Эжектор для насосных станций
Для чего нужен эжектор?
Для поднятия воды с большой глубины требуется погружной насос или увеличение массы и габаритов оборудования, отчего оно становится малоэффективным и потребляет большое количество электроэнергии
. Чтобы не допустить таких проблем, нужно прибегнуть к помощи дополнительного устройства, которое сможет подтолкнуть воду к поверхности, облегчая ее подъем. Для этого и используется эжектор.
Принцип действия
По конструкции это простое устройство. Он состоит из основных компонентов, которым являются:
- Сопло,
- Смеситель,
- Всасывающая камера,
- Диффузор.
Сопло – это патрубок, сужающийся к концу
. Жидкость, идущая из сопла, быстро ускоряется и вырывается из него на высокой скорости. Бернулли вывел формулу, согласно которой, поток жидкости на большой скорости не оказывает большого давления на окружающую среду. Из сопла вода проходит в смеситель, создавая немалое разряжение по своим границам.
По сути, эжектор работает таким образом, когда кинетическая энергия переходит от среды с большей скоростью к среде с меньшей скоростью. Как происходит его взаимодействие с насосной станцией?
Трубопровод, идущий от скважины к насосу, включает в свой состав эжектор. Вода, которая поднимается на поверхность, идет обратно в скважину к эжектору, при этом образуется линия рециркуляции
. Она с огромной скоростью выталкивается из сопла, забирая с собой новую порцию жидкости из скважины, чем обеспечивается дополнительное разряжение в трубопроводе. В результате насос для обеспечения подъема жидкости с большой глубины тратит меньше энергии.
На линии рециркуляции установлен вентиль, который помогает регулировать объем жидкости, поступающий обратно в систему ее забора, чем настраивается эффективность всей системы.
Избыток воды, который остался незадействованным в рециркуляции, доставляется к потребителю, этим определяется продуктивность всей станции. Поэтому можно использовать двигатель с меньшими показателями мощности и менее массивной насосной частью, тем самым можно проследить ее увеличение срока службы, а также уменьшение потребления энергии.
Благодаря эжектору облегчается запуск системы
. Небольшой объем жидкости создает в трубопроводе разряжение и инициирует первоначальный ее забор для предотвращения продолжительной работы насоса вхолостую.
Оборудование насосной станции эжектором происходит двумя способами. Он является внутренним, когда ее конструкция подразумевает его присутствие. Второй метод основывается на отдельном внешнем узле. Насосная станция с тем или другим способом компоновки выбирается с учетом предъявляемых требований.
Встроенный эжектор
Данный тип позволяет осуществить взятие воды для рециркуляции и создать напор в эжекторе посредством самого насоса. Такая конструкция выглядит не столь массивной.
Насос со встроенным эжектором почти нечувствителен к добавкам из песка и ила. Фильтрация воды необязательна.
Данное оборудование нужно для обеспечения черпания воды с глубины до 8 метров
. Оно создает достаточный напор воды для полива большого хозяйства. Среди недостатков встроенного в насосную станцию эжектора можно назвать повышенный уровень шума при работе. Поэтому его лучше устанавливать в отдельном подсобном помещении.
Для того чтобы обеспечить систему рециркуляции должным образом выбирают электромотор с высокой мощностью. Это подходит для ситуаций со скважиной, глубина которой до 10 метров. Если глубина больше, тогда насосные станции с эжектором не имеют альтернатив за исключением погружного устройства. Но для того чтобы настроить его работу, нужно обустроить скважину с большим диаметром.
Если устройство насосной станции не включает эжектор, тогда нужен дополнительный бак
для поступления туда воды. В нем возникает требуемый напор и дополнительное разряжение для снятия некоторой нагрузки насоса. Эжектор соединяется с погружаемой частью трубопровода. Чтобы он начал работать прокладывают две трубы в скважину, отчего возникают некоторые требования к допустимому диаметру.
