Практически каждый, кто когда-либо принимал непосредственное участие в организации обустройства автономно-независимого водоснабжения, периодически сталкивался с проблемами относительно недостаточного уровня подаваемой воды всасываемым насосом.

По предмету физики мы определенно знаем и понимаем что такой фактор, как давление способно подавать жидкость максимально с девятиметровых глубин, но фактически такой показатель значительно меньше, что в действительности составляет порядка семи, а иногда и пяти метров полноценной подачи.

Решит вопрос станция, которая способна приумножить напор водяного потока. Специализированное оборудование, предназначенное, для таких целей выпускается современной промышленностью, что входит в состав станций насосных.

Эжектор для насосной станции

Из представленной вашему вниманию статьи вы подробно узнаете о принципах действия такого специализированно ориентированного оборудования, как станция с эжектором, а также всех нюансах и аспектах касательно их применения. Дополнительно будут рассмотрены способы возможного изготовления подобного оборудования самостоятельными силами с соответствующими инструкциями и рекомендациями, благодаря которым вы сможете достичь такой цели.

Станция водоснабжения с эжектором

Устройство. Принцип действия

Эжектор по сути является устройством, что передает энергию от одной более подвижной среды к другой, которая менее подвижна. В сужающихся сечениях агрегата образуется особая зона давления более низкого, которая провоцирует, таким образом, подсос дополнительной среды. Таким образом, происходит возможность перемещения и удаления от точек всасывания, благодаря взаимодействию первоначальной среды.

Агрегаты, оснащенные эжектором внутреннего формата, предназначаются непосредственно для специализированной перекачки жидкостей из относительно неглубокого типа скважин, глубина которых не превышает восьми метров, а также различных резервуаров специализированно-накопительного предназначения, либо водоемов.

Непосредственно отличительной особенностью такого взаимодействия, является именно захватить жидкости, что располагается на более низком уровне от патрубка. Исходя из этого, будет востребована предварительная заливка агрегата водой. Колесо рабочее будет нагнетать жидкость, что будет перенаправлять ее в эжектор, в результате чего будет образована эжектирующая струя.

Она будет продвигаться по специализированной трубке и разгоняться. Естественно, давление будет уменьшаться. Благодаря такому воздействию и внутри камеры для всасывания оно будет уменьшаться.

Одной из разновидностей таких поверхностных агрегатов-установок является и насосная станция с эжектором. Отличаются они тем, что внешний элемент погружается в водоснабжающий источник. Как правило сфера применения таких устройств подобна их аналогам. Определенное различие заключается в различных глубинах использования и применения.

Насосная станция с выносным эжектором

Изготовление

Достаточно простое устройство-агрегат вполне возможно изготовить и самостоятельными силами. Для чего потребуются некоторые детали, такие как тройник специализированного диаметра и штуцер, что будет расположен внутри него. Следует соблюдать правильное соотношение длины, которое не должно быть больше либо меньше, что не позволит нормально функционировать такому устройству. Для крепления потребуется специальный переходник, оснащенный углами, что позволит образовать нужный поворот.

Процесс создания предусматривает несколько определенных пунктов, что включает в себя процесс самой подготовки требуемого штуцера. Часть особого 6-гранного образца следует обтачивать, что позволит располагать из него особым конусом, имеющий основание меньше, чем наружная резьба в диаметре. После чего деформированную часть следует подправить специализированным резьбонарезным инструментом.

Штуцер должен быть вкручен до полного упора в деталь-тройник. Предельно внимательно соблюдайте при соединении соотношение длины, что является достаточно важным фактором. Обязательно уплотните соединение любым доступным герметиком.

Проверьте соотношение изготавливаемых деталей, а затем из заранее заготовленных образцов следует организовать специализированный переходник, который предназначен для оснащения на трубе.

