Эжектор для насосной станции. Эжекторный насос для станции своими руками Принцип эжекции насос

15.06.2019

Особенности устройства

Устройство эжектора очень простое, его даже можно собрать вручную из обычных материалов. Конструкция устройства состоит из таких частей, как:

Диффузор;
Узел для смещения;
Камера, всасывающая воду;
Сопло, зауженное книзу.

Работа устройства основана на законе Бернулли. При увеличении скорости движения определенного потока, вокруг него создается поле с низким уровнем давления. В связи с этим создается эффект разряжения. Жидкость, проходя через сопло, зауженное книзу согласно его конструкции, постепенно увеличивает скорость. После чего жидкость, попадая в смеситель, создает в нем низкое давление. Таким образом, давление жидкости, которая попадает в смеситель через всасывающую воду камеру, значительно повышается.

Стоит также отметить, что для правильной работы эжектора он должен быть установлен на насос так, чтобы некоторая часть жидкости, которая поднимается с помощью насоса, оставалась внутри устройства, а, точнее, сопла, создавая необходимое давление постоянно . Именно благодаря такому принципу работы удается поддерживать постоянный ускоренный поток. Использование подобного устройства позволяет значительно сэкономить электроэнергию.

Основные виды эжекторов

В зависимости от установки, эжекторы могут быть разными. Их принято делить на два основных вида: встроенные и выносные. Разница между этими видами небольшая, то есть они отличаются только местом установки, однако, и это небольшое отличие может отразиться на работе насосной станции. И тот и другой вид обладает своими достоинствами и недостатками .

Встроенный, как можно догадаться из названия, монтируется прямо в корпус насоса, являясь ее составной частью.

Встроенная модель

Встроенный эжектор имеет свои достоинства:

Достаточно только смонтировать сам насос, не устанавливая дополнительного оборудования, при этом экономится место в скважине.
Располагается внутри, то есть он защищен от попадания грязи внутрь устройства, а это, в свою очередь, позволяет сэкономить средства на приобретении дополнительных фильтров.

Из недостатков можно отметить лишь небольшую эффективность на больших глубинах, превышающих 10 метров. Однако, основное предназначение встроенных моделей заключается в использовании их для закачки воды именно с небольших глубин. И еще один нюанс в защиту встроенных устройств: они обеспечивают мощный и бесперебойный напор воды . Поэтому они часто применяются для полива и других хозяйственных нужд.

Еще одним незначительным недостатком может быть высокий уровень шума насоса, усиливающегося из-за шума водяного потока. Такие насосы принято устанавливать вне жилого здания.

Выносной прибор

Выносной, или внешний, прибор монтируется на насосную станцию на глубине не менее 20 метров. А по мнению некоторых специалистов, и вовсе необходимо устанавливать прибор на расстоянии полуметра от насоса. То есть его можно поместить прямо в скважине или подвести к источнику воды. Таким образом, шум от работы не будет проблемой для жильцов. Однако, и тут есть свои нюансы. Например, для подключения насоса к источнику необходима труба для того, чтобы вода могла возвращаться к устройству. Длина трубы должна соответствовать глубине скважины. Помимо трубы для рециркуляции, необходим и бак, с которого будет производиться забор воды.

Паровые, пароструйные и газовые

Паровые эжекторы предназначены для откачки газа из замкнутых пространств и для поддержания воздуха в разреженном состоянии.

Пароструйные устройства в отличие от паровых используют энергию паровой струи. Принцип работы основан на том, что поток пара, выходящего из сопла, выносит с собой на высокой скорости поток, проходящий по кольцевому каналу вокруг сопла. Подобная станция применяется для откачки воды из судов.

Эжектор воздушный или газовый применяется в газовой промышленности. Во время работы устройства газовая среда с низким давлением сжимается, сжатие достигается за счет газовых паров с высоким напором.

Вакуумные приспособления

Работа вакуумных эжекторов основана на эффекте Вентури. Они бывают много- и одноступенчатыми. Сжатый воздух попадает в устройство и проходит через сопло, а это приводит к увеличению динамического и к снижению статического давления, то есть создаётся вакуум. Таким образом, сжатый воздух, поступающий в эжектор , смешивается с откачиваемым воздухом и выходит наружу через глушитель.

В многоступенчатых эжекторах в отличие от первого вида вакуум создается не в одном, а в нескольких соплах, которые располагаются в одном ряду. Таким образом, сжатый воздух проходит через сопла и выходит из глушителя. Преимущество второго вида заключается в том, что при использовании одинакового объема воздуха обеспечивается большая производительность, чем в одноступенчатых.

