Часть энергии, потребляемая электродвигателем скважинного насоса, преобразуется в тепло. Часть этого тепла поглощается двигателем для повышения собственной температуры, часть – рассеивается в воду. Через определенный промежуток времени двигатель достигает постоянной температуры и весь избыток генерируемого тепла излучается в воду (электродвигатель достигает термически стабильного состояния). Эффективный отвод избытка тепла и, соответственно, удержание термически стабильного состояния двигателя в пределах низких температур подразумевает организацию принудительной конвекции, что для скважинного насоса обеспечивается исключительно набегающим потоком воды. Если скорость потока охлаждения недостаточна, температура электродвигателя будет увеличиваться и тепловой баланс будет стабилизироваться при более высоких температурах. Независимо от класса теплостойкости изоляции обмоток увеличение температуры обмоток на 10 градусов сокращает срок службы изоляции ориентировочно в 2 раза. Минимальная и рекомендованная линейная скорость охлаждающего потока для электродвигателей скважинных насосов определена производителями в технической документации. Если минимальный охлаждающий поток не может быть обеспечен, применяйте дополнительный кожух охлаждения, чтобы сгенерировать достаточный поток и удержать электродвигатель насоса в пределах низкой температуры. Расчет минимальной скорости потока насоса.

Формула расчета минимальной скорости потока охлаждения двигателя: Qох min (м³/ч) = ΔD (м²) х Vmin (м/ч), где

Qох min — минимальная объемная скорость потока воды для охлаждения двигателя, м³/ч;

ΔD – площадь сечения условного канала потока охлаждения (разница между площадью поперечного сечения обсадной трубы и площадью поперечного сечения двигателя насоса), м²;

Vmin — минимально допустимая линейная скорость потока охлаждения для двигателя, м/с.

Пример 1.

Диаметр обсадной трубы скважины – 300мм. Скважинный насос Pedrollo 4SR 6/17-S, укомплектованный двигателем Pedrollo 4 PD/3 с диаметром 96 мм. Минимальная линейная скорость потока охлаждения двигателя, определенная изготовителем в технической документации – 8 см/с. Расчёт минимальной объемной скорости потока охлаждения. Двигатель насоса диаметром 96 мм имеет площадь сечения = 0,0072 м²; Обсадная труба диаметром 300 мм имеет площадь сечения = 0,0706 м²; Разница площади (открытый канал обсадной трубы для движения потока воды) D = 0,0706 м²-0,0072 м² = 0,0634 м². Минимальная линейная скорость потока = 8 см/с (0,08м х 3600) или 288 (0,08м х 3600) метров в час. Расчет минимальной объемной скорости потока охлаждения по формуле: Qох min (м³/ч) = ΔD (м²) х Vmin (м/ч) = 0,0706м² х 288 м/ч = 20,3 м³/ч.  

Вивод.

Эффективная производительность насоса Pedrollo 4SR 6/17-S составляет 6 м³/ч (максимальная — 9 м³/ч). Соответственно, при любых условиях, двигатель насоса Pedrollo 4SR 6/17-S в обсадной трубе диаметром 300мм не может получить достаточное охлаждение и требует установки дополнительного кожуха охлаждения.