Обеспечение индивидуальных домов водой из скважинных источников является наиболее применяемым способом при отсутствии централизованного водоснабжения. При этом один из основных этапов проведения работ — установка насоса в скважину.
Для скважинного водозабора используют специально предназначенные для этих целей глубинные электронасосы. Эффективность их работы, срок эксплуатации во многом зависят от того, насколько правильно и с соблюдением технологии произведена установка погружного насоса в скважину.
Рис. 1 Схема погружения насоса в скважину
Конструктивные особенности и размерные параметры глубинных насосов
Для водозабора из скважин используют два основных типа погружных электронасосов — центробежные и винтовые.
В первых всасывающим воду элементом служит рабочее колесо (точнее повышающие напор ступени из ряда колес), во вторых — винтовая насадка, вращающаяся в специальной обойме.
По внешнему виду два вида электронасосов не сильно отличаются. В центробежных моделях всасывание воды обычно осуществляется через сетку в нижней части, у винтовых сетчатый фильтр расположен вверху рядом с выходным патрубком.
Все модели погружных насосов выпускают цилиндрической формы с верхним выходным патрубком, имеющим внутреннюю резьбу 1 или 1 1/2 дюйма. Для симметричного подвешивания электронасоса на трос агрегаты оснащают двумя боковыми ушками в верхней части.
Рис. 2 Конструкция центробежного глубинного электронасоса на примере модели Pedrollo 4SR
Стандартный диаметр большинства погружных электронасосов — 4 дюйма, что приблизительно равно 100 мм. Также на рынке встречаются модели меньших габаритных размеров диаметрами 2,5 или 3 дюйма, что соответствует примерным размерам в окружности 65 и 75 мм. Соответственно для данных типоразмеров монтируют обсадные колонны трубами наружных диаметров 125, 113 и 90 мм. В этом случае с учетом толщины оболочки обсадной колонны расстояние между корпусом насоса и стенками шахты составляет 5 — 10 мм.
Также при погружении следует учитывать и расположение кабеля питания. В подавляющем большинстве моделей он отходит сверху и не оказывает влияния на поперечные габариты насоса. Но в некоторых моделях отечественного производства кабель располагается сбоку корпуса под защитной пластиной и соответственно увеличивает размеры агрегата в окружности.
Рис. 3 Винтовые скважинные насосы – внешний вид и конструктивное устройство
Как правильно установить насос в скважину
Для того, чтобы центробежный или винтовой насос мог эффективно работать и длительное время эксплуатироваться в скважине, необходимо соблюдать два основных правила его размещения.
Во-первых, агрегат должен располагаться по центру скважинного канала. Во-вторых, его расстояние от дна не должно способствовать всасыванию песчаных и илистых отложений с придонной области скважинного источника.
Так как водовсасывающий рукав глубинных скважинных электронасосов выполняют из жесткой полиэтиленовой трубы низкого давления (ПНД) и фиксируют ее в центральном выходном патрубке электронасоса, то при монтаже этот трубопровод располагают по центру скважинного канала. Этого достигают фиксацией водоподъемной трубы в середине скважинного оголовка или подбирают размеры адаптера таким образом, чтобы обеспечить центральное расположение напорного трубопровода от электронасоса.
Расстояние всасывающей части насосного агрегата до придонной области зависит от его мощности и конструктивного исполнения. Это значение указывают в самой инструкции на электронасос, где обычно приведена схема его монтажа.
У большинства моделей рекомендуемое расстояние от нижней части корпуса до дна находится в границах от 500 до 1000 мм.
Рис. 4 Схемы размещения насосов
Комплектующие для монтажа насосов
Существует два основных способа установки глубинных электронасосов в скважину — через оголовок на верху колонны обсадки или адаптер в ее боковой стенке.
Перед тем, как опустить насос в скважину, приобретают следующие комплектующие:
Оголовок или адаптер. Классический вариант, по которому производят монтаж насосного оборудования в шахту — подвешивание агрегата на трос к специальному оголовку, который помещают на торец верхней обсадной трубы. Устройство имеет центральную прорезь для пропускания через него водоподъемного ПНД трубопровода, а также карабин или болт с проушинами, предназначенные для закрепления троса.
Если используют скважинный адаптер, то к нему подключают водовсасывающий трубопровод от электронасоса, а трос крепят к специальной герметичной крышке, которой закрывают обсадную колонну и затем засыпают землей.
Трубопровод из полиэтилена низкого давления ПНД. Выходной резьбовой патрубок большинства бытовых погружных электронасосов рассчитан на применение труб диаметром 1 и 1 1/4 дюйма, эти размеры запрещено занижать из-за снижения производительности агрегата. Также в инструкции на каждой электронасос указан требуемый диаметр водоподъемного трубопровода.