Отличие от инжектора

Оба эти устройства относятся к струйным, то есть для отсасывания жидких и газовых веществ.

Эжектор - это устройство, в котором от рабочей среды с большой скоростью передается кинетическая энергия к нерабочей, то есть пассивной среде, посредством их смещения.

Инжектор - устройство , в котором происходит сжатие газов и жидкостей.

Главное отличие этих устройств заключается в способе передачи энергии к пассивной среде. Например, в инжекторе подача происходит за счет давления, а в эжекторе подача происходит за счет создания эффекта самовсасывания.

Насосная станция с эжектором – часть водопровода, работающего в автономной режиме. Принцип действия эжектора заключается в том, что он регулирует напор воды в трубе. В этом случае происходит перемещение воды из скважины на поверхность – к потребителю.

Решить проблему низкого напора воды позволяет установка эжектора для насосной станции

За энергоэффективность работы такой станции отвечают все элементы конструкции. В то же время подачу воды с глубины, равной 10 м и более, обеспечивает только эжекторный насос. Без этого аппарата станция выкачивает воду только из колодца, глубина которого составляет максимум 7 м.

В этой статье говорится как о видах и конструкции эжектора, так и о том, как создать эжекторный .

Виды и типовые разновидности эжекторного насоса

- вакуумный насосный аппарат, который выкачивает газ из закрытого помещения и поддерживает разрежение. Такое устройство используют в технических приспособлениях, обеспечивающих водоснабжение потребителей;
пароструйный - , который использует паровую энергию струи при выкачивании воды, паров или газа из закрытого помещения. Это устройство использовали на речных и морских судах при выкачивании воды.

Эжекционный насос считается устройством, которое увеличивает напор воды в трубе. В этом случае происходит эжекция - использование энергии быстрого потока воды, который течёт по специальному ответвлению.

Настройка такого оборудования происходит таким образом:

сначала трубу, по которой течёт вода, соединяют с левым камерным патрубком смесителя, имеющей Т-образный вид;
затем, к камерному патрубку, расположенному снизу, присоединяют трубку, по которой происходит движение высокоскоростного потока. В этом случае трубка и патрубок должны быть тоньше трубы, по которой течёт вода;
далее, правый патрубок используют в качестве диффузора, в котором происходит смешение 2 потоков воды - подающего жидкость и скоростного.

После смешения обоих потоков в камере образуется разрежение, которое ускоряет движение воды в левой трубе, подающей воду.

Эффективная работа станции зависит от всех элементов конструкции, но транспортировка воды полностью зависит от эжектора

Такая камера по сути тоже считается эжекторным насосом. Её устанавливают или в 1-м корпусе , или отдельно.

В итоге такая установка расширяет ассортимент делит их на встроенные и внешние.

При этом энергетическая эффективность насосной станции зависит от того, какой эжектор на ней установлен.

Если она оснащена выносным, а не встроенным эжекторным насосом, то её КПД равен 30%. В таком случае вакуумный эжектор.

В то же время встроенная насосная станция производит много шума, а внешний эжектор работает тихо.

Все преимущества и недостатки напрямую влияют на выбор .

Внешние эжекторные насосные станции устанавливают на скважине, расположенной на большой глубине. Их подключают большой мощностью, который установлен внутри помещения.

Внутренние насосные станции подключают к менее мощным моторам, которые установлены снаружи дома – где имеется неглубокий колодец (скважина).

Особенности и принцип действия установки

На заводах по производству техники для водоотведения изготавливают 2 вида насосного оборудования - с внутренним и выносным эжекторным насосом.

Аппараты с внутренним эжекционным устройством выкачивают воду из неглубоких (8 м и менее) скважин, водоемов и колодцев.

Особенностью такого оборудования считается наличие функции «самовсасывания», в результате чего происходит регулирование уровня воды, которая находится ниже уровня входного патрубка. В связи с этим до включения устройства необходимо залить его водой.

Схема устройства: 1- тройник; 2 - штуцер; 3 - хлорвиниловая трубка; 4 - переходник для металлопластиковой трубы; 5 - угол НхМП; 6 -угол НхВ; 7 - угол НхМП

После того как аппарат наполнен водой и включён, рабочее колесо установки с внутренним эжекторным насосом отправляет воду к входу в эжектор, образуя при этом необходимую струю. Она движется по тоненькой трубке и напор воды становится быстрее.

