В тех местах, где нет возможности подключиться к централизованной системе водоснабжения, используют эжекторный насос. Основное предназначение таких агрегатов заключается в поднятии воды из скважин разных глубин, из колодцев и других углублений и создают здоровую конкуренцию уже привычным всем скважинным насосам, которые действуют с применением метода погружения. Такие мощные устройства могут поднять воду из углубления на высоту больше 8 метров с глубин, достигающих отметку 50 метров.
Многие владельцы земельных участков могли сталкиваться с такой проблемой, как глубокое залегание водоносного слоя. Но, как известно, без воды совсем нельзя обойтись, поэтому люди находят решение подобной проблемы, устанавливая на своем участке эжекторный насос.
К сожалению, поверхностное оборудование с применением насосов, не всегда приносит положительные результаты, и не всегда может обеспечить водой. Иногда вода отсутствует полностью, а иногда поступает в систему, но очень медленно и без напора. Именно в таких случаях лучше всего применить эжекторную насосную станцию водоснабжения.
Разновидности эжекторных насосов и их особенности применения
Инжекторный насос может быть представлен несколькими разновидностями:
Принцип работы устройства
Инжекторный насос имеет довольно простую основу работы и многие люди пытаются создать эжекторный насос своими руками. При этом прежде чем понять принцип действия, необходимо знать, из чего состоит такой агрегат:
- Сопло, через которое протекает жидкость, ускоряясь ние и выходя из агрегата уже на большей скорости. Именно большая скорость воды позволяет избежать ненужного высокого давления на окружающие плоскости.
- Устройство смесительное, куда попадает вода из сопла. Именно в смесительном устройстве происходит разряжение жидкости во всем объеме.
- Всасывающая камера, куда попадает вода из скважины.
- Диффузор, который продвигает всю жидкость дальше по имеющемуся трубопроводу.
По-большому счету, принцип работы инжекторного насоса для воды – это процесс передачи кинетической энергии от воды с высокой скоростью к водной среде с низкой скоростью.
Почти каждый, кто занимался обустройством автономного водоснабжения, сталкивался с проблемой недостаточной подачи воды на всасывание насосом. Из курса физики мы знаем, что атмосферное давление позволяет подавать воду максимум с 9-метровой глубины. На практике эта цифра уменьшается до 7 и даже до 5 м уверенной подачи. Решить проблему поможет эжектор для насосной станции, позволяющий увеличить напор воды. Промышленность выпускает такое оборудование, входящее в состав насосных станций и насосов.
Устройство и принцип действия установки
Эжектор – устройство, предающее энергию двигающейся с большой скоростью среды другой, менее подвижной. В сужающемся сечении аппарата возникает зона пониженного давления одной из сред, провоцируя подсос второй среды в ее поток.
Что дает возможность ей передвигаться и удаляться от точки всасывания, используя для движения энергию первой среды.
Внутреннее устройство эжектора. Это оборудование используется для обеспечения добавочных метров подъема воды и страхования насоса или станции от нежелательного сухого хода в случае внезапного понижения уровня скважины
Установки с внутренним эжектором предназначаются для перекачки воды из неглубоких, не более 8 м, скважин, накопительных резервуаров, колодцев или водоемов. Отличительная черта устройства – способность «самовсасывания», позволяющая захватывать воду, находящуюся ниже уровня входного патрубка. Поэтому для корректной работы аппарата требуется предварительная заливка его водой. Рабочее колесо устройства нагнетает жидкость, отправляет к входу в эжектор, создавая тем самым эжектирующую струю.
Она, продвигаясь по сужающейся трубке, разгоняется. Соответственно, давление внутри струи уменьшается. Таким образом, и давление внутри камеры всасывания так же существенно уменьшается. Если подключить к входному патрубку трубу и опустить ее в воду, она начнет с силой всасываться в устройство. Далее жидкость отправляется в камеру всасывания, замедляется и направляется по диффузору к выходу, постепенно увеличивая свой напор.
Насосная станция с выносным (слева) и внутренним (справа) эжектором. Оборудование с выносным эжектором может быть установлено на приличном расстоянии от колодца или скважины
Еще одна разновидность поверхностных установок – насосная станция с выносным эжектором. Их отличает наличие внешнего эжектора, погружающегося в источник водоснабжения. Устройство и сфера применения установок в целом такая же, как и у аналогов с внутренним эжектором. Существенное отличие – возможность использования устройства на глубинах более 10 м. Кроме того такие насосы чрезвычайно требовательны к условиям монтажа внешнего эжектора. Трубы, соединяющие его с насосом, должны быть установлены строго вертикально, иначе входная магистраль может быть завоздушена и потеряет работоспособность.
