Насос винтовой – Конструкция винтовых насосов. Принцип работы и применение винтового вакуумного насоса. Купить винтовые насосы — termopaneli59.ru

Содержание

Винтовой насос — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Внутреннее устройство трёхвинтового насоса

Винтовой насос — насос, в котором создание напора нагнетаемой жидкости осуществляется за счёт вытеснения жидкости одним или несколькими винтовыми металлическими роторами, вращающимися внутри статора соответствующей формы.

Винтовые насосы являются разновидностью роторно-зубчатых насосов и легко получаются из шестерённых путём уменьшения числа зубьев шестерён и увеличения угла наклона зубьев ^[1].

Конструкция винтов в двухвинтовом насосе. Жидкость перемещается вдоль оси насоса

Перекачивание жидкости происходит за счёт перемещения её вдоль оси винта в камере, образованной винтовыми канавками и поверхностью корпуса. Винты, входя винтовыми выступами в канавки смежного винта, создают замкнутое пространство, не позволяя жидкости перемещаться назад.

Предназначен для перекачивания жидкостей различной степени вязкости, газа или пара, в том числе и их смесей.

Эти насосы могут работать при давлениях до 30 МПа^[2].

Впервые введены в практику в 1936 году. Винтовые насосы имеют простую конструкцию, могут работать в присутствии механических примесей и с вязкими флюидами, что бывает необходимо при решении различных практических задач. Большое число установок винтовых насосов (УВН) используется для удаления воды из скважин, добывающих метан из угольных пластов, прежде всего, благодаря их способности перекачивать жидкости с механическими примесями. Однако винтовые насосы пригодны и для других газовых скважин, а также для добычи воды и нефти.

Для улучшения качества уплотнений и снижения утечек иногда применяется цилиндрический или конический эластичный корпус. В последнем случае конический винт прижимается пружиной, а иногда ещё и давлением перекачиваемой жидкости. Однако насосы с эластичным корпусом способны выдерживать меньшие давления, чем насосы с металлическим корпусом. В насосах с коническими винтами можно обойтись жёстким корпусом.

Наиболее распространёнными являются трёхвинтовые насосы.

равномерная подача жидкости, в отличие от насосов поршневых и плунжерных;
способность перекачивать смеси из жидкой и твёрдой фаз без повреждения твёрдых включений в жидкости;
как и другие объёмные насосы, винтовые обладают способностью к самовсасыванию жидкости;
возможность получить высокое давление на выходе без множества каскадов нагнетания;
хорошая сбалансированность механизма и, как следствие, — низкий уровень шума при работе.

сложность и высокая стоимость изготовления насоса;
нерегулируемость рабочего объёма;
так же, как и другие виды объёмных насосов, винтовые нельзя пускать вхолостую без перекачиваемой жидкости, так как в этом случае повышается коэффициент трения деталей насоса и ухудшаются условия охлаждения; в результате насос может перегреться и выйти из строя.

1.Схиртладзе А.Г., Иванов В.И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.

2.Ли Джеймс, Никенс Генри, Уэллс Майкл. Эксплуатация обводняющихся газовых скважин. Технологические решения по удалению жидкости из скважин / Перевод с английского. — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 384с., ил. (Промышленный инжиниринг).

↑ Источник литературы 1, стр. 93
↑ Источник литературы 1, стр. 94

Винтовые насосы

Винтовой насос — насос, в котором напор нагнетаемой жидкости достигается посредством вытеснения жидкости винтовыми роторами (одним или несколькими), совершающими обороты внутри статора соответствующей формы. По характеру воздействия рабочих органов, винтовые насосы относятся к объемным.

Винтовые насосы относятся к роторно-зубчатым и могут быть изготовлены из шестеренных насосов через сокращение числа и увеличение угла наклона зубьев шестерен.

Типы винтовых насосов. Одновинтовые, двухвинтовые, трехвинтовые.

Одновинтовые насосы – являются горизонтальным насосом объемного типа. Основные комплектующие таких насосов – статичная резиновая обойма, имеющая двухзаходную винтовую поверхность и однозаходный винт, изготовленный из металла, совершающий вращательные движения в обойме. Во время вращения, между винтом и поверхностью обоймы создаются полости, куда сначала засасывается перекачиваемая жидкость, а затем движется вдоль оси винта к полости нагнетания.

Двухвинтовые насосы – используются, в основном, при перекачивании морской, пресной и минеральной воды с примесью нефтепродуктов.

Двухвинтовые мазутные насосы – используются, в основном, при перекачивании мазута и прочих вязких жидкостей. Данный тип насосов имеет одинарное торцевое уплотнение, рубашку обогрева, прочная часть изготовлена из конструкционной стали.

Трехвинтовые насосы – используются, в основном, при перекачивании неагрессивных жидкостей, которые имеют смазывающую способность и не содержат абразивные механические примеси. Минимальный показатель вязкости ограничен смазывающей способностью жидкости, максимальный – мощностью электродвигателя и всасывающей способностью насоса.

Отличия шнековых и винтовых насосов

В одну группу с винтовыми насосами, часто объединяют шнековые, благодаря тому, что оба типа насосов относятся к насосам вытесняющего действия. Однако, по характеру воздействия рабочих органов, шнековые насосы относятся к динамическим.

Основным компонентом шнекового насоса является героторная (винтовая) пара, которая определяет свойства насосного агрегата, а также обуславливает механизм его работы. Винтовая пара состоит из статичного элемента-статора и подвижной части – ротора. Статор является внутренней спиралью с числом заходов «m+1». Данный элемент сделан из эластомера и объединен с железной обоймой. Ротор является наружной спиралью с числом заходов «m». Данный элемент изготовлен из стали с дальнейшим покрытием или без него. Наиболее распространенной классической моделью являются насосы с двухзаходным статором и с однозаходным ротором.

Принцип действия шнекового насоса

Винтовые эксцентриковые шнековые насосы обладают множеством качеств, которые делают их незаменимыми при работе с неоднородными вязкими веществами, веществами с различными примесями, а также на тех участках, где просто невозможно использование других насосных установок вследствие разных подоснов. Данные насосы являются самовсасывающими и не требуют «заливки», другими словами, перекачиваемое вещество не является рабочим телом.

