8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Штанговый насос для скважины


37. Эксплуатация скважин с помощью ШСНУ. Преимущества и недостатки. Наземная часть ШСНУ. Схема и принцип работы. | MGB05 вики

Штанговые скважинные насосные установки (ШСНУ) предназначены для подъема пластовой жидкости из скважины на дневную поверхность.

Свыше 70% действующего фонда скважин оснащены глубинными скважинными насосами. С их помощью добывается в стране около 30% нефти.

В настоящее время ШСНУ, как правило, применяют на скважинах с дебитом до 30...40 м3 жидкости в сутки, реже до 50 м3 при средних глубинах подвески 1000...1500 м. В неглубоких скважинах установка обеспечивает подъем жидкости до 200 м3/сут.

В отдельных случаях может применяться подвеска насоса на глубину до 3000 м.

Широкое распространение ШСНУ обусловливают следующие факторы:

  1. простота ее конструкции;
  2. простота обслуживания и ремонта в промысловых условиях;
  3. удобство регулировки;
  4. возможность обслуживания установки работниками низкой квалификации;
  5. малое влияние на работу ШГНУ физико-химических свойств откачиваемой

жидкости;

  1. высокий КПД;
  2. возможность эксплуатации скважин малых диаметров.

К минусам штангового оборудования можно отнести следующие свойства:

  • Невысокая подача.
  • Ограничение по спуску оборудования.
  • Ограничение по углу уклона ствола скважины.

ШСНУ включает:

  1. Наземное оборудование: станок-качалка (СК), оборудование устья.
  2. Подземное оборудование: насосно-компрессорные трубы (НКТ), насосные

штанги (НШ), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях. Отличительная особенность УШСН состоит в том, что в скважине устанавливают плунжерный (поршневой) насос, который приводится в действие поверхностным приводом посредством колонны штанг

Схема установки штангового скважинного насоса Штанговая глубинная насосная установка состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4 насосно- компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка- качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1.

Штанговые скважинные насосы

ШСН обеспечивают откачку из скважин жидкости, обводненностью до 99 %, абсолютной вязкостью до 100 мПас, содержанием твердых механических примесей до 0,5 %, свободного газа на приеме до 25 %, объемным содержанием сероводорода до 0,1 %, минерализацией воды до 10 г/л и температурой до 130 .

По способу крепления к колонне НКТ различают вставные (НСВ) и невставные (НСН) скважинные насосы (рис. 9.2, рис. 9.3). У невставных (трубных) насосов цилиндр с седлом всасывающего клапана опускают в скважину на НКТ. Плунжер с нагнетательным и всасывающим клапаном опускают в скважину на штангах и вводят внутрь цилиндра. Плунжер с помощью специального штока соединен с шариком всасывающего клапана. Недостаток НСН – сложность его сборки в скважине, сложность и длительность извлечения насоса на поверхность для устранения какой- либо неисправности. Вставные насосы целиком собирают на поверхности земли и опускают в скважину внутрь НКТ на штангах. НСВ состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и замковой опоры цилиндра.

В трубных же насосах для извлечения цилиндра из скважины необходим подъем всего оборудования (штанг с клапанами, плунжером и НКТ). В этом коренное отличие между НСН и НСВ. При использовании вставных насосов в 2 2,5 раза ускоряются спуско-подъемные операции при ремонте скважин и существенно облегчается труд рабочих. Однако подача вставного насоса при трубах данного диаметра всегда меньше подачи невставного. Насос НСВ-1 – вставной одноступенчатый, плунжерный с втулочным цилиндром и замком наверху, нагнетательным, всасывающим и противопесочным клапанами

Насосы скважинные вставные: 1 – впускной клапан; 2 – цилиндр; 3 – нагнетательный клапан; 4 – плунжер; 5 – штанга; 6 – замок Насос НСВ спускается на штангах. Крепление (уплотнение посадками) происходит на замковой опоре, которая предварительно опускается на НКТ. Насос извлекается из скважины при подъеме только колонны штанг. Поэтому НСВ целесообразно применять в скважинах с небольшим дебитом и при больших глубинах спуска.

Невставной (трубный) насос представляет собой цилиндр, присоединенный к НКТ и вместе с ними спускаемый в скважину, а плунжер спускают и поднимают на штангах (рис. 9.3). НСН целесообразны в скважинах с большим дебитом, небольшой глубиной спуска и большим межремонтным периодом. Невставные скважинные насосы: 1 – всасывающий клапан; 2 – цилиндр; 3 – нагнетательный клапан; 4 – плунжер; 5 – захватный шток; 6 – ловитель

Основные узлы станка-качалки – рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирноподвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной раме-салазках.