Качественно собранная станция обеспечит достаточно длительную и беспроблемную работу, благодаря своей простой конструктивности, но, естественно, вы должны быть предельно точны в изготовлении. Если же вы не столь хотите заниматься таким изготовлением, то можете попросту приобрести его в специализированных магазинах, где всегда имеется насосная станция в свободной продаже.

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.

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

В той же статье приведен эскиз этого эжектора. Но как именно сделать его, многим оказалось непонятно.

Сразу оговорюсь, что в процессе написания этой статьи я не делал этот эжектор. В данный момент он мне не нужен, а сделать его я могу в любое время, потратив на это час-полтора.

И все же я начну немного издалека для того, чтобы вопросов осталось как можно меньше.

Названия и условные обозначения.

Побывав у родителей своей супруги в Ульяновской области, я с удивлением обнаружил, что продавцы в магазинах сантехники не всегда понимают, о чем я их прошу, хотя у себя в Питере я таких проблем не испытывал. Поэтому мне бы очень хотелось, чтобы мы с Вами говорили на одном языке и понимали друг друга, особенно в части названий и обозначений, связанных с сантехникой.

В сантехнике принято обозначать детали и резьбу на них условными обозначениями, понятными, впрочем, любому, кто говорит и пишет на русском языке. Размер же или диаметр резьбы, чаще всего, указывают в дюймах: ½, ¾, 1½. Это же указывает, что резьба на деталях не метрическая, а конусная – трубная. Буквы рядом с обозначением резьбы говорят о том, какая это резьба: внутренняя (В ) или наружная (Н ).

Например, краткое обозначение: угол ¾ Н х ½ В – означает переходной уголок (или угловой переходник), один конец которого с наружной трубной резьбой диаметром ¾ дюйма или 20 мм, а другой – с внутренней трубной резьбой диаметром ½ дюйма или 15 мм. Еще раз уточню, буква «В » в этом обозначении означает не внешнюю резьбу (внешней резьбы нет, есть наружная ), а только и только внутреннюю .

Возможно, Вам будут интересны похожие материалы::

1. Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Мне кажется, нет нужды повторять прописную истину о том, что насос является «сердцем» системы водоснабжения...
2. Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина...
3. И снова здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Продолжим разговор о способах запустить насос или насосную станцию в первый раз или...
4. Резьба под обжимную гайку на МП фитингах такая же стандартная, как и всякая резьба. И этим можно и нужно пользоваться....
5. Доброго времени суток, уважаемые читатели «Сан Самыча». Частой проблемой при проектировании и эксплуатации системы водоснабжения дома на основе поверхностного насоса...

Отзывов (48) на «Самодельный эжектор для насосной станции.»

1. Валентин, возможность нормальной работы насоса определяется, помимо всего прочего, возможностью обеспечить всасывающей линией непрерывность потока воды (чтобы не было воздуха). В свою очередь, непрерывность потока воды определяется высотой столба воды, которую способен поднять и удерживать насос с обратным клапаном. Максимальная высота столба воды, которую способен поднять насос, на планете Земля теоретически равна 10 метрам и зависит от атмосферного давления. Соответственно, чем ближе обратный клапан будет к воде, тем лучше он удержит столб воды и не допустит проникновения воздуха во всасывающую линию при остановленном насосе. Так что, обратный клапан на самой станции — это хорошо, но в Вашей ситуации надо бы поставить дублирующий, поближе к воде.
   «А если трубу запихать по меньше в скважину, то насос подымет воду» — да, теоретически. Возможно даже не понадобится внешний эжектор. Но зависит от многих факторов: возможностей насоса, диаметра и материала трубы, динамического уровня в скважине (будет ли опускаться уровень воды при откачивании) и т.д. Нормальный расход воды при этом — не гарантирован, потому что насос будет работать на пределе своих возможностей. И любое ухудшение его характеристик вследствие износа, падения напряжения в сети, ухудшение работы подшипников и пр. может привести к тому, что насос уже не сможет поднять воду. Внешний эжектор при этом сможет помочь, но насколько — неизвестно, потому что такое его использование — не является штатным. Кстати, при установке эжектора, как я уже писал, наличие обратного клапана на всасывающей линии эжектора — обязательно. Без него эжектор работать не будет.

