Эцв-агрегаты: конструкция, расчёт, уход
Устройство включает гидравлическую часть, погружной асинхронный двигатель, кабель-линию, обратный клапан, систему уплотнений и приёмный фильтр. Вал соединяет ротор мотора с рабочими колёсами.
Гидравлическая каскадная секция формирует напор ступенями. Корпус из коррозионностойкой стали переносить высокое давление. Резиново-текстолитовые подшипники стабилизируют вал в радиальном направлении.
Двигатель заполнен минеральным маслом либо питьевым глицерином для диэлектрической изоляции и отвода тепла. Осевой компенсатор нивелирует изменение объёма жидкости при нагреве.
Кабель круглого или плоского профиля подводится вдоль трубы на спайдер-клипсах. Сращивание выполняется муфтой с эпоксидным заливом, исключающей проникновение влаги в жилы.
Обратный клапан на выходе предотвращает движение столба воды к импеллерам после остановки. Уменьшенная гидравлическая ударная нагрузка продлевает ресурс втулки и опорного упора.
Ключевая функция ЭЦВ
Главная задача агрегата — устойчиво удерживать расчётный дебит при переменном динамическом уровне. Многоступенчатый принцип повышает КПД на узком диапазоне расходов, снижая удельное энергопотребление.
При глубине свыше 160 м востребованы модели с уравновешивающей тягой, снимающей осевую нагрузку с нижнего упорного подшипника. Скользящее кольцо из карбона работает без подачи смазки извне.
Песчаный абразив выводится через шламовые окна. Допустимая концентрацияентрация твёрдых частиц редко превышает 50 г/м³, иначе ускоряется износ колец и кромок колёс.
Критерии подбора
Расход определяется суммой хозяйственно-питьевого потребления, противопожарного резерва и утечек. Напор равен разности динамического уровня и высоты вывода плюс потери трения в колонне и коммуникациях.
Графики производителя дают информационную кривую зависимости КПД, тока и напора от расхода. Точка пересечения с проектными координатами маркирует оптимальный типоразмер и число ступеней.
Внутренний диаметр обсадной колонны ограничивает габариты агрегата. Охлаждающий поток вдоль корпуса возникает за счёт восходящего движения воды между двигателем и стенкой скважины. Зазор выше 25 мм снижает скорость охлаждения.
Кабельное сечение рассчитывается по длительно допустимому току и падению напряжения не более 5 %. Таблица сопротивлений медных жил помогает подобрать стандартный тип.
При агрессивном составе раствора применяют нержавеющую сталь AISI 316 или хромоникелевый чугун. Для минеральных вод с температурой выше 25 °C добавляют силовой запас двигателя на тепловую нагрузку.
Регламент обслуживания
Плавный пуск через УПП снижает токовые ударные нагрузки. Таймер блокирует повторный старт до стабилизации столба, исключая кавитацию на входе.
Контроль изоляции обмоток тестером 2,5 кВ выполняется перед каждой установкой. Сопротивление ниже 20 МΩ сигнализирует о проникновении влаги, после просушки в вакуумной печи параметр возвращается к норме.
Вибрация свыше 1,8 мм/с указывает на дисбаланс или подшипниковый износ. Платформа АРМ собирает данные акселерометров и формирует ппрогноз отказа по методу RMS-анализа.
Ежегодная ревизия включает демонтаж, разборку гидравлической части и микрометрическую оценку зазоров между рабочими колёсами и направляющими. При превышении лимита 0,3 мм колёса меняют комплектом.
После подъёма агрегат хранится вертикально в деревянном кофре, заполненном консервирующей жидкостью. Перевозка без ударов удлиняет ресурс валовой-подшипниковой пары.
Песок, железо, известковые отложения осаждаются в межколонном пространстве. Промывка скважины раствором ортофосфорной кислоты восстанавливает фильтрационную способность и снижает нагрузку на гидравлику.
Энергоконтроллер фиксирует время наработки, количество включений, средний коэффициент мощности. При снижении cos φ до 0,8 повышается ток и температура, сокращая ресурс изоляции.
Точное согласование гидравлики, электрики и геологических условий увеличивает эффективность водозабора и минимизирует простои. Своевременный сервис поддерживает ресурс свыше 60 000 часов.
ЭЦВ — скважинный электроцентробежный модуль, состоящий из погружного электродвигателя, каскада рабочих колёс и встроенного обратного клапана. Конструкция размещается ниже водяного зеркала, гидродинамическое охлаждение постоянно поддерживает температуру обмоток.
Стабильный дебит достигается при корректном соотношении геометрических и гидравлических параметров оборудования и скважины.
Подбор параметров
Первым этапом принимают расчётное водопотребление объекта. График суточного забора, пиковые значения и потребность в противопожарном резерве суммируются. Затем определяют напор: сумма потерь в трубопроводе, высоты подъёма и ожидаемого давления в точке разбора. Производители публикуют рабочие диаграммы, где выбирают модель, функционирующую в расчётной зоне — средние значения Q-H указывают на оптимальный КПД. Внутренний диаметр обсадной колонны ограничивает габарит насоса, для цилиндров диаметром 110–125 мм подходят исполнения 4″ и 6″. Резерв от стенки до корпуса не меньше 5 мм исключает заклинивание при посадке. Паспортная глубина погружения двигателя ограничена давлением на сальники. При расчёте берут расстояние от зеркала до среза трубы, добавляют половину высоты динамического уровня и технологический запас в 3–5 м. Состав воды проверяют на содержание абразива, железа, агрессивных солей. При концентрации кварцевых частиц выше 100 г/м³ применяют рабочие колёса из высокопрочных полимеров или нержавеющей стали. Температурный диапазон мотора обычно указан 3–35 °С, при ожидаемом нагреве выше верхней границы устанавливают проточную охлаждающую рубашку.
Монтажный процесс
Перед спускомском насос погружают в ёмкость с чистой водой и выполняют пробный запуск, равномерный шум и отсутствие загазованности подтверждают полноценную сборку. Кабель, труба и страховочный трос связываются пластинами из нержавеющей стали через каждые 2 м. Нагрузка распределяется на оголовке, оснащённом резиновым уплотнением. Обратный клапан удерживает столб жидкости при остановке. Над устьем ставят адаптер с выходом под ПНД-линии либо оцинкованную резьбу. Отсекающий кран и манометр располагают в шахте или кессоне. Электрическая часть защищается УЗО, тепловым реле и плавным пускателем. Для сетей нестабильного напряжения предусматривают стабилизатор либо однофазный инвертор.
Плановый уход
График обслуживания формируется исходя из паспорта и качества воды. Раз в полгода измеряют изоляцию обмоток, ток нагрузки, уровень вибрации. При снижении подачи свыше 15 % насос извлекают, осматривают фильтр, колесные группы и резиновые опорные кольца. Накипь удаляют слабым раствором лимонной кислоты, отложения песка вымываются потоком под давлением. Графит-керамическое торцевое уплотнение меняют через каждые 6–8 тыс. ч. В зимний период водяная линия осушается, иначе разгерметизация неизбежна. При полном ресурсном пробеге двигатель отправляют на перемотку либо устанавливают сменный блок.
Систематичный анализ расхода, давления и электропараметров продлевает срок службы погружного агрегата, снижает риск аварий и поддерживает бесперебойное водоснабжение автономного объекта.
Оставить комментарий