Глубина погружения погружного насоса определяет максимальное расстояние, на которое насос может быть опущен в воду или другую жидкость для эффективного функционирования. Эта характеристика важна, так как она влияет на производительность насоса, его способность поднимать жидкость на поверхность и устойчивость к давлению в различных условиях эксплуатации.
Оптимальная глубина погружения обеспечивает правильное охлаждение мотора и минимизирует риск его перегрева. Знание этой глубины помогает выбрать подходящий насос для конкретных задач, будь то откачка воды, обводнение или подъем жидкости из скважин.
На какую глубину опускать насос в скважину?
В большинстве частных домов и дачных участков скважина становится единственным источником водоснабжения. В связи с этим частым вопросом, который возникает перед домовладельцами, на какую глубину опустить насос в скважину. Этот момент очень важен, поскольку правильное определение глубины погружения насоса в скважину обеспечивает бесперебойное поступление воды в дом, а Влияет на срок службы насосной станции, как, впрочем, и самой скважины. Кроме того, в некоторых случаях знание данного параметра помогает несколько сэкономить на приобретении насоса. Например, при выборе погружного устройства можно подобрать именно тот вариант, что подойдет конкретно к вашей скважине, и не переплачивать за более дорогой аппарат.
Для расчета правильной глубины понадобятся знания о технических особенностях самого насоса, а также об исходных параметрах скважины. В последнем случае важны значения статичного и меняющегося уровней воды, общего объема дебита и возможных изменений в зависимости от сезона. Как правило, все эти данные содержатся в техническом паспорте скважины.
Что влияет на выбор глубины погружения насоса?
Первое, на что следует обратить внимание при выборе глубины погружения насоса в скважину – это технические параметры самого источника воды. К таковым относятся:
- Диаметр скважины . Имеется ввиду диаметр обсадной трубы (если такая есть);
- Глубина источника . В данном случае нужно рассматривать расстояние от поверхности до дна скважины, а не до зеркала воды;
- Статический уровень воды . Данный показатель отражает максимальный уровень воды. Достигается он, как правило, не ранее, чем через полтора часа после прекращения работы насоса или окончании бурения;
- Динамический уровень воды . Это минимальный уровень жидкости в скважине, ниже которого вода не уходит никогда. До этого столба вода обычно доходит через полчаса после откачки насосом;
- Дебит скважины . Это показатель, отражающий, какое количество воды может дать скважина за единицу времени при условии, что динамический уровень не меняется. Это показатель производительности скважины.
Все эти параметры обычно фиксируются в паспорте источника воды. Если по какой-то причине документ отсутствует, их можно определить самостоятельно:
- Для определения глубины скважины, необходимо взять длинную веревку, привязать к ней груз и опустить до;
- Примерно таже определяется и статический уровень воды. В этом случае груз опускается до появления звука всплеска;
- Чтобы измерить глубину динамического уровня воды, нужно предварительно откачать воду при помощи мотопомпы. Воду выкачивать следует на примерно на протяжении часа. Затем также опускается веревка с грузом до контакта с водой.
И второй момент, который также нужно учитывать – это технические характеристики самого насоса. В паспорте погружных насосов, как правило, указано, какой водный столб по объему они способны выдержать при опускании. При определении глубины погружения насоса рекомендуется также учитывать особенности грунта или дополнительные моменты в работе скважины, к примеру, вероятность поступления притоков и песчаных слоев и т.д.
Какую глубину погружения насоса выбираем?
Существует ряд общих правил по выбору глубины погружения насосного оборудования:
- Запрещено опускать насос на глубину между статическим и динамическим уровнями;
- Насос должен спускаться ниже динамического уровня воды минимум на 1 метр – при так называемой «верхней» установке;
- При «нижнем» варианте установки оборудование опускается ниже, практически до самого дна скважины, важно оставить до дна расстояние хотя бы в 1 метр, рекомендуется оставлять около 3 метров;
- Глубину погружения необходимо корректировать в зависимости от производительности насоса и дебита скважины. Эти два параметра важно соотносить между собой, поскольку при маленьком притоке воды в скважину очень мощный насос может быстро выкачать весь объем и останется просто в пустом пространстве. При этом специальная защита от так называемого «сухого» хода есть далеко не у всех моделей, поэтому устройство попросту может выйти из строя. Если у вас небольшая скважина, не рекомендуется использовать в ней мощные и производительные насосы, можно найти вариант попроще и подешевле.