Наиболее оптимально использовать такое устройство для работы на глубине 15-20 м, хотя некоторые производители указывают как максимальную отметку в 45 м. Понятно, что с увеличением высоты подъема характеристики работы насоса ухудшаются. В целом устройства с выносным эжектором имеют меньший КПД, чем с внутренним.
Он составляет всего лишь 30%. Зато они позволяют избавиться от шума, создающегося аппаратом, и дают возможность размещать установку в нескольких десятках метров от колодца.
Самостоятельное изготовление эжектора
Простейшее устройство вполне возможно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится тройник нужного диаметра и штуцер, который должен располагаться внутри этого тройника. В том случае, если штуцер слишком длинный, его понадобится обрезать или обточить. Если же, наоборот, короткий, то надставить хлорвиниловой трубочкой нужной длины, совпадающей со штуцером по диаметру. Поскольку устройство нужно будет закрепить на насосе, понадобится еще и переходник с углами, образующими необходимый поворот с переходом на трубу.
Составляющие для самостоятельной сборки эжектора: 1- тройник; 2 - штуцер; 3 - хлорвиниловая трубка; 4 - переходник для металлопластиковой трубы; 5 - угол НхМП; 6 -угол НхВ; 7 - угол НхМП
Процесс изготовления эжектора проходит в несколько этапов:
- Подготовка штуцера . Шестигранный элемент детали нужно обточить, получив из него конус с основанием чуть меньше, чем диаметр наружной резьбы штуцера. Резьбовая часть укорачивается, оставить можно не более четырех ниток резьбы. Затем резьбонарезным инструментом выправляем подпорченную резьбу и продолжаем ее с заходом на конусную часть, таким образом, чтобы штуцер легко можно было вкрутить в тройник.
- Подгонка деталей эжектора . В тройник до упора узкой частью вкручиваем штуцер. При этом выходное отверстие не должно заходить за грань среднего отверстия тройника более чем на 1-2 мм. Кроме того внутренней резьбы тройника нужно оставить не меньше, чем 4 нитки. Если оказалось, что не хватает резьбы тройника, еще немного стачиваем резьбу штуцера. Если же выходное отверстие штуцера коротко, надеваем на него хлорвиниловую трубку, если длинное – стачиваем.
Сборка устройства
- . Проверяем соответствие деталей и окончательно вкручиваем штуцер, обязательно уплотняя резьбу любым подходящим герметиком. Далее собираем из подготовленных элементов необходимый переходник для крепления на трубу.
Схема включения нашего самодельного эжектора в линию насосной станции
Эжектор – незаменимое устройство для увеличения напора воды и обеспечения защиты от нежелательного сухого хода подающей установки. Его можно приобрести в комплекте с насосной станцией, а можно собрать самостоятельно. В любом случае он будет долго и эффективно работать, обеспечивая бесперебойную подачу воды даже из глубокой скважины.
Эжектор – что это такое и как это работает? Точный ответ на этот вопрос знает любой инженер гидравлик, понимающий суть превращения энергии подмешиваемой струи в давление в трубопроводе. Непосвященным в тонкости инженерного дела потребителям воды из скважины достаточно понимания того факта, что этот узел напорного оборудования позволяет насосу качать воду с глубин более 15-20 метров. Но если вы хотите собрать эжектор своими руками, усовершенствовав свой насос, то вам понадобится понимание сути этого прибора фактически на инженерном уровне. И эта статья поможем вам разобраться с тем, что представляет собой эжектор, как он работает и как собрать подобный узел своими силами.
Что такое эжектор и как он работает?
С точки зрения физики процесса эжектор – это типичный выбрасыватель, нагнетающий давление в канале трубопровода. Он работает в паре с отсасывающим насосом, отбирающим воду из скважины или колодца.
Суть работы данного узла заключается во вбрасывании в трубопровод или рабочую камеру насоса струи жидкости, разгоняемой до высокой скорости. Причем разгон осуществляется за счет прохождения по плавно сужающемуся участку. Благодаря разнице скоростей движения основного потока и подмешиваемой струи в камере узла создается область разрежения, повышающего силу всасывания в трубопроводе.