Шнековые эксцентриковые насосы могут перекачивать неоднородные вещества с различными примесями. Размер допустимых включений зависит от размера закрытых полостей между ротором и статором. Одному вращению ротора соответствует определенный размер перекаченного вещества, что позволяет осуществлять тонкую настройку агрегата. В насосах данного типа не случается пульсации или разрывов потока, не смотря на то, что они способны выдерживать любые производственные нагрузки при стойком давлении.

Основные узлы

Конструкция винтовых насосов включает такие элементы как: приводной мотор-редуктор, переходная стойка, пара статор-ротор , выходной напорный патрубок, камера, шарнир, уплотнительное устройство вала.

Основная рабочая часть винтовой насосной установки – винтовая пара. Внутри статора, изготовленного из эластомера находится металлический ротор винтообразной формы. Вращательные движения робота приводят к изменению объема полостей внутри пары и перекачиваемая жидкость перемещается вдоль оси насоса. Жидкость вытесняется, а изменение объема в полостях создает всасывающий эффект.

Принцип действия винтового насоса

Винтовой насос состоит из ротора (единственной движущейся детали, число заходов «m») и статора (внутренней спирали, число заходов «m+1»). Жидкость перекачивается путем перемещения вдоль оси винта, не имея возможности перемещаться назад благодаря замкнутому пространству, которое создают винты при вхождении винтовыми выступами в канавки смежного винта.

Температура

Тип статора насоса определяет максимальный уровень рабочей температуры жидкости.

Помимо этого, температура может определяться природой жидкости и условиями функционирования насосной установки.

Параметры забора жидкости

Винтовая насосная установка является самовсасывающей, в том числе, при небольших объемах подачи, а при работе с водой с такими показателями температуры как 20 °C, удельным весом 1 и уровнем вязкости 1°, создаваемый ею напор составляет 7 м водного столба.

Характеристики подачи

Винтовые насосы функционируют по объемному принципу с прямым вытеснением жидкости, что способствует постоянной, ровной и не подверженной резким колебаниям подачи потока вещества.

Допустимые для работы жидкости

Винтовые насосы имеют повышенный уровень химической и механической устойчивости благодаря тому, что статор выполнен из эластомерного материала. Данные насосы используются для перекачки любых жидкостей, обладающих аномальной (неньютоновской) вязкостью. Помимо этого, винтовые насосы способны перекачивать жидкости, содержащие твердые частицы (кроме абразивных) без ущерба для уровня производительности.

Пусконаладка и регулировка

В целях защиты статора насоса необходимо залить в насос жидкость для перекачки. После этого, необходимо проверить, что запорные клапаны входного и выходного патрубков насоса открыты. В случае, если насос имеет двигатель постоянного действия с регулируемой частотой вращения, для регулировки скорости потока вещества, непосредственно на насосе необходимо установить нужную скорость подачи или установить регулировочный клапан между его входом и выходом.

Меры безопасности

При включении насоса, необходимо соблюдать ряд мер безопасности. Включение насоса без заливки среды может привести к деформации статора, поэтому запрещается включение насоса без жидкости!

Следует, также, избегать регулировки величины подачи насоса путем закрытия подающего клапана, т.к. это приводит к деформации приводного механизма и двигателя, в случае, если они не имеют реле защиты от перегрузок.

Основные параметры, которые следует учитывать при выборе насоса

Для того, чтобы выбрать наиболее подходящий насос для вашего производства, необходимо учитывать ряд ключевых параметров. В первую очередь, необходимо определить тип установки насоса и то, каким образом насос будет использоваться в системе. Помимо этого, важно учитывать скорость подачи потока перекачиваемой жидкости (л/мин или м³ /ч.), показатель общего давления напора подачи (бар), а также показатель высоты столба жидкости под всасывающим патрубком насоса (NPSN). К перечню ключевых параметров, которые необходимо учитывать при выборе насоса также относится природа перекачиваемого вещества (химсостав, плотность, вязкость, pH, температура), а также уровень содержания в нем взвешенных твердых частиц и степень абразивности. Кроме того, следует учитывать уровень напряжения питания и частоту сети для подключения двигателя, а также тип передаточного механизма между двигателем и насосом.

Особенности конструкции

Долговечность. Винт приводится в движение электродвигателем и при вращении не контактирует с внутренней поверхностью корпуса насоса. Это снижает трение до минимума, за счёт чего и обеспечивается длительный срок службы.
Среда перемещается в насосе с постоянным осевым направлением течения. Благодаря этому на выходе насос будет выдавать продукт ровным потоком, без пульсаций. Насос имеет низкие показатели шумового загрязнения. Так же, поскольку движущиеся части насоса обладают низкой энерцией, то пусковой момент и вибрация будут иметь низкие значения.
Насос имеет высокую всасывающую способность.
В целях обеспечения безопасной работы насоса, двигателя, системы трубопроводов, все насосы повышенной мощности оснащены предохранительными клапанами. В случае, если рабочее давление превышает максимальное давление, на которое рассчитана система (например, нагнетающий трубопровод), срабатывает предохранительный клапан и излишки продукта будут направлены через байпас обратно в камеру всасывания.

Преимущества винтового насоса

Винтовые насосы обладают рядом преимуществ перед насосными установками других типов. Так, в отличие от центробежных, винтовые насосы перекачивают жидкость ровным, не пульсирующим потоком, что позволяет не перемешивать жидкость и сохранять ее структуры.

В отличие от импеллерных, самовсасывающие винтовые насосы лучше работают с более густыми веществами, а так же на выходе имеют показатели давления вплоть до 4-24 бар.

Перед поршневыми и плунжерными насосами, преимущество винтовых насосов заключается в равномерной подаче жидкости, а также способность перекачивать смеси из жидкой и твердой фаз, не повреждая твердые включения.

Среди ряда преимуществ винтовых насосов, следует отметить высокую способность данных установок к самовсасыванию, а также простоту конструкции, которая делает удобным обслуживание насоса. Насос состоит из трех главных частей: нержавеющего винта, резиновой обоймы и уплотнения вала. Подача жидкости в винтовом насосе пропорциональна скорости вращения, что обеспечивает несложную регулировку параметров насоса при наличии частотного привода. Конструкция обоймы с саморегулируемым зазором обеспечивает высокое давление насоса при небольшом габарите. При увеличении давления зазор между рабочей поверхность винта и обоймы остается постоянным.