Насосные станции с выносным эжектором снижают КПД системы до 30-35%, но зато позволяют извлекать воду из глубоких источников до 50 метров. Плюсом является и приглушенный уровень шума работающей насосной станции. Благодаря этому ее можно устанавливать непосредственно в доме. Без снижения эффективной работы расстояние от скважины может быть до 20-40 метров
. Данные характеристики являются определяющими в выборе насосной станции с внешним прибором. Оборудование находится в одном подготовленном месте дома, благодаря чему становится продолжительным срок его службы, а также осуществление профилактических работ и настройки системы.
Принцип действия эжектора
Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, поверхностный насос справляется со своими задачами с трудом.
Разумеется, для очень глубоких скважин уместнее приобрести высокопроизводительный погружной насос. Но с помощью эжектора можно улучшить характеристики поверхностного насоса до приемлемого уровня и со значительно меньшими затратами.
Эжектор — устройство небольшое, но очень эффективное. Этот узел имеет относительно простую конструкцию, его можно даже изготовить самостоятельно из подручных материалов. Принцип работы основан на том, чтобы придать потоку воды дополнительное ускорение, что позволит увеличить количество воды, поступающей из источника за единицу времени.
Галерея изображений
Фото из
Эжектор — устройство, требующееся для подъема воды поверхностным насосом с глубины более 7 м. Их используют для формирования напора в всасывающей магистрали
Эжекторы подразделяются на встроенные и выносные разновидности. Для подъема воды с глубин в среднем от 10 до 25 м применяются выносные устройства
К эжекторному устройству подключаются две разные по диаметру трубы, за счет разницы давления в смежных трубах создается напор
Эжекторы в заводском исполнении поставляются к насосным станциям и насосам-автоматам
Устройства применяются в схемах ландшафтного оформления, требующих подачи воды под давлением для систем дождевания, фонтанов и подобных конструкций
Для установки эжектора у насосного агрегата должно быть два входящих отверстия
Воспользовавшись схемами и размерами эжекторов заводского изготовления, можно собственноручно сделать полезное в откачке устройство
На всасывающее отверстие самодельного эжектора устанавливается обратный клапан с сетчатым фильтром, обеспечивающим нормальную циркуляцию в процессе откачки
Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил насосную станцию с поверхностным насосом. Эжектор позволит увеличить глубину забора воды до 20-40 метров. Следует также отметить, что приобретение более мощного насосного оборудования приведет к заметному увеличению расхода электроэнергии. В этом смысле эжектор принесет заметную выгоду.
Эжектор для поверхностного насоса состоит из следующих элементов:
- всасывающая камера;
- смесительный узел;
- диффузор;
- зауженное сопло.
Работа устройства основана на принципе Бернулли. Он гласит, что если скорость движения потока увеличивается, вокруг него создается область с низким давлением. Таким образом достигается эффект разрежения. Вода поступает через сопло, диаметр которого меньше, чем размеры остальной конструкции.
Эта схема позволяет составить представление об устройстве и принципе работы эжектора для насосной станции. Ускоренный обратный поток создает область низкого давления и передает кинетическую энергию основному потоку воды
Небольшое сужение придает потоку воды заметное ускорение. Вода поступает в камеру смесителя, создавая внутри него область с пониженным давлением. Под влиянием этого процесса через всасывающую камеру в смеситель попадает поток воды, находящийся под более высоким давлением.
Вода в эжектор поступает не из скважины, а от насоса. Т.е. эжектор должен быть установлен таким образом, чтобы часть воды, поднятой с помощью насоса, возвращалась в эжектор через сопло. Кинетическая энергия этого ускоренного потока будет постоянно передаваться массе воды, которая всасывается из источника.
Чтобы создать область разреженного давления внутри эжектора используют специальный штуцер, диаметр которого меньше, чем параметры всасывающей трубы
Таким образом будет обеспечено постоянное ускорение движения потока. Насосному оборудованию понадобится меньше энергии для транспортировки воды на поверхность. В результате его эффективность возрастет, как и глубина, с которой можно забирать воду.