Здравствуйте скажите пожалуйста у меня на улице есть скважина 16м. В ней столб воды 5м. Скважина с 110 трубы, если я забью 32 трубу на такой же уровень будет ли столб воды в ней больше?

1. Здравствуйте, Валентин.
   Ну, будет… на пару сантиметров… за счет сил поверхностного натяжения. А смысл в этом какой? Если в 110-ю трубу можно опустить насос, хотя бы «Малыша», если в средствах стеснены. То в 32-ую трубу даже обратный клапан не очень то запихнешь. Чем больше диаметр «колодца», тем проще из него достать воду. По-моему, так.

я конечно извиняюсь, но из насоса для подъёма воды, делать еще один вакуумный насос для подъёма той же воды…. это полная безсмыслица, что такое 2-3 метра воды? Это 0,002 Бара давления. Такая станция должна обеспечивать в водопроводе 2 Бара давления.

1. Я Вас прощаю, Сергей 🙂 . Хотя Вы написали полную глупость. Объединение нескольких типов насосов в одном корпусе, не говоря уже об объединении нескольких однотипных насосов в одном корпусе (многодисковых, полиимпеллерных), — это не бессмыслица, а реальность и обыденность наших дней.
   А 2-3 метра водяного столба — это не 0,002 Бара, а 0,2-0,3 Бара, т.е. в 100 раз больше, чем Вы считаете. Так что повторите курс физики из школьной программы и не показывайте никому свою необразованность. Не надо…

Подскажите пожалуйста. У меня глубина скважины 32м, зеркало воды около 5 м от станции. Станция польская JET-100A(a) с баком 24 л. При запуске держит хорошее давление воды примерно 30 сек. Потом давление резко падает, в итоге бак на куб набирает где то за 6 часов. Знатоки говорят, что малый дебет скважины. Если это так, то можно ли его поднять. У соседей на расстоянии 50 м от моей скважины напор держится хорошо.

1. Здравствуйте, Андрей.
   Да, возможно виноват малый дебит скважины. Впрочем, это легко проверить, измерив уровень воды (расстояние до зеркала воды) до включения насоса и сразу после. Ключевой момент здесь, как быстро после падения давления Вы сможете измерить этот уровень, потому что, обычно, в скважине даже с малым дебитом уровень восстанавливается довольно быстро.
   К сожалению, как правило, дебит скважины — это её характеристика, которая почти неизменна на протяжении срока её эксплуатации, и может только падать со временем при не соблюдении «правил эксплуатации» и некоторых других обстоятельств природного характера. Дебит немного подрастает только в межсезонье, когда количество грунтовых вод увеличивается. Но это приводит к их худшей фильтрации в грунтах.
   Однако, дебит скважины зависит еще и от глубины, с которой достают воду. Этим определяется так называемый динамический уровень воды в скважине, который зависит от дебита скважины (естественно), количества доставаемой воды насосом и глубиной, с которой достают эту воду. Последний момент определяется разностью давлений между столбом воды в скважине и давлением в водоносном грунте, из которого вода поступает в скважину. Таким образом, получается, что чем ниже опустится уровень (уменьшится столб воды), тем больше будет дебит скважины. Потому что давление воды в водоносном слое можно считать постоянным.
   Так что единственным решением проблемы в Вашем случае будет установка погружного насоса вместо поверхностного, у которого есть ограничение по глубине доставаемой воды. Можно добавить к поверхностному насосу внешний эжектор для увеличения глубины, если его мощность позволяет это сделать и её хватит, чтобы поднять воду с большей глубины.
   И в том, и в другом случае желательно найти этот самый баланс между количеством приходящей и доставаемой воды, т.е найти тот самый динамический уровень опытным путем. Если это не получится при полной нагрузке насоса, можно попробовать уменьшить расход воды через насос, прикрывая, например, кран на его напоре.