Как и прочие виды объемных насосов, винтовые обладают способностью к самовсасыванию жидкости с глубины до 10 метров. Кроме того, винтовые насосные установки имеют оптимально сбалансированный механизм и, как результат, низкий уровень шума. Данные типы насосов неприхотливы в эксплуатации.

Применение в промышленности

Первые модели винтовых насосов появились в 1920х и через 10 лет были применены на производстве. Максимальный показатель рабочего давления насосов данного типа может составлять до 30-35 МПа.

Винтовые насосы используются для перекачивания жидкостей различной вязкости, газа, пара, а также их смесей. Как следствие, винтовые насосы получили широкое применение в сфере переработки отходов, производства табачных изделий, текстильной и бумажной промышленности, обработки металлов, пищевой и химической промышленности.

С 1980х установки винтовых насосов начали активно применяться при добыче нефти и до сих пор являются одной из наиболее перспективных технологий в данной отрасли.

Винтовые насосы используются для перекачки нефтепродуктов без механических примесей: мазута, нефти, масла, дизельного топлива, парафина и других жидкостей, обладающих смазывающей способностью.

Специально для пищевой, химической и фармацевтической промышленности были разработаны санитарные одновинтовые эксцентриковые насосы. Данные изделия имеют классическую комплектацию с шарнирными герметичными узлами, что обеспечивает прочность агрегата, а также простоту эксплуатации и сервисного обслуживания.

Винтовые пищевые насосы: описание, назначение, применение

Винтовой (шнековый, червячный, героторный) пищевой насос – это самовсасывающий агрегат объемного типа для перекачивания жидкостей, в том числе, эмульсионных, с повышенной вязкостью и/или взвешенными твердыми фракциями. Его главной конструктивной особенностью является наличие героторной пары — ротора и статора.
В общем случае, есть несколько типов насосов с аналогичным названием: одно-, двух- и трехвинтовые. Но для транспортировки продуктов и пищевого сырья применяется только первый вид. Второй и третий имеют роторы несколько иной формы, работают в нефтяной и химической промышленности, энергетике, судостроении, системах смазки, гидроподъемниках. Поэтому в данной статье они не рассматриваются.

Основное назначение винтового насоса – перекачивание жидкой или вязкой массы. В пищевой промышленности он нужен, чтобы транспортировать сметану, творог, кефир, сливки, майонез и другие продукты. Температура рабочей смеси – до 90 град С.
Принцип действия насоса, согласно которому жидкая масса вытесняется винтовой парой, изобрел Рене Муано (Rene Moineau, Франция). В 1930 г. он защитил диссертацию по теме «Новый капсулизм» в Парижском университете. А в 1932 г., с помощью партнера, основал фирму РСМ по изготовлению агрегатов данного типа.

Устройство пищевых насосов

Устройство пищевого винтового насоса особой сложностью не отличается (рис. 1).

Рабочим органом является героторная пара, расположенная у выпускного патрубка. Она представляет собой стальной червячный ротор (винт), расположенный внутри пластичного статора (обоймы). Внутренняя полость последнего также имеет винтовую форму, но с числом заходов на 1 больше, чем у ротора. Самый популярный на сегодня вариант – однозаходный ротор и двухзаходный статор.

Преимущества агрегатов с однозаходным ротором круглого сечения:

Технология производства – относительно простая.
Вибрация понижена из-за того, что переносная (то есть, относительно обоймы) угловая скорость винта минимальна.
Скорость движения перекачиваемой жидкости в каналах (полостях) рабочей пары небольшая. Это значительно уменьшает гидроабразивный износ и увеличивает срок службы устройства.
Кривизна винтовых поверхностей ротора и статора – оптимальная. Это сводит к минимуму контактные напряжения.
Допустимая частота вращения увеличена. Она несколько ограничена силой инерции, но это не существенно. Данный факт упрощает компоновку привода.

Главным минусом агрегатов с однозаходным ротором является тот факт, что, при необходимости обеспечить большой напор при малой частоте вращения (500 об/мин и менее), надо значительно удлинять рабочую пару.
Преимущества установок с многозаходными рабочими органами обусловлены увеличенным числом контактных линий и кратностью действия:

При одинаковых наружном диаметре и частоте вращения – увеличенная подача.
При равных давлениях – меньше осевой габарит.
При одинаковых натягах в паре и осевых габаритах – больше давление.
При низкой частоте вращения (до 100 об/мин) можно поддерживать большое давление, не увеличивая осевые размеры.

Ротор приводится в движение электромотором, размещенным на другом конце агрегата. В зависимости от назначения устройства, крутящий момент от двигателя на ось вращения может передаваться напрямую, через мотор-редуктор, мотор-вариатор или с помощью преобразователя частоты. Для фиксации оси относительно корпуса и передачи вращения от привода на шарнирный узел тяги, предусмотрена подшипниковая стойка.

Поскольку ротор установлен относительно продольной оси насоса с некоторым эксцентриситетом, то от подшипниковой стойки к героторной паре крутящий момент передается через износоустойчивую тягу с шарнирными узлами на концах (это своеобразный карданный вал). Данный элемент иногда называют торсионом. Это не совсем правильно, так как торсион – пружина, сделанная в виде вала, работающего на скручивание. Здесь же тяга в качестве пружины не используется, эксцентриситет отрабатывается только за счет шарниров. Каждый из них сделан герметичным и заполнен пищевой смазкой. Над тягой, ближе к подшипникам, располагается впускной патрубок. Он может быть с фланцевым либо быстросъемным резьбовым соединением.

Вся конструкция собрана на станине. Тем самым обеспечивается точность взаимного расположения узлов. Проточная часть агрегата сделана из пищевой нержавейки 12Х18Н10Т или ее аналогов. Для монтажной плиты и других элементов может применяться сталь 30 с порошковым покрытием.

Модификации пищевых насосов

Кроме описанного базового варианта (рис. 2), есть модели, предназначенные для работы в нестандартных ситуациях: компактные дозаторы, устройства с загрузочной воронкой, грязевые с муфтой, для очень вязких масс или сложных условий эксплуатации и другие.