При подключении трубы к входному патрубку вода начинает поступать на станцию.

Затем вода поступает в камеру, которая всасывает жидкость. При этом напор воды становится меньше и жидкость течёт по диффузору к выходу, немного увеличивая скорость течения.

Устройство, в котором используют выносной эжектор для насосной станции, отличается от внутреннего эжекционного насоса тем, что его применяют только на глубине, равной 10 м и более.

Также на эти аппараты трудно установить внешние эжекторные насосы. Трубы, которые соединяют насосные устройства между собой, устанавливают только в вертикальном положении. В противном случае во входную магистраль попадёт много воздуха и она перестаёт нормально работать.

Оптимальным вариантом использования аппаратов с выносным эжектором считается монтаж устройства на глубине 20 м. С увеличением высоты подъёма его работоспособность снижается.

В итоге выносное насосное устройство обладает меньшим КПД, чем внутреннее.

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.

Если патрубок оказался слишком длинным, то его надо укоротить — обточить.

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 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.

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.

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.

Насосные станции пользуются высоким спросом у населения при устройстве индивидуального водоснабжения благодаря своей универсальности и приемлемой стоимости, их единственным серьезным недостатком является небольшая глубина забора воды, не превышающая 9 метров. Для данной проблемы существует простое инженерное решение, основанное на физическом законе Бернулли — эжектор для насосной станции, с подобным приспособлением поверхностный электронасос способен всасывать воду из глубинных источников на расстоянии зеркала воды от поверхности земли в десятки метров.

Данное устройство при использовании с поверхностным насосом полезно в случаях, если уровень воды источника, с которым ранее работал поверхностный насос, по каким-либо причинам упал (заиливание колодца и скважины, интенсивный водозабор).

При этом следует понимать, что цена получения высокой глубины всасывания — низкий коэффициент полезного действия электронасоса, ведь часть поднятой воды отправляется обратно к всасывающему патрубку для увеличения кинетической энергии входного потока. Данный фактор сдерживает применение поверхностных эжекторных электронасосов для поднятия воды с больших глубин — для этих целей бурят скважины и используют погружные насосы, напор которых в бытовом исполнении может доходить до 200 м.

Рис. 1 Устройство и внешний вид эжектора для водяной станции

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

Что такое эжектор и зачем он нужен

Конструкция эжектора не отличается высокой сложностью, его основными элементами являются:

Сопло . Представляет собой цилиндрический патрубок, имеющий на конце конусное сужение. Согласно закону Бернулли, при уменьшении сечения трубопровода давление в нем становится ниже, а скорость проходящего потока увеличивается. Таким образом, происходит движение транспортируемого потока с высоким давлением в область низкого (подсос) и одновременно выталкивание его струей воды, движущийся с большой скоростью (передача кинетической энергии).
Всасывающий патрубок . Через данный элемент эжектора в него поступает транспортируемая жидкость, обычно его диаметр превышает размеры входного патрубка сопла.
Камера смешения . В данном узле происходит столкновение двух потоков, при этом основному передается кинетическая энергия от вспомогательного.
Горловина . После смешивания двух потоков, жидкость поступает в суженую часть, где ее скорость увеличивается.
Диффузор . Элемент имеет конусообразное расширение на конце, в результате чего давление жидкости на выходе возрастает, а скорость потока снижается. Сечение диффузора рассчитано на подсоединение к нему напорного трубопровода стандартного диаметра.

Рис. 3 Центробежный насос – внутреннее устройство

Применение эжектора в бытовых насосных станциях оправдано лишь в исключительных случаях — при его использовании в зависимости от глубины погружения всасывающего патрубка КПД падает на 50 — 70%, что приводит к неоправданному перерасходу электроэнергии. Поэтому для забора воды с больших глубин все используют погружные электронасосы и бурят под них специальные скважины. Это эффективнее еще и потому, что КПД погружных насосов выше, чем поверхностных, которые тратят часть своей энергии на всасывание и подъем столба воды до рабочего колеса (соотношение 65% к 50%).