Можно ли одним(!) эжекторным насосом создавать разрежение в баке (чтобы вода кипела при 45 градусах) и перемешивать воду в этом же баке?
Спасибо.

1. Здравствуйте, Александр. Хм, интересный вопрос 🙂 .
   Чисто теоретически такое возможно. Однако, практически, сделать это почти нереально по двум причинам:
   1. Чтобы вода начала кипеть при 45 градусах Цельсия нужно создать разрежение (вакуум) в минус 0,9 атм, т.е. чтобы реальное давление в этом баке было равно 0,1 атм. Это на пределе возможностей эжекторных насосов, которые, напомню, могут поднять воду с глубины в 9,0 метров, что соответствует как раз такому разрежению. Но с повышением температуры воды её плотность падает. В результате насос, да, сможет создать такое разрежение, но с температурой воды не больше 7 градусов Цельсия. При повышении температуры воды разрежение, создаваемое насосом, будет уменьшаться.
   Кроме того, при малейшем расходе воды через насос для того, чтобы организовать её перемешивание в баке, разрежение также будет уменьшаться как за счет снижения перепада давления в самом насосе, так и за счет объема поступающей в бак воды. Впрочем, этот момент можно учесть заранее и предусмотреть регулировку.
   2. Вторая причина опять же связана с температурой и плотностью воды при вакууме. Даже если Вы каким-то образом умудритесь создать такую установку, в которой насос создаст необходимое для кипения разрежение и обеспечит перемешивание воды, например, при меньшем разрежении и более высокой температуре, то как только вода закипит — насос тут же перестанет нормально работать. Потому что при кипении воды её плотность резко падает. А насос, рассчитанный на одну плотность рабочей среды, среду (воду) с меньшей плотностью просто не сможет перекачивать.
   В промышленности эту проблему решают разнесением бака и насоса по высоте, причем разность по высоте приличная, около 10 метров, чтобы за счет высоты столба воды обеспечить приемлемую для работы насоса плотность «кипящей» воды. Правда, и разрежение в баке там создается другими способами.

   А зачем Вам «Вакуумная Деаэрационная Установка»? Или вопрос чисто «академический»? 🙂

Я токарь. По ряду причин хочу сделать эжекторный вакуумный насос, обеспечивающий разрежение 0.1 атмосфер, чтобы посмотреть, как кипит вода при 46 градусах.
У меня есть автомобильные помпы охлаждения с приводом от дрели и воздушный турбокомпрессор от грузовика.
Поисковик предлагает много чертежей при просьбе: «Эжекторный насос чертежи». Помогите выбрать самые правильные.
Производительность наименьшая. Главное — разрежение.
Заранее спасибо.