Относительно компоновки, кроме приведенной выше горизонтальной классической схемы с подшипниковой стойкой, более всего популярны следующие:

То же, без подшипниковой стойки (рис. 3).

С дополнительным подпорным шнеком на тяге (рис. 4).

С загрузочным бункером вместо входного патрубка и шнековым питателем под ним (рис. 5).

С дополнительным измельчителем над бункером (рис. 6).

Следует также сказать о вертикальных (бочковых) винтовых насосах. Считается, что это отдельный тип агрегатов, хотя они имеют аналогичное устройство, только предназначены для выкачивания жидкостей из баков, бидонов и прочих емкостей.

Принцип действия винтовых насосов

Работа пищевого винтового насоса осуществляется по следующему принципу. Поскольку число заходов ротора и статора не совпадает, то между ними образуются замкнутые свободные пространства. При вращении винта, они «перемещаются» по направлению к выпускному патрубку. Образование каждой полости происходит со стороны тяги, камера вокруг которой заполнена рабочей средой. Чем больше поворачивается ротор, тем сильнее увеличивается объем пространства, засасывая в него жидкость. Затем ротор поворачивается дальше, полость закрывается и сразу же образовывается следующая – процесс повторяется. По мере вращения ротора, рабочая среда продавливается к выходу и, в итоге, выбрасывается под большим давлением в выпускной патрубок.

Чтобы узнать величину эксцентриситета однозаходного ротора, надо найти разницу между большим и малым его диаметрами, а потом полученное значение разделить на 2. Объем каждой полости равен шагу статора, умноженному на ее площадь поперечного сечения. От этой величины зависит производительность агрегата. Давление насоса определяется количеством полостей на единицу длины винта.

Преимущества винтовых насосов

Это самовсасывающие агрегаты, предварительная заливка не требуется. Могут поднимать жидкость с глубины 7 – 9 метров.
Есть возможность перекачивания жидкостей с довольно высокой вязкостью, а также неоднородных и с твердыми включениями, без их повреждений. Размер последних зависит от величины замкнутых полостей между винтом и обоймой. Даже при подаче рабочих сред с абразивными частицами, детали изнашиваются незначительно.
Это объемные устройства. После каждого оборота ротора подается определенное количество рабочей среды. Поэтому производительность можно регулировать с большой точностью.
Аппараты могут развивать очень высокое давление. Теоретически – до бесконечности. Практически – достигнуты значения до 72 бар. В промышленности используются модели до 24 бар.
При любой производительности, давление будет стабильным. Пульсация или разрывы потока не наблюдаются.
Напор на выходе не зависит от частоты вращения ротора. Этот параметр может быть достаточно высоким, даже при небольшой скорости выкачивания и, соответственно, производительности агрегата.
Винтовой насос может работать в качестве дозатора.
Малый уровень шума.
Простая конструкция, легкое обслуживание, небольшие размеры. Благодаря отсутствию клапанов – надежная работа.

Характеристики винтовых насосов

Основными техническими параметрами винтового насоса являются напор (давление на выходе или высота подъема жидкости) и подача (производительность). Они зависят от конструкции аппарата и мощности привода, а также от типа героторной пары, о чем будет сказано ниже. Кроме того, есть ряд условий, отрицательно влияющих на давление.

Факторы, снижающие напор:

Шланг (трубопровод) небольшого диаметра или со значительным коэффициентом гидравлического сопротивления.
Использование в магистрали У- или Г-образных фитингов, изгибы шланга под углами 45 или 90 градусов.
Наличие фурнитуры на трубопроводах, обратных клапанов, задвижек и других устройств.
Низкие смазывающие характеристики жидкости.
Большая вязкость или плотность рабочей смеси.
Некачественная регулярная промывка шлангов или трубопроводов.

Модельный ряд винтовых насосов

В нашей стране самыми популярными являются пищевые винтовые насосы марки ОНВ. Ниже приведены основные технические характеристики наиболее распространенных моделей.

Тип	Мощность	Вход	Выход	Производит	Напор	К-во оборотов
ОНВ	кВт	мм	мм	куб. м. / ч	м	об / мин
1-00	0,25	32	32	0,7	50	700
1-01	0,55	32	32	1,0	50	1000
1-02	0,75	32	32	1,5	50	1500
2-00	0,55	50	50	2,0	50	700
2-01	1,1	50	50	2,5	50	1000
2-02	1,5	50	50	4,0	50	1500
3-00	0,55	50	50	3,0	50	700
3-01	1,1	50	50	4,0	50	1000
3-02	1,5	50	50	6,0	50	1500
6М	2,2	50	50	12,0	50	1000
280/6-55	15,0	150	150	55,0	60	300
170/6-40	11,0	150	150	40,0	60	350
140/12-35	18,5	150	150	35,0	120	400
100/6-26	5,5	125	125	26,0	60	400
85/12-20	11,0	150	150	20,0	120	400
60/6-26	7,5	100	100	26,0	60	700
50/12-22	11,0	125	125	22,0	120	700
30/12-14	7,5	100	100	14,0

Винтовой насос для скважины: шнековый, погружной

Содержание

Насос для скважины – это едва ли не самая главная составляющая любой системы водоснабжения. Именно насос подает воду из источника в трубы, обеспечивает ее постоянный приток.

Схематическое изображение винтового насоса для скважины

Существует множество разновидностей скважинных насосов, но мы сегодня остановимся на винтовых моделях, так как они имеют очень интересную конструкцию и принцип работы.

Особенности и назначение

Современные скважинные насосы могут быть поверхностными и погружными. В первом случае мы рассматриваем мощный насос с ротором, который занимается подкачкой воды посредством ее всасывания через рабочую камеру. Эти устройства не отличаются излишней производительностью и способны поднимать воду на глубине до 10 метров.

Погружные модели насосов – это специальное оборудование, которое качает воду, находясь непосредственно в скважине или колодце. Их погружают под толщу воды и оставляют там на все время эксплуатации. Погружные модели намного мощнее и производительнее своих поверхностных аналогов.

Они способны работать на серьезной глубине и выдавать напор от 50 метров водяного столба. Отзывы от пользователей также говорят о том, что погружные насосы со своими задачами справляются намного лучше, хотя и стоят они дороже.