По этому принципу работает и эжектор воздушный, и выбрасыватель жидкостной среды, и газо-жидкостной узел. В физике механику работы подобных узлов описывает закон Бернулли, сформулированный в 18 веке. Однако первый рабочий эжектор удалось собрать только в 19 веке, а точнее в 1858 году.
Эжекторный насос – принцип действия и ожидаемая выгода
Современные выбрасыватели разгоняют давление в трубопроводе, потребляя около 12 процентов объема прокачиваемого потока. То есть, если по трубе пойдет 1000 литров в час, то для эффективной работы эжектора потребуется выброс на уровне 120 л/час.
В насосе поддерживается следующий принцип работы эжектора:
- В трубу за насосом врезают отвод.
- Воду с этого отвода подают на циркуляционный патрубок эжектора.
- Всасывающий патрубок эжектора соединяют с трубой, опущенной в колодец, а напорный патрубок – с входом в рабочую камеру насоса.
- На опущенную в колодец трубу обязательно монтируют обратный клапан, блокирующий движение воды вниз.
- Подаваемый на циркуляционный патрубок поток движется с большой скоростью, создавая разрежение в зоне всасывания эжектора. Под действием этого разрежения увеличивается сила всасывания (подъема воды) и давление в трубопроводе, подключаемом к насосу.
Оснащаемый эжектором насос начинает отбирать воду из колодца глубиной более 7-8 метров. Без выбрасывателя этот процесс невозможен в принципе. Лишенный данного узла агрегат отсасывающего типа способен поднимать воду только в глубины 5-7 метров. А эжекторный насос качает воду даже с глубины 45 метров. При этом эффективность работы такого напорного оборудования зависит от разновидностей примененных выбрасывателей.
Разновидности эжекторов – классификация по месторасположению
Эжектор, принцип действия которого мы описали выше, монтируется только на поверхностные насосы. Причем существует две схемы монтажа:
- Внутреннее размещение – это когда выбрасыватель встраивается в кожух насоса или где-то поблизости.
- Внешнее размещение – в этом случае выбрасыватель монтируется в колодце, куда помимо основного трубопровода проводится еще и циркуляционная ветка.
Внутренний эжектор для насоса дает 100% гарантии безопасной эксплуатации выбрасывателя. В этом случае он защищен от заиливания и механических повреждений. Кроме того, внутренний монтаж сокращает длину циркуляционного трубопровода. Самый большой недостаток данной схемы – незначительный прирост глубины всасывания. Внутренний эжектор – что это такое, и какие дает выгоды, мы уже объяснили выше – позволяет поверхностному насосу качать воду только с глубины 9-10 метров. Ни о каких 15-40 метрах тут можно и не мечтать. А еще вас будет преследовать шум биения воды, распространяемый корпусом встроенного оборудования.
Внешний эжектор для обещает такие выгоды, как практически бесшумную работу (источник биения находится в скважине) и генерацию значительного разрежения, достаточного для подъема воды из скважины глубиной до 45 метров. К досадным недостаткам данной схемы относятся, во-первых, падение эффективности работы напорного оборудования примерно на треть, во-вторых, необходимость монтажа первичных фильтров, регулирующих частоту потока (такой узел боится заиливания).
Однако если вы собрались конструировать эжектор своими руками, то наиболее доступным вариантом будет именно внешний узел. Именно его мы и рассмотрим ниже по тексту.
Самостоятельное изготовление: пошаговая инструкция
Если вы решили сделать эжектор своими руками – чертежи вам не понадобятся, поскольку упрощенную модель внешнего узла можно собрать из стандартных тройников, штуцеров и фитингов и уголков для водопровода. Причем в качестве рабочих инструментов можно будет использовать только два разводных ключа, а из расходных материалов вам пригодится только ФУМ-лента.
Полный список деталей для самодельного выбрасывателя выглядит следующим образом:
- Штуцер с наружной резьбой и ершиком для монтажа шлангов. Он сыграет роль сопла, из которого выбрасывается высокоскоростной поток воды.
- Тройник с внутренней резьбой, диаметр которой должен совпадать с наружной нарезкой штуцера. Этот элемент будет использоваться как корпус.
- Три уголка с резьбовыми и цанговыми торцами. С их помощью можно упорядочить прокладку циркуляционного, всасывающего и напорного трубопроводов.
