Насосные станции Адмирал

Струйные насосные установки для водяных скважин и штанговые насосы

Для подъема воды из скважин мелкого заложения используют струйные насосные установки, основным узлом которых является струйный насос. Принцип действия струйных насосов изложен в § 26. Струйные насосы для скважин имеют некоторые конструктивные особенности.
Существует несколько схем компоновки струйных насосных установок для подъема воды из скважин (рис. 6.4). Наиболее распространенной является схема, изображенная на рис. 6.4, а. В этом случае эжектор как бы увеличивает высоту всасывания центробежного насоса. Эта компоновка, как правило, и более экономична, так как струйный водоподъемник, обладающий низким КПД, подает воду только до уровня высоты всасывания центробежного насоса (т. е. на высоту H), а центробежный насос с более высоким КПД подает воду на высоту Нвс + Нг. Еще более экономична схема, показанная на рис. 6.4, б. Она аналогична первой схеме, но предусматривает установку так называемого двухпоточного насоса — многоступенчатого насоса с отбором воды на промежуточной ступени.

В настоящее время двухпоточные насосы серийно не выпускаются и поэтому в некоторых случаях для скважин с динамическим уровнем, расположенным на большой глубине, применяют компоновку по схеме, изображенной на рис. 6.4, е. В этом случае двухпо-точный насос заменен двумя насосами: один из них —большей мощности — обеспечивает подачу Q+Q1на высоту Н+Нвсг, а второй— меньшей мощности — обеспечивает подачу Q1с напором, необходимым для нормальной работы эжектора.
В некоторых случаях (например, когда один насос подает воду к эжекторам, расположенным в нескольких скважинах) применяют компоновку по схеме, изображенной на ис 6.4,г, т.е. с разрывом струи на линии подачи рабочей воды.
По конструкции различают два типа струйных насосных установок для скважин; с параллельным и с концентрическим расположением труб.

Рис. 6.4. Схемы водоструйных насосных установок 1 — эжектор; 2 — центробежный насос; 3 — двухпоточный центробежный насос


 


На рис. 6.5 показана серийно выпускаемая автоматическая водоподъемная установка с водоструйным насосным агрегатом ВН-2Ш, действующая по схеме, изображенной на рис. 6.4, а. Такая установка обеспечивает подачу 3—5 м3/ч воды с глубины до 30 м.
Для скважин малого диаметра применяют водоструйные установки с концентрическим расположением труб.

Рис. 6.6. Схема сква-жинного штангового насоса одностороннего действия
/ — цилиндр насоса; 2 — штанга; 3 — крышка поршня; 4—нагнетательный клапан; 5 — уплотнение поршня; 6 — корпус поршня; 7 — ограничитель; 8 — всасывающий клапан


 

Несмотря на невысокий КПД (0,18—0,3), струйные водоподъемники обладают рядом преимуществ: простотой и надежностью в работе, отсутствием в скважине движущихся деталей, возможностью установки в искривленных и «пескующих» скважинах. Особенно удобны водоструйные водоподъемники для водоснабжения небольших объектов в сельской местности. Водоструйные насосы находят применение также и для откачки воды с глубины 10—20 м при устройстве котлованов в мокрых грунтах.
Штанговые насосы так же, как и эрлифты, широко применялись для подъема воды из скважин до внедрения скважинных центробежных насосов. В настоящее время штанговые насосы применяют главным образом для подъема воды из скважин малого диаметра. Но в некоторых отраслях промышленности, например в нефтедобывающей, штанговые насосы и в настоящее время широко используются для подъема жидкости из глубоких скважин.
Схема штангового насоса одностороннего действия приведена на рис. 6.6. Поршень насоса выполнен в виде полого цилиндра с шаровым клапаном в верхней части. Такая конструкция поршней позволяет применять их для цилиндров малого диаметра; КПД штанговых насосов составляет 0,7 — 0,8.
На поверхности земли над скважиной, оборудованной штанговым насосом, размещают механизм для приведения в движение штанги — так называемую насосную лебедку. В насосной лебедке Ращательное движение электродвигателя преобразуется в воз-ратно-поступательное. Такие лебедки состоят из станины, редуктора, кривошипно-шатунного механизма и вспомогательных деталей.
Оценивая водоподъемное оборудование водяных скважин, следует отметить, что наиболее современны и перспективны погружные скважинные насосные aiрегаты. Такие агрегаты обладают достаточно высоким КПД, легко используются в автоматизированных системах, их можно сравнительно просто демонтировать и заменять в случае аварии или профилактического ремонта.
Для неглубоких скважин с дебитом до 20 м3/ч удобны струйные водоподъемники, обладающие большой надежностью и не требующие практически никакого ухода. Эрлифтные установки могут применяться там, где требуется аэрация воды и «выдувание» из нее газов, а также там, где уже имеются компрессорные станции и воздуховоды, т. е. при расширении существующих водозаборов подземных вод.
Насосные агрегаты с трансмиссионным валом и электродвигателем на поверхности земли (типа А, АТН, УЦТВ) целесообразно устанавливать в неглубоких скважинах с большим дебитом, а также в районах, не обеспеченных электроэнергией.