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17 (рис. 9.4). Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса или выход плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира регулируют путем изменения места сочленения кривошипа с шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие).

За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии. Выпускают СК с грузоподъемностью на головке балансира от 2 до 20 т.

Станок-качалка типа СКД: 1– подвеска устьевого штока; 2 – балансир с опорой; 3 – стойка; 4 – шатун; 5 – кривошип; 6 – редуктор; 7 – ведомый шкив; 8 – ремень; 9 – электродвигатель; 10 – ведущий шкив; 11 – ограждение; 12 – поворотная плита; 13 – рама; 14 – противовес; 15 – траверса; 16 – тормоз; 17 – канатная подвеска

Электродвигателями к СК служат короткозамкнутые асинхронные во влагоморозостойком исполнении трехфазные электродвигатели серии АО и электродвигатели АО2 и их модификации АОП2.

Частота вращения электродвигателей 1500 и 500 мин -1.

У Входной вал редуктора посредством клиноременной передачи соединен с электродвигателем 3. Головка балансира соединена с колонной штанг с помощью канатной подвески 13.

Привод предназначен для преобразования энергии двигателя в возвратно-поступательное движение колонны насосных штанг.

Штанговая скважинная насосная установка: 1 — фундамент; 2 - рама; 3 — электродвигатель; 4 - цилиндр; 5 - кривошип; 6 — груз; 7 - шатун; 8 - груз; 9 - стойка; 10 - балансир; 11 - механизм фиксации головки балансира; 12 - головка балансира; 13 - канатная подвеска; 14 - полированная штанга; 15 - оборудование устья скважины; 16 - обсадная колонна; 17 - насосно-компрессорные трубы; 18 - колонна штанг; 19 - глубинный насос; 20 - газовый якорь; 21 - уплотнение полированной штанги; 22 - муфта трубная; 23 - муфта штанговая; 24 - цилиндр глубинного насоса; 25 - плунжер насоса; 26 - нагнетательный клапан; 27 - всасывающий клапан

Устьевое оборудование I предназначено для герметизации полированного штока 14 с помощью сальника 21, направления потока жидкости потребителю, подвешивания насосно-компрессорных труб, замера затрубного давления и проведения исследовательских работ в скважине.

Колонна насосных штанг II соединяет канатную подвеску насоса с плунжером глубинного насоса. Колонна собирается из отдельных штанг 18. Штанги имеют длину по 8...10 м, диаметр 16...25 мм и соединяются друг с другом посредством муфт 23. Первая, верхняя штанга 14 имеет поверхность, обработанную по высокому классу чистоты, и называется полированной, иногда сальниковой штангой.

Колонна насосно-компрессорных труб II служит для подъема пластовой жидкости на поверхность и соединяет устьевую арматуру с цилиндром глубинного насоса. Она составлена из труб 17 длиной по 8...12 м, диаметром 38...100 мм, соединенных трубными муфтами 22. В верхней части колонны установлен устьевой сальник, герметизирующий насосно-компрессорные трубы. Через сальник пропущена полированная штанга. Оборудование устья скважины имеет отвод, по которому откачиваемая жидкостъ направляется в промысловую сеть.

Глубинный штанговый насос III представляет собой насос одинарного действия. Он состоит из цилиндра 24, прикрепленного к колонне насосно-компрессорных труб, плунжера 25 соединенного с колонной штанг. Нагнетательный клапан 26 установлен на плунжере, а всасывающий 27 - в нижней части цилиндра.

Ниже насоса при необходимости устанавливается газовый IV или песочный якорь. В них газ и песок отделяются от пластовой жидкости. Газ направляется в затрубное пространство между насосно-компрессорной 17 и обсадной 16 колоннами, а песок осаждается в корпусе якоря.

При работе ШСНУ энергия от электродвигателя передается через редуктор к кривошипно-шатунному механизму, преобразующему вращательное движение выходного вала редуктора через балансир в возвратно-поступательное движение колонны штанг. Связанный с колонной плунжер также совершает возвратно-поступательное движение. При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан закрыт давлением жидкости, находящейся над плунжером, и столб жидкости в колонне насосно-компрессорных труб движется вверх — происходит откачивание жидкости. В это время впускной (всасывающий) клапан отк

mgb05.fandom.com

Штанговые скважинные насосы

По способу крепления насосов к колонне НКТ различают вставные (НСВ) и не вставные (НСН) скважинные насосы (Рисунок 4.5, 4.6).

