III.2.3.в. Артезианские турбинные и глубинные насосы погружного типа

При водопонижении для откачки воды из вертикальных скважин с диаметром труб обсадной колонны не менее 200 мм применяются артезианские турбинные насосы типа АТН. В настоящее время используются следующие марки насосов типа АТН: АТН-8, АТН-10, АТН-14 и АТН-16. Для водопонижения наибольшее применение получили насосы АТН-8 и АТН-10.

Насосы типа АТН могут иметь различное число рабочих колес, от количества которых зависит величина напора, создаваемого насосом. У насосов АТН-8-1, АТН-10-1, АТН-14-1 закрытые рабочие колеса, а насосы АТН-8-11, АТН-10-11, АТН-10А и АТН-16 имеют открытые рабочие колеса.

Насосы типа АТН (рис. III-15) состоят из насосного узла, колонны напорных труб с помещенным в них приводным валом и приводной головки с электродвигателем. Насосный узел и колонна напорных труб помещаются в скважине, а электродвигатель устанавливается над устьем скважины.

При любом режиме работы насосы типа АТН не допускают перегрузку электродвигателя, вследствие того что кривые мощности и КПД насоса имеют пологое начертание.

Техническая характеристика насосов типа АТН приведена в табл. III-6.

Глубинные артезианские насосы с открытыми рабочими колесами более пригодны для откачки загрязненной воды, так как в них рабочие колеса (в направляющих аппаратах) не заклиниваются твердыми частицами. Однако из-за неравномерности износа кромок лопаток открытых рабочих колес снижается экономичность работы насоса.

В настоящее время для водопонижения широко применяются глубинные насосы погружного типа (с погружным электродвигателем). Эти насосы имеют ряд преимуществ перед насосами типа АТН: отсутствует длинный приводной вал от двигателя к насосу (поэтому они могут быть использованы в искривленных скважинах), они более компактны и имеют меньший вес, легче монтируются, демонтируются, просты в эксплуатации, есть возможность автоматизировать работу водопонизительной системы, не требуют устройства помещения для насосов над каждой скважиной.

Погружные высоконапорные насосы типа АПВм предназначены в основном для водоснабжения, но используются они и для водопонижения. Насосы этого типа при содержании в воде до 0,05% твердых частиц быстро выходят из строя. Техническая характеристика насосов типа АПВ дана в табл. III-7.

Насос 6АПВ 9×12 имеет закрытые разгруженные радиальные рабочие колеса, закрепленные шпонками и распорными втулками на валу из нержавеющей стали. Корпусом насоса является стальная труба, в которой помещены направляющие аппараты и приставки. В центральной части всасывающего и направляющего корпусов, отлитых из чугуна, предусмотрены втулки с отверстиями для направляющих подшипников. Последние представляют собой стальные втулки с обрезиненной внутренней поверхностью.

Отдельные ступени насоса 8АПВм 10×7 стянуты стяжными шпильками — в этом его отличие от насоса 6АПВ 9×12. Такой способ соединения в большей степени гарантирует сохранность деталей при разборке насоса после длительного пребывания его в скважине. Для предотвращения стока воды из напорного трубопровода в скважины и в связи с этим обратного вращения электродвигателя насос оборудован обратным клапаном. Клапан выполнен в виде алюминиевого шара, покрытого резиной. Движение шара вверх под действием напора воды ограничивается рамкой, закрепленной между нагнетательным и верхним патрубками.

Таблица III-6

Техническая характеристика насосов типа АТН

Таблица III-7

Техническая характеристика насосов типа АПВ

В комплект насоса 8АПВм с электродвигателем входят кабель, полихлорвиниловая лента, станция управления ПЭ-5103-ВВЗ, манометр, арматура по оборудованию оголовка скважины (опорное колено, узел верхнего фланца, фланцевая задвижка диаметром 80 мм), а также заготовки из текстолита для подшипников электродвигателя и пяты.

Насос 10АПВм по конструкции и комплектации аналогичен насосу 8АПВм, станция управления ПЭТ-5006-23А2 рассчитана на 78А. По особому заказу к насосу поставляются водоподъемные трубы диаметром 64 или 114 мм.

Глубинные насосы типа АПВм приводятся в действие трехфазными асинхронными электродвигателями МАПЗ с короткозамкнутым ротором. Отечественная промышленность выпускает различные типы и марки глубинных насосов погружного типа.

Для откачки воды из скважин диаметром 200—250 мм предназначены погружные насосы ЭЦНВ-8 и ЭЦНВ-10 с номинальной производительностью 15 и 120 м³/ч и высотой подъема соответственно 145 и 60 м. По отношению к материалу насоса вода должна быть неагрессивной, содержать механических примесей не более 0,6% по весу и иметь температуру не выше 25° С. Характеристика электроцентробежных насосов типа ЭЦНВ приведена в табл. III-8.

Таблица III-8

Техническая характеристика насосов типа ЭЦНВ

За последние годы разработаны и внедрены в производство насосы типа ЭЦНВ для скважин диаметром 300—500 мм. Как и насосы типа АПВ, установки ЭЦНВ требуют высококачественных фильтров.

Погружные насосы типа ЭПН (табл. III-9) предназначены для водоснабжения и строительного водопонижения. Благодаря сепараторному устройству, которым оборудованы насосы, твердые частицы, содержащиеся в воде, отбрасываются в напорный трубопровод, предохраняя тем самым от абразивного износа подшипники, опорную пяту и подпятник электродвигателя.

Таблица III-9

Техническая характеристика насосов типа ЭПН

В комплект насосов ЭПН-8 и ЭПН-10 входят станция управления типа СУ-5 и арматура для оборудования оголовка скважины. В комплекте насоса ЭПН-6 предусмотрены станция управления СУ-8, кабель ППВЛ-6, полихлорвиниловая лента, арматура для оборудования оголовка скважины. Ленинградское отделение института Гидропроект разрабатывает насосы типа ЭПН с более широким диапазоном по напору и расходу.