Raffreddamento del motore sommerso: quando una pompa per pozzo necessita di un manicotto di flusso?

Un motore sommergibile funziona sott'acqua, ma essere immersi non garantisce automaticamente un raffreddamento adeguato.

Il motore genera calore ogni volta che la pompa è in funzione. Questo calore deve essere trasferito all'acqua che scorre lungo la superficie esterna del motore.il motore può surriscaldarsi anche se l'insieme completo della pompa rimane sott'acqua.

Una manica di flusso, chiamata anche manica di induttore di flusso, sudario di raffreddamento o giacca di raffreddamento, controlla il percorso dell'acqua intorno al motore.Forza l'acqua pompata a viaggiare lungo la superficie del motore prima di entrare nella presa della pompa.

Una manica di flusso è comunemente richiesta in pozzi di grande diametro, serbatoi aperti, serbatoi, pozzi di alimentazione superiore e altri impianti in cui il movimento naturale dell'acqua potrebbe non fornire un raffreddamento del motore sufficiente.

Tuttavia, non deve essere aggiunto solo secondo una regola generale: l'ingegnere deve valutare il diametro del motore, il diametro della cassa, la velocità di pompaggio, la temperatura dell'acqua,posizione dell'afflusso e orientamento dell'installazione.

Una pompa per pozzi di trivellazione è normalmente composta da due sezioni principali:

• Sezione della pompa idraulica

• Il motore elettrico sommergibile

In un impianto verticale convenzionale, la sezione della pompa è posizionata sopra il motore.

Quando l'acqua sotterranea entra nel pozzo sotto il motore, scorre verso l'alto lungo la superficie del motore prima di raggiungere l'ingresso della pompa.

Un adeguato raffreddamento dipende quindi dal movimento dell'acqua, non semplicemente dalla sua presenza.

Se l'involucro è eccessivamente grande rispetto al motore, lo stesso flusso di pompaggio viene distribuito su un'area anulare più ampia.e l'effetto di raffreddamento può diventare insufficiente.

Il raffreddamento può anche essere inadeguato quando l'acqua raggiunge l'ingresso della pompa senza prima passare lungo il motore.

Una manica di flusso è un tubo cilindrico montato attorno al motore sommergibile e parte dell'assemblaggio della pompa.

L'estremità superiore è normalmente sigillata vicino o sopra l'ingresso della pompa. L'estremità inferiore si estende sotto il fondo del motore e rimane aperta all'acqua circostante.

Questa disposizione cambia il percorso dell'acqua.

Invece di entrare nella pompa direttamente dal pozzo o dal serbatoio circostante, l'acqua deve entrare attraverso l'apertura inferiore della manica.Quindi scorre verso l'alto attraverso lo spazio stretto tra il manico e il motore prima di raggiungere l'ingresso della pompa.

La manica svolge tre importanti funzioni:

• Dirige l'acqua lungo la superficie del motore.

• Aumenta la velocità dell'acqua di raffreddamento intorno al motore.

• Riduce la probabilità che l'acqua passi al di fuori del motore e entri direttamente nella pompa.

Un manico di flusso non aumenta le prestazioni idrauliche della pompa, ma ha lo scopo di fornire al motore un ambiente di raffreddamento adeguato.

Un grande involucro fornisce più spazio intorno alla pompa, ma più spazio non migliora necessariamente il raffreddamento del motore.

Quando l'involucro è molto più grande del motore, l'area di flusso anulare aumenta. Se la velocità di pompaggio rimane invariata, la velocità media dell'acqua che passa attraverso il motore diminuisce.

Ad esempio, lo stesso flusso di pompa produrrà una velocità di raffreddamento inferiore in un involucro largo rispetto a un involucro che si adatta meglio alla pompa.

Questo non significa che ogni grande pozzo richieda automaticamente una manica di flusso. La condizione di raffreddamento effettiva deve essere controllata utilizzando:

• Portata di pompaggio

• Diametro esterno del motore

• Diametro interno minimo della carcassa

• Velocità di raffreddamento del motore richiesta

• Posizione dell'afflusso del pozzo

Se la velocità calcolata o confermata è inferiore alle prescrizioni del costruttore del motore, si deve prendere in considerazione un manico di dimensioni corrette.

Le pompe per pozzi sommergibili sono talvolta installate in serbatoi d'acqua, serbatoi, stagni o altri corpi d'acqua aperti.

In queste applicazioni, l'acqua può avvicinarsi all'ingresso della pompa da tutte le direzioni e può entrare nella sezione idraulica senza muoversi lungo tutta la superficie del motore.