Процесс установки и погружении насоса в скважину
Прежде чем перейти к установке насоса, необходимо провести ряд подготовительных действий:
- Купить подвесной трос . Данное приспособление крайне редко идет в комплекте с оборудованием, поэтому о его приобретении нужно побеспокоиться дополнительно. Лучше всего выбирать тросы из нержавеющей стали или синтетических волокон, способных противостоять воздействию воды;
- Закрепить трос на проушинах насоса , вытянуть трос на ровной площадке и сделать на нем разметку через каждые полметра. Такое деление позволит максимально точно контролировать уровень опускания оборудования в скважину;
- Проверить, какой длины провод питания , шедший в комплекте с насосом. Если он достаточно длинный, можно использовать его. Если провод короткий, а такое бывает часто, нужно также предварительно приобрести новый шнур и надежно присоединить его к аппарату;
- Подсоединить к насосу шланг для воды , он таже должен быть оптимальной для скважины длины. Затем соединить шланг и провод питания по всей длине хомутами, чтобы они шли вместе.
После того, как все готово, можно приступать к установке. Процесс это максимально ответственный, выполнять его нужно аккуратно. Аппарат осторожно опускают в обсадную трубу скважины, придерживая его крепко за трос и параллельно выправляя шланг и кабель питания. Как раз здесь отметки на тросе помогают определить, на какую глубину уже опущен насос.
Как только нужное расстояние достигнуто, трос крепится на оголовке скважины. Теперь необходимо подключить аппарат к питанию и проверить его работу.
Распространенной ошибкой монтажа насосного оборудования в скважине является расположение аппарата слишком высоко. Зачастую насос закрепляют, как только он достигает первого уровня воды. При таком размещении уже первый час работы оставляет устройство в пустом пространстве. Кроме того, часто устанавливают насос по характеристикам скважины, которые были актуальны несколько лет назад. Показатели источника воды со временем тоже меняются, поэтому важно перед установкой оборудования сделать свежую диагностику параметров.
Правильное размещение насоса на глубине способно не только настроить эффективную работу системы водоснабжения, но и сохранить оборудование как можно дольше.
Во-первых, это избавляет насос от перегрузок и работы «в сухую». Во-вторых, сама скважина постепенно отдает воду и постепенно восполняется.
Источник3: voda-st.ru
На какую глубину опускать насос в скважину?
Скважины на воду бывают разной глубины. Если вы решили пробурить глубокую скважину, например глубиной 100 метров, значит ли это, что воду придётся поднимать с этой глубины? Нужен ли насос с напором более 100 метров? Такими вопросами часто задаются люди, впервые решившие соорудить себе скважину для водоснабжения. Сразу скажем, что ответ на оба этих вопроса — нет.
Если вы просто хотите узнать на какую глубину нужно устанавливать насос, то ответ прост — насос нужно устанавливать ниже динамического уровня воды в скважине. А если вы хотите понять почему, и что такое этот динамический уровень, придётся немного покопаться в деталях. Давайте разбираться.
Уровень воды в водоносном горизонте
Скважины на воду бурят для того, чтобы получить доступ к водоносному горизонту. Водоносный горизонт — это слой проницаемых для воды пород (песков, трещиноватых известняков или песчаников), в котором эта вода может двигаться. Проницаемые слои чередуются слоя ми относительно непроницаемых пород (например, глин), которые называются водоупорами.
Так как слои в земной коре лежат в основном горизонтально (хотя и с некоторым наклоном), вода в водоносных горизонтах движется тоже преимущественно в горизонтальном направлении. Водоупорные слои тоже пропускают через себя воду (правда, очень медленно). Медленное движение подземных вод через слабопроницаемые слои происходит в основном в вертикальном направлении.
Рассмотрим, как формируется уровень воды в водоносных горизонтах. Обычно в неглубоких первых от поверхности горизонтах уровень воды устанавливается вблизи поверхности земли.
Если недалеко протекает река и находится овраг, подземные воды стекают туда (дренируются) и уровень подземных вод в горизонте устанавливается немного выше уровня воды в реке или уровня дна оврага (такой уровень называют базисом дренирования). Если верхние слои представлены проницаемыми породами, то пробурив скважину, мы увидим в ней уровень воды на той глубине, на которой и были обнаружены водонасыщенные породы.
Такой водоносный горизонт называется безнапорным, или, по старинке, горизонтом грунтовых вод. Если же верхние слои представлены слабопроницаемыми породами, то уровень воды в скважине может устанавливаться выше, такие водоносные горизонты называются напорными. Откуда же в водоносных горизонтах возникает избыточный напор?
Дело в том, что водонепроницаемые (правильнее говорить слабопроницаемые) слои тоже наполнены водой, и вода в них медленно, но движется. Впитываясь с поверхности или из вышележащего водоносного горизонта, вода медленно движется через водоупор и перетекает в нижележащий водоносный горизонт. Так как это медленное движение происходит на огромной площади, за счёт него перетекает большое количество воды. При этом в водоносном горизонте повышается давление воды и создаётся повышенный напор. По водоносному горизонту вода движется уже с большой (относительно) скоростью к удалённой дрене или к водозаборной скважине.
