Выносной эжектор
При выносном устройстве эжектора отдельно от насоса устанавливается дополнительный бак, в который поступает вода. В нем создается необходимый напор для работы и дополнительное разряжение, чтобы облегчить нагрузку насоса. Сам эжектор подключается в погружаемой части трубопровода. Для его работы необходимо прокладывать две трубы в скважину, что накладывает некоторые ограничения на минимально допустимый диаметр.
Такое конструктивное решение снижает КПД системы до 30-35%, однако позволяет добывать воду из глубоких скважин до 50 метров, а также существенно снижает шум работающей насосной станции.
Ее можно располагать непосредственно в доме, например в подвальном помещении. Расстояние от скважины может составлять до 20-40 метров без снижения эффективности. Такие характеристики и определяют популярность насосов с внешним эжектором. Все оборудование располагается в одном подготовленном месте, от чего повышается срок службы, проще выполнять профилактические работы и настраивать систему.
Особенности станций, оснащенных эжекторами
Станции с эжектором применяют, чтобы организовывать водоснабжение, когда подземные пласты воды залегают на значительных глубинах, превышающих 10 м.
Насосная конструкция имеет определенные особенности, позволяющие поднимать воду на поверхность с глубины свыше 30 м.
Вот основные сферы использования систем, оснащенных эжекторами:
- подача воды в жилые дома;
- водоснабжение дач и коттеджей;
- доставка чистой воды, предназначенной для любых бытовых целей;
- организация полива.
Если нужно приобрести устройство, которое может подавать жидкость в автоматическом режиме, то эжекторная станция может считаться оптимальным решением.
Данная станция осуществляет забор питьевой воды, в которой нет абразивных частичек, и которая имеет невысокую степень минерализации.
Эжекторная станция включает в себя те же конструктивные элементы, что и обычное автоматическое оборудование:
- насосная часть;
- двигатель;
- водонапорная емкость;
- автоматическое устройство, включающее и отключающее подачу воды.
Основное отличие эжекторной системы от любой другой – наличие внутреннего или выносного эжектора. В ходе подключения оборудования на территории дома, желательно приобретать станцию с внешним эжектором.
Он издает меньший шум, в сравнении с внутренним эжектором, и продолжает подавать нужный объем воды, даже если скважина будет удалена на большое расстояние от дома.
Однако благодаря эжектору, существенно улучшаются технические характеристики насоса, находящегося на поверхности, при этом материальные затраты существенно уменьшаются.
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.
Правила эксплуатации
Продолжительность срока службы насоса или станции, оснащённой эжектором, напрямую зависит от соблюдения правил эксплуатации.
Соблюдать основные технические моменты необходимо начиная с установки эжектора. Требуется правильно соотнести глубину источника и мощность насоса. И уже исходя из этих параметров, определиться с местом установки эжектора. Нет смысла ставить эжектор встроенного типа на маломощный насос, который с трудом справляется с подъёмом воды из более глубокой скважины или колодца. Такое инженерное решение – лучший выбор для забора воды из поливных баков или неглубоких колодцев до 10 метров. Для скважин глубже десяти метров необходим мощный насос с высокой производительностью (эжектор можно установить вблизи скважины, в кессонной камере). А для подъёма воды с глубины от 15 до 40 метров, необходимо разместить эжектор внутри скважины, опустив его в воду
Для всех насосов поверхностного типа крайне важно, как именно размещён внешний погружной эжектор. Чтобы сберечь оборудование от сбоев и продлить срок эксплуатации, трубы, идущие к поверхности от эжектора, необходимо разместить строго вертикально
Если не соблюдено это правило установки, в трубопровод может проникнуть воздух, что резко снизит КПД системы, а в ближайшем будущем выведет насос из строя. Наиболее продуктивной считается глубина до 20 метров. Хотя эжекторы традиционно опускают ниже. Однако коэффициент полезного действия в таком водопроводе не обрадует хозяев. С увеличением глубины работа насоса ухудшается и помочь ему не в состоянии даже самый удачно сконструированный эжектор.
Чтобы поднять давление в системе и обеспечить её эффективную работу, автомобильным насосом накачивается воздух под кожух гидроаккумулятора – между резиновой грушей и металлическим корпусом. Давление обязательно контролируется датчиком – оно должно соответствовать техническому паспорту изделия.
Разновидности эжекторов
Эжекторные насосы бывают паровыми, пароструйными и газовыми. Общий принцип их действия идентичен. Но приводится в действие устройства по-разному. Насос с эжектором парового типа применяется для откачивания газовых сред из замкнутого объема. Можно поддерживать давление на отрицательной отметке, делая среду разряженной. Сфера применения – промышленность.