L'acqua circostante può quindi rimanere relativamente stagnante attorno al motore, in particolare durante il funzionamento continuo a carico elevato.

Una manica di raffreddamento fornisce un percorso idrico controllato ed è comunemente necessaria per questo tipo di installazione.

Le informazioni relative all'installazione del QJ SLAPK consigliano specificatamente di aggiungere un cappotto di raffreddamento intorno al motore della pompa quando l'unità viene utilizzata in una piscina.Il design finale della manica deve ancora essere confermato per il motore e l'installazione selezionati.

Un pozzo di alimentazione superiore è quello in cui una parte significativa delle acque sotterranee entra nell'involucro sopra l'ingresso del motore o della pompa.

L'acqua che scende da una formazione superiore può raggiungere l'ingresso della pompa senza passare lungo il corpo inferiore del motore.

Un manicotto con ingresso sotto il motore costringe l'acqua a scendere fuori dal manicotto e poi verso l'alto lungo il motore prima di entrare nella pompa.

La posizione di afflusso deve pertanto essere presa in considerazione quando si riesaminano le informazioni relative al disegno di completamento del pozzo e alle prove di pompaggio.

Se la pompa è posizionata sotto la sezione principale protetta o perforata del pozzo, l'acqua può entrare sopra la pompa.

Questo crea un rischio di raffreddamento simile a quello di un impianto di alimentazione superiore: l'acqua può muoversi direttamente verso l'assorbimento senza attraversare l'intera superficie del motore.

La profondità dell'installazione deve essere rivista in relazione a:

• Intervalli di controllo

• Sezioni di involucri perforati

• Formazioni che producono acqua

• Elevazione dell'assorbimento della pompa

• Posizione del motore

Il livello dinamico dell'acqua da solo non rivela la direzione del movimento dell'acqua all'interno del pozzo.

Una pompa per pozzo può essere installata orizzontalmente in un serbatoio o serbatoio quando il montaggio verticale non è pratico.

Il funzionamento orizzontale richiede una specifica conferma da parte del costruttore della pompa e del motore.

La convezione naturale attorno a un motore orizzontale non sostituisce il flusso di raffreddamento richiesto.

Il manico non deve poggiare direttamente sul pavimento del serbatoio né essere ostruito da sedimenti.

Una pompa può essere fisicamente grande, ma funzionare a un flusso relativamente basso a causa del controllo di pressione, della resistenza del sistema o del controllo della velocità variabile.

Un sistema di raffreddamento adeguato a pieno flusso progettato può diventare inadeguato alla velocità minima di funzionamento o al flusso continuo minimo.

Per un'applicazione di azionamento a frequenza variabile, controllare il raffreddamento del motore nell'intero intervallo di velocità previsto e non solo al punto di funzionamento nominale.

È inoltre necessario controllare attentamente il controllo continuo, che può allontanare la pompa dal suo intervallo di funzionamento preferito, riducendo al contempo il flusso di raffreddamento.

L'acqua calda elimina il calore del motore in modo meno efficace dell'acqua fredda.

Un dispositivo di raffreddamento adatto alle normali temperature delle acque sotterranee potrebbe non essere sufficiente in un pozzo geotermico, in un serbatoio di acqua calda o in un processo industriale.

Il funzionamento ad alta temperatura può influenzare:

• Isolamento di avvolgimento del motore

• Pellettini

• Cavi di alimentazione

• Componenti di tenuta

• Lubrificanti

• Flusso di raffreddamento richiesto

• Carico autorizzato del motore

Una manica di flusso può migliorare il movimento dell'acqua, ma non rende automaticamente un motore standard adatto all'acqua calda.

La velocità dell'acqua di raffreddamento dipende principalmente da tre variabili:

• Portata effettiva della pompa

• Diametro esterno del motore

• Diametro interno dell'involucro o della manica

Il flusso disponibile passa attraverso lo spazio anulare tra il motore e l'involucro o la manica.

La relazione di base è:

L'area di flusso anulare è determinata a partire dal diametro interno dell'involucro o della manica e dal diametro esterno del motore.

Prima di eseguire il calcolo, assicurarsi che tutte le unità siano coerenti e non mescolare metri cubi all'ora, litri al secondo, millimetri e metri senza le corrette conversioni.

La velocità calcolata deve quindi essere confrontata con il requisito per il modello esatto del motore.

Non applicare una velocità minima universale a tutti i motori sommergibili.