- Два или три цанговых или обжимных фитинга, с помощью которых обеспечивают подключение трубопроводов. Причем последний вариант требует использования дополнительного инструмента – обжимного ключа
Сам процесс сборки начинается с подготовки штуцера. С него стачивают шестигранник, выступающий над резьбовым торцом. Далее обработанный штуцер вкручивают в тройник со стороны сквозного канала, получая основу для циркуляционного патрубка. При этом торец с ершиком (штуцера) не должен выходить за границы тройника. Если это произошло, то его придется спилить.
Для завершения монтажа циркуляционного патрубка в тройник, вслед за штуцером, вкручивают сгон уголка с резьбовыми торцами, после чего на свободную часть данного элемента накручивают еще один уголок, получая U-образную петлю с окончанием-фитингом. Именно к этому фитингу будет крепиться циркуляционная труба от насоса.
Следующий шаг – подготовка напорного торца. Для этого в свободный сквозной торец тройника (он расположен над обустроенным циркуляционным отводом) вкручивают фитинг с наружным резьбовым окончанием и цангой. К этой цанге будет крепиться труба от эжектора в насос.
Последний этап – обустройство всасывающего торца. В этом случае мы просто вкручиваем в боковой отвод тройника фитинг-уголок с наружной резьбой и цанговым зажимом на другом торце. Причем цанга должна смотреть вниз, в сторону циркуляционного патрубка. И к этому фитингу будет крепиться всасывающая труба, уложенная до дна колодца.
Секреты успеха – как повысить эффективность самодельной конструкции
Во-первых, диаметр циркуляционной трубы должен быть в два раза меньше габаритов напорной и всасывающей линии. Благодаря этому поток получит высокую скорость еще на подходе к штуцеру, заменившему сопло.
Во-вторых, всасывающую трубу лучше не опускать к самому дну колодца – она должна располагаться на хотя бы метровом удалении. А еще лучше – на расстоянии 1, 5 метра от дна. Так можно избежать заиливания.
В-третьих, на торец всасывающей трубы нужно навернуть обратный клапан, отсекающий слив воды вниз, а за клапаном будет нелишним поставить грубый сетчатый фильтр. Благодаря этому повышается КПД эжекторов и уменьшается риск заиливания конструкции.
Эжектор — это устройство, способное передавать кинетическую энергию из одной среды к другой. Эжектор для насосной станции способствует подъему воды из источников глубиной более десяти метров, используется для защиты двигателя при резком понижении уровня воды.
Устройство можно купить в магазине либо изготовить эжектор для насосной станции своими руками.
Принцип работы
Эжектор работает по достаточно простому принципу. Вода рециркулирует в нижней части трубопровода, при этом восполняется недостаток давления во всасывающем трубопроводе. Эжектор подталкивает воду на ту высоту, с которой ее может втягивать двигатель.
Вода, выходящая из сужающегося Т- образного патрубка, на большой скорости заливается в смеситель из всасывающей камеры. В диффузоре обычный поток воды смешивается с ускоренным и попадает в трубопровод.
Эжектор решает проблему низкого давления
Устанавливается эжектор в часть трубопровода, находящуюся между скважиной и насосом. Часть потока воды, поднимающаяся вверх, возвращается назад в скважину, и на подходе к эжектору образует постоянную рециркуляцию. В трубопроводе возникает дополнительное разряжение, а на подъем жидкости тратится меньше энергии насоса.
Работа системы настраивается с помощью вентиля. Часть воды подается в дом, оставшаяся часть продолжает рециркулировать в эжекторе. Запуск насосной станции происходит быстрее, снижается потребление электроэнергии, при этом требуется установка оборудования меньшей мощности.
В комплектацию входят: диффузор, смеситель, всасывающая камера, сопло.
Виды эжекторов
Насосные станции водоснабжения для частного дома или коттеджа производятся со встроенным или отдельно вмонтированным в трубопровод эжектором.
Станции со встроенным эжектором используются для перекачки воды из скважин небольшой глубины, накопительных емкостей и других водных источников. Отличаются способностью захватывать воду, находящуюся ниже патрубка.
Встроенный эжектор устанавливается внутри насоса. Такое решение позволяет значительно уменьшить размеры станции. В данном случае установка фильтра не требуется, насос со встроенным эжектором не чувствителен к частицам песка, взвешенных в воде. Такие станции преимущественно используются для систем полива и с глубиной скважин до десяти метров, для водоснабжения жилых зданий их устанавливать не рекомендуется — работают они очень шумно.