Пароструйная конструкция предназначенная для работы с газовыми средами и жидкостями. Различие работы эжекторного устройства такого типа в том, что пар, проходящий сопло, на большой скорости затягивает с собой перекачиваемую среду. Учитывая высокую производительность, сфера применения данных приборов – срочная откачка воды, например, на корабле.
Газовый тип – отдельная категория эжекторов. Приборы работают на сжатом газе, который смешиваясь с перекачиваемой средой, направляется в диффузор для замедления. После его прохождения смесь вырывается сквозь отверстие сопла. Предназначены такие устройства в основном для газовой промышленности.
Встроенные модели
Разбираясь, что такое эжектор, необходимо рассмотреть классификацию этих приборов в зависимости от места установки. Встроенные модели являются частью конструкции, а точнее, ее составляющей. Эжектор может быть прикреплен на самом насосе или рядом с ним на единой станине. Монтаж заключается в прикреплении блока к основе и подключении силов
Схема работает при подъеме воды с глубины 10 метров. Точные параметры указываются в технической документации. Монтаж рекомендуется производить вне дома. Это может быть колодец, в котором установлен оголовок, или отдельно стоящее здание. Всему причиной повышенный уровень шума и вибрация. Если такой возможности нет, рассматривают следующий тип монтажа.
Выносные модели
В таком случае схема должны быть дополнена дополнительным баком для закачки жидкости. Скважина должна быть достаточно широкой, чтобы в нее можно было проложить два шланга. Производительность в данном случае уменьшиться на треть за счет уменьшения диаметра заборной трубы. Также потребуется отдельный трубопровод для подачи воздуха.
Но при такой комплектации в зодозаборнике создается область разрежения, которая позволяет поднимать жидкость с отметки более 50 метров. При этом расстояние от скважины до потребителя может быть более 40 метров. В этом случая насосную станцию можно установить в помещении внутри дома. Это может быть подвал, котельная, кладовая и т.д.
Конструкция эжектора (вариант 1)
Самый несложный эжектор возможно собрать на базе штуцера и тройника – эти подробности буду делать функцию трубки Вентури в весьма упрощенном варианте. Фасонные элементы для эжектора смогут использоваться из разного материала (металл, пластик). В этом случае конструкция эжектора собрана из цанговых фитингов и латунного тройника для металлопластиковых труб.
Диаметр фасонных элементов для конструкции эжектора принимается в зависимости от производительности насосной станции и диаметра всасывающего и рециркуляционного трубопровода, диаметр всасывающего трубопровода не может быть меньше 25 мм. В нашей конструкции будет использован тройник диаметром 20 мм с подключением к нему всасывающего трубопровода 26 мм и рециркуляционного 12,5 мм.
- Тройник ?» мм.
- Штуцер ?» мм и с отводом 12 мм.
- Переходник 20?25 мм.
- Угол 90? (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ?»?16 мм.
- Угол 90? (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ?»?26 мм.
- Угол 90? (наружный/внутренний) ?»??».
Трудность в данной конструкции может составить штуцер, его придется мало доработать, в частности обточить шестигранник до конусообразного состояния.
Нижнее основание появившегося конуса должно иметь диаметр на пара миллиметров меньше, чем внешний диаметр резьбы штуцера, кроме этого необходимо укоротить его резьбу, дабы осталось максимум четыре витка. Посредством плашки необходимо прогнать резьбу и нарезать еще пара витков на взятом конусе.
Сейчас возможно собрать эжектор. Для этого штуцер (2) вкручиваем узкой частью вовнутрь тройника (1) так, дабы штуцер заходил на 1–2 мм за верхний край бокового отвода тройника, и дабы оставалось как минимум несколько витков на внутренней резьбе тройника, чтобы возможно было вкрутить отвод (6). В случае если оставшейся свободной резьбы тройника будет не хватать, необходимо будет еще сточить резьбы штуцера, при дефицита длины штуцера на него возможно надеть кусочек трубочки. К отводу (5) через которого будет происходить всасывание воды, необходимо присоединить в обязательном порядке обратный клапан, дабы при запуске системы вода не выливалась из всасывающего и рециркуляционного водопровода, в противном случае система не запустится. Кроме этого необходимо уплотнить все резьбовые соединения посредством любого герметика.
Таковой эжектор не будет иметь большого коэффициента эжекции из-за несовершенства конструкции трубки Вентури, исходя из этого его возможно использовать для подъема воды с глубины не более десяти метров.
Имеется еще вариант, как сделать эжектор, такая конструкция более действенная в виду более идеальной трубки Вентури, она более сложная в изготовлении, но коэффициент эжекции будет выше, чем в прошлой модели.
- Тройник ? 40 мм.