• Diametro del motore

• Potenza del motore

• Produttore

• Temperatura dell'acqua

• Carico del motore

• Orientazione verticale o orizzontale

• Servizio continuo o intermittente

Chiedere al fornitore il manuale di installazione del motore o una conferma scritta.

La serie nominale di pompe non determina la condizione di raffreddamento.

Una designazione 6SP o 8SP identifica la classe di diametro approssimativo della pompa, ma i calcoli di raffreddamento dipendono dal diametro esterno effettivo del motore e dal vero diametro interno dell'involucro o della manica.

Il disegno completo del modello deve essere controllato perché le seguenti dimensioni possono essere diverse:

• Diametro della pompa idraulica

• Diametro del motore

• Proiezione della protezione dei cavi

• Diametro dell'accoppiamento

• Diametro interno della manica

• Spessore della parete della manica

Una manica deve fornire spazio sufficiente per le tolleranze del motore, del cavo e dell'assemblaggio, pur mantenendo la velocità di raffreddamento richiesta.

Per ulteriori indicazioni dimensionali, vederePompe per fori da 6 o 8 pollici: come scegliere.

L'estremità inferiore del manico deve estendersi sotto il motore in modo che l'acqua debba entrare da sotto.

Se l'apertura inferiore termina sopra il fondo del motore, una parte dell'acqua può aggirare la superficie del motore.

Per l'assemblaggio specifico è necessario confermare l'estensione e il vuoto di ingresso richiesti.

La parte superiore della manica è normalmente sigillata intorno alla pompa vicino all'intacco.

Una tenuta scadente consente all'acqua di entrare direttamente nella parte superiore, riducendo la quantità di flusso che passa lungo il motore.

L'impianto di tenuta deve contenere:

• Geometria della pompa

• Cavo di alimentazione

• Protezione dei cavi

• Fabbricazione a partire da materiali di cui all'allegato 1

• Tolleranze di montaggio

• Materiale di manica

Il sigillo deve guidare il flusso senza danneggiare il cavo di alimentazione o limitare l'accesso alla manutenzione.

L'apertura del manicotto inferiore deve avere un'area libera sufficiente per ammettere il flusso completo della pompa senza perdite eccessive di ingresso.

L'ingresso non deve essere bloccato da:

• Sedimenti di pozzo

• Pavimenti per serbatoi

• Sostegni strutturali

• Detriti

• Pareti vicine

• Serrature posizionate in modo errato

In un impianto orizzontale, il manico deve essere sostenuto in modo che il suo ingresso rimanga libero.

Il design della manica non deve pizzicare, strofinare o piegare bruscamente il cavo motore.

L'apertura del cavo deve essere liscia e protetta dai bordi metallici taglienti.

Il cavo deve rimanere fissato durante l'installazione, il funzionamento e la rimozione della pompa.

Il materiale del manico deve essere compatibile con il liquido pompato e con l'ambiente di installazione.

I materiali possibili sono l'acciaio inossidabile, l'acciaio rivestito o le plastiche di ingegneria adatte.

• Chimica dell'acqua

• Temperatura

• Rischio di corrosione

• Carichi meccanici

• Diametro della manica

• Profondezza di installazione

• Durata di vita richiesta

Un involucro in acciaio al carbonio non deve essere collocato in acqua corrosiva senza rivedere la durata del rivestimento e l'interazione galvanica con i componenti in acciaio inossidabile.

Un motore può rimanere completamente sott'acqua e ancora surriscaldarsi se non c'è un movimento sufficiente di acqua lungo la sua superficie.

L'immersione protegge l'ingresso della pompa dall'assorbimento dell'aria, ma non prova che esiste la velocità di raffreddamento richiesta.

Il flusso di funzionamento continuo più basso previsto può disciplinare la revisione del raffreddamento.

Considerare il funzionamento a velocità ridotta, il funzionamento a velocità variabile, la diminuzione del rendimento del pozzo e le variazioni della resistenza del sistema.

Le misurazioni del livello dell'acqua mostrano la quantità di acqua sopra la pompa, ma non mostrano se l'acqua scorre oltre il motore.

Controllare lo schermo del pozzo, le perforazioni e le formazioni di produzione.

Una manica eccessivamente grande lascia un ampio spazio anulare attorno al motore e potrebbe non generare una velocità di raffreddamento sufficiente.

Il diametro della manica deve essere selezionato mediante calcolo e verifica da parte del fabbricante.

Una manica troppo piccola può interferire con il cavo motore, le tolleranze di montaggio e l'installazione.

Se la manica non si estende sotto il motore, l'acqua può aggirare una parte della superficie che ha bisogno di raffreddamento.