У не вставных (трубных) насосов цилиндр с седлом всасывающего клапана опускают в скважину на НКТ. Плунжер с нагнетательным и всасывающим клапаном опускают в скважину на штангах и вводят внутрь цилиндра. Плунжер с помощью специального штока соединен с шариком всасывающего клапана. Недостаток НСН — сложность его сборки в скважине, сложность и длительность извлечения насоса на поверхность для устранения какой-либо неисправности.

Рисунок 4.5 — Насосы скважинные вставные

1— впускной клапан;2— цилиндр;3— нагнетательный клапан;4— плунжер;5— штанга;6— замок.

Вставные насосы целиком собирают на поверхности земли и опускают в скважину внутрь НКТ на штангах. НСВ состоит из трех основных узлов: цилиндра, плунжера и замковой опоры цилиндра.

В НСН для извлечения цилиндра из скважины необходим подъем всего оборудования (штанг с клапанами, плунжером и НКТ). В этом коренное отличие между НСН и НСВ. При использовании вставных насосов в 2 ¸ 2.5 раза ускоряются спускоподъемные операции при ремонте скважин, и существенно облегчается труд рабочих. Однако производительность вставного насоса при трубах данного диаметра всегда меньше производительности не вставного.

Рисунок 4.6 — Невставные скважинные насосы

1 — всасывающий клапан; 2 — цилиндр; 3 — нагнетательный клапан; 4 — плунжер; 5 — захватный шток; 6 — ловитель

Насос НСВ спускается на штангах. Крепление (уплотнение посадками) происходит на замковой опоре, которая предварительно опускается на НКТ. Насос извлекается из скважины при подъеме только колонны штанг. Поэтому НСВ целесообразно применять в скважинах с небольшим дебитом и при больших глубинах спуска.

Невставной (трубный) насос представляет собой цилиндр, присоединенный к НКТ и вместе с ними спускаемый в скважину, а плунжер спускают и поднимают на штангах. НСН целесообразны в скважинах с большим дебитом, небольшой глубиной спуска и большим межремонтным периодом.

Насосная штанга предназначена для передачи возвратно-поступательного движения плунжер насоса. Штанга представляет собой стержень круглого сечения с утолщенными головками на концах (Рисунок 4.7). Выпускаются штанги из легированных сталей диаметром (по телу) 16, 19, 22, 25 мм и длиной 8 м — для нормальных условий эксплуатации.

Рисунок 4.7 — Насосная штанга и соединительная муфта

Для регулирования длины колонн штанг с целью нормальной посадки плунжера в цилиндр насоса имеются также укороченные штанги (футовки) длиной 1; 1.2; 1.5; 2 и 3 м.

Штанги соединяются муфтами. Имеются также трубчатые (наружный диаметр 42 мм, толщина 3.5 мм).

Начали выпускать насосные штанги из стеклопластика, отличающиеся большей коррозионной стойкостью и позволяющие снизить энергопотребление до 20 %.

Применяются непрерывные штанги «Кород» (непрерывные на барабанах, сечение — полуэллипсное).

Особая штанга— устьевой шток, соединяющий колонну штанг с канатной подвеской. Поверхность его полирована (полированный шток). Он изготавливается без головок, а на концах имеет стандартную резьбу. Для защиты от коррозии осуществляют окраску, цинкование и т.п., а также применяют ингибиторы.

Устьевое оборудованиенасосных скважин предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважин и подвешивания колонны НКТ (Рисунок 4.8).

Рисунок 4.8 — Типичное оборудование устья скважины для штанговой насосной установки

1 — колонный фланец; 2 — планшайба; 3 — НКТ; 4 — опорная муфта; 5 — тройник, 6 — корпус сальника, 7 — полированный шток, 8 — головка сальника, 9 — сальниковая набивка

Устьевое оборудование типа ОУ включает устьевой сальник, тройник, крестовину, запорные краны и обратные клапаны.

Устьевой сальник герметизирует выход устьевого штока с помощью сальниковой головки и обеспечивает отвод продукции через тройник. Тройник ввинчивается в муфту НКТ. Наличие шарового соединения обеспечивает самоустановку головки сальника при несоосности сальникового штока с осью НКТ, исключает односторонний износ уплотнительной набивки и облегчает смену набивки.

Станок-качалка(Рисунок 4.9) является индивидуальным приводом скважинного насоса.

