Za učinkovito reševanje takšnih težav, kot so črpanje iz velike globine in dovajanje vode v avtonomni vodovodni sistem, je treba razumeti zasnovo potopne črpalke za vodnjak. Uporaba takšnih črpalk omogoča črpanje vode iz vodnjakov, katerih globina doseže 80 metrov. V tem članku bomo razmislili, kako deluje potopna črpalka, na katere kategorije je razdeljena in kako pravilno izbrati takšno napravo.
Vrste črpalne opreme za črpanje tekočih medijev iz vrtin
Glavni namen globokih črpalk je črpanje tekočega medija iz podzemnega vira in njegov nadaljnji transport po cevovodnem sistemu pod določenim tlakom. S tovrstnimi hidravličnimi stroji so opremljeni različni sistemi, ki vključujejo zlasti avtonomne vodovodne in sanitarne sisteme, namakalne sisteme itd.
Glede na področje uporabe se lahko potopne črpalke nanašajo na:
- naprave za industrijsko uporabo, ki so zaradi svoje velike moči sposobne dvigniti tekočino, ki jo črpajo, z globine do 1000 metrov (takšna oprema je precej velika in se uporablja v različnih panogah);
- domače potopne črpalke, ki se uporabljajo za zagotavljanje učinkovitega delovanja avtonomnih sistemov oskrbe z vodo za podeželske hiše in poletne koče, pa tudi za delovanje namakalnih sistemov (potopne črpalke te vrste so kompaktne velikosti in dovolj visoke moči).
V skladu z namestitveno shemo se v vrtini razlikujejo palične in brez palične potopne črpalke. Naprave druge vrste vključujejo zlasti črpalne enote z električnimi centrifugalnimi črpalkami (ESP).
Palična črpalka je hidravlični stroj, katerega pogonski motor se nahaja na površini zemlje, zunaj vrtine, medtem ko je v črpani tekoči medij potopljen le njen sesalni del. Palice, ki so prisotne v zasnovi takšne naprave, so zasnovane za prenos potiska, ki ga ustvarja pogonski motor, na sesalni del.
Pogonski motor črpalk brez palice je nameščen v istem ohišju z sesalnim mehanizmom in je skupaj z njim potopljen v črpani tekoči medij. Takšne potopne naprave se najbolj uporabljajo, saj so bolj priročne tako pri namestitvi kot pri delovanju.
Potopno črpalno opremo delimo tudi na različne vrste glede na zasnovo in načelo delovanja. Torej, glede na te parametre ločimo globoko nameščene črpalke centrifugalne in vrtinčne ali vibracijske vrste.
Potopna centrifugalna črpalka je naprava, katere glavno delovno telo je kolo z rezili, nameščenimi na gredi, ki jo vrti električni motor. Ko se takšno kolo (propeler) vrti, se črpana tekočina v notranji komori pod delovanjem centrifugalne sile, ki deluje nanj, vrže na stene komore, kar prispeva k iztisu tekočega medija v tlačno cev. . Hkrati se v osrednjem delu komore ustvari redčenje zraka, zaradi česar se iz cevi, ki se nahaja v vrtini, sesa nov del črpane tekočine.
Potopna črpalka "Dzhileks"
Da bi preprečili, da bi trdni vključki, ki jih vsebuje črpana tekočina, vstopili v notranjost centrifugalne potopne črpalke, je treba takšne naprave uporabljati skupaj z grobimi filtri, nameščenimi na dovodni cevi. Najpomembnejša pomanjkljivost centrifugalnih črpalk, ki lahko delujejo vse leto, je njihova precej visoka cena v primerjavi s ceno opreme vrtinčnega tipa.
Vortex (ali vibracijske) globoke črpalke se uporabljajo v primerih, ko je potrebno črpanje vode iz plitve vrtine. Načelo delovanja tovrstnih naprav je, da se v njihovem notranjem delu ustvarijo visokofrekvenčne vibracije, ki sprožijo mehanski bat. Slednji zagotavlja sesanje črpanega medija iz dovodne cevi.
Najpomembnejše prednosti obravnavanih črpalk vključujejo:
- kompaktne dimenzije;
- nizki stroški (v primerjavi s ceno centrifugalnih črpalk);
- minimalna poraba energije.