В артезианских бассейнах повышенный напор в водоносном горизонте может формироваться за счёт разности высот земной поверхности в областях питания и дренирования подземных вод. Если водоносный горизонт залегает с некоторым наклоном, то в одном месте он может располагаться близко к поверхности, а в другом — на достаточно большой глубине.
Так как вода хорошо передаёт давление, то во всём водоносном горизонте создаётся давление близкое к уровню воды в водоносном горизонте там, где он находится вблизи земной поверхности (вспомним из школьной программы по физике закон Паскаля). Обычно там, где водоносный горизонт залегает мелко, в него просачивается вода с земной поверхности (происходит питание водоносного горизонта).
Там где водоносный горизонт залегает глубоко, подземные воды перетекают через водоупорные слои вышележащие водоносные горизонты. Если в такой водоносный горизонт мы пробурим скважину в глубокой его части, то вода в этой скважине поднимется до уровня, соответствующего давлению воды в горизонте, то есть до уровня близкого к уровню воды в мелкой части водоносного горизонта. Если область питания артезианского водоносного горизонта расположена на возвышенности, а область разгрузки — в низине, то напор воды в скважине может быть даже выше уровня земли, такая скважина будет самоизливаться или даже фонтанировать. Получается, что уровень воды в скважине не зависит от её глубины, а только от напора воды в водоносном горизонте. В глубокой скважине, вскрывающей напорный горизонт, уровень может быть на небольшой глубине, а в относительно неглубокой вода может стоять вблизи дна (правильнее говорить — забоя) скважины.
Уровни воды в скважине: статический и динамический
Мы поговорили о том, какой может быть уровень (напор) в водоносном горизонте. Когда мы бурим водозаборную скважину, в ней устанавливается уровень, соответствующий уровню воды в водоносном горизонте. Это называется статический уровень. Статический уровень может со временем меняться. В неглубоких скважинах основная причина изменений статического уровня это сезонные колебания.
Засушливым летом уровни снижаются, дождливой осенью — восстанавливаются. В скважинах, вскрывающих глубокие водоносные горизонты, сезонные колебания уровня обычно не проявляются, зато в них намного сильнее заметно влияние соседних водозаборов. Ввод в строй новых водозаборов может понизить напор в водоносном горизонте на многие метры.
В центральном Подмосковье, где сотни водозаборов добывают тысячи кубометров воды в сутки, напоры подземных вод снижены на десятки метров. В некоторых глубоких водоносных горизонтах они снизились уже до уровня водоносных известняков, и эти горизонты стали безнапорными. Снижение водоотбора приводит к повышению напора в водоносных горизонтах.
В начале 1990-х годов водоотбор из скважин в Московской области снизился, и мы наблюдали повышение уровней подземных вод почти во всех водоносных горизонтах. Если мы опусти в скважину насос и включим его, уровень воды в скважине снизится. Именно за счёт разности уровней в скважине и водоносном горизонте вода притекает в скважину.
При непрерывной работе насоса снижение уровня будет увеличиваться до тех пор, пока не уровень не стабилизируется на какой-то глубине. Это и называется динамический уровень. Величина понижения уровня зависит от нескольких факторов: дебита откачки, проницаемости пород водоносного горизонта и качества скважины.
Дебит откачки и понижение уровня обычно пропорциональны друг другу, поэтому специалисты могут рассчитать удельный дебит скважины — количество воды, которое можно откачать за единицу времени при понижении уровня на 1 метр. Определив удельный дебит при опытной откачке, и зная положение статического уровня, можно определить положение динамического уровня при эксплуатации скважины.
Именно с этой глубины насосу будет необходимо поднять воду на поверхность и и именно она определяет необходимые характеристики насоса. Насос можно устанавливать в скважину на любую глубину ниже динамического уровня.
Насос, опущенный на 5 метров ниже динамического уровня, и насос опущенный на 50 метров будут работать совершенно одинаково, веди давление, которое ему нужно создать для подъёма воды не меняется. Конечно, устанавливать насос очень близко к динамическому уровню не рекомендуется, так как при возможном снижении уровня в водоносном горизонте (за счёт сезонных колебаний или за счёт влияния других скважин) насос может осушится и выйти из строя.
Сильно опускать насос под уровень тоже нехорошо, это просто лишние затраты на водоподъёмные трубы. Есть ещё один важный момент, о котором не стоит забывать. Конструкция погружных насосов предусматривает, что оптимальное охлаждение мотор насоса получает, если вся вода, которую он поднимает, обтекает насос снизу.
Поэтому, если насос установлен в интервале установки фильтра скважины, он охлаждается хуже, ведь часть воды поступает к насосу сбоку, а часть — сверху. Поэтому рекомендуется устанавливать насос выше фильтрового интервала скважины. Если же это сделать нельзя, например, если скважина эксплуатирует безнапорный водоносный горизонт, высокопроизводительные насосы рекомендуется устанавливать в специальном охлаждающем кожухе.
Источник4: voda-st.ru