Винтовой скважинный насос как раз относится к погружным насосам, что занимаются перекачкой воды из скважины. Винтовым его называют из-за того, что главным рабочим механизмом в нем является «Архимедов винт». Это довольно важный нюанс, так как почти все погружные модели для перекачки воды оборудуются центробежными элементами.

Центробежные насосы качают воду за счет вращения колеса или крупной крыльчатки. Их вращение провоцирует нагнетание жидкости и создание завихрений в рабочей камере.

Винтовые насосы, наоборот, в качестве рабочего элемента используют протяжный винт или шнек. Шнековые системы нагнетания воды позволяют применять их в скважинах с высоким уровнем загрязнения.

Это объясняется тем, что шнековые винты практически не реагируют на наличие в разрабатываемой жидкости песка или мелких отходов. Конструкция шнека попросту не дает возможность песку забиваться где-то или блокировать работу насоса.

Читайте также: какие бывают насосы для песка, ила и других загрязнений.

Шнеки для погружных винтовых насосов, из нержавеющей стали

Стоит заметить, что только шнековые погружные насосы способны похвастаться такой особенностью. Центробежные модели же, наоборот, с загрязненной даже мелким песком водой работать не могут. Они быстро засоряются и выходят из строя.

Шнековые насосы работают по достаточно простому принципу. Вода из скважины попадает в рабочую камеру через приемные отверстия. Они в шнековых насосах, как правило, находятся на дне. В рабочей камере движение воды стимулирует вращающийся шнек на роторе. Чем быстрее скорость его вращения, тем выше производительность насоса.

Здесь есть один интересный нюанс. В отличие от других типов скважинных насосов, шнековые модели при увеличении скорости вращения ротора, наращивают только свою производительность. Давление же на выходе находится в стабильном положении и практически не меняется.

Такой нюанс делает шнековые насосные станции пригодными не только для перекачки чистой или грязной воды, но также и для работы в промышленности. Например, при откачке нефти, масел, производственных жидкостей и т.д.

Сам по себе шнек довольно протяжен. Чем длиннее его винт, тем он производительнее. В почти всех современных насосах монтируют один винт. В некоторых моделях их два или больше, но такое встречается редко.

Продолговатая форма винта делает его идеальным решением именно для скважинных насосов, так как они сами по себе имеют форму удлиненной капсулы.

С помощью шнека разработчикам удается создать достаточно мощные, и в то же время компактные по своему диаметру образцы. Если вы видите скважинный погружной насос диаметром до 120 мм, то это наверняка шнековый образец.

Например, харьковский разработчик насосного оборудования предоставляет свою линейку товаров Водомет БЦПЭ 0,32, которые в диаметре имеет всего 80-100 мм. В них используется шнековый принцип нагнетания жидкости.
к меню ↑

Виды, характеристики и отзывы

Линейка винтовых насосов от компании Спрут

Если говорить о конкретных разновидностях винтовых насосов, то их есть не так много. Это объясняется тем, что сам по себе винтовой насос является разновидностью погружного оборудования.

Однако следует выделить тот факт, что шнековые погружные насосы еще можно разделить по рабочей глубине. По этому параметру их делят на:

Стандартные;
Глубинные.

Стандартные винтовые насосы предназначаются для использования в колодцах и неглубоких скважинах. Это могут быть скважины «на песок», что добывают воду из песчаных водоносных слоев. Их глубина редко доходит до 20-25 метров, а дебит имеет сравнительно низкий уровень.

Для таких условий шнековый насос подходит наилучшим образом, так как он способен выдавать стабильное давление и практически не реагирует на работу с загрязненной жидкостью.

Глубинный образец отличается удлиненным шнеком. Это необходимо для того, чтобы устройство могло демонстрировать достаточные характеристики. Глубинный насос устанавливают в артезианских скважинах, где расстояние до уровня водного зеркала может равняться сотне метров. Это более надежное и мощное оборудование, но и цена у него соответствующая.

Если говорить о конкретных характеристиках винтовых образцов, то они у них вполне приемлемые. Средний по своей цене и параметрам образец способен выдавать производительность на уровне 1500—2000 литров жидкости в час. Напор при этом равняется 40-60 метрам.

Температура рабочей среды будет находиться в диапазоне от +5 до +40 градусов. Для бытовых моделей этого показателя более чем достаточно. Промышленные разновидности винтовых насосов способны работать с куда более высокими температурами.

Схема конструкции винтового насоса с двумя шнеками

Шнек такого оборудования способен прокачивать воду с крупными вкраплениями размером до 2-2,5 миллиметров без каких-либо проблем. Мощность движка равняется 1-1,5 кВт. Необходимое напряжение может колебаться, но большинство устройств для бытового применения способы работать с сетевым напряжением в 220 Вольт.

Корпус устройства выполняют из нержавеющей стали с точечным использованием пластика. Все внутренности герметизируют резиновыми и силиконовыми прокладками.

Охлаждение винта и ротора осуществляется за счет самой прокачиваемой жидкости, а потому в обслуживании такой насос нуждается крайне редко. Что впрочем, ему даже на пользу. Ведь для его обслуживания придется заново проходить всю процедуру вытягивания станции из скважины, а затем ее последующей установки после завершения всех ремонтных работ.

Также рекомендуем вам обратить внимание на отзывы о винтовых насосах. С их помощью вам удастся более точно разобраться в ситуации с товарами, что представлены на современном рынке.

Николай, 25 лет, г. Саратов:

Раньше пользовался центробежным насосом от компании Водолей. Насос был качественный, но с моей песчаной скважиной совладать не сумел. Через год сломался из-за постоянного наличия в воде мелкого песка.
Тот песок я даже фильтрами на входе убрать не мог. После этого просмотрел отзывы в интернете и понял свою ошибку – надо было брать винтовой насос. Купил себе модель от компании Грундфос и теперь горя не знаю. Три года прошло, а он работает как новенький.

Александр, 24 года, г. Пермь:

Не сказать, что я большой поклонник винтовых насосов, так как они по своей мощности все же уступают центробежным образцам. Но последняя моя покупка пришлась именно на эту продукцию.
А все потому, что необходимо было оборудовать скважину на даче, в которой были серьезные проблемы с обсадными трубами. Любая другая конструкция с той консистенцией жидкости попросту не справилась бы, а шнековый образец эксплуатируется без всяких проблем.