Основные узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирноподвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т.е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной раме-салазках.

Рисунок 4.9 — Станок-качалка типа СКД

1— подвеска устьевого штока;2— балансир с опорой;3— стойка;4— шатун;5— кривошип;6— редуктор;7— ведомый шкив;8— ремень;9— электродвигатель;10— ведущий шкив;11— ограждение;12— поворотная плита;13— рама;14—противовес;15— траверса;16— тормоз;17— канатная подвеска

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17. Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса или выход плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа с шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие).

За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т.д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Выпускают СК с грузоподъемностью на головке балансира от 2 до 20 т.

studfile.net

Ручной насос для воды из скважины: виды и способ изготовления

Бюджетной альтернативой центральному водоснабжению на садовом участке является использование ручного насоса для скважины. Это механическая конструкция, перекачивающая воду под давлением на поверхность. Приводится в действие при помощи рычажного устройства.

Ручной насос является бюджетным вариантом замены центрального водоснабжения.

Сфера применения ручного насоса и его преимущества

Механический насос можно использовать для подъема воды из любого водоема.

Сфера применения конструкций данного типа включает:

  1. Водообеспечение дома для хозяйственных и бытовых нужд.
  2. Забор грязной или чистой воды из водоема для удобного и быстрого полива садовых культур.
  3. Транспортировка воды в теплицы.
  4. Дренаж затопленных помещений.

К недостаткам ручной перекачки относят низкую производительность (по сравнению с автоматическими моделями ручные устройства подают меньший объем воды) и необходимость прилагать физические усилия при нажатии на рукоятку.

Однако ручной способ имеет ряд положительных сторон:

  1. Система может устанавливаться в любых условиях.
  2. Монтаж насоса не отнимает большого количества времени и не отличается сложностью.
  3. Запуск не требует привлечения специалистов со стороны.
  4. Все составные части, узлы механизма подлежат замене.
  5. Ручная перекачка не требует подключения к электросети, поэтому может использоваться даже на участках, где нет электричества.

Ручной насос легко переносит изменения в температуре.

Еще одним преимуществом является более низкая стоимость ручного механизма в сравнении с другими видами. Благодаря корпусу из металла механизм не нуждается в дополнительных навесах. Он не выйдет из строя при воздействии низких температур и неблагоприятных погодных условий.

На земельном участке монтаж осуществляется над скважиной, глубина которой должна соответствовать типу помпы.

Виды ручных помп

Механические конструкции могут отличаться принципом действия и техническими параметрами. Это зависит от особенностей устройства помпы.

Поршневая помпа

Данный вид механизма подходит для большинства видов работ на земельном участке, поэтому является одним из самых распространенных. Справляется с подъемом воды из колодцев, имеющих глубину не более 9 или 10 м.

Внешне чугунный корпус имеет форму цилиндра. Внутри работает поршень. Плотный контакт со стенками обеспечивается эластичными вставками, расположенными по его периметру. В конструкции встроены противоходовые клапаны сферической формы. На рычаге (коромысле) зафиксирован шток.

Устройство монтируется сверху труб для обсадки скважины.

Для корректного функционирования механизма обратный клапан должен располагаться на выходной части водоподъемной трубы:

  1. Клапан опускается при движении поршня вперед. Происходит блокирование обратного направления воды.
  2. Под давлением жидкость переходит в пространство над диском. Открываются встроенные клапаны, которые закрываются при обратном движении и предотвращают отток воды.

Принцип работы поршневого насоса.

Жидкость двигается вверх и выходит через сливную трубу насоса.

Штанговый (штоковый) ручной насос для скважины

Данный вид механизма можно устанавливать на глубокие скважины (более 10 м). В бытовых нуждах используется редко, т.к. конструкция отличается громоздкостью и сложностью в установке. Нажатие рукоятки для продвижения воды требует усилий, поэтому она изготавливается из высокопрочного материала, имеет большую длину.

Еще 1 недостаток — стоимость насоса сопоставима с электрическими моделями. По этим причинам штанговый механизм используется, когда при отсутствии электричества необходимо поднять воду с большой глубины, или в ситуациях, когда диаметр трубы не позволяет установить глубинный электрический насос.

Принцип работы напоминает поршневый механизм. Основным отличием является местоположение камеры. Она размещена не в корпусе устройства, а в штанге, опущенной на глубину. Данная особенность конструкции позволяет перекачивать воду с глубины в пределах 30 м.