1. Здравствуйте, Александр.
   В общем, довольно странное желание 😉 . К тому же есть более простые способы посмотреть, как кипит вода при 45 градусах (к слову, ничего необычного, кипит и кипит, пару только немного поменьше). И эжекторный насос для такого дела — не самый лучший выбор из-за сложности соблюдения зазоров при его изготовлении, а именно от них зависит способность насоса создавать максимальное для себя разрежение.
   Для таких целей лучше использовать компрессор или поршневой насос. Первый — легко откачает из «смотровой» емкости лишний воздух, и с ним ничего не случится, у него работа такая — откачивать воздух. Второй — легко создает максимальные разрежения при минимальной производительности, что Вам и нужно. При этом на обеспечении его плотности «собаку съели» все, кто не понаслышке знаком с двигателями внутреннего сгорания, а именно увеличения их компрессии. Кстати, из ДВС же можно и сделать такой насос.
   И немного глупый вопрос, а как Вы собираетесь это увидеть? Ведь тогда нужен бак с герметичным смотровым окном, которое выдержит этот перепад давлений.
   Автомобильная помпа — не подойдет, там не те зазоры. Да и задача у неё другая: максимальная производительность при достаточном напоре, а главное, она работает с подпором на всасе, а не разрежением.
   Воздушный компрессор — может быть. Все зависит от перепада давлений на нем при работе (есть турбокомпрессоры, создающие всего 3,0 атм, больше им не нужно), и опять же зазоров. Про остальные нюансы обеспечения его работы (например, смазку) вспоминать не хочется, там много всего «интересного»…
   Ну, и возвращаясь к эжекторному насосу, т.е. уточню, к насосу со встроенным эжектором… Сам эжектор не является деталью с осевой симметрией, и изготовить его самостоятельно, например, из металла, довольно проблематично. Чаще всего, на производстве, его делают из пластика, т.е. штампуют-отливают из нескольких частей. Поэтому он «плохо переносит» высокую температуру воды внутри насоса. Но само разрежение в насосе создается не им, а рабочим колесом, которое тоже имеет довольно сложную конструкцию. Эжектор только «помогает» нивелировать возможную кавитацию за счет некоторой потери КПД насоса. Разрежение на всасе насоса тем больше, чем лучше (качественней) выдержаны необходимые зазоры между рабочим колесом, корпусом насоса и встроенным эжектором. Так что, не знаю…

Здравствуйте. Очень познавательная статья от человека-практика, хорошо понимающего физику. Спасибо вам. Вы бы мне очень помогли, развеив сомнения в моем конкретном случае. Повлияет ли на работу системы такая длина патрубка «всас эжектора», чтобы от эжектора до «зеркала» было 5-6 метров?



1. Здравствуйте, Дмитрий.
   Конечно повлияет. Внешний эжектор — это все-таки не насос, а пассивное устройство повышения давления во всасывающей линии насоса за счет снижения его (насоса) производительности. Соответственно, между эжектором и насосом, т.е. в зоне действия устройства, его эффективность максимальна. А чем дальше поднимаемая вода от эжектора, тем хуже он работает.
   Чисто теоретически, с помощью эжектора можно поднять воду, если между ним и водой 5-6 метров, в том случае, если на всасе эжектора будет создаваться разрежение хотя бы чуть больше этих 0,5-0,6 атм. Но нужно учитывать, что минус 0,5-0,6 атм — это почти все, что может выдать насос (минус 0,8-0,9 атм). А ведь ему еще нужно поднять воду от эжектора к себе, на что остается жалкие 0,3 атм. И даже если насос сможет это сделать, его производительность при этом будет практически нулевой. Вся энергия-работа насоса будет тратиться на циркуляцию воды через эжектор для поддержания указанных выше значений разрежения плюс преодоление гидравлического сопротивления системы.
   Так что, практически, от такой конфигурации системы толку не будет. Скорей всего, насос не сможет поднять воду при таких условиях. Именно поэтому внешний эжектор для наибольшей его эффективности должен находится в воде или очень близко от неё. Если же это невозможно по каким-либо причинам, то проблему придется решать как-то по-другому.
   Я, правда, так и не понял в чем заключается проблема. Было бы больше информации, возможно я смог бы помочь…

Спасибо большое за развернутый ответ. Я собираюсь бурить скважину. До воды около 10 метров. Поэтому возник у меня мелкий вопрос, почему бы не сэкономить на трудоемкости и обсадных трубах. То есть пробить «абиссинку» с расширением в верхней части скважины для введения на небольшую, но достаточную высоту эжекторного узла. Воды мне много не нужно. На прилагаемой картинке ход моих мыслей.



1. Приветствую, Дмитрий.
   Ход Ваших мыслей правильный. И на такой глубине воды все должно сработать. Правда есть и классический способ решения такой задачи. Это кессон над скважиной. Двух метров глубины будет достаточно, чтобы поверхностный насос, установленный в нем, без проблем достал воду из скважины малого диаметра. Желательно конечно, чтобы обратный клапан все же стоял на всасывающей трубе насоса, а не на обсадной трубе скважины. В этом случае, положительный результат гарантирован. Этот вариант хорош еще и тем, что сразу получается незамерзающее место под насос.
   Кстати, при реализации Вашего варианта, условия с обратным клапаном те же. Что предъявляет некоторые ограничения на внутренний диаметр скважины.