- Отвод 90? 1/2″ мм.
- Сгон 1/2″ мм.
- Сгон 3/4″ мм.
- Контргайка 1/2″ мм.
- Контргайка 3/4″ мм.
- Заглушка.
- Обратный клапан.
- Штуцер 1/2″ мм.
- Штуцер 3/4″ мм.
- Сопло 10 мм.
- Резьбовой сгон 1/2″ мм.
Делается таковой эжектор из металлических фасонных частей. В качестве сопла (11) возможно применять бронзовую трубку, сделать в ней продольные разрезы, сжать, а швы запаять. В заглушках (7) необходимо сделать отверстия подходящего диаметра и нарезать резьбу, дабы вкрутить сгоны (3 и 4) и зафиксировать контргайками. Сопло необходимо будет зафиксировать в сгоне посредством пайки.
Станции с встроенным эжектором – как применяют
Используется станция для того чтобы увеличить напор, что также исключит и возможность преждевременного выхода из строя агрегата, который обеспечивает подачу, так как возможно появление холостого хода. Наличие такого элемента в системе исключит его, почему он рекомендован к обязательной интеграции в систему, вне зависимости от возможной глубины источника.
Своевременное оснащение эжектором станция избавит вас от дополнительных расходов и возможных нервозов при возможном выходе из строя более дорогостоящего оборудования системы, которое он попросту предотвратит, обеспечивая полноценную и бесперебойную функциональность длительное время.
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.
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.
Паровой эжектор для турбины с маслоохладителем
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.
Установка подогрева воды с помощью пароструйного эжектора
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.
Воздушный (газовый) эжектор для химической, энергетической, газовой и других отраслей промышленности
С выносным эжектором
Такие насосы для забора воды необходимо опускать вглубь колодца или скважины. Насос с выносным эжектором имеет две трубы. По одной из них жидкость под определенным напором подается в эжектор. Это приводит к тому, что вырабатывается своеобразная всасывающая струя.
Насос с внешним эжектором по своим характеристикам значительно уступает моделям с встроенным эжектором. Все дело в специфике конструкции.
Схема монтажа двух типов эжекторных насосов
Так, насос с эжектором выносного типа будет «бояться» загрязненной воды, и попадания внутрь конструкции воздуха. Его КПД заметно ниже, но выносной эжектор насоса имеет и свое существенное преимущество – его можно располагать внутри жилого помещения.
С вмонтированным эжектором
Внутренний центробежный эжекторный насос поднимает воду с помощью созданного искусственным путем разряжения.
Ввиду особенностей конструкции, эжекторный насос стоит намного дороже обычных устройств этого типа, так как способен поднимать воду даже с больших глубин вплоть до 50-и метров.
Высокая производительность, правда, несколько компенсируется за счет большого уровня шума, издаваемого во время работы устройства.
Поэтому, эжекторные насосы монтируются исключительно в подвалах и подсобных помещениях жилых домов.
Современный пароэжекторный вакуумный электронасос – хорошее решение для организации системы водоснабжения на большом предприятии и при орошении больших территорий с растительностью.
Как работает эжектор
Принцип работы эжектора основан на перемещении воды в трубе, которая, попадая, в плавно сужающуюся часть эжектора увеличивает свою скорость, благодаря чего образуется территория с пониженным давлением, куда подсасывается вода извне. Выносной эжектор насосной станции работает за счет подачи воды по рециркуляционному трубопроводу, поток, попадая в сужающуюся часть, увеличивает скорость, образуя территорию с пониженным давлением, куда для компенсации низкого давления, начинает всасываться вода извне. Иначе говоря эжектор подталкивает воду на высоту, с которой насос может ее уже самостоятельно всасывать.
Эффективность работы эжектора характеризуется коэффициентом эжекции, который показывает количество отсасываемой воды на единицу количества рециркуляционной воды. В нашем случае коэффициент эжекции по воде равен 0,12, другими словами при расходе воды в эжекторе 1000 л/час эжектор будет засасывать около 120 л/час.
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.
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.
Выводы и полезное видео по теме
В этом видеоматериале подробно рассмотрен вопрос глубины всасывания поверхностного насоса и варианты решения проблемы с помощью эжектора:
Здесь наглядно продемонстрирован принцип работы эжектора:
Эжектор – несложное, но очень полезное устройство. Это удобный и практичный способ улучшить характеристики работы насосного оборудования в частном доме. Но монтаж эжектора, особенно выносной модели, должен быть выполнен правильно, только так можно обеспечить заметное повышение напора воды.
Всем заинтересованным в вопросе выбора и подключения эжектора, предлагаем присоединится к обсуждениям и оставлять комментарии к статье. Форма для комментариев находится ниже.