Поршень, перемещающийся с помощью ручки, зафиксирован на длинном штоке. После всасывания вода поднимается. Благодаря клапанной системе она заполняет напорный трубопровод. Циклы повторяются, каждый раз пополняя столб новой порцией жидкости. Вода выходит через выходной отрезок трубы.

Мембранная помпа.

Мембранная помпа

Внешне механизм представляет собой дисковый корпус. На поверхности крышки сверху расположена ручка. Конструкция снабжена патрубками. С ними соединяются проушины и гибкие трубки для возможности крепления на поверхности вне зависимости от расположения скважины.

Принцип его устройства состоит в следующем:

  1. На штоке зафиксирована эластичная резиновая мембрана. Благодаря последней через входной отрезок трубы втягивается вода в полость камеры.
  2. В момент обратного стекания жидкости клапан блокируется.

Перекрывающий элемент на выходе функционирует в противофазе, поэтому происходит выталкивание воды.

Крыльчатый насос

Механизмы данной группы отличаются низкой производительностью, чаще используются в промышленных условиях для перекачки вязких жидкостей. Эффективны при установке на скважину с малой глубиной, не превышающей 5-7 м.

Данный вид помпы отличается компактностью и простотой:

  1. Рычаг перемещается параллельно поверхности сверху.
  2. Внутри оболочки размещена крыльчатка, имеющая отверстия для перекрывающих элементов и соединение с рукояткой.
  3. Дополнительные клапаны расположены в области входного отрезка трубы.

При перемещении ручки на крыльчатке и снизу открываются клапаны. В камере происходит одновременное всасывание и выталкивание жидкости. Это обеспечивает непрерывный поток.

Шиберный насос

Шиберы представляют собой пластины плоской формы. Они являются рабочей частью конструкции. Шиберный механизм имеет второе название — роторно-пластинчатый. Устройство имеет цилиндрическую оболочку с рукояткой, перемещающейся по круговой траектории.

Основным элементом является ротор, центральная точка вращения которого смещена. Он расположен в круглом статоре. В отверстия по всей окружности колеса вставлены пластины. Для забора и выталкивания жидкости предусмотрены входной и выходной отрезки трубы.

Оба потока изолированы друг от друга. Это является преимуществом шиберного насоса. Также положительной стороной системы является отсутствие зазоров между стенками рабочей камеры и колесом, что увеличивает производительность механизма. Однако постоянный контакт элементов приводит к быстрому износу.

Другие виды механических насосов

При низкой эффективности рассмотренных механизмов насоса иногда возникает необходимость в дополнительных разработках. Другие виды конструкций часто используются при перекачке воды из различных водоемов.

Винт Архимеда

Идейным создателем конструкции является Архимед. Основу механизма составляет труба в виде цилиндра, в полости которой расположен винт. Конструкция размещается под небольшим углом, поэтому используется на открытых источниках. При вращении лопасти забирают воду и проталкивают ее к поверхности.

По данной аналогии работает шнековый электрический насос. Его используют для непрерывного забора воды из глубоких источников.

Архимедов винт.

Гидравлический таран

Создателем данного водозаборного механизма является Монгольфье. Гидравлическое устройство поднимает воду благодаря кинетической энергии. Принцип конструкции основан на следующем:

  1. Водяной поток блокируется клапаном.
  2. Сверху расположен бак, в который под давлением поступает вода.
  3. Из него жидкость попадает в шланг и доставляется к месту назначения.

Работа конструкции основана на повторяющихся циклах.

Аэролифт

Механизм аэролифта был разработан Карлом Лошером. Принцип действия основан на выталкивании воздухом воды через полую трубу, которая опущена в источник.

В нижней части расположен входной отрезок трубы, через который закачивают воздух через ниппель. Это предотвращает попадание воды в шланг. Образуются пузырьки, они растворяются в водной среде и создают легкий вес жидкости. Пузырьки стремятся вверх вместе с водой.

Вместо ручного насоса можно использовать компрессор, если на участке есть электричество.

Самодельная поршневая помпа

Владельцы земельных участков иногда устанавливают самодельные насосы.

Пример самостоятельного изготовления простого механизма для временного использования выглядит следующим образом:

  1. С 2 пластиковых бутылок откручиваются пробки. Вынимаются прорезиненные прокладки.
  2. Их диаметр должен быть меньше самих пробок, поэтому прокладки подрезаются.
  3. В центре крышки просверливается отверстие диаметром 1 см.
  4. Заготовка из прокладки вкладывается в крышку, а горлышко от бутылки закручивается таким образом, чтобы вкладыш прижимался.
  5. Конструкция помещается в трубку, а сверху закрывается вторым горлышком.
  6. С противоположного конца для водоотвода надевается труба.