Med pomanjkljivostmi potopnih črpalk vrtinčnega tipa običajno razlikujemo:
- uničenje sten vodnjaka zaradi vibracij (mogoče je zmanjšati vibracijski učinek vrtinčne črpalke na stene vrtine, če se na njeno telo položijo gumijasti obroči);
- nizka moč;
- precej nizka produktivnost črpanja tekočega medija.
Vibracijska črpalka za vodnjak "Kid"
Konstrukcijske značilnosti globokih črpalk
Napravo globoke črpalke in njene oblikovne značilnosti v veliki meri določata načelo delovanja in vrsta pogonskega motorja tega hidravličnega stroja. Vnos črpanega tekočega medija pri uporabi takšnih črpalk poteka skozi posebno cev, nameščeno v jašku servisirane vrtine ali v vrtini. Električni kabel, nameščen v zaščitni ovoj, je odgovoren za napajanje pogonskega motorja, ki se nahaja na določeni globini.
V napravi centrifugalne črpalke za vrtino je mogoče razlikovati dva glavna dela:
- pogonski motor, ki je lahko vgrajen ali zunanji;
- neposredno na črpalni del opreme.
Če je pogonski motor črpalke vgrajen, je običajno nameščen na dnu naprave. Vnos vode pri uporabi tovrstnih črpalk se lahko izvaja tako skozi zgornji kot skozi spodnji del njihovega ohišja. Prednost v tem primeru ima vnos črpane tekočine skozi spodnji del telesa, saj vam to omogoča čiščenje globokega dela vodnjaka iz mulja in peska, ki se nabira v njem. Potopne črpalne naprave, kar je zelo priročno, se hladijo s tekočim medijem, v katerem so nameščene. To vam omogoča, da zaščitite takšne naprave pred pregrevanjem, zaradi česar lahko hitro postanejo neuporabne. Centrifugalne črpalke za globoke vrtine, čeprav so po zasnovi bolj zapletene kot vibracijske naprave, se odlikujejo po večji zanesljivosti, zmogljivosti in daljši življenjski dobi.
Glavni konstrukcijski elementi vrtinčnih potopnih črpalk so ohišje, posebno steklo, pogonski motor in vibrator. Vibrator v teh napravah je najkompleksnejši strukturni element, sestavljen iz sidra, gumijastega blažilnika in krmilnih podložk. Potrebne pogoje za vnos tekočine iz vrtine, ki ga izvaja vibracijska črpalka, ustvarja njen gumijasti blažilnik, ki se med delovanjem takšne naprave stisne in sprosti.
Obvezni element opreme za potopno črpalno opremo je grobi filter, ki ščiti notranjost takšnih naprav pred vdorom trdnih snovi v črpanem mediju. Za učinkovitejše delovanje potopne črpalne opreme in njeno zaščito pred negativnimi dejavniki se uporabljajo različni senzorji, ki samodejno zaustavijo črpalko v izrednih razmerah (previsoka vsebnost mulja in peska v črpani tekočini, znižanje nivoja vode v vodnjaku itd.).
Med različnimi vrstami črpalne opreme, ki se uporablja za črpanje vode iz vodnjaka ali vodnjaka, so najbolj priljubljene potopne naprave. Takšno priljubljenost pojasnjujejo številne prednosti potopnih črpalk, ki vključujejo:
- brez hrupa med delovanjem;
- sposobnost zagotavljanja nemotene oskrbe z vodo iz servisiranega vodnjaka;
- enostavnost namestitve;
- sposobnost zagotavljanja oskrbe z vodo iz vodnjakov znatne globine;
- kompaktne dimenzije;
- ni potrebe po dodatnem hlajenju pogonskega motorja;
- protikorozijske lastnosti materialov, iz katerih je izdelano telo.
Brez globoke črpalke je praktično nemogoče, če globina vrtine, iz katere je treba črpati tekoči medij, presega 10 metrov.
Pri izbiri takšne naprave bodite pozorni na takšne parametre, kot so:
- skupna potreba po točkah dovoda vode v vodi, ki jih mora zagotoviti izbrana črpalka;
- značilnosti vodnjaka, iz katerega je treba črpati vodo (premer in globina);
- geološki podatki o lokaciji, kjer je bila vrtina izvrtana (globina, na kateri se nahaja podtalnica, vrsta tal itd.);
- prisotnost na mestu, kjer je načrtovana namestitev črpalne opreme, vira energije.