Исходя из заданных требований, обычно используют ПНД-трубы диаметром 25 мм (1 дюйм) или 32 мм (1 1/4 дюйма).
Также в торговой сети реализуют и более мощные модели погружных электронасосов с патрубками размерами 1 1/2 и 2 дюйма. К агрегатам данного вида придется подключать водоподъемный ПНД трубопровод наружными диаметрами соответственно 40 и 50 мм.
При приобретении ННД труб следует уделить особое внимание марке полиэтилена. Выбирая из двух видов ПЭ 100 или ПЭ 80 отдают предпочтение первому — он обладает более высокими прочностными характеристиками и меньшей толщиной стенки в сравнении с ПЭ 80.
Из-за более тонкой оболочки труб из ПЭ — 100 увеличивается объем проходящего в единицу времени водного потока, снижаются гидропотери и соответственно возрастает производительность всей системы водоснабжения.
Рис.5 Фитинги для ПНД-труб
Фитинги и фасонные элементы для труб ПНД. ПНД трубы подсоединяют к электронасосу и стыкуют между собой посредством специальных компрессионных фитингов. Их крепление и зажим производят вручную или специальным ключом.
Водоподъемной трубопровод выходит из скважины вертикально вверх, для направления в дом требуется его перевод в горизонтальное положение. Для этого используют угловые фасонные элементы и фитинги. Нередко в трубопроводе делают ответвления виде тройников или крестовин для организации слива водных масс из магистрали, полива огородов или использования воды на участке в хозяйственных целях.
Запорная арматура. Чтобы при отключенном электронасосе вода не выливалась обратно в скважинный источник, многие насосные агрегаты оснащают встроенным обратным клапаном. Если он отсутствует, клапан ставят сразу на выходе электронасоса, а затем подсоединяют к нему ПНД трубопровод.
Для слива воды из водопровода трубопровод от скважины к дому прокладывают с некоторым уклоном к источнику. При этом в водоподающей трубе делают тройниковое ответвление и помещают отсечной шаровый кран. Аналогичные вентили монтируют в трубопровод, подводящий воду наружу для полива огородов и хозяйственных целей.
Удерживающий трос. Любой погружной насос оснащен двумя проушинами, за которые его подвешивают к тросу. Обычно используют два вида тросов для удерживания насоса в скважине — из нержавейки или углеродистой стали, помещенной в полимерную оболочку.
Рис. 6 Тросы и зажимы
Фиксаторы. После того, как трос пропускают через проушины электронасоса, его фиксируют винтами зажимных приспособлений из нержавейки.
Типовой фиксатор троса собран из двух половинок и имеет один — два зажимных винта. Некоторые модели зажимов выполнены в виде U-образных хомутов с прижимной пластиной и стягиваются двумя накидными гайками.
Стяжки. Осуществляя монтаж насоса в скважину соединяют вместе электрокабель, водоподъемный трубопровод и трос.
Для скрепления берут пластиковые стяжки или изоленту синего цвета. Стоит отметить, что изоленту лучше приобретать дорогую от хорошо зарекомендовавших себя на рынке производителей — это гарантирует долговечность ее использования и предотвратит отклеивание.
Герметизирующие материалы. Компрессионные фитинги из ПНД рекомендуется герметизировать полимерной ФУМ — лентой. В этом случае она не будет прорезаться острыми и жесткими краями резьбы.
Если для соединений используются латунные фитинги, для герметизации рациональнее использовать льноволокно, которое не боится острых кромок.
Термоусадочные муфты и электрокабель. Многие модели электронасосов оснащены довольно коротким шнуром электропитания, к которому обычно прикрепляют удлинитель. Если нет возможности вывести шнур от насоса в специальную клеммную коробку на оголовке или крышке обсадной колонны, его придется удлинять, припаивая к концам дополнительно приобретенный электрический кабель с вилкой питания.
При этом соединение может располагаться в воде, под землей или на ее поверхности. В любом случае понадобится его надежная герметизация, которую могут обеспечить только термоусадочные муфты.
Их одевают на место соединения электрических кабелей и нагревают бытовым феном. От термического воздействия полимерные муфты сжимаются, обеспечивая тем самым надежное и герметичное соединение.
Рис. 7 Устройство вибрационной помпы
Как установить насос вибрационного принципа действия
Ранее отмечалось, что для непрерывного водозабора в скважины следует устанавливать погружные электронасосы центробежного и винтового принципа действия.
В продаже также имеется еще один вид бюджетных погружных насосов для скважин, носящих название вибрационных. В данных моделях всасывание жидкости осуществляется за счет возвратно-поступательного перемещения поршня, связанного с якорем электромагнитной катушки.
