Охлаждение электродвигателя погружного скважинного насоса


Условия охлаждения.

Срок службы электродвигателя погружного скважинного насоса напрямую зависит от его охлаждения в процессе работы. Маслозаполненные, стандартные электродвигатели 4-х дюймовых погружных насосов в условиях номинальной нагрузки и допустимой температуры жидкости (≤35оС), должны охлаждаться теплосъемным потоком жидкости с линейной скоростью не менее 0,15 м/с. При температуре жидкости ниже максимально допустимой, в условиях полной номинальной нагрузки охлаждающий поток может быть незначительно ниже. Главное в вопросе долговечности работы электродвигателя погружного насоса - обеспечить температуру обмоток электродвигателя в допустимых границах. На выделение тепла электродвигателем прямое влияние оказывают параметры нагрузки и качество электропитания, а на охлаждение – линейная скорость потока вдоль наружной поверхности двигателя, температура перекачиваемой жидкости и отсутствие теплоизолирующего слоя на радиаторе электродвигателя – отложений охры, марганца, железа и железоорганики, известняка. Изначально, при проэктировании насосной системы водоснабжения из скважины на базе погружного насоса нужно учитывать условия охлаждения, выбирая диаметр насоса, соответствующий диаметру скважины, так как от величины зазора между стенками обсадной трубой и электродвигателя зависит линейная скорость потока охлаждения и его турбулентность. Вторым фактором влияния на скорость потока охлаждения будет расход насоса, физически обеспечивающий требую скорость охлаждения. Поэтому, при выборе насоса для полноценного использования моторесурса электродвигателя, нужно учитывать кроме параметров электропитания, минерализации воды, ограничения количества пусков также условиях его охлаждения, осуществляя подбор с привязкой к диаметру скважины и нагрузочным режимам его работы.

Охлаждающий кожух на всасывании погружного насоса.

Кроме основной причины – обеспечения необходимой скорости потока вдоль электродвигателя (ситуация характерна для установки скважинного насоса в колодцы, емкости, открытые водоемы), существуют три дополнительные причины, которые требуют установки дополнительного кожуха охлаждения:

1. В воде скважины избыточное содержание железа, марганца, железобактерий, солей жесткости.

Учитывая, что температура работающего электродвигателя погружного насоса на 10-15°С выше температуры прокачиваемой воды, избыточное количество перечисленных веществ окисляется и выпадает в осадок (накипь) на наружную поверхность электродвигателя, образуя теплоизолирующий слой. Медленный поток охлаждающей жидкости, накипные и слизистые образования на поверхности электродвигателя могут стать причиной роста температуры обмоток и воды, образования участков перегрева изоляции, быстрого «старения» изоляции и существенного сокращения срока службы электродвигателя. Наличие охлаждающего кожуха на всасывании направлено на создание турбулентного вихревого потока вдоль электродвигателя, препятствующего образованию отложений и обеспечивающего охлаждение независимо от вида образовавшихся отложений металлов, бактерий или минералов.

2. Вторым фактором, определяющим необходимость установки дополнительного охлаждающего кожуха, является повышенная коррозионная агрессивность воды или избыточное содержание в ней хлоридов. Известно, что при повышении температуры стали и перекачиваемой воды на 15оС коррозионная активность воды в отношении стали созрастает на 100%. Препятствием роста коррозионной активности воды есть снижение температуры корпуса электродвигателя и линейного потока путем интенсификации охлаждения.

3. В верхней области скважины часто возникает своеобразный застой воды - окисленная (аэрированная) вода. При работе насоса уровень воды в скважине понижается, в скважину с воздухом поступает кислород. Такое аэрирование воды не представляет особой угрозы до тех пор, пока вода с кислородом не перемешивается с подземной водой, бедной на кислород, но содержащей в своем составе неокисленное железо, известь и другие вещества. Процесс окисления железа и ряда других веществ в скважине может стать причиной выпадения их окисленных форм в осадок и постепенное закупоривание фильтра, что особенно характерно для неглубоких скважин. Электродвигатель с высокой температурой без охлаждающего кожуха после отключения отдает тепло в воду, нагревая ее. За счет теплового эффекта - разности плотностей холодной и нагретой воды, нагретая вода поднимается вверх, а оксиленная (аэрированная) вода опускается вниз. Охлаждающий кожух обеспечивает работу электродвигателя погружного насоса с пониженной температурой. При остановке насоса полузакрытый объем охлаждающего кожуха поглощает остаточное тепло и препятствует тепловому эффекту.

Таблица 1. Эксплуатационные ограничения для стандартных малозаполненных двигателей
 погружных насосов Pedrollo 4 и 6 дюймов.

ДвигателиТемпература воды не болееОхлаждение: минимальная скорость потокаМаксимальное кол-во пусков
35°С0,08м/сек20
25°С0,20м/сек для 4-15кВт
0,50м/сек для 18,5-30кВт
15


Примеры вариантов установки охлаждающих рубашек - кожухов на погружные насосы, установленные в открытых водоемах, цистернах, емкостях, в местах, колодцах и скважинах с вышерасположенными входными отверстиями, в местах, где охлаждение электродвигателя погружного насоса обеспечивается только свободной конвекцией.

Примеры установки охлаждающего кожуха скважинного насоса

Рисунок 1. Примеры установки охлаждающего кожуха.

Дополнительную информацию по монтажу, обслуживанию, ремонту, выбору погружных насосов для бытового, коммунального или промышленного сектора Вы можете получить по тел. (044) 237-58-78, (063)237-58-78, Reinolds@ukr.net.




Мы рады предложить вам оборудование следующих брендов:



logot-pedrollo.png





logo_Wester2.png

Бренд Kitline
Оборудование ATON