Насосная станция со встроенным эжектором
При установке эжектора как отдельного узла требуется дополнительный бак для воды и снятия нагрузки с двигателя. Эжектор подключают между скважиной и двигателем в находящуюся в воде часть трубопровода. Для безотказной работы устройства прокладываются две трубы, а также патрубок с фильтром грубой очистки и обратным клапаном. Для предотвращения завоздушивания системы трубы устанавливаются строго в вертикальном положении.
Станция такого типа работает практически бесшумно и поставляет воду из скважин глубиной до пятидесяти метров (оптимальная глубина от 15 до 20 метров). Насосные станции требуют установки фильтров для защиты от попадания примесей песка, ила, глины, находящихся в воде.
КПД станций с эжектором выносным невелик по сравнению со встроенным, но этот недостаток компенсируется способностью подачи воды со значительных глубин. Размещать станции можно в нескольких десятках метров от источника.
Самостоятельное изготовление эжектора
Стоимость эжектора достаточно высока, к тому же они не всегда есть в продаже. Не сложно изготовить эжектор для насосной станции своими руками.
Рассмотрим пошаговую инструкцию самостоятельного изготовления обычного эжектора, способного облегчить подъем воды из скважин глубиной до 10 м, и применяющегося для забора воды с большей глубины.
Сделать эжектор — не сложная задача!
Потребуются следующие материалы и инструменты:
- Тройник пол дюйма с внутренней резьбой — основная деталь;
- Штуцер пол дюйма с отводом на 12 мм или три четверти на 8-10 мм, его будем вставлять внутрь тройника. Служит в качестве проводника воды под большим давлением. Для удлинения штуцера можно использовать трубку из хлорвинила такого же диаметра, как штуцер;
- Переходник 20х25 мм с необходимыми углами для дальнейшего крепления на трубу или три четверти с наружной резьбой с одного конца, на другом конце — с резьбой под металлопластиковую трубу диаметром 16 мм;
- Фитинги;
- Уголки 90 градусов для металлопластиковых труб:
- ¾ с наружной резьбой х ½ с внутренней резьбой;
- ¾ с наружной резьбой х 26 мм с внутренней резьбой под металлопластиковую трубу;
- ½ с наружной резьбой х 16 мм с внутренней резьбой под металлопластиковую трубу;
- Болгарка, ключи сантехнические, разводной ключ, наждачка;
- Муфта диаметром на три четверти (или клупп, лерка) для выправления резьбы на штуцере;
- Тиски, но можно обойтись и без них.
При глубине скважины, превышающей 10 м потребуется установка эжектора более сложной конструкции, использующегося в насосах мощностью более 1кВт.
Схема элементов самодельного эжектора
Для изготовления такого эжектора потребуются следующие детали:
- резьбовой сгон диаметром пол дюйма;
- десятимиллиметровое сопло;
- тройник Е40;
- контргайки полдюйма и на три четверти;
- обратный клапан с фильтром грубой очистки;
- заглушки с отверстиями и резьбой под сгоны;
- сгон пол дюйма и три четверти;
- отвод на 90 градусов пол дюйма;
- сопло или сжатая медная трубка с продольными отверстиями и запаянными швами.
В первую очередь необходимо сточить шестигранник штуцера до придания ему формы конуса. Внешний диаметр резьбы штуцера должен быть на 2-3 мм больше, чем нижнее основание получившегося конуса. По длине резьба должна составлять четыре витка. Лишнюю длину срезаем.
Затем нужно выровнять резьбу, которая нарушится при обтачивании детали. Нарезаем резьбу длиннее, чтобы она заходила на конус и можно было в дальнейшем ввинтить ее с любого края в муфту или тройник.
Внутрь тройника до упора ввинчиваем штуцер. Он должен входить на 2 мм вверх в отвод тройника с боку.
На внутренней резьбе тройника должно остаться четыре витка и более для крепления на них отвода. Если витков осталось меньше, стачиваем на штуцере резьбу до достижения нужных параметров. Если резьба получилась короткая, можно добавить до требуемого размера хлорвиниловой трубочкой. Штуцер не должен выступать из тройника более, чем на 3 мм.
Установка эжектора
Если устройство устанавливается в непосредственной близости к насосу, то получается насосная станция со встроенным эжектором.