На рынке насосного оборудования все же встречаются поверхностные центробежные электронасосы со встроенными или выносными эжекторами, и чтобы ответить на вопрос, для чего нужен эжектор в насосной станции, следует рассмотреть варианты его использования:

Засушливое лето или долгое время погода без осадков. В этом случае статический уровень воды в колодце или скважине понижается, и при отметке более 9 м от поверхности обычный центробежный поверхностный насос не сможет ее поднять. В данной ситуации можно подсоединить выносной эжектор и пользоваться источником некоторое время с потерей производительности до подъема статического уровня.
Если происходит разовый интенсивный водозабор. Ситуация может возникнуть, если неглубокий источник имеет малый дебит (скорость пополнения), а необходимо поднять большой объем воды, к примеру, для бани, наполнения емкостей для полива и других хозяйственных нужд в частном доме, приводящий к падению уровня.
Эксплуатационное опускание зеркала воды в источнике. Любая скважина на песке имеет невысокий срок службы и со временем заиливается, такая же проблема возникает и у колодцев, поэтому статический уровень воды в них падает. Установка эжектора позволит поднимать воду из глубин более 9 метров до прочистки источника или решения проблем другими методами.

Рис. 4 Эжекторные насосные станции

Какие бывают насосные станции

Насосная станция представляет собой собранную в моноблок конструкцию, основной частью которой является центробежный электронасос, размещенный над баком гидроаккумулятора, ее обязательные элементы — реле давления и манометр, закрепленные на пятивходовом фитинге.

Принцип работы центробежного электронасоса состоит в подаче всасываемой жидкости в центр рабочего колеса с лопастями, которые при вращении благодаря центробежной силе выталкивают ее наружу через боковой выходной патрубок.

Стандартный центробежный насос имеет в центре гидравлического отсека входное отверстие и расположенное перпендикулярно его оси выходное в боковой части, но встречаются насосы с другой конструкцией.

Рис. 5 Встроенный эжектор — схема

Станции со встроенным эжектором

Насосные станции со встроенным эжектором имеют в своем составе центробежный электронасос, в гидравлической части которого размещен эжекторный узел. Принцип работы подобной системы довольно прост — всасываемая вода поступает на центробежное рабочее колесо, которое выбрасывает ее через боковой патрубок. Одновременно часть жидкости, которой вращение колеса придало кинетическую энергию, направляется по эжекторному каналу в форсунку и выталкивается из нее под давлением. Ускоренный за счет суженой части форсунки поток смешивается с транспортируемым, передавая ему свою энергию, и одновременно втягивая за счет пониженного давления на выходе. Таким образом, достигается существенное увеличение глубины погружения всасывающего патрубка, которая в некоторых моделях доходит до 50 метров.

Отличительной особенностью подобных насосов является входное отверстие, смещенное относительно центральной оси (в обычных центробежных электронасосах подобное расположение также не редкость), в составе насосных станций подобные агрегаты встречаются очень редко благодаря приведенным выше причинам (низкий КПД).

Рис. 6 Устройство электронасоса со встроенным эжектором

Станции с выносным эжектором

Насосная станция с выносным эжектором имеет существенное преимущество перед оборудованием со встроенным эжекторным узлом — она может работать в обычном режиме, поднимаем воду с глубины не более 9 метров, а при необходимости к ней всегда можно подключить приспособление для увеличения глубины всасывания.

Для этого в гидравлической части корпуса имеются два отверстия разных диаметров со стандартными размерами 1 1/2 и 1 дюйм, к большему подключают напорный трубопровод, а ко второму рециркуляционный, подающий воду на эжекторную форсунку. Сам эжекторный узел помещают в водозаборный источник вместе с трубопроводами. Так как без подачи жидкости в эжектор она не будет подниматься с большой глубины, перед началом работы всю систему заполняют водой.

По внешнему виду электронасосы с выносным эжектором отличаются от типовых моделей наличием двух расположенных рядом отверстий в гидравлическом отсеке корпуса. Насосная станция с внешним эжектором выпускается многими отечественными и зарубежными производителями, наибольшей известностью пользуется модель Marina от итальянской фирмы Speroni, также на рынке часто встречаются другие итальянцы: Aquatica, Quattro Elementi, отечественные Unipump.

Рис. 7 Станция с выносным эжектором и его подключение

Как сделать эжектор самостоятельно

Когда стандартная насосная станция при работе перестала всасывать воду из-за понижения зеркала воды, ее можно опустить, вырыв в земле яму нужной глубины — других способов увеличить глубину всасывания не существует. Изготавливать самодельный эжектор по любым чертежам, приобретать и устанавливать его бессмысленно — деталь невозможно подсоединить к корпусу, в котором имеется одно входное отверстие для напорного трубопровода вместо двух, необходимых для работы эжекторного узла.

Если была приобретена эжекторная насосная станция, а узел был утерян или сломан, можно сделать эжектор своими руками из деталей сантехнической арматуры и фитингов.