Un manico di raffreddamento non può correggere:

• Flusso di pompa eccessivo

• Rendimento insufficiente del pozzo

• Testa dinamica totale errata

• Inadeguata immersione della pompa

• Voltaggio del motore inadeguato

• Temperatura dell'acqua eccessiva

• Funzionamento al di fuori della curva della pompa

Ogni questione deve essere valutata separatamente.

Nelle applicazioni di pompe per pozzi di trivellazione, i seguenti termini sono spesso utilizzati per dispositivi simili:

• Manicotto di flusso

• Manica dell'induttore di flusso

• Manica di raffreddamento

• Capo di raffreddamento

• Giacca di raffreddamento

La terminologia varia da produttore a mercato.

La domanda importante non è il nome ma la funzione: il dispositivo costringe l'acqua pompata a muoversi lungo la superficie del motore alla velocità richiesta?

Un giubbotto progettato solo come copertura protettiva può non fornire la stessa funzione idraulica di una manica di induzione del flusso correttamente sigillata.

Fornire le seguenti informazioni quando si chiede al fornitore di una pompa di verificare se è richiesta una manica di flusso:

• Modello completo della pompa

• Modello del motore e potenza nominale

• Flusso operativo effettivo

• Flusso continuo minimo

• Diametro esterno del motore

• Diametro interno dell'involucro del pozzo

• Installazione a serbatoio aperto o a pozzo

• Orientazione verticale o orizzontale

• Livello dell'acqua statico

• Livello stabilizzato dell'acqua di pompaggio

• profondità dell'installazione della pompa

• Intervalli di contenimento protetti o perforati

• Posizione dell'afflusso d'acqua

• Temperatura dell'acqua

• Programma di funzionamento continuo o intermittente

• Intervallo di funzionamento a velocità variabile

• Dimensioni e materiale disponibili della manica

• Distanza dal motore al fondo del pozzo o al pavimento del serbatoio

Un disegno dimensionale e un diagramma di completamento del pozzo sono particolarmente utili perché mostrano se l'acqua è probabile che bypassi il motore.

No. Un pozzo convenzionale può già dirigere acqua sufficiente verso l'alto lungo il motore.

Un involucro più grande riduce la velocità dell'acqua intorno al motore per un dato flusso.

In un serbatoio aperto, l'acqua può avvicinarsi all'ingresso della pompa senza passare lungo il motore.

No. Una manica migliora il raffreddamento del motore, ma non crea acqua né mantiene il livello dinamico dell'acqua.dispositivi di comando o dispositivi di protezione del motore.

No. Non è un miglioramento delle prestazioni idrauliche. Il suo scopo è quello di guidare l'acqua di raffreddamento attraverso il motore. Una manica progettata in modo errato può aumentare la perdita di aspirazione invece di migliorare le prestazioni della pompa.

Possibile. Il motore deve ricevere un raffreddamento sufficiente al flusso e alla velocità di funzionamento continui più bassi.

L'entrata dell'acqua deve rimanere aperta, fornire supporti adeguati e una distanza sufficiente dal pavimento del serbatoio, dai sedimenti e dalle pareti vicine.

Un motore sommergibile viene raffreddato dall'acqua che si muove lungo la sua superficie esterna.

Si deve considerare l'impiego di una manica di scarico quando:

• L'involucro del pozzo è molto più grande del motore.

• L'acqua entra nel pozzo sopra la pompa o il motore.

• La pompa è installata sotto la sezione schermata o perforata.

• L'unità opera in un serbatoio, un serbatoio o in un altro corpo d'acqua aperto.

• La pompa è installata orizzontalmente.

• Il flusso di funzionamento è troppo basso per mantenere la velocità di raffreddamento richiesta.

• L'elevata temperatura dell'acqua riduce il margine di raffreddamento disponibile.

La selezione finale deve essere basata sul modello del motore, sul flusso di funzionamento, sul diametro del involucro o della manica, sulla direzione di afflusso e sulla temperatura dell'acqua.

Invia a SLAPK il flusso e la testa richiesti, il modello della pompa e del motore, il diametro interno della cassa, il disegno di installazione, i livelli di acqua statica e di pompaggio, la posizione dello schermo, la temperatura dell'acqua,orientamento dell'installazione, tensione, frequenza e programma di funzionamento.

I nostri ingegneri possono rivedere la configurazione della pompa QJ o SP, le condizioni di raffreddamento del motore e se è necessaria una manica di flusso di dimensioni adeguate.

Contattare la SLAPK per una selezione della pompa per pozzo e una revisione del raffreddamento