Чистка и обслуживание шнекового насоса для скважины

Дмитрий, 51 год, г. Калуга:

Использую погружные винтовые насосы для воды уже очень давно. Меня в них подкупает стабильный уровень давления на выходе, относительная дешевизна и конструкция. Насос собирают так, что в нем, по большому счету, и ломаться то нечему.
У самого стоит два шнековых насоса, один для скважины на даче, второй в колодце. Чрезвычайно полезные устройства. Даже не знаю, чтобы я без них делал.

к меню ↑

Какая технология установки винтовых насосов?

Шнековый насос для скважин Водолей БЦПЭ

По большому счету, погружные шнековые модели насосов монтируют так же, как и любые другие скважинные станции. Здесь от вас не требуется ничего экстраординарного, хотя определенное внимание все же следует приложить.

Погружной насос, как понятно из названия, погружается непосредственно в источник. Подвешивают его на металлическом тросе. Контроль управления и подача питания идет через электрический кабель. Если устройство сложное и мощное, то кабелей может быть несколько, но это уже зависит от конкретного производителя и его конструктивных решений.

Подача жидкости наверх тоже идет по стандартной процедуре. В верхней части насоса просто подсоединяют мощный шланг диаметром в 25-50 мм.

Этапы подключения и монтажа:

Собираем насос, проверяем его работоспособность.
Подключаем к устройству все коммуникации и кабеля.
Подводим шланг для подачи жидкости,
Стягиваем провода и шланг хомутами, фиксируем их по всей продолжительности линии.
Монтируем страховочный трос.
Если насос оборудован автоматикой типа поплавка, то устанавливаем и его.
Опускаем устройство внутрь скважины на определенную глубину.
Фиксируем положение насоса.
Тестируем систему.

Важно убедится в том, что все детали и сам насос установлен правильно. Если во время пробного запуска вы слышите стуки, сильную вибрацию или что-то подобное, значит вы ошиблись во время установки.

Винтовые насосы вообще не способны вибрировать, в этом плане они даже удобнее центробежных моделей, у которых слабая вибрация все же прослеживается. Поэтому ее наличие ясно свидетельствует о поломке или неправильной установке.

Читайте также: что делать, если насос застрял в скважине?

к меню ↑

Как действует винтовой насос? (видео)

Главная страница » Скважинные насосы
Винтовой скважинный насос – обзор: преимущества и недостатки
Скважинные насосы относятся к разновидности погружных устройств. Это значит, что они работают при погружении в перекачиваемую среду, осуществляя забор жидкости и создавая напор, необходимый для ее подъема по трубам с большой глубины. Для реализации этого процесса используется несколько принципиальных схем, и одну из них мы подробно рассмотрим.
Конструкция и функционирование винтового насоса
Винтовые скважинные насосы присутствуют в ассортиментных линейках практически у всех производителей такого оборудования. Несмотря на различия в конструкции и компоновке, общая схема устройства таких насосов остается неизменной:

⦁ Емкостью для перекачки становится корпус насоса. В случае с изделиями, предназначенными для скважин, корпус почти всегда производится из высококачественного металла, поскольку полимеры эксплуатационных нагрузок такого уровня не выдерживают.
⦁ Движение воды обеспечивается за счет движения ротора – шнекового винта. При его вращении осуществляется забор жидкости из скважины, после чего она разгоняется и под напором поступает в шланг.
⦁ Ротор приводится в движение электродвигателем посредством жесткого вала. За стабильность работы всей системы отвечает комплекс подшипников и других деталей, который очень сильно зависит от класса оборудования. Чем качественнее насос, тем сложнее его внутреннее устройство – но тем больше его ресурс за счет минимизации износа шнекового вина и привода.

Винтовые насосы для скважин, такие как Unipump Eco Vint 0 используются в основном в бытовых системах автономного водоснабжения. Благодаря компактной конструкции такие изделия можно устанавливать в скважины диаметром от 65 мм и более.
Оценка установок
Преимущества

У скважинных наcосов винтового типа есть целый ряд преимуществ. Для владельца загородного дома, планирующего обустройство автономной системы водоснабжения на базе скважины, наиболее важными будут такие плюсы:
⦁ Равномерная подача воды. Благодаря вращению ротора водяной столб поднимается с постоянной (относительно) скоростью, что способствует выравниванию давления. Таким образом снижается нагрузка на соединения труб и увеличивается ресурс всей системы.
⦁ Относительно невысокий уровень шума и вибрации (по крайней мере, если сравнивать с вибрационными моделями). И если шум для глубокой скважины – не самая актуальная проблема, то отсутствие сильных вибрационных воздействий идёт механизму на пользу.
⦁ Возможность перекачки жидкости с включениями. Для бытовых скважин, в которых почти всегда присутствуют либо песок, либо ил, либо глина, либо все вместе это очень важно. Наличие твердых частиц в воде не снижает производительность насоса и не приводит к выходу из строя его механизмов.

Естественно, при работе с взвесями износ агрегата возрастает, так что прокачку скважины для удаления излишков песка, ила или глины никто не отменял!
Кроме того, к достоинствам специалисты относят общую надежность агрегатов: достаточно простая конструкция реже выходи
принцип работы, устройство и фото
Принцип работы винтового насоса позволяет осуществлять перекачивание жидкостей и составов, отличающихся повышенным показателем вязкости. Подобные приспособления эксплуатируются в промышленности, включая металлообрабатывающую и химическую отрасли. Указанные агрегаты имеют длительный рабочий ресурс, отличаются надежностью и простотой конструкции. Рассмотрим особенности, характеристики и применение данного оборудования.

Устройство и конструкционные особенности
Независимо от нюансов принципа работы винтового насоса, основным его элементом является ротор. Эта деталь имеет цилиндрическую конфигурацию, а также спиралеобразный желоб, изготовленный в виде винта. Статорная часть выполнена в форме трубы, оснащается эластомерной гильзой и каналом в виде спирали. По сравнению с роторным основным элементом, статорная спираль всегда имеет на один виток (заход) больше.
Рабочая камера насоса разделена на несколько отсеков. Их разграничение осуществляется при помощи участков, которые защищены от проникновения воды, располагаются между статором и ротором вдоль линии их соприкосновения. Из-за особенностей конструкции, указанные участки открываются и закрываются поочередно.
Корректировка количества откачиваемого раствора производится путем изменения числа вращений роторной части. В этом процессе непосредственно участвует частотный привод. Рабочие элементы насоса размещаются в усиленном остове из пластика, нержавеющей стали (для моделей, агрегирующих с глубинными скважинами) или чугуна.