Подобная схема конструкции изображена на рис. 8, ее основными составными частями являются:

Тройник (1). Деталь служит для подсоединения входных патрубков для двух водных потоков и одновременно является камерой, в которой происходит их смешивание с передачей кинетической энергии транспортируемому. На выходе тройника, вместо диффузора, устанавливают переходную муфту для подсоединения напорного трубопровода.
Штуцер (2). Деталь заменяет форсунку в стандартной модели и предназначена для ускорения рециркуляционного водного потока. При ее монтаже выбирают длину штуцера таким образом, чтобы выходящий из него поток находился на центральной оси транспортируемого.
Углы (6, 7). Необходимы для подключения рециркуляционного трубопровода и размещения эжектора в вертикальном положении, угол 7 имеет малый внутренний диаметр в связи с тем, что обратный поток всегда подается в эжектор через трубопровод меньшего сечения, чем напорный.
Угол (5).Через эту деталь в эжектор поступает вода из источника, гайка на конце предназначена для крепления водяного фильтра.
Переходник (4). Деталь необходима для подключения напорного трубопровода, поступающего в насосную станцию.

Перед сборкой стачивают шестигранную часть штуцера до конусообразного состояния, укорачивают его до нужной длины или удлиняют обрезком хлорвиниловой трубки. После собирают всю конструкцию, вкручивая вначале штуцер, а затем остальные детали с уплотнением резьбовых соединений льном, сантехнической нитью, ФУМ лентой.

Рис. 8 Самодельный эжектор

Водяные насосные станции для индивидуального водоснабжения со встроенным или выносным эжектором для увеличения глубины всасывания, довольно редко используют в быту из-за очень низкого КПД порядка 15%. Приобретение подобных устройств целесообразно в случаях, когда уровень водного зеркала с большой вероятностью может временно опускаться ниже предельно-допустимой отметки в 9 м ввиду разных обстоятельств — больших объемов водозабора, засухи, частых заиливаний источника с понижением уровня воды.

Видео

Принцип работы эжектора

Эжекторная насосная станция Аврора, описание

Вариантом подачи воды в загородный дом является обустройство автономной системы водоснабжения. Для этого на территории участка необходимо наличие колодца или скважины, оснащенной насосной станцией. Однако нередко бывает так, что водоносный слой залегает достаточно глубоко. В таких случаях вместо обычного оборудования используется эжекционный насос, способный обеспечить достаточный напор в системе.

Зачем нужен эжектор

Если вода находится глубоко, поднять ее на поверхность достаточно сложно. Как показывает опыт, обслуживать скважины глубиной от 7 м стандартным поверхностным насосом практически невозможно. С подъемом жидкости на такую высоту эффективно справляются только мощные погружные аппараты, отличающиеся дороговизной и потребляющие намного больше электроэнергии. Благодаря такому приспособлению, как эжектор, удается модернизировать поверхностный насос, что обходится в разы дешевле.

Как устроен и как работает прибор

В работе прибора используется принцип Бернулли, из которого следует, что повышение скорости движения жидкости провоцирует образование в непосредственной близости к потоку области низкого давления (другими словами, возникает эффект разрежения). Конструкция эжектора включает в себя:

всасывающую камеру;
смесительный узел;
диффузор;
специальное сопло (постепенно сужающийся патрубок).

Жидкая среда, перемещаясь по соплу, на выходе из него набирает очень большую скорость. Возникшее разрежение провоцирует поступление воды из всасывающей камеры. Давление этой порции жидкости намного больше. Смешавшись внутри диффузора, вода общим потоком начинает движение по трубопроводу. Строго говоря, принципом действия эжекторного насоса является обмен кинетической энергией между потоками, имеющими разную скорость движения (не путать с инжектором, который действует с точностью наоборот).

Встречаются паровые и пароструйные эжекционные насосы. Паровые аппараты вакуумного типа поддерживают разрежение за счет выкачивания газа из замкнутого пространства. Чаще всего такие приборы применяются для подачи воды.

Пароструйные насосы работают за счет воздушной эжекции. Тут применяется энергия струи, возникающая в процессе выкачивания водной, парообразной или газовой среды. Чаще всего пароструйными насосами оснащаются речные и морские суда.

