Винтовые артезианские насосы

Винтовые артезианские насосы - новый и довольно перспективный тип водоподъемника для местного (осо­бенно сельского) водоснабжения из колодцев и скважин. Этот насос, как видно из рисунка 13, состоит из метал­лического однозаходного винта - ротора 1 и неподвиж­ного корпуса - статора 2, внутри которого вращается ротор.

Стальной однозаходный роторный винт (чаще всего он делается из нержавеющей стали) имеет во всех сечениях круглую форму и изготавливается с некоторым эксцентриситетом, вследствие чего при вращении выполняет сложное планетарное движение. При вращении ротора вокруг своей оси последняя одновременно вращается по малому кругу в обратном направлении, перемещаясь по внутренней сложной поверхности статора. Поэтому ротор соединяется с приводным валом при помощи гуммированного стального троса или карданного сочленения.

Рис. 13. Винтовой артезианский насос ВАН-4:
1 - ротор; 2 - статор (обойма винта); 3 - обратный клапан; 4 - корпус обратного клапана; 5 - фильтр; 6 - промежуточная труба; 7 - муфта; 8 - карданное соединение; 9 - труба; 10 - нижний подшипник; 11 - муфта; 12 - пескоуловитель; 13 - нижний вал; 14 - напорная труба; 15 - подшипник; 16 - муфта вала

Статор изготавливается в виде толстостенной резиновой трубы, прочно заделанной (без возможности прокручивания) в стальной патрубок. Внутренняя поверхность резиновой трубы имеет двухзаходную винтовую нарезку с шагом, в 2 раза большим шага ротора. Камера всасывания представляет стальную трубу, на одном конце которой имеется нарезка для приворачивания к корпусу насоса (статору), а на другом - обратный клапан с сеткой 3.

Внутри напорного трубопровода размещается приводной вал с направляющими подшипниками и карданным сочленением. Привод осуществляется вертикальным электродвигателем.

При вращении винта между ротором и внутренней поверхностью статора образуются полости, в которых засасываемая жидкость герметически замыкается и перемещается вдоль оси винта в сторону напорного трубопровода.

Одним из лучших насосов данного типа является насос ВАН-4. Его производительность - 5 м³/час, давление - 3,6 кг/см², наименьший диаметр скважины - 100 мм; мощность при давлении 6 кг/см² - 4,5 кВт, при давлении 3 кг/см² - 2,8 кВт, наибольший диаметр напорных труб - 95 мм.

Приемная часть насоса должна быть погружена под динамический уровень не менее чем на 1,5-2 м. Перед пуском напорные трубы заливаются водой во избежание сухого трения подшипников.

Кроме того, существуют малогабаритные винтовые насосы, рассчитанные на подачу 1 л/сек из колодцев с минимальным диаметром 100 мм и глубиной динамического уровня до 30 м.

Малогабаритность насоса при довольно высокой его производительности обусловлена особой конструкцией его ротора, который в отличие от насосов ВАН-4 имеет сравнительно большой эксцентриситет (10,4 мм). По­добное увеличение эксцентриситета ротора, как показали испытания,   незначительно сказывается на работе насоса.

Насос имеет гибкий вал, обеспечивающий бескарданное сочленение, и комбинированный редуктор для конного, ветрового и электрического привода.