Часть воды, добытой таким образом, по рециркуляционной трубе снова направляется в эжектор, а остальная — поступает в водопроводную систему дома. Наличие эжектора имеет еще один “плюс”. Он всасывает воду самостоятельно, что дополнительно страхует насос от работы вхолостую, т.е. от опасной для всех поверхностных насосов ситуации “сухого хода”.
На схеме изображено устройство внешнего эжектора: 1- тройник; 2 — штуцер; 3 — переходник для водопроводной трубы; 4, 5, 6 — уголки
Чтобы регулировать работу эжектора, используют обычный кран. Его устанавливают на трубе рециркуляции, по которой вода из насоса направляется на сопло эжектора. С помощью крана количество воды, поступающей на эжектор, можно уменьшить или увеличить, тем самым снизив или повысив скорость обратного потока.
Принцип действия эжектора
Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, поверхностный насос справляется со своими задачами с трудом.
Разумеется, для очень глубоких скважин уместнее приобрести высокопроизводительный погружной насос. Но с помощью эжектора можно улучшить характеристики поверхностного насоса до приемлемого уровня и со значительно меньшими затратами.
Эжектор – устройство небольшое, но очень эффективное. Этот узел имеет относительно простую конструкцию, его можно даже изготовить самостоятельно из подручных материалов. Принцип работы основан на том, чтобы придать потоку воды дополнительное ускорение, что позволит увеличить количество воды, поступающей из источника за единицу времени.
Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил насосную станцию с поверхностным насосом. Эжектор позволит увеличить глубину забора воды до 20-40 метров.
Следует также отметить, что приобретение более мощного насосного оборудования приведет к заметному увеличению расхода электроэнергии. В этом смысле эжектор принесет заметную выгоду.
Эжектор для поверхностного насоса состоит из следующих элементов:
- всасывающая камера;
- смесительный узел;
- диффузор;
- зауженное сопло.
Работа устройства основана на принципе Бернулли. Он гласит, что если скорость движения потока увеличивается, вокруг него создается область с низким давлением. Таким образом достигается эффект разрежения. Вода поступает через сопло, диаметр которого меньше, чем размеры остальной конструкции.
Эта схема позволяет составить представление об устройстве и принципе работы эжектора для насосной станции. Ускоренный обратный поток создает область низкого давления и передает кинетическую энергию основному потоку воды
Небольшое сужение придает потоку воды заметное ускорение. Вода поступает в камеру смесителя, создавая внутри него область с пониженным давлением. Под влиянием этого процесса через всасывающую камеру в смеситель попадает поток воды, находящийся под более высоким давлением.
Вода в эжектор поступает не из скважины, а от насоса. Т.е. эжектор должен быть установлен таким образом, чтобы часть воды, поднятой с помощью насоса, возвращалась в эжектор через сопло. Кинетическая энергия этого ускоренного потока будет постоянно передаваться массе воды, которая всасывается из источника.
Чтобы создать область разреженного давления внутри эжектора используют специальный штуцер, диаметр которого меньше, чем параметры всасывающей трубы
Таким образом будет обеспечено постоянное ускорение движения потока. Насосному оборудованию понадобится меньше энергии для транспортировки воды на поверхность. В результате его эффективность возрастет, как и глубина, с которой можно забирать воду.
Часть воды, добытой таким образом, по рециркуляционной трубе снова направляется в эжектор, а остальная – поступает в водопроводную систему дома. Наличие эжектора имеет еще один “плюс”. Он всасывает воду самостоятельно, что дополнительно страхует насос от работы вхолостую, т.е. от опасной для всех поверхностных насосов ситуации “сухого хода”.