Ротор.
Статорная часть.
Патрубок всасывания.
Выходной патрубок.
Уплотнители.
Шарниры.
Принцип действия винтового насоса
Работа рассматриваемого оборудования основана на транспортировке жидкостного состава внутри специальной камеры вдоль винтовой оси. Последний элемент размещается между поверхностью остова и винтовыми каналами, посредством фиксации смежных выступов винтов в канавках. Такая конструкционная особенность дает возможность создать внутри агрегата замкнутое пространство, не позволяющее жидкости перемещаться в обратном направлении.
Назначение
Благодаря своему принципу работы, винтовые насосы применяются в различных хозяйственных и промышленных отраслях. Самые популярные сферы использования указанного оборудования:
Пищевая промышленность. Указанные агрегаты в процессе производства продуктов питания играют роль дозаторов.
Строительная отрасль. Приборы подают рабочие растворы, предназначенные для заливки полов и кровли.
Обустройство скважин. Насосы удаляют загрязненную воду с посторонними примесями. Агрегат винтового типа может эксплуатироваться с чистой водой или жидкостью с песком.
Химическая сфера. Указанные приспособления способны перекачивать значительные объемы густых смесей для их последующей переработки.
Популярность оборудования обуславливается его высокой надежностью и возможностью эффективно функционировать под высокими нагрузками.

Сильные и слабые стороны
Продуктивный принцип работы винтового скважинного насоса — это не единственное его преимущество. Среди прочих достоинств отмечают следующие моменты:
возможность работы с жидкостями, имеющими повышенную вязкость, при этом создается больший напор, чем у импеллерных аналогов;
высокий КПД агрегатов, показатель которого приближается к 70 %;
способность обработки смесей, включающих в себя большой объем твердых примесей;
исключается образование пульсационных моментов, наблюдающихся в работе большинства другого оборудования;
функционирование самовсасывающим способом с максимальной глубиной забора жидкости до 8,5 метров;
пониженная шумность, компактные размеры;
высокий показатель надежности, простота в обслуживании, хорошая ремонтопригодность.
Как и все типы насосного оборудования, винтовые агрегаты не лишены недостатков. Во-первых, это высокая цена приспособления, в связи с чем не все мелкие хозяйства и частные предприниматели могут позволить их эксплуатацию. Во-вторых, в конструкции не предусмотрена возможность регулировки количества откачиваемой жидкости.

Разновидности
Несмотря на схожий принцип работы, винтовые насосы делятся на несколько видов по конструктивным особенностям. По устройству рассматриваемое оборудование подразделяется на три основных категории. Первая разновидность — шнековые модификации. Они ориентированы на перекачивание значительного количества смесей, в состав которых входят агрессивные химические и абразивные вещества.
Шнековое оборудование функционирует одинаково эффективно в вертикальной и горизонтальной позиции. Это оборудование часто используется для обслуживания скважин и глубоких колодцев. Среди преимуществ данной категории — простота конструкции и относительно невысокая цена.
Штанговые и вакуумные версии
Устройство и принцип работы винтового насоса штангового типа позволяет его использовать на предприятиях, занимающихся добычей и переработкой нефти и похожих веществ, обладающих большой вязкостью. В конструкции оборудования предусмотрен сальник устьевой конфигурации, поворотная колонна и поверхностный приводной блок. Среди плюсов агрегатов данной конфигурации — высокая производительность. Минус — дороговизна.
Вакуумный винтовой насос, принцип работы которого основан на работе пары роторов, также предназначен для перекачки жидкостей разной степени вязкости. Подвижные элементы вращаются в разные стороны, благодаря чему обрабатываемый состав сначала попадает в район между рабочими камерами и цилиндром, а затем подается в выходное отверстие для отработанных газов.
Стоит отметить, что на эффективность работы и производительность рассматриваемого оборудования, независимо от типа, преимущественно влияет правильность эксплуатации. Поэтому, перед приобретением агрегата, необходимо удостовериться в его соответствии выбранному действию.

Виды уплотнений и основные эксплуатационные параметры
Насосы глубинные винтовые могут оснащаться несколькими видами уплотнений: сальниками, манжетами, двойными или одинарными торцевыми элементами либо магнитной муфтой.
Ниже приведены основные параметры эксплуатационного плана, характерные для рассматриваемого оборудования:
показатель производительности — 0,03-500 куб.м/ч;
предельное давление для стандартного исполнения — 6-48 бар;
число ступеней — от одной до восьми;
параметр вязкости обрабатываемой жидкости — 1-3000000 сПз;
размер твердых примесей по максимуму — 150 мм.
Стоит отметить, что максимальное давление практически не ограничивается, зависит от числа ступеней, которые монтируются последовательно. У некоторых изготовителей имеются образцы, способные работать с давлением до 240 бар.
Сравнение центробежных и винтовых моделей
Не всегда пользователи могут четко разобраться в том, какой насос в бытовом использовании лучше — центробежный или винтовой? Обе модификации между собой разняться конструкционными особенностями и сферами эксплуатации.
Центробежная помпа представляет собой довольно дорогостоящее оборудование, которое неплохо справляется с водоснабжением загородного коттеджа или дачи. Подобные агрегаты ориентированы на обслуживание колодезных скважин. В конструкцию приспособления входит колесо, фиксирующееся на валу, служащее для поставки воды наверх. Подобная система подходит исключительно для обработки чистой воды, обладает высоким КПД, использует электроэнергию в разумных пределах. Преимущество центробежных насосов — длительный период эксплуатации и надежность.
Работа винтовых насосов ориентирована на промышленные цели. Но иногда его используют и для бытовых нужд. В последнем случае при перекачивании воды содержание в ней твердых частиц не должно превышать 150 г/куб. м жидкости.
При выборе насосного оборудования среди указанных вариаций следует ориентироваться на конечное его предназначение. То есть для подачи чистой воды оптимальным вариантом станет центробежная система, а для полива — винтовой аналог.

