Винтовой насос: что это такое?

Винтовой насос является популярным видом насосного оборудования и широко применяется в промышленности и быту. Простая и безотказная конструкция прибора позволяет использовать его для перекачки жидкости различной вязкости между резервуарами и подачи ее из скважины в систему трубопровода.

Винтовой насос представляет собой конструкцию в закрытом корпусе, состоящую из рабочей камеры, ротора и статора. Также устройство снабжено выходными патрубками, редуктором и уплотнительными деталями. Движущей частью конструкции является ротор, имеющий форму винта и расположенный в полости статора.

Принцип действия винтовых насосов довольно прост. На нижней части корпуса расположено подающее отверстие, через которое жидкость поступает во внутренние рабочие камеры устройства. Далее происходит ее захват лопастями ротора и продавливание в верхнюю часть камеры к напорному отверстию.

Насос относится к типу погружных устройств и может осуществлять свою работу, находясь на дне водоема или резервуара. Одним из главных технических показателей прибора является его производительность, обозначающая объем воды, который насос способен перекачать за определенное время. Этот показатель напрямую зависит от длины винтов (шнеков), и их количества. Большинство моделей оборудовано одним винтовым устройством и предназначено для использования в быту. Более серьезные промышленные насосы могут иметь конструкцию, состоящую из двух и более винтов.

Благодаря прочному корпусу и надежности, насосы успешно применяются на больших глубинах, значения которых часто достигают 100 метров.

Технические характеристики винтовых насосов таковы:

• производительность моделей варьируется от 1500 до 2000 литров в час$
• напор жидкости составляет 60 м в. ст.$
• мощность двигателя может достигать 5 кВт.

Приборы способны перекачивать загрязненную жидкость с твердофракционными включениями размером до 2,5 мм.

Корпусные детали винтовых насосов изготавливаются из нержавеющей стали, а внутренние элементы – из высокопрочного пластика. В качестве материала для элементов уплотнения используется резина и силикон. Прибор работает от электрической сети напряжением 220 В.

Винтовые насосы относятся к объемным роторно-зубчатым аппаратам. Приборы отличаются высокой устойчивостью к механическим нагрузкам и агрессивному воздействию химических веществ, что позволяет использовать их при работе со всеми видами жидкостей, включая загрязненные и промышленные стоки. Насосы способны перекачивать воду с песком без риска засорения или выхода из строя. В отличие от поверхностных моделей, винтовые аппараты нуждаются в полном погружении под воду.

Сфера использования шнековых насосов весьма широка. Устройства нашли свое применение на предприятиях пищевой промышленности. С их помощью осуществляется перекачивание вязких субстанций, таких как сгущенное молоко и жидкое тесто. Аппараты активно эксплуатируются в газовых, нефтяных и артезианских скважинах, при обустройстве фонтанов и домашнего водопровода, для заполнения накопительных емкостей и бассейнов.

Работа агрегатов осуществляется на глубине от 8 метров, ротор вращается со скоростью 6 тысяч оборотов в минуту, а давление жидкости на выходе составляет от 4 до 25 атмосфер, в зависимости от предназначения насоса и количества винтов.

Шнековые насосы обладают очень большим ресурсом выработки, высокой прочностью и долговечностью. Это позволяет использовать их не только для домашних нужд, но и в качестве откачивающего оборудования на крупных объектах добывающей и перерабатывающей промышленности. Производительность моделей варьируется от 1500 до 6000 литров в час.

Высокий потребительский спрос и популярность винтовых насосов обусловлены рядом неоспоримых достоинств шнековой конструкции.

• Долгий срок службы насосов достигается благодаря отсутствию трения между ротором и внутренней стороной корпуса.
• Перекачиваемая жидкость движется равномерным потоком без замедления и пульсации.
• Отсутствие шума и низкие показатели вибрации.
• Наличие защитной системы, обеспечивающей отключение устройства в случае падения уровня жидкости ниже допустимого предела.
• Отличная всасывающая способность и высокая производительность насоса позволяют производить быструю перекачку больших объемов жидкости различной степени загрязнения.

• Компактные размеры и универсальная форма делают насосы идеальными для погружения в скважины и узкие колодцы. Диаметр устройств составляет 12–15 см, что выгодно отличает винтовые агрегаты от других видов глубинной техники.
• Возможность создания состояния глубокого вакуума в резервуаре и возможность работы на любой глубине.
• Полное сохранение структуры перекачиваемой жидкости. Благодаря этому свойству винтовые модели нашли широкое применение в пищевых отраслях.
• Простота в обслуживании, небольшие размеры и вес делают насосы популярными для обустройства водопровода в загородных домах и на приусадебных участках. Агрегаты не требуют регулярного обслуживания и не нуждаются в дорогих запчастях и ремонте.
• Расположение заборных отверстий над электродвигателем обеспечивает его постоянное нахождение в воде, благодаря чему исключается перегрев устройства.

К минусам винтовых насосов относят высокую стоимость особо мощных моделей. Это относится в основном к промышленным экземплярам, которые оборудованы двумя или несколькими винтовыми механизмами и предназначены для серьезных нагрузок. Бытовые изделия стоят гораздо меньше и с удовольствием приобретаются владельцами загородных домов и дач. К недостаткам также относят и отсутствие возможности регулирования откачиваемого объема.

Насосное оборудование подразделяется на поверхностное и погружное. Винтовые насосы относятся к погружным моделям и могут работать на больших глубинах. В отличие от другого вида откачивающих систем, шнековые модели способны эффективно работать с довольно густыми средами, не перегреваясь и не засоряясь при этом.