Давайте разберёмся, что такое эжектор. Стоит начать с того, что он представляет собой неотъемлемую часть насосной станции , предназначенной для закачки воды. В чем его суть?

Основное предназначение заключается в помощи насосной станции. В таких случаях, когда вода находится на большой глубине, к примеру, на глубине 7 метров, обычный насос может не справиться с подачей воды. И тогда для решения проблемы закачки воды даже с такой глубины в помощь насосу устанавливается эжектор. Таким образом, проблема решается просто . Другими словами, устройство используют с целью повышения эффективности работы насосной станции.

Разумеется, если вода находится слишком глубоко, то потребуется использовать такую технику, как мощный погружной насос.

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:

1. Достаточно только смонтировать сам насос, не устанавливая дополнительного оборудования, при этом экономится место в скважине.
2. 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.

Без насоса не обойтись в загородном доме или на даче, особенно если у вас есть искусственный водоем или скважина. Выбор этого оборудования зависит от множества нюансов, каждая модель имеет свои характеристики, достоинства и недостатки. При этом можно заранее ознакомиться с особенностями отдельных типов изделий, что значительно упростит процесс покупки. Отдельного внимания заслуживает самовсасывающий поверхностный насос.

О главной отличительной особенности изделия говорит само его название. Оно легко эксплуатируется на поверхности земли, не требуя погружения в жидкость. Вода перекачивается с помощью подключенных к прибору шлангов – заборного и подающего. По первому происходит подъем жидкости из источника, а по второму осуществляется излив.

Поверхностный самовсасывающий насос широко используется для перекачивания воды из открытых источников (прудов, бассейнов), неглубоких колодцев (до 7 м), полива сельскохозяйственных насаждений. Он также может выступать отдельным элементом насосной станции и служить для закачивания воды в накопительную емкость.

Использование поверхностного насоса

Материалом для изготовления таких приборов служит чугун, нержавеющая сталь или пластик. Последний предпочтительнее, так как пластиковые модели имеют малый вес, хорошую влагостойкость и устойчивость к коррозийным процессам. При этом их стоимость может быть на порядок выше, чем у аналогов из чугуна и стали.

Прибор с пластиковым корпусом

Достоинства и недостатки поверхностных насосов

Принцип работы, материал изготовления, допустимые условия эксплуатации – эти и многие другие моменты определяют достоинства и недостатки самовсасывающих насосов поверхностного типа.

К достоинствам таких приборов для перекачивания воды можно отнести:

• Удобство обслуживания – чистка, ремонт. Погружную модель иногда не так просто извлечь из скважины, чтобы определить поломку.
• Мобильность. Компактные размеры и небольшой вес изделий позволяют без труда менять их месторасположение на участке. Однако слишком удалять прибор от водоисточника не следует.
• Простоту установки. Необходимо лишь подключить шланги и надежно установить устройство на поверхности земли.
• Относительно невысокую цену. Для сравнения: использующиеся на большой глубине погружные модели имеют большую мощность, степень влагостойкости и прочности. За счет этого их цена может в 2-3 раза превышать цену поверхностных насосов.
• Возможность использования их в составе насосных станций.

Насосная станция на базе прибора поверхностного типа

При указанных достоинствах самовсасывающие насосы поверхностного типа имеют и ряд существенных недостатков.

• Малая глубина всасывания (до 7 м). Оснащение изделия эжектором позволит увеличить этот показатель.
• Небольшой напор воды, которого достаточно для полива садового участка, но не всегда достаточно для качественного водоснабжения дома.
• Чувствительность к загрязнениям в воде.
• Некоторые модели работают слишком шумно.