Где установить

Оптимальным местом размещения эжектора является промежуток трубы от скважины до насоса. В процессе подъема на поверхность происходит отток определенного объема воды назад в сторону скважины. Попав внутрь эжектора, она способствует появлению линии рециркуляции. Развивая значительное ускорение по выходу из сопла, поток увлекает вместе за собой определенное количество жидкости из скважины, создавая внутри трубы дополнительное разряжение. Это позволяет насосу экономить энергию на подъеме воды со значительной глубины.

Для регулировки эффективности системы используется вентиль на линии рециркуляции. С его помощью можно изменять количество воды, которая оттекает обратно в скважину. Та часть жидкости, которая не используется для рециркуляции, поступает по трубам внутрь жилища. Еще одним преимуществом использования эжектора является самостоятельное всасывание воды. Это позволяет дополнительно защитить оборудование от холостой работы, так как насосы поверхностного типа очень часто страдают от холостого хода.

Разновидности эжекторов

Определившись с тем, что такое эжектор, необходимо разобраться с его разновидностями. Для оснащения насосных станций обычно используются два типа устройств. Первый вариант предусматривает включение прибора в состав конструкции перекачивающего приспособления. Во втором случае речь идет об отдельном размещении. Каждое из этих решений имеет свои достоинства и недостатки, которые необходимо учесть при организации системы.

Встроенные модели

В данном варианте эжектор устанавливается под корпус насоса или рядом с ним. Это позволяет не искать для него дополнительное место. Все, что потребуется – реализовать обычную процедуру монтажа насосной станции. Закрытый корпус обеспечивает для эжектора надежную защиту от грязи и пыли.

Обратите внимание! Процесс создания разреженной атмосферы и обратного забора жидкости осуществляется в самом насосе. Это освобождает от нужды в применении дополнительных фильтров. Подобный подход делает оборудование очень компактным.

Такая насосная станция с эжектором может осуществлять забор воды с глубины до 8 метров. Она способна обслуживать территорию дачных хозяйств, где нужда в поливе ощущается особенно остро. К слабым сторонам эжекторов внутренней установки обычно относят наличие шума в работе. По этой причине их стараются монтировать подальше от жилых помещений (чаще всего для этого выделяют отдельную комнату). Электромотор станции должен иметь достаточную мощность для создания рециркуляции.

Выносные модели

Внешняя установка эжектора предусматривает использование дополнительного бака для закачки воды. Он создает необходимый рабочий напор и дополнительную разницу давлений, что снижает нагрузку на оборудование. Коммутация эжектора в такой схеме осуществляется к погруженному участку трубопровода. Для этого потребуется прокладка дополнительной трубы, из-за чего скважину приходится делать шире. В результате подобного конструктивного решения КПД системы уменьшается почти на 35%.

С другой стороны, это предоставляет возможность обслуживать скважины глубиной до 50 метров, заметно снизив уровень шума при работе станции. Местом ее размещения нередко выступает сам дом (его подвал). Дистанция до места забора воды может быть до 40 метров, на эффективность работы оборудования это не влияет. Подобные достоинства делают эжекционный насос внешнего типа особенно популярным. Для размещения всего оборудования используется одно подготовленное место, что позволяет увеличить продолжительность его службы и обеспечить простоту технического обслуживания и настройки системы.

Самостоятельное изготовление

Конструкция выносного эжектора достаточно простая, что подразумевает возможность самостоятельного изготовления.

Порядок сборки своими руками:

берут тройник для резьбового внутреннего соединения. В его нижнюю часть ввинчивают выпускной патрубок с верхним штуцером таким образом, чтобы патрубок не выглядывал с обратной стороны (лишнюю длину рекомендуется сточить, а недостающую нарастить полимерной трубкой). Оптимальная дистанция между кромками тройника и штуцера – 2-3 мм;
верхний участок тройника над штуцером оснащается переходником. Конец с наружной резьбой предназначен для соединения с основой эжектора. Второй конец играет роль обжимного фитинга для металлопластиковой трубки, предназначенной для подачи воды из скважины в систему;
нижняя часть тройника со штуцером комплектуется еще одним фитингом, выполняющим роль отвода для рециркуляционной трубы. Это предусматривает обточку низа резьбы до 3-4 ниток;
второй отвод монтируют в боковое ответвление. Он имеет специальную цангу для обжима подающей трубы из скважины.

Для уплотнения резьбовых соединений используется полимерная обмотка. На полиэтиленовых трубах роль цанг отводится обжимным элементам, где используется обратная усадка полиэтилена. Трубы данного типа можно изгибать в любую нужную сторону, что позволяет отказаться от использования уголков. Подключение готового эжектора осуществляется согласно всем рекомендациям.