Самодельный поршневый насос.

Сборка качественного самодельного поршневого устройства требует больше времени. Для этого необходимо сделать следующее:

  1. Вместо корпуса можно использовать гидроцилиндр или дизельную гильзу. Другой вариант — подобрать металлическую трубу (оптимальная длина — 6-8 см, калибр — более 8 см). Удобнее всего пользоваться токарным станком, т.к. внутри стенки должны быть ровными. При использовании металлического отрезка внутренние дефекты устраняются шабером. Внешняя форма конструкции не играет роли, основное условие — обеспечить равное сечение. Поршень изготавливается с учетом формы внутреннего пространства корпуса.
  2. Вместо крышек можно использовать заготовки из пластика или металла. Однако рекомендуется использовать дерево. Благодаря набуханию от воды деревянные заготовки перекрывают оставшееся пространство между стенками. Нижнюю крышку нужно соединить с запором, а в верхней — просверлить отверстие для штока.
  3. Сбоку на внешней оболочке приваривается патрубок (сначала проделывается отверстие).
  4. Главным условием является наличие уплотнителя, соединенного со штоком.
  5. Жесткие шланги способны заменить входную трубу. Иногда используют пластиковые или металлические трубки.
  6. Мембраны можно вырезать из резины. Закрепить их следует на входном отверстии. Шариковый запор изготавливается из пластика или металла, иногда — из эбонита или стекла.
  7. Шток и выходной отрезок должны позволять размещение механизма на глубине до 1 м.
  8. К штоку нужно закрепить на шарнире ручку. В выходной части штанги нужно вставить болт, для этого сверлится отверстие. Болт проводится через ручку. Следует зафиксировать конструкцию с другой стороны. Для этого используется гайка со штопорной шпилькой. Для возможности возврата к рукоятке (с короткого конца) крепится пружина, нижняя часть которой фиксируется на корпусе винтом.

Можно изготовить глубинное водозаборное устройство по принципу поршневого (для поднятия воды из колодца более 12 м). Для этого заборные трубы устанавливаются с небольшим углублением на уровне грунтовых вод и выводятся наверх. Необходимо укрепить конструкцию хомутами, а на верхней части установить прокладку.

В скважину опускается цилиндр, необходимый для сбора воды. Поршень и створка снизу не должны соприкасаться. Оптимальное расстояние — 5 или 7 см. С ручным приводом соединяется верхний конец штока, пропущенный через прокладку. Закрытие и открытие створок труб осуществляется при движении штанги вверх и вниз. Вода поднимается в полость над поршнем. При выходе ее наружу пространство заполняется воздухом. Это способствует непрерывному подъему воды.

Для долгой и надежной работы самодельного насоса необходимо придерживаться технологии изготовления и правильно осуществлять монтаж на месте.

scvazina.ru

Штанговые глубинные насосы (ШГН) для добычи нефти

Назначение

Объёмный вертикальный насос с проходным плунжером или поршнем называют штанговым насосом.

Штанговые насосы чаще всего используют в нефтяной промышленности для выкачивания нефти из скважин.

Устройство

Основными элементами конструкции штангового насоса является: цилиндрический корпус, внутри которого установлен вытеснительплунжер или поршень.

Вытеснитель может линейно перемещаться внутри корпуса за счёт энергии подводимой от привода с помощью штанги.

Напорный обратный клапан установлен в верхней части насоса. Всасывающий обратный клапан установлен в нижней части насоса.

Обратные клапаны позволяют жидкости протекать только в одном направлении.

Работа штангового насоса

При перемещении плунжера вверх, за счёт увеличения объёма в камере создаётся разряжение, в результате чего жидкость через всасывающий клапан попадает в полость насоса.

Запорный элемент напорного клапана в этот момент прижат к седлу, а значит, этот клапан закрыт.

Во время движения плунжера вниз объём рабочей камеры уменьшается. Давление в ней возрастает. Под действием этого давления всасывающий клапан закрывается, а напорный открывается. Жидкость через напорный клапан начинает поступать в полость над плунжером.