Чтобы система работала по принципу насосной станции водоснабжения для частного дома с эжектором выносным, нужно поместить его непосредственно в скважину либо другой источник водоснабжения.
В этом случае для монтажа понадобятся несколько труб:
- труба с установленным фильтром грубой очистки подсоединяется к тройнику сбоку и опускается к самому дну;
- труба, подключающаяся снизу, по которой проходит возникающий скоростной поток воды;
- третья труба, присоединяющаяся к тройнику сверху и выводящаяся в систему водопровода, по которой проходит ускоренный поток воды под большим напором.
Схема подключения эжектора
Сверху к тройнику ввинчиваем переходник, имеющий наружную резьбу. Он должен находится выше штуцера. Второй край будет служить соединением с трубой, подающей воду на водопровод. Крепиться будет фитингом.
Снизу к тройнику (в который ранее вставлен штуцер) привинчиваем угловой отвод для дальнейшего соединения с трубой рециркуляции. Крепление производится обжимной гайкой.
Сбоку в тройник ввинчиваем уголок для соединения с подающей воду трубой. Трубу крепим цанговым зажимом.
Проверяем качество креплений и гидроизоляции.
Все места соединений герметизируются паклей или герметиком.
К отводу непременно устанавливаем обратный клапан. Он не позволит жидкости вылиться из всасывающего водопровода. Если вода уйдет, система работать не сможет.
Как продлить срок службы эжектора?
Для продления срока службы насосные станции с эжектором должны эксплуатироваться с соблюдением следующих правил:
- при установке станции важен верный расчет соотношения мощности устройства и глубины источника, с которого добывается вода.
- постоянно следить за давлением в трубопроводе. Для замера давления в системе можно использовать манометр, использующийся для автомобильных шин либо приобретать станцию со специальным встроенным датчиком;
- для источников с большой глубиной необходимо приобретать мощный насос, который необходимо установить как можно ближе к водозабору;
- применение встроенного эжектор оправдано только на станциях большой мощности;
- при глубине источника от 15 до 40 метров необходимо использовать выносной эжектор, устанавливающийся внутри скважины и находящийся в воде.
- при использовании насоса поверхностного типа, важно правильно установить трубы, идущие от поверхности эжектора — строго вертикально. При неправильном расположении труб в систему будет попадать воздух, образовываться воздушные пробки, что негативно повлияет на работу системы и снизит длительность ее эксплуатации.
При соблюдении всех правил эксплуатации эжекторные насосные станции бесперебойно работают и обеспечивают водопроводной водой дом, полив и прочие, не менее важные хозяйственные нужды.
Видео
Эжектор – что это такое? Данный вопрос часто возникает у владельцев загородных домов и дач в процессе обустройства автономной системы водоснабжения. Источником поступления воды в такую систему, как правило, является предварительно пробуренная скважина или колодец, жидкость из которых необходимо не только поднять на поверхность, но и транспортировать по трубопроводу. Для решения таких задач используется целый технический комплекс, состоящий из насоса, набора датчиков, фильтров и водяного эжектора, устанавливаемого в том случае, если жидкость из источника необходимо откачивать с глубины, превышающей десять метров.
В каких случаях нужен эжектор
Прежде чем разбираться с вопросом о том, что такое эжектор, следует выяснить, для чего нужна насосная станция, оснащенная им. По сути, эжектор (или эжекторный насос) представляет собой устройство, в котором энергия движения одной среды, перемещающейся с высокой скоростью, передается другой среде. Таким образом, у эжекторной насосной станции принцип работы основан на законе Бернулли: если в сужающемся сечении трубопровода создается пониженное давление одной среды, это вызовет подсос в формируемый поток другой среды и ее перенос от места всасывания.
Всем хорошо известно: чем больше глубина источника, тем тяжелее поднять воду из него на поверхность. Как правило, если глубина источника составляет более семи метров, то обычный поверхностный насос уже с трудом выполняет свои функции. Конечно, для решения такой проблемы можно применить более производительный погружной насос, но лучше пойти другим путем и приобрести эжектор для насосной станции поверхностного типа, значительно улучшив характеристики используемого оборудования.
За счет применения насосной станции с эжектором увеличивается напор жидкости в основном трубопроводе, при этом используется энергия быстрого потока жидкой среды, протекающей по его отдельному ответвлению. Эжекторы, как правило, работают в комплекте с насосами струйного типа – водоструйными, жидкостно-ртутными, парортутными и паромасляными.