Чем отличаются лопастные агрегаты?
Часто лопастный насос считают одной из модификаций винтового варианта. Это не совсем так. Винтовые устройства применяются обычно в промышленности. К плюсам оборудования этого типа относят такие моменты:
равномерная подача жидкостной смеси на всей рабочей дистанции;
присутствие опции самовсасывания;
хорошо сбалансированный механизм основного действия;
эффективность работы с составами, перенасыщенными твердыми включениями;
прочность и надежность всех элементов.
Среди минусов — повышенное трение сопряженных деталей и не всегда эффективное охлаждение.
Лопастные приспособления причисляются к бытовой категории. К плюсам данных агрегатов относят:
простоту эксплуатации и обслуживания;
возможность подсоединения нескольких приборов к одному трубопроводу;
компактные габариты и небольшую массу;
доступную цену основных комплектующих и запасных элементов;
высокую эффективность охлаждающей системы.
Недостатки лопастных модификаций
Если сравнить принцип работы винтового насоса для скважины с аналогичным параметром лопастного исполнения, последний вариант имеет ряд существенных недостатков. К ним причисляют:
невозможность работы с загрязненной водой;
низкий КПД;
частый перегрев агрегатов при сужении поточных каналов;
плохая сбалансированность и устойчивость конструкции.
Важной особенностью лопастного насоса является его производительность. Этот показатель очень зависит от качества обрабатываемой жидкости и мощности самой помпы. Нехватка последнего параметра обнуляет все возможные плюсы. Поэтому при выборе оборудования, следует особое внимание обращать на его мощностные показатели, с учетом длины магистрали и площади строения, предназначенного к обслуживанию.
Винтовые насоыс, винтовые погружные насосы
Винтовые насосы(швн) – один из самых надежных и перспективных методов механизированной добычи нефти. Однако на текущий момент в России он применяется не настолько широко как другие способы добычи, например, станки-качалки. С каждым годом винтовые насосы завоевывают все новые позиции в нефтедобывающей отрасли и доказывают свою уникальность и эффективность. Компания ООО «Нефтегаз – Развитие» представляет винтовые глубинные насосы ведущих мировых производителей: компаний NETZSCH и Weatherford. Будет излишним говорить о надежности этих производителей, поскольку их продукция зарекомендовала себя по всему миру и поддерживает высокий уровень качества уже в течение нескольких десятилетий. Специалисты компании ООО «Нефтегаз – Развитие» прошли обучение в специализированных центрах подготовки по специальным программам. Работа ведется в тесном сотрудничестве с разработчиками и инженерами компаний NETZSCH и Weatherford. При отгрузке все оборудование проходит 100% входной и выходной контроль.

Винтовые насосы(швн) или винтовые насосные пары работают на принципе ротационного вытеснения жидкости. Эта спиралевидная система состоит из ротора, который эксцентрично вращается внутри неподвижного статора. Ротор представляет собой винт небольшого диаметра с глубокой круглой нарезкой и очень большим шагом — расстоянием между соседними вершинами резьбы. Статор имеет одну дополнительную нитку резьбы и шаг резьбы на нем больше, чем у ротора; в результате этого образуется полость, увеличивающаяся по размеру в процессе вращения, в результате чего развивается почти непульсирующий линейный поток жидкости. Как и в штанговых глубинных насосах, ротор обычно приводится в движение с помощью штанг, присоединенных к двигателю на поверхности. В новых бесштанговых установках применяются погружные электродвигатели и редуктор для вращения ротора. В большинстве случаев винтовые насосы характеризуются легкой приспособляемостью, надежностью в работе, высокой стойкостью к воздействию абразивных твердых частиц и высоким объемным КПД. Применение небольших двигателей обеспечило эффективное расходование энергии и сокращение затрат на подъём жидкости. По сравнению со штанговыми насосами, винтовые насосы имеют более высокий срок службы, а неисправности штанг или насосно-компрессорных труб встречаются реже благодаря меньшей частоте вращения. Капиталовложения для них обычно ниже, чем для других способов механизированной добычи нефти. Винтовые насосы способны откачивать до 800 м3/сут. нефти и используются на глубинах до 3200 м. Эластомерные компоненты насоса ограничивают рабочие температуры диапазоном 100—150°С и могут быть несовместимы с некоторыми химическими веществами или сероводородом.
Основные преимущества винтовых насосов (винтовых пар)
Способность перекачивать мультифазную среду(нефть, вода, механические примеси и др.)

Устойчивая работа с высоковязкими жидкостями с высокой концентрацией твердых частиц и средним газовым фактором

Высокий КПД до 85%

Плавный, непоршневой отбор жидкости из пласта, что ограничивает процесс образования эмульсии

Отсутствие внутренних клапанов, подверженных закупорке или образованию газовых пробок

Высокое сопротивление абразивному износу

Использование в малодебитных скважинах без периодического режима

Снижение расходов на электроэнергию по сравнению с другими способами добычи

Широкий диапазон регулирования производительности насоса с помощью сменных шкивов или с помощью частотного преобразователя

Винтовой насос объемного ротационного типа был разработан в 20-х годах прошлого столетия. В конце 70-х годов, винтовые насосы впервые были применены на нефтяных месторождениях Канады с тяжелой нефтью и большим содержанием мелкодисперсного песка. Это значительно снизило эксплуатационные расходы и повысило рентабельность добычи.
В настоящее время системы скважинных винтовых насосов используются не только для добычи нефти. Сфера их применения сейчас необычайно широка. Это и системы ППД, и дегидратация угольных пластов, и использование их для гидроразрыва, и для понижения уровня пластовых вод в газовых скважинах.

Основные характеристики винтовых погружных насосов
Рабочая глубина по вертикали до 3200 м

Дебит от 1 до 800 м3/сут

Температура продукта до 120 С

Плотность жидкости более 850 г/см3

Кривизна ствола скважины до 90 градусов

Для заказа винтового насоса необходимо заполнить опросный лист либо обратиться к нашим специалистам, заполнив форму в правой части страницы или позвонив по контактным телефонам.