Разбор задачи: вода с песком с большой глубины

Ситуация

Подъём воды с большой глубины при умеренном расходе. Вода не питьевая, техническая, с заметным содержанием песка. Стоял многоступенчатый насос общего назначения. Симптом: через несколько месяцев работы падает напор, при разборке видны выработанные ступени.

Почему многоступенчатый насос уязвим к песку

Высокий напор набирается последовательными ступенями: каждая добавляет свою часть. Между колесом и корпусом каждой ступени есть зазор, и износ в нём складывается по всей высоте насоса.

Отсюда и характер отказа: не резкая поломка, а постепенная потеря напора. Причём чем больше ступеней, тем заметнее эффект — потеря на каждой суммируется. Насос продолжает вращаться, потребляет ток, но перестаёт додавливать до поверхности.

Второй фактор — охлаждение. Скважинный двигатель охлаждается потоком поднимаемой воды вдоль корпуса. Если подача упала, охлаждение ухудшилось, и тепловая нагрузка выросла именно тогда, когда насос и так работает хуже.

Что подошло

Задача решается исполнением, изначально рассчитанным на абразив. Серия Tsunami QXN — многоступенчатые погружные насосы для воды с песком: напор до 204 м при производительности 28–90 м³/ч, мощность 2,2–25 кВт, корпус из нержавеющей стали, свободный проход твёрдых частиц 6–10 мм, двойное уплотнение вала с масляной камерой. Двигатель охлаждается перекачиваемой водой, поэтому минимальный расход при работе — обязательное условие, а не рекомендация.

Под конкретную рабочую точку подбирается модель: например, Tsunami QXN20/4-15 даёт напор 142 м при производительности 50 м³/ч и мощности 15 кВт.

Что стоит сделать на стороне скважины

Насос — не единственная часть решения. Уменьшить вынос песка помогают правильно подобранный фильтр, корректная глубина установки насоса относительно забоя и режим работы без частых пусков: каждый пуск взмучивает осадок, и первые минуты после включения насос поднимает воду с максимальным содержанием твёрдой фазы.

И общее наблюдение по классу задач: если в воде есть песок, вопрос не в том, износится ли гидравлика, а в том, за какой срок. Исполнение под абразив растягивает этот срок кратно — остальное решается эксплуатацией. Соседние варианты для воды с абразивом собраны в разделе насосов для воды с песком.