Вибрационные насосы из-за невысоких технических характеристик, а именно недостаточного объема прокачки и малой глубины погружения под воду, непригодны для непрерывного водообеспечения жилья с числом проживающих более одного человека. Также их не ставят в скважины из-за вибраций при работе, приводящих к заиливанию и возможному повреждению обсадных колонн.
Использование вибропомп в скважинах имеет смысл, если воду периодически берут для полива огородов или хозяйственно-бытовых нужд.
Стоит отметить, что производя монтаж погружной насос для скважины вибрационного типа не крепят непосредственно на трос. Сначала к нему привязывают эластичный жгут или резиновую ленту, которую затем соединяют со скважинным оголовком или верхней опорой.
Также в комплектацию многих приборов входят капроновые шнуры, на которые рекомендовано подвешивать опускаемые вибропомпы.
В качестве напорного рукава в вибрационных помпах используют мягкие и гибкие резиновые, поливинилхлоридные (ПВХ) шланги. Их фиксируют на водоотводном патрубке с помощью хомута.
Рис. 8 Примеры монтажа вибропомп
Установка насоса в скважину
После подготовки основных комплектующих — ПНД-трубопровода, троса, электрокабеля, оголовка (адаптера), приступают к погружению глубинного насоса.
Если установка глубинного насоса в скважину производится через оголовок, обычно вокруг обсадной колонны делают кессонный колодец глубиной 1,5 — 2 м, а верхнюю трубу обсадки обрезают чуть выше уровня его дна.
Ширина кессона должна обеспечивать удобное нахождение в нем работника для проведения всех монтажных работ.
Когда используют адаптер, его устанавливают на глубине ниже точки промерзания грунта (примерно 1,5 м от поверхности). Для этой цели около обсадной колонны выкапывают приямок шириной и глубиной, удобными для размещения в нем работника.
Рис. 9 Конструктивное устройство скважинного оголовка
Через оголовок
Конструкция типичного скважинного оголовка включает в себя следующие элементы и детали:
- Верхнюю металлическую крышку, с центральным отверстием под трубу ПНД и кабельным вводом малого диаметра для протягивания электрокабеля. Для удержания тяжелых насосов массой до 500 кг используют оголовки из чугуна, легкие водозаборные агрегаты подвешивают на изделия из пластика.
- Нижний фланец, выполненный в виде диска с рядом отверстий для крепежных болтов, он помогает закрепить на оголовке крышку.
- Уплотнительное резиновое кольцо тороидальный формы, располагающееся между верхней крышкой и нижним фланцем. При стяжке болтами верхней крышки и фланца эластичное резиновое кольцо сжимается вокруг обсадной трубы, обеспечивая таким образом надежную и прочную фиксацию оголовка на обсадке.
- Рым-болты. Два болта, выполненные в виде проушин, крепятся симметрично на верхней крышке. Они предназначены для извлечения оголовка вместе с электронасосом при помощи электромеханических подъемников, лебедок.
- Карабин (рым-болт) для троса. Элемент располагается снизу верхней крышки и предназначен для фиксации на нем троса. Карабин обычно подвешивают на рым-болт.
- Клеммная коробка. Некоторые производители (Джилекс, модели ОСП, ОСПБ) выпускают оголовки из пластика, сбоку верхней крышки которых находится коробка для подключения кабеля электропитания. При их использовании шнур от насоса выводят через кабельный ввод оголовка в коробку и состыковают его с электрокабелем, идущим в дом.
Рис. 10 Оголовок с клеммной коробкой
Чтобы поместить глубинный насос в скважину через оголовок, проводят следующий ряд операций:
- Перед началом работ измеряют глубину скважинной шахты до дна, отнимают от данного расстояния 0,5 — 1 м, определяя таким образом примерную длину троса и водоподъемного рукава от насоса.
- Далее прикрепляют к электронасосу водоподъемный ПНД-трубопровод. Для этого прикручивают к агрегату с помощью одного или двух разводных ключей обратный клапан, если он отсутствует, а затем прикрепляют к нему компрессионный фитинг.
Стоит отметить, что многие пользователи ради экономии финансовых средств совершают ошибку, накручивая на металлические латунные элементы пластиковые детали. В этом случае они рискуют срезать о металлические жесткие кромки полимерную резьбу.
Также при соединении узлов следует использовать на металлических элементах льноволокно или сантехническую нить, а на полимерных деталях — ФУМ-ленту.
- После фиксации в компрессионном фитинге на электронасосе ПНД трубопровода приступают к креплению троса. Его продевают в проушины и подсоединяют свободный конец к длинной части при помощи металлических зажимов. Обычно для фиксации используют два двойных зажима, расположенных друг от друга на расстоянии 50 — 100 мм.
- После фиксации зажимы троса полностью обматывают синей или черной изолентой, также герметизируют конец троса, если он выполнен из обычной стали в полимерной оболочке.