На схеме изображено устройство внешнего эжектора: 1- тройник; 2 — штуцер; 3 — переходник для водопроводной трубы; 4, 5, 6 — уголки
Чтобы регулировать работу эжектора, используют обычный кран. Его устанавливают на трубе рециркуляции, по которой вода из насоса направляется на сопло эжектора. С помощью крана количество воды, поступающей на эжектор, можно уменьшить или увеличить, тем самым снизив или повысив скорость обратного потока.
Самостоятельное создание эжектора
Чтобы изготовить прибор в домашних условиях, используют такие элементы:
- полдюймовый резьбовой сгон;
- сопло, диаметром 10 миллиметров;
- тройник;
- полдюймовая контргайка и такая же гайка 3/4 дюйма;
- сгон 0,5 и 3/4 дюйма;
- обратный клапан, на который установлен очистной фильтр;
- заглушки, на которых есть резьба для сгонов и отверстия;
- отвод 0,5 дюйма 90 градусов;
- сопло, имеющее продольные отверстия, подойдет медная трубка, у которой запаяны швы.
Эти детали собирают по такой схеме. Нижний выход тройника соединяется со штуцером, при этом выходной патрубок должен находиться сверху, а штуцер, имеющий маленький диаметр, окажется в эжекторе.
Если узкий участок штуцера выступает за границы тройника, то его спиливают. А если штуцер чересчур короткий, он наращивается полимерной трубкой.
На верхнем выходе тройника накручивают переходник с наружной резьбой, к его другой стороне через фитинг подключают водопроводную трубу, рекомендуется использовать ПВХ.
С той стороны тройника, куда вставлен узкий штуцер, присоединяется отвод, имеющий форму угла. Затем к данному уголку подключают трубу, по ней будет поддаваться вода к эжектору.
А к тройнику сбоку подсоединяется уголок, к которому цанговым зажимом подключается труба. По этой трубе будет подаваться жидкость из водоема.
Посмотрим видео о самостоятельном создании эжектора:
эксплуатации и Особенности монтажа
Работа эжектора будет действенна лишь на замечательных насосах, не меньше 1 кВт с высокой производительностью, и глубиной установкой эжектора не более двадцати метров, установка глубже быстро снижает КПД эжектора. Дабы при работе насоса с выносным эжектором не было сбоев, размещать подводящие трубы к эжектору необходимо строго вертикально. В обязательном порядке перед насосом обязан находиться фильтр неотёсанной очистки, поскольку такие насосы весьма уязвимы к действию абразивных частиц, каковые смогут вывести насос из строя. Перед насосом, на рециркуляционном трубопроводе, необходимо в обязательном порядке ставить кран, дабы возможно было регулировать количество обратной воды, тем самым регулируя эффективность всасывания эжектора.
Принцип работы
Эжектором называют устройство, в котором происходит соединение двух сред в смесительной камере, при этом одна из них движется с большой скоростью и подается через зауженное сопло, а вторая наполняет камеру естественным образом. Поток, выходящий из сопла с ускорением, передает свою кинетическую энергию перемещаемой среде, которая затем уносится от места всасывания. Также в зоне на выходе узкого участка сопла создается пониженное давление — это приводит к тому, что перемещаемая среда одновременно и подсасывается эжектором.
Перемещаемая и ускоряющая среда могут иметь разное физическое состояние, в струйных насосах через узкое сопло подается воздух или пар, которые нагревают водный поток и выталкивает его на большой скорости.
Рис. 2 Конструкция эжектора
Эжектор для насосной станции самому
Для подачи воды из колодцев чаше всего используются центробежные поверхностные насосы, реже их применяют для подачи воды из скважины. Использование данного типа насосов имеет ограничение, которое содержится в неспособности поднять воду с глубины более восьми метров, в случае если зеркало воды в колодце находится ниже 8 м, то поднять воду простым насосом не окажется. Чтобы насос поднял воду с большей глубины в систему необходимо включить дополнительное устройство, которое именуется эжектор. Не всегда его возможно отыскать в продаже, да и стоимости кусаются, а сделать эжектор для насосной станции своими руками из подручных материалов в полной мере реально. Он не будет, само собой разумеется, такими эффективным как эжектор промышленного изготовления, но гарантировано добавит около пяти метров до недостающей глубины.