При каждом цикле в полость скважины будет поступать новая порция жидкости, которая постепенно будет подниматься вверх по скважине.

pronpz.ru

Ручной насос для воды из скважины

Выбор насосного оборудования для создания автономной системы водоснабжения частного дома или дачного участка – чрезвычайно широк. Современные электрифицированные установки способны поднимать воду с больших глубин, подавать ее из неглубоких скважин или колодцев, организовывать забор из естественных водоёмов. Насосы могут быть погружными или устанавливаться на поверхности, представлять собой совершенно автономный агрегат с собственной системой автоматики, или же являться неотъемлемой частью единой станции водоснабжения. Эксплуатационные возможности подобного оборудования, то есть создаваемый напор, производительность, потребляемая мощность и другие, также лежат в широком диапазоне, на самые разные варианты использования. Одним словом, ассортимент способен удовлетворить требованиям даже самого разборчивого потребителя.

Ручной насос для воды из скважины

Казалось бы – что еще нужно? Но вот только у всех этих приборов есть одно уязвимое место – их работа возможна исключительно при наличии источника питания. Перебои с электроснабжением способны парализовать водоснабжение дома, а, согласитесь, в дачных поселках или на «пионерских» территориях, на которых только начато освоение под частное строительство, нестабильность электросетей, увы, не является редким явлением. Вот и приходится нередко рассчитывать на старого доброго помощника – на ручной насос для воды из скважины, который точно не подведет при любой ситуации.

Хороший хозяин не преминет установить его в любом случае. Места он много не занимает, цена – доступная, а установка на специально пробуренную под ручной насос скважину обеспечит еще один резервный источник чистой воды.

Как устроен ручной насос?

Содержание статьи

  • 1 Как устроен ручной насос?
    • 1.1 Поршневые ручные насосы
    • 1.2 Штоковые (штанговые) насосы
    • 1.3 Другие типы ручных водяных насосов
  • 2 На что ориентироваться при выборе ручного насоса?
  • 3 Краткий обзор моделей ручных насосов для скважин
  • 4 Как обустраивается скважина для ручного насоса

Ручные водяные насосы применяются человеком с давних времен, и что интересно – принципиальное их устройство при этом практически не изменилось. Те, кто постарше, наверное, помнят обычный пейзаж небольших городов и поселков, когда, до прихода водопровода в каждый дом, основным источником воды служили вот именно такие насосы-колонки, которые обслуживали группу зданий или даже целый квартал.

У многих, наверняка, в памяти сохранились такие чугунные насосы-колонки, расставленные на улицах городов и поселков

С широким распространением электрической техники такие насосы стали исчезать из виду, но в условиях частного дома или дачного участка все же остаются весьма востребованными, благодаря простоте устройства и эксплуатации, независимости от источника энергии и высокой надежности.

Существует несколько разновидностей ручных насосов для воды, отличающихся особенностями совей конструкции. Но во всех типах обязательным, можно сказать – основным элементом схемы, является система клапанов, так как с помощью мускульной силы просто невозможно создать длительный устойчивый напор, способный поднять воду со значительной глубины.

Поршневые ручные насосы

Эта категория – самая многочисленная и наиболее широко применяемая в рассматриваемых условиях.

Поршневые насосы – отлично подойдут для не слишком глубоких скважин

Все поршневые насосы имеют сходную компоновку, хотя внешне могут сильно различаться своим оформлением — от простых гладких цилиндров до художественного чугунного литься.

Оформление сильно различается, но конструкция, в принципе, одинакова.

Из видимых деталей и узлов можно сразу отметить цилиндрический корпус (гильзу), изготовленный из чугуна, нержавеющей стали, а иногда даже — и полимерный, выходной патрубок (излив), рукоятку-коромысло, шарнирно закрепленную на оси и связанную с вертикальным штоком, который уходит внутрь насоса.

Теперь заглянем внутрь насоса и разберемся с принципом его действия:

Принцип работы ручного поршневого насоса

Итак, корпус-гильза, о котором уже упоминалось (поз. 1). В нем расположен поршень (поз. 2), который по своей окружности имеет уплотнения, плотно прилегающие к внутренним стенкам гильзы. Поршень сверху жестко соединен со штоком (поз. 3), который, в свою очередь, соединён с рычагом рукоятки-коромысла насоса.

Сверху в корпус врезан выходной патрубок (поз. 4) или просто имеется отверстие (окно, для свободного выхода перекачиваемой воды в трубу, желоб и т.п, откуда она разбирается для потребления.

Снизу к насосу подходит труба из скважины (поз. 5), то есть всасывающий трубопровод. Обязательное условие – перед насосом на этом трубопроводе должен быть установлен обратный клапан (поз. 6). Некоторые промышленно выпускаемые ручные поршневые насосы уже имеют встроенный клапан подобного действия.