Рис. 11 Этапы подготовки насоса к погружению
- Далее прикладывают к водоподъемной ПНД-трубе электрокабель от насоса и трос, после чего фиксируют их пластиковыми стяжками. Вначале от насоса их размещают в промежутке около 200 мм друг от друга, далее расстояние увеличивают до 1 — 2 м. Некоторые вместо пластиковых стяжек используют синюю изоленту, срок службы которой достигает 5 лет в случае приобретения качественного товара.
При монтаже не стоит сильно натягивать кабель электропитания и плотно зажимать стяжки. Также нежелательно размещать электрокабель рядом с тросом во избежание его перетирания, лучше привязать его к ПНД-трубе с противоположной стороны.
- Затем напорную ПНД-трубу продевают сквозь центральное отверстие скважинного оголовка, на тросе делают узел или петлю при помощи зажимов и продевают его в карабин.
- Шнур питания от электронасоса протягивают через кабельный ввод и далее соединяют через клеммную коробку или методом пайки с герметизацией термоусадочными муфтами с электрокабелем, идущим в дом. Если электронасос оснащен конденсаторной коробкой с кнопкой включения, носящей название блок управления, ее размещают в здании, защищенном от осадков.
- На верхнюю трубу обсадной колонны одевают фланец, резиновое кольцо и затем помещают на торец крышку с привязанным насосом, водоподъемной трубой и протянутым электрошнуром.
- Вставляют в верхнюю крышку болты с гайками и прикручивают их к нижнему фланцу, сжимая тороидальные кольцо, после чего оголовок остается плотно и жестко зафиксированным на обсадке.
- Далее от обрезанного водоподъемного трубопровода при помощи проходного (зажимает ПНД-трубу в крышке), компрессионных фитингов и угловых переходников прокладывают водопроводную линию в дом, после чего монтаж погружного насоса можно считать завершенным.
Рис. 12 Скважинный адаптер – конструкция и установка
При помощи скважинного адаптера
Скважинный адаптер — это приспособление из двух половинок для опускания глубинных насосов, стыкуемых друг с другом герметичным соединением ласточкин хвост. Обычно адаптер помещают под землю на глубине ниже точки промерзания, саму обсадную колонну также обрезают, герметизируют и закапывают.
К адаптеру можно прикрутить только водоподъемный трубопровод, для фиксации троса и электрокабеля дополнительно понадобится крышка, которую помещают на торец верхней трубы обсадки.
Установка насоса в скважину своими руками с помощью адаптера проводится в следующей последовательности:
- Выкапывают около обсадной колонны приямок глубиной около 1,5 метра и ширины, удобной для проведения работ одним специалистом.
- Прорезают сбоку обсадной колонны коронкой отверстие под адаптер, опускают собранный адаптерный узел на монтажной штанге в скважинный канал и просовывают одну из половинок вместе с кольцевой прокладкой в вырезанное гнездо. Фиксируют половинку адаптера снаружи накидной гайкой через резиновый уплотнитель, после чего извлекают монтажной штангой наружу вторую половинку.
- Одевают на электронасос ПНД трубопровод при помощи компрессионных фитингов, привязывают трос по изложенной выше технологии.
Рис. 13 Схема адаптерного подключения насоса
- Соединяют вместе стяжками или изолентой электрокабель, трос и водоподъемной ПНД трубопровод.
- Обрезают напорный трубопровод нужной длины и прикручивают к нему подвижную часть адаптера. Опускают адаптер с ПНД-трубой и насосом на монтажной штанге в скважинный канал и стыкуют его в другой половинкой посредством соединения ласточкин хвост.
- Затем монтажную штангу выкручивают и приступают к креплению троса и шнура питания к крышке. Привязывают трос к крышке или делают на его свободном конце петлю, продевая ее в карабин. Электрический шнур протягивают через кабельный ввод и подсоединяют к электрокабелю, идущему от дома, через клеммную коробку на крышке.
- После прокладки водопровода в дом и установки крышки на обсадную колонну монтаж глубинного насоса можно считать завершенным. По окончании работ скважину и траншею с водопроводом засыпают землей.
Благодаря адаптерному соединению обнаружить под землей месторасположение насоса без пометок не представляется возможным, что является эффективной антивандальной защитой.
Рис. 14 Инструкция по установке насоса через адаптер
Существуют два основных способа установки глубинных электронасосов в скважины — через оголовок или адаптер. Первый метод удобен тем, что сооружают кессонной колодец, в котором можно разместить оборудование автоматики, удобно производить осмотр и обслуживание насосного агрегата. Адаптерное подключение более дешевый вариант, позволяющий защитить скважину и насосное оборудование от проникновения посторонних лиц с целью похищения имущества.