Особенно актуальным эжектор для насосной станции является в том случае, если надо увеличить мощность уже установленной или планируемой к установке станции с поверхностным насосом. В таких случаях эжекторная установка позволяет увеличить глубину забора воды из резервуара до 20–40 метров.
Обзор и работа насосной станции с внешним эжектором
Виды эжекторных устройств
По своему конструктивному исполнению и принципу действия эжекторные насосы могут относиться к одной из следующих категорий.
Паровые
При помощи таких эжекторных устройств из замкнутых пространств откачиваются газовые среды, а также поддерживается разреженное состояние воздуха. Работающие по такому принципу устройства имеют широкую область применения.
Пароструйные
В таких устройствах для отсасывания газообразных или жидких сред из замкнутого пространства используется энергия струи пара. Принцип работы эжектора данного типа заключается в том, что пар, вылетающий из сопла установки с большой скоростью, увлекает за собой транспортируемую среду, выходящую через кольцевой канал, расположенный вокруг сопла. Эжекторные насосные станции данного типа применяются преимущественно для быстрого откачивания воды из помещений судов различного назначения.
Газовые
Станции с эжектором данного типа, принцип действия которых основан на том, что сжатие газовой среды, изначально находящейся под низким давлением, происходит за счет высоконапорных газов, используются в газовой промышленности. Описанный процесс протекает в камере смешения, откуда поток перекачиваемой среды направляется в диффузор, где происходит его торможение, а значит, рост давления.
Конструктивные особенности и принцип действия
Элементами конструкции выносного эжектора для насоса являются:
- камера, в которую всасывается перекачиваемая среда;
- смесительный узел;
- диффузор;
- сопло, поперечное сечение которого сужается.
Как работает любой эжектор? Как сказано выше, функционирует такое устройство по принципу Бернулли: если скорость движения потока жидкой или газовой среды увеличивается, то вокруг него формируется область, характеризующаяся низким давлением, что способствует возникновению эффекта разрежения.
Итак, принцип работы насосной станции, оснащенной эжекторным устройством, заключается в следующем:
- Жидкая среда, которую перекачивает эжекторная установка, поступает в последнюю через сопло, поперечное сечение которого меньше, чем диаметр входной магистрали.
- Проходя в камеру смесителя через сопло с уменьшающимся диаметром, поток жидкой среды приобретает заметное ускорение, что способствует формированию в такой камере области с пониженным давлением.
- За счет возникновения в смесителе эжектора эффекта разрежения в камеру всасывается жидкая среда, находящаяся под более высоким давлением.
Если вы решили оснастить насосную станцию таким устройством, как эжектор, имейте в виду, что перекачиваемая жидкая среда поступает в него не из скважины или колодца, а от насоса. Сам эжектор при этом располагается таким образом, чтобы часть жидкости, которая была откачана из скважины или колодца посредством насоса, возвращалась в камеру смесителя через сужающееся сопло. Кинетическая энергия потока жидкости, поступающей в камеру смесителя эжектора через его сопло, передается массе жидкой среды, всасываемой насосом из скважины или колодца, обеспечивая тем самым постоянное ускорение ее движения по входной магистрали. Часть потока жидкости, которую откачивает насосная станция с эжектором, поступает в рециркуляционную трубу, а остальная – в обслуживаемую такой станцией водопроводную систему.
Разобравшись с тем, как работает насосная станция, оснащенная эжектором, вы поймете, что ей требуется меньше энергии для того, чтобы поднять воду на поверхность и транспортировать ее по трубопроводу. Таким образом, не только повышается эффективность использования насосного оборудования, но и увеличивается глубина, с которой может быть произведено откачивание жидкой среды. Кроме того, при использовании эжектора, всасывающего жидкость самостоятельно, насос защищен от работы вхолостую.
Устройство насосной станции с эжектором предусматривает наличие в ее оснащении крана, устанавливаемого на рециркуляционной трубе. При помощи такого крана, который регулирует поток жидкости, поступающей к соплу эжектора, можно управлять работой данного устройства.