Как подключить насос с установленным внешним эжектором
Установленной насосной станции с подключенным к ней эжектором требуется намного меньше энергии, чтобы доставить жидкость на поверхность и потом транспортировать ее по системе. Благодаря этому повышается уровень эффективности применения гидрооборудования.
Также заметно увеличивается глубина использования источника. Еще одно несомненное преимущество – это защита от работы оборудования на холостом ходу.
Обязательно должен устанавливаться кран. Он должен находиться на рециркуляционной трубе. Этот кран помогает управлять насосным оборудованием и регулировать поток перекачиваемой жидкости.
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
Для того чтобы сделать воздушный эжектор своими руками, необходимо приобрести следующий комплект деталей, состоящих из фитингов и элементов сопряжения:
- тройник – основа конструируемого воздушного эжектора;
- штуцер – проводник большого напора воды в устройстве;
- муфты и отводы – эти элементы используют при самостоятельной сборке эжекторного аппарата.
Схема подключения эжектора в линию работы насосной станции
Для того чтобы собрать из деталей эжектор для насосной станции своими руками, необходимо выполнить следующие действия:
- сначала, следует взять тройник, торцы которого используются при резьбовом монтаже. В таком случае резьба на его торцах должна быть внутренней;
- далее, на нижнюю часть тройника следует установить штуцер. В таком случае штуцер следует прикрепить к тройнику таким образом, чтобы маленький патрубок оказался внутри насосного аппарата. В таком случае патрубок не должен появиться на торце, который находится на противоположной стороне тройника.
Таким же образом короткий штуцер увеличивают с помощью применения трубки из полимеров. Расстояние между торцами тройника и штуцера должно быть равно 2-3 мм.;
- затем, сверху тройника — над штуцером, следует установить переходник. Причём 1 торец переходника должен быть сделан под наружную резьбу (его надо установить на основу насосного аппарата), а второй – установлен в качестве обжимного отвода (фитинга) под трубопровод из металлопластика, по которой течёт вода из скважины;
- снизу тройника с установленным штуцером устанавливают 2-й обжимный отвод, на который необходимо надеть и закрепить гайками трубопровод линии рециркуляции. В связи этим, перед установкой устройства нужно предварительно обточить до 3-4 ниток резьбы нижнюю часть штуцера;
- по завершении сборки самодельного насосного аппарата, в ответвление сбоку следует вкрутить второй уголок, на конце которого установлен цанговый зажим для установки водопровода.
Соединение с помощью резьбы делают на уплотнителях из полимеров — фторопластового уплотнительного материала (ФУМ).
После завершения сборки самодельного эжекторного насоса его подключают к самой станции.
Если самодельный эжектор установить снаружи колодца – то в итоге получится станция с встроенным эжекционным устройством.
Если устройство эжектора установить в шахту, в которой оно покрыто водой, то получится станция с внешним эжекционным устройством.
https://youtube.com/watch?v=x4zICtMBRFY
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
При установке такого самодельного аппарата к тройнику следует одновременно подключить 3 трубы:
- 1-ю – к торцу, который расположен сбоку тройника. Трубу опускают до дна, а на её торце устанавливают фильтр с сеткой. По такой трубе начинает течь маленький напор воды;
- 2-ю — к торцу, который расположен снизу тройника. Её подключают к линии напора, которая выходит из станции. В итоге скорость потока воды в эжекторном насосе начинает увеличиваться;
- 3-ю – к торцу, который находится сверху тройника. Её выводят на поверхность и присоединить к патрубку, который всасывает воду. По такой трубе вода потечёт с ещё большим напором.
В итоге первая труба окажется под водой, а вторая и третья — на поверхности водяной жидкости.
Цена эжектора для насосной станции колеблется в пределах 16-18 000 р. и зависит от его технических характеристик.
