Артезианские насосы

Артезианские насосы предназначаются для подъема жидкости преимущественно из буровых колодцев (скважин) и поставляются заводами обычно в полном установочном комплекте (агрегате, состоящем из насоса - трансмиссии-двигателя и водоподъемных труб). В соответствии с этим артезианские насосы подразделяются на две группы:

1) насосы, опускаемые в скважину на водоподъемных трубах и присоединенные к электродвигателю (расположенному на верху скважины) длинным трансмиссионным валом, проходящим внутри водоподъемных труб. Эти насосы называются артезианскими и имеют буквенные обозначения: А, НА или АТН;

2) насосы, опускаемые в скважину на водоподъемных трубах вместе с электродвигателем, защищенным от вредного воздействия перекачиваемой жидкости. Такие насосы называются артезианскими - погружными и имеют буквенное обозначение АП.

В условиях сельского водоснабжения, а также для водопонижения на гидромелиоративном строительстве в настоящее время чаще всего применяются насосы типов АТН и АП.

Рис. 30. Центробежный артезианский насос АТН: а - общий вид; б - рабочий узел насоса с закрытыми рабочими колесами; 1 - рабочее колесо; 2 - направляющий аппарат; 3 - вал.

Артезианские насосы типа АТН (рис. 30) относятся к многоколесным секционным насосам. Их марка, например, АТН-8, означает артезианский турбинный насос. Цифра, входящая в марку насосов, означает величину минимального диаметра рабочей колонны обсадных труб в мм, уменьшенную в 25 раз. При бурении глубоких скважин последние очень часто искривляются; поэтому в таких случаях диаметр насоса должен быть меньше диаметра труб на 50 мм.

Насосный агрегат состоит из трех основных частей: собственно насоса, напорного трубопровода с проходящим внутри его вертикальным трансмиссионным валом и опорной станины с установленным на ней электродвигателем.

Рабочие колеса 1 этого насоса раньше выпускались открытого типа, но в настоящее время все насосы, кроме АТН-16, снабжены колесами закрытого типа с односторонним всасыванием. Применение закрытых колес обеспечивает более плавную нагрузку двигателя. Число колес колеблется от 3 до 22 в зависимости от требуемого напора. Тип колес диагональный.

Направляющий аппарат 2 представляет собой чугунную отливку, во внутренней полости которой расположены пространственно изогнутые лопатки, направляющие воду от одного колеса к другому.

Соединение отдельных секций корпуса модернизированного насоса выполнено на шпильках с гайками и стопорными шайбами. К нижней части корпуса присоединяется всасывающая труба с сеткой, защищающая насос от засорения.

Напорный трубопровод собирается из отдельных секций с фланцевым соединением. Внутри трубопровода проходит трансмиссионный приводной вал, передающий вращение от электродвигателя к насосу. В стыках секций напорного трубопровода располагаются чугунные кронштейны с резиновыми направляющими подшипниками приводного вала. Осевые канавки на внутренней поверхности вкладыша служат для прохода воды и смазывания шейки вала.

Приводной вал собирается также из отдельных секций, соединяемых муфтами с левой резьбой; поэтому насос вращается вправо. Шейки валов хромируются для предохранения их от износа и коррозии.

Опорная станина служит опорной для электродвигателя и всей насосной установки. Она представляет собой чугунную отливку в виде усеченного конуса с квадратным основанием и с коленом, к которому крепятся напорный трубопровод, выходящий из скважины, и трубопровод, отводящий воду к потребителю. В станине размещаются и подшипники, воспринимающие осевые усилия.

В верхней части колена имеется сальник для уплотнения выхода приводного вала и трубка для подвода воды, смачивающей резиновые подшипники перед пуском насоса в действие.

Артезианские погружные насосы (АП) представляют собой комплектный насосный агрегат, который состоит из насоса и двигателя, соединенных между собой жесткой муфтой. На рисунке 31 представлен общий вид агрегата с насосом, из которого видно, что электродвигатель 2 расположен внизу агрегата, а насос 1 вверху.

Рис. 31. Общий вид агрегата с артезианским погружным насосом АП:
1 - насос; 2 - двигатель; 3 - напорный трубопровод; 4 - кабель; 5 - сетка; 6 - обратный клапан.

Вода всасывается через сетку 5, расположенную между насосом и двигателем, а нагнетается непосредственно в напорный трубопровод 3 через обратный клапан 6. Насосный агрегат опускается в скважину на трубах. Подвод электроэнергии к двигателю осуществляется кабелем 4.

Собственно насос (рис. 32) относится к типу многоступенчатых секционных насосов вертикального исполнения.

Рис. 32. Погружной артезианский насос типа АП:
1 - напорный патрубок; 2 - вал; 3 - лигиофолевый вкладыш; 4 - втулка подшипника; 5, 6 и 15 - дистанционные втулки; 7 и 16 - промежуточные диски; 8 - шпонка; 9 -направляющий аппарат; 10 - рабочее колесо; 11- трубчатый корпус; 12 - входной патрубок; 13 - соединительная муфта вала; 14 - лигнофолевый вкладыш; 17 - закладное кольцо из двух половинок; 18 - шпонка.

Рабочие колеса 10 закрепляются на валу 2 шпонкой 8. Вход воды на первое колесо осуществляется через нижний патрубок 12. Затем, пройдя колесо, вода попадает в направляющий аппарат 9, которым подводится к приемному отверстию следующего колеса. Между направляющим аппаратом и следующим колесом имеется промежуточный диск 7, одна сторона которого является боковой стенкой отводного канала направляющего аппарата, а другая сторона образует кольцевой подвод к следующему рабочему колесу насоса. Собранный вышеуказанным способом пакет размещается в трубчатом корпусе 11 и зажимается с обоих концов накидными гайками с патрубками 1 и 12. Внутри патрубков расположены кронштейны подшипников с запрессованными лигнофолевыми вкладышами 3 и 14.

Смазка подшипников водяная. Фиксация рабочих колес в осевом направлении выполняется промежуточными втулками 6, 15, 5 и т. д.

В корпус электродвигателя перед опусканием в скважину заливается чистая вода, а вода скважины является охлаждающей корпус жидкостью.

Осевое давление насоса и вес его ротора воспринимаются механической пятой электродвигателя в виде радиально-упорного подшипника из текстолита.

Обмотка статора двигателя - медная проволока с полихлорвиниловой изоляцией. Подобное устройство двигателя, как показывают наблюдения, допускает довольно длительную его работу в воде без повреждений.