника (частота зависит от рабочего цикла и агрессивности жидкости)

8Преимущества, ограничения и контрольный список отбора

Преимущества

• Тихая работа (мотор заглушен водой)
• Высокая эффективность и компактность
• Не требуется приготовления
• Идеально подходит для глубоких или удаленных установок

Ограничения

• Печати являются критической точкой отказа
• Извлечение для обслуживания может быть трудоемким
• Не подходит для сухого хода

Контрольный список отбора

✅ Тип жидкости (чистая вода, сточные воды, отстой, масло?)
✅ Размер и концентрация твердых веществ → выберите тип колеса соответственно
✅ Необходимая скорость потока и общая динамическая головка → соответствие кривой насоса
✅ Источник питания (напряжение, фаза, совместимость VFD)
✅ Глубина установки и требования к охлаждению
✅ Доступность для обслуживания и извлечения

9Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Может ли подводный насос проходить без воды?
О: В общем,нетБольшинство из них полагаются на окружающую жидкость для охлаждения. Сухое движение вызывает быстрое перегрев, выгорание уплотнения и отказ двигателя.

Вопрос: Почему мой насос рычит, но не перемещает воду?
О: Возможные причины:

• Проблемы с электричеством (неисправный конденсатор, стартер или потеря фазы)
• Механическая блокировка (забитый впуск или задержанный винт)
• Воздушный шлюз или низкий уровень жидкости
  Сначала проверьте энергокомпоненты, затем проверьте впуск и вращение колеса.

В: Как долго работают подводные насосы?
О: Продолжительность жизни сильно варьируется:

• Насосы для скважин с чистой водой: 10-15+ лет при надлежащем уходе
• Насосы для очистки сточных вод или абразивных материалов: 3−8 лет
  Регулярный мониторинг и профилактическое обслуживание значительно продлевают срок службы.

10Заключение Практические советы для покупателей и операторов

При выборе или эксплуатации подводного насоса:

• Точно сопоставьте кривую насосадля ваших системных требований к началу и потоку.
• Приоритетное обеспечение целостности уплотнения и уплотнения кабеляЭто наиболее распространенные точки сбоя.
• Выбирайте специализированные проектыдля сложных жидкостей (например, шлифовальные двигатели для сточных вод, газообрабатывающие устройства для ESP).
• Инвестировать в интеллектуальные устройства управления: защита от сухого хода, VFD (где это полезно) и дистанционное наблюдение окупаются при сокращении времени простоя.
• План эксплуатационной пригодности: Обеспечить легкое извлечение и доступ для инспекций.

Хорошо выбранный, правильно установленный и тщательно поддерживаемый подводный насос обеспечивает надежную и эффективную работу в течение многих лет даже в самых суровых условиях.