На самом поршне проделаны каналы для прохода воды, но они закрыты клапаном (клапанами), исключающими перетекание воды сверху вниз.

Пример поршня с каналами для прохода воды

Теперь рассмотрим три главных фазы работы насоса.

  • Левый фрагмент схемы – насос в спокойном состоянии.

После предыдущего использования, как правило, камера остается заполненной водой. Клапаны на поршне – закрыты, и не дают воде уйти вниз. Кроме этого, в закрытом положении находится и обратный клапан на всасывавшем трубопроводе. (Для большей наглядности показан шариковый обратный клапан, хотя чаще используется устройства тарельчатого типа).

  • центральный фрагмент схемы – пользователь нажал на рычаг вниз.

Рычаг-коромысло передает через шток поступательное движение поршню в верхнем направлении. Перемещаясь по цилиндру, поршень вытесняет воду, расположенную над ним в выходной патрубок, и она сливается в подставленную под колонку тару.

Клапана на поршне закрыты, и протекание вытесняемой воды вниз – исключается.

Снизу, под поршнем, одновременно создается зона разрежения. Но «природа не любит пустоты», и это разрежение обеспечивает всасывание воды из скважинной трубы в полость рабочего цилиндра. Создаваемый напор поднимает шариковый обратный клапан (или поджимает пружину тарельчатого), и вода без помех заполняет внутренний объем насоса.

  • Правый фрагмент рисунка – поршень опускается вниз.

Полость под поршнем заполнена закачанной из скважины водой, и в ней при его опускании образуется избыточное давление. Это приводит к закрытию обратного клапана – воде нет выхода вниз. Одновременно такое давление отрывает перепускные клапаны на самом поршне, и вода перетекает вверх, заполняя надпоршневую полость рабочего цилиндра. Завершение этой фазы – это возврат к положению №1, а затем цикл в точности повторяется.

Схема весьма проста и безотказна, и единственным ее уязвимым местом можно считать достаточно быстрый износ уплотнений на поршне, а иногда – и клапанных устройств, особенно если приходится перекачивать воду с мелкими твердыми включениями, создающими повышенное абразивное воздействие на резиновые или пластиковые детали.

Кстати, точно по такому же принципу собирались корабельные помпы, использовавшиеся еще на парусном флоте для откачки воды из трюмов, и пожарные помпы, для подачи воды из водоемов или колодцев. Разница была в том, что обычно в таких насосах применялось два рабочих цилиндра, действующих в противофазе – производительность от этого увеличивалась вдвое.

Старые корабельные и пожарные помпы: сейчас это – музейные экспонаты, но когда-то они спасали немало жизней

Иногда в конструкцию насоса вносились некоторые изменения, которые не изменяли его действия в принципе. Так, например, до сих пор можно встретить модели, у которых вместо ручки-коромысла установлено колесо. Вращательное движение колеса через редуктор и кривошипно-шатунный механизм преобразовывается в возвратно-поступательное перемещение поршня, и в остальном насос работает точно так же, как было обрисовано выше.

Раритетные модели насосов с колесом вместо привычного рычага-коромысла

Производительность поршневых насосов напрямую зависит от диаметра рабочего цилиндра и высоты хода поршня, и у различных моделей может быть в пределах от 0.5 до 1.5?2 литров за один цикл. Высота подъема воды обычно не превышает 10 метров.

Насосы производятся в различный вариантах оформления – от строгих малозаметных колонок до изделий с декоративно исполненными литыми чугунными корпусами и рукоятками причудливой формы – такие модели могут стать настоящим украшением участка, выдержанного в определенном стиле.

Штоковые (штанговые) насосы

Если водоносный слой залегает на глубине свыше 10 – 12 метров, то поршневой насос уже может не справиться с подачей воды наверх – возможности всасывающей схемы не безграничны. Для таких случаем имеются специальная разновидность – штоковые или штанговые насосы.

Рабочий орган таких насосов – это тот же цилиндр с поршнем, то есть процесс перекачки воды выполняется примерно по той же схеме. но есть и коренное отличие – сама помповая часть расположена на глубине, непосредственно в толще водоносного слоя. Примерная схема показана на рисунке ниже:

У штоковых насосов помповый узел полностью погружен в скважину

Как правило, для установки подобных насосов требуется скважина с обсадной трубой (поз. 1) не менее 4 дюймов (100 мм). Рабочий цилиндр (поз. 2) должен расположиться в толще водоносного слоя, обычно так, чтобы заборное отверстие было

kamburg.ru


Смотрите также