Еще одним отличием является плавная подача воды, без перепадов и пульсации. При увеличении мощности устройства увеличивается только скорость движения перекачиваемой жидкости, ее давление на выходе остается неизменным.

Винтовые насосы классифицируются по двум признакам: глубина погружения и количество рабочих винтов. По оптимальной для эксплуатации глубине различают стандартные модели и глубинные аппараты.

• Первые применяются больше для бытовых нужд, таких как откачивание воды из домашних колодцев глубиной до 25 метров. Также мелководные насосы незаменимы при работе в скважинах, пробуренных в песчаных грунтах. Это возможно благодаря конструкции винтового оборудования, обеспечивающей его невосприимчивость к содержанию песка в грязной воде. Такие модели обычно являются малогабаритными и отлично подходят для индивидуального использования.
• Глубинные аппараты имеют более длинный корпус и предназначены для работы в артезианских скважинах глубиной до нескольких сот метров. Такие насосы отличаются высокой стоимостью и повышенной производительностью. Мощность глубинных промышленных изделий также в несколько раз выше, чем у домашних аналогов. Среднее потребление электроэнергии насосов обоих типов составляет от 1,5 до 5 кВт, что позволяет выполнять их подключение к стандартным источникам питания с напряжением 220 В.

По количеству винтов насосы подразделяются на одно-, двух- и трехвинтовые модели. Первые чаще всего имеют стандартное исполнение и предназначены для использования на малых глубинах. Двухвинтовые экземпляры используются уже для откачивания особо вязкой и сильнозагрязненной жидкости, или эксплуатируются в качестве скважинных аппаратов и могут быть использованы для перекачивания минеральных, пресных и морских вод. Устойчивость корпуса к воздействию солей и химических веществ обусловлена наличием пластикового кожуха, надежно закрывающего металлические элементы корпуса.

Стоимость таких насосов достаточна высока, особенно дорогими считаются штанговые модели промышленного назначения, цена которых может сравниться со стоимостью инъекционных гидравлических моделей. Они предназначены для работы в особо неблагоприятных условиях с большим количеством загрязняющих отходов, например, при откачке нефти из нефтяных скважин и перекачивания готовых нефтеналивных продуктов, таких как мазут.

Среди двухвинтовых изделий выделяются вакуумные модели. В них два ротора вращаются в разные стороны, за счет чего происходит более мощный эффект откачивания. Трехвинтовые модели используются для перекачивания неагрессивных смазывающих средств, которые не содержат абразивных и крупнофракционных взвесей, или содержат их в ничтожно малых количествах. Выбор нужного варианта осуществляется с учетом технических потребностей и исходя из расчета необходимой мощности агрегата, его предназначения.

Современный рынок насосного оборудования предлагает большое количество винтовых моделей разных производителей.

• Наиболее покупаемым аппаратом российского производства является глубинный насос «Водолей». Изделие характеризуется идеальным соотношением цены и качества, и служит прекрасной альтернативой дорогим зарубежным аналогам. Единственным недостатком устройства является большой вес и не слишком надежные тросы крепления.
• Еще одним не менее достойным представителем откачивающего оборудования является модель «Спрут», также выпускаемая в России. Насос характеризуется устойчивостью к коррозии и износу, ударопрочностью деталей агрегата. Кроме того, завод оказывает услуги проведения обслуживания и гарантирует долгий срок эксплуатации своих насосов.
• Среди зарубежных производителей наиболее известны компании Gadrena, Aquatica и Werk, продукция которых отличается высочайшим качеством, удобством использования и продолжительным сроком службы.

Чтобы винтовой насос долго и эффективно выполнял свою работу, необходима правильная установка устройства. И хотя схема монтажа шнековых аппаратов мало чем отличается от установки центробежных устройств, некоторые нюансы и особенности их установки необходимо учитывать.

Процесс погружения и подключения весьма прост, он состоит из нескольких этапов.

• Предварительно новый скважинный насос следует подключить к сети питания и запустить на непродолжительное время. Эта процедура является необходимой для проверки устройства на работоспособность и обнаружения неисправностей до того, как насос будет погружен вниз.
• При нормальном функционировании агрегата следует присоединить кабель и шланг. Затем нужно стянуть их между собой по всей длине при помощи хомутов.
• Привязать страховочный трос.

• Соединить поплавковый датчик уровня жидкости с оборудованием.
• Аккуратно опустить насос в трубу, стараясь избегать ударов корпуса об ее внутреннюю поверхность.
• После достижения агрегатом нужной глубины, следует зафиксировать устройство путем привязывания верхнего конца страховочного троса к предварительно смонтированному креплению.
• На водопроводе произвести установку задвижки, манометра и отводного колена.
• Верхнюю часть шланга следует соединить с трубопроводом. Необходимо помнить, что при отсутствии в конструкции насоса обратного клапана, его следует установить самостоятельно.

• После того как устройство опущено, надежно закреплено и подсоединено к трубопроводу, следует произвести пробный запуск, в процессе которого необходимо обратить внимание на стуки и вибрацию в работе оборудования. При обнаружении посторонних звуков следует поднять насос на поверхность и переустановить его. Нужно помнить, что шнековые аппараты не создают вибрацию в процессе работы, поэтому ее наличие говорит либо о неправильной установке, либо о неисправности агрегата.

Винтовые насосы являются прочными и безотказными устройствами для откачивания воды. Благодаря простой конструкции, аппараты являются надежным механизмом и не требуют к себе повышенного внимания и регулярного обслуживания.

Принцип работы винтового насоса показан в следующем видео.