Как работает самовсасывающий насос

По принципу работы поверхностные самовсасывающие насосы принято разделять на центробежные и вихревые.

Принцип работы и особенности центробежного прибора

Работа центробежных моделей основана на движении рабочего колеса (крыльчатка) внутри его корпуса и создании центробежной силы, продвигающей воду.

Схема работы центробежного насоса

Последовательно это выглядит следующим образом:

• Корпус прибора полностью заполняется водой для вытеснения из него воздуха.
• При его включении начинается движение рабочего колеса, создается центробежная сила, выталкивающая воду к выпускному отверстию.
• При этом в зоне заборного отверстия создается разряжение, провоцирующее засасывание нового объема жидкости.

Заполнение рабочей камеры водой перед включением прибора

Обратите внимание: если крыльчатка одна, то говорят об одноступенчатой системе движения воды, если две и более – о многоступенчатой.

Центробежные модели ценятся за высокий КПД, возможность перекачивания больших объемов воды (актуально для водообеспечения дома), компактные размеры и простоту устройства. Они также характеризуются меньшей чувствительностью к загрязнениям, чем вихревые аналоги.

Самым значимым недостатком является невозможность работы прибора с воздухом. Крыльчатка не может генерировать всасывающую силу из воздуха в камере. Более того, если в «рукаве» насоса образуется воздушная пробка, то процесс перекачивания воды может приостановиться.

Как работает вихревой насос поверхностного типа

Вихревые насосы предназначены для работы с малозагрязненной водой без абразивных частиц, способствующих их быстрому износу и поломкам. Однако они значительно превосходят центробежные модели в том, что всасывающее усилие может быть сгенерировано из смеси воздуха и воды или одного воздуха.

Эти приборы гораздо больше подходят для орошения земельных участков, чем для водоснабжения дома. При этом они с успехом могут комбинироваться с центробежными моделями, образуя многоступенчатую систему перекачивания воды.

Что касается устройства такого изделия, то вращающимся элементом является уже не крыльчатка, а импеллер – рабочее колесо, заключенное в кольцо. При эксплуатации в камере насоса воздух удаляется через отводящую трубу, а отделенная от него вода за счет движения импеллера вытесняется к подающему шлангу.

При этом образуется эффект рециркуляции воды, вызывающий разряжение во всасывающей камере. Это обеспечивает приток нового объема жидкости. По схожему принципу работает и эжектор.

Самовсасывающие модели с эжектором

Эжектор – нехитрое устройство, позволяющее существенно увеличить глубину всасывания насоса. Его работа основана на разделении потоков воды, ее рециркуляции. Часть воды, которая поднимается из источника, возвращается в эжектор и на большой скорости изливается через его сужающееся сопло.

Она попадает в смеситель, где создает разряжение, обеспечивающее приток жидкости из всасывающей камеры. Затем происходит стандартное движение воды через прибор и ее излив по подающему шлангу.

Эжектор может быть встроенным или внешним. При наличии первого процесс рециркуляции происходит непосредственно в приборе, что позволяет сохранить его компактные размеры. Однако при работе такого изделия имеет место сильный шум, препятствующий его эксплуатации в доме или непосредственной близости от него. Оптимальный вариант размещения насоса со встроенным эжектором – отдельная постройка.

Встроенный эжектор позволяет увеличить глубину всасывания всего лишь на 3-5 метров. Внешнее устройство увеличивает этот показатель до 30-50 метров, но при этом снижается КПД насоса. Для него также требуется установка дополнительной трубы для обеспечения рециркуляции.

Видео: принцип работы эжектора

Таким образом, поверхностный самовсасывающий насос вполне способен удовлетворить бытовые потребности в воде. Если выбор прибора, его подключение к насосной станции или установка эжектора вызывают затруднения, вы всегда можете обратиться к специалистам. Квалифицированная помощь в этом вопросе – залог долговечности насоса и вашего спокойствия.