Виды эжекторов по месту установки
Приобретая эжектор для оснащения насосной станции, имейте в виду, что такое устройство может быть встроенным и внешним. Устройство и принцип работы эжекторов двух этих типов практически ничем не отличаются, различия состоят лишь в месте их установки. Эжекторы встроенного типа могут помещаться во внутреннюю часть корпуса насоса, либо монтироваться в непосредственной близости от него. Эжекционный насос встроенного типа отличает ряд достоинств, к которым следует отнести:
- минимум места, необходимого для установки;
- хорошая защищенность эжектора от загрязнений;
- отсутствие необходимости в установке дополнительных фильтров, защищающих эжектор от нерастворимых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости.
Между тем следует иметь в виду, что высокую эффективность эжекторы встроенного типа демонстрируют в том случае, если их используют для откачивания воды из источников небольшой глубины – до 10 метров. Еще одним значимым недостатком насосных станций с эжекторами встроенного типа является то, что они издают достаточно сильный шум при своей работе, поэтому располагать их рекомендуется в отдельном помещении или в кессоне водоносной скважины. Следует также иметь в виду, что устройство эжектора данного типа предполагает использование более мощного электродвигателя, приводящего в действие и саму насосную установку.
Выносной (или внешний) эжектор, как следует из его названия, устанавливается на определенном расстоянии от насоса, причем оно может быть довольно большим и доходить до пятидесяти метров. Эжекторы выносного типа, как правило, размещают непосредственно в скважине и подключают к системе посредством рециркуляционной трубы. Насосная станция с выносным эжектором также требует использования отдельного накопительного бака. Этот бак необходим для того, чтобы обеспечивать постоянное наличие воды для рециркуляции. Наличие такого бака, кроме того, позволяет снизить нагрузку, приходящуюся на насос с выносным эжектором, и уменьшить количество энергии, необходимой для его функционирования.
Использование эжекторов выносного типа, эффективность которых несколько ниже, чем у встраиваемых устройств, позволяет осуществлять откачивание жидкой среды из скважин значительной глубины. Кроме того, если сделать насосную станцию с внешним эжектором, то ее можно не размещать в непосредственной близости от скважины, а смонтировать на расстоянии от источника водозабора, которое может составлять от 20 до 40 метров. При этом важно, что расположение насосного оборудования на таком значительном расстоянии от скважины не отразится на эффективности его работы.
Изготовление эжектора и его подключение к насосному оборудованию
Разобравшись в том, что же такое эжектор и изучив принцип его действия, вы поймете, что изготовить это несложное устройство можно и своими руками. Зачем изготавливать эжектор своими руками, если его без особых проблем можно приобрести? Все дело в экономии. Найти чертежи, по которым можно самостоятельно сделать такое устройство, не представляет особых проблем, а для его изготовления вам не потребуются дорогостоящие расходные материалы и сложное оборудование.
Как сделать эжектор и подключить его к насосу? Для этой цели вам необходимо подготовить следующие комплектующие:
- тройник с внутренней резьбой;
- штуцер;
- муфты, колена и другие фитинговые элементы.
Изготовление эжектора осуществляется по следующему алгоритму.
- В нижнюю часть тройника вкручивают штуцер, причем делают это так, чтобы узкий патрубок последнего оказался внутри тройника, но при этом не выступал с его обратной стороны. Расстояние от торца узкого патрубка штуцера до верхнего торца тройника должно составлять порядка двух-трех миллиметров. Если штуцер чересчур длинный, то торец его узкого патрубка стачивают, если короткий, то наращивают при помощи полимерной трубки.
- В верхнюю часть тройника, которая будет соединяться с всасывающей магистралью насоса, вкручивают переходник с наружной резьбой.
- В нижнюю часть тройника с уже установленным штуцером вкручивают отвод в виде уголка, который будет соединяться с рециркуляционной трубой эжектора.
- В боковой патрубок тройника также вкручивают отвод в виде уголка, к которому посредством цангового зажима присоединяют трубу, подающую воду из скважины.
Все резьбовые соединения, выполняемые при изготовлении самодельного эжектора, должны быть герметичными, что обеспечивается применением ФУМ-ленты. На трубе, по которой будет осуществляться забор воды из источника, следует разместить обратный затвор и сетчатый фильтр, который защитит эжектор от засорения. В качестве труб, при помощи которых эжектор будет подключаться к насосу и накопительному баку, обеспечивающему рециркуляцию воды в системе, можно выбрать изделия как из металлопластика, так и из полиэтилена. Во втором варианте для монтажа нужны не цанговые зажимы, а специальные обжимные элементы.
