13.02.2019

Поверхностный насос с внешним эжектором. Эжектор для насосной станции: принцип работы, устройство, правила установки. Секреты успеха – как повысить эффективность самодельной конструкции


Глубокая скважина – прекрасное инженерное решение для обеспечения водой жилого частного дома. Вода, добытая из глубинных слоёв грунта, обычно отличается хорошим вкусом и благоприятным для человеческого здоровья химическим составом . Исключения из этих правил встречаются довольно редко.

Проверив качество живительной влаги в лаборатории местной санэпидемстанции, хозяева тут же принимаются за обустройство автономного водопровода. И тут перед ними возникает небольшая техническая проблема. Как обеспечить подходящее давление в системе и одновременно обеспечить бесперебойный забор воды из глубины больше десяти метров?

Для чего нужен эжектор

Именно с глубинами больше 10 метров приходится работать насосу для подачи воды из питьевых скважин. И для решения такой проблемы существует два популярных способа:

  • Приобретение более мощного и дорогого агрегата, входящего в комплект насосной станции. Минус этого способа – высокая себестоимость водопровода.
  • Сбор эжектора своими руками и установка его на более дешёвую, но достаточно мощную модель.
В любом насосе каждая из частей конструкции крайне важна для качественной работы всего оборудования в целом.

Однако для подъёма влаги с глубин больше 7-10 метров решающее значение имеет небольшое устройство под названием эжектор.

Эжектор представляет собой конструкцию камерного типа предназначенную для создания разрежения и облегчения (ускорения) подъёма на поверхность воды. Такую камеру производители монтируют внутри насоса либо выносят её наружу, тем самым снижая шумность работы агрегата.

Принцип действия конструкции заключается в установке на подающий трубопровод патрубка меньшего диаметра. Вода в узком пространстве вынуждена двигаться с большей скоростью, создавая участок разрежения, как магнитом притягивающий водяной поток и ускоряющий его дальнейшее продвижение по водопроводу.

Патрубок имеет Т-образную форму. В правой части устройства находится диффузор для смешивания потоков (обычного и ускоренного). Вода поступает в левую часть патрубка, затем смешивается со скоростным потоком в правой и продолжает движение по трубам.

Скорость движения во многом определяется местом установки эжектора. Встроенный в насос менее мощный, а вот выносной вариант – главный помощник в подъёме воды из глубины до 40 метров. Однако стоит учитывать, что встроенные эжекторы более эффективны в плане производительности всей насосной станции.

Отсюда вытекает, что устанавливать выносные модели эжекторов стоит, лишь предварительно оценив выгоду такой насосной системы.

Выносные модели обладают не очень высоким КПД – до 35%. Но есть у них и очевидные достоинства в виде бесшумной работы и подъёма воды из большой глубины.

Специалисты советуют придерживаться следующих правил:

Слабый насос оснащается встроенным эжектором, что повышает его КПД, но позволяет работать только с неглубокими колодцами. Устанавливают такие станции в подсобном помещении из-за повышенной шумности.

Мощные насосы комплектуются выносным типом эжектора. Рассчитаны такие системы на подачу воды из глубоких скважин. Насос с накопительным баком или гидроаккумулятором можно установить в доме. Эжектор выносится в скважину.

Как сделать самостоятельно

Для изготовления устройства понадобятся доступные детали в виде элементов сопряжения и фитингов:

  • тройник из металла – служит основной деталью;
  • проводник воды с высоким давлением в виде штуцера;
  • отводы и муфты – элементы для монтажа устройства и его подключения к водопроводу.

Для уплотнения всех резьбовых соединений используется лента ФУМ – это удобный в использовании и пластичный уплотнитель из полимерного материала, отдалённо напоминающий изоляцию белого цвета.

Если водопроводная система состоит из металлопластиковых труб, монтаж необходимо произвести обжимными элементами. Отводы приобретать не нужно, если водопроводные трубы из сшитого полиэтилена – они легко гнутся под нужным углом.

Из инструментов понадобятся:

  • водопроводные ключи;
  • тиски;
  • болгарка или наждак для обтачивания.

Порядок работ выглядит следующим образом:

  • Берётся тройник с внутренней резьбой и в его нижнее отверстие вкручивается штуцер. Выпускной патрубок штуцера при этом располагается внутри тройника. Особое внимание уделяется размерам штуцера – все выступающие части аккуратно стачиваются. А короткие штуцера, наоборот, наращивают трубками. Требуемый размер выступающей из тройника части штуцера должен составлять не больше трёх миллиметров.
  • К верхней части тройника прикручивается переходник с наружной резьбой. Он будет располагаться непосредственно над штуцером. Наружная резьба используется как средство соединения переходника с тройником. Противоположный конец переходника предназначается для монтажа водопроводной трубы с помощью обжимного элемента (фитинга).
  • К нижней части тройника, уже имеющей штуцер, прикручивается отвод в виде уголка, на который впоследствии при помощи обжимной гайки прикрепится узкая труба для рециркуляции.
  • В боковое отверстие тройника вкручивается ещё один уголок, рассчитанный на подключение подающей воду трубы. Труба крепится с помощью цангового зажима.
  • После полной сборки устройство подключается в заранее выбранное место водопроводной системы, которое хозяин считает для себя оптимальным. Монтаж вблизи насоса делает кустарный эжектор встроенным. А помещение его в скважину или колодец будет означать, что устройство работает по выносному принципу.

Если практикуется погружение в воду, к устройству подключается сразу три трубы:

  • Первая погружается до самого дна, оснащается сетчатым фильтром и подключается к боковому уголку на тройнике. Она будет забирать воду и транспортировать её к эжектору.
  • Вторая идёт от насосной станции и подключается к нижнему отверстию. Эта труба отвечает за возникновение скоростного потока.
  • Третья выводится в водопроводную систему и подключается к верхнему отверстию тройника. По ней будет перемещаться уже ускоренный водяной поток с увеличенным напором.
Вторая и третья труба всегда находится на поверхности, а третья уходит в воду.

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.
специальный датчик, можно использовать манометр для измерения давления в автомобильных шинах. Для этого откручивается защитная крышка на гидроаккумуляторе.

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.

Многие владельцы частных домов или же садовых участков часто задумываются об обустройстве системы автономного водоснабжения. Однако далеко не все знают, каким образом это лучше всего сделать.

1 Как выбрать тип насоса?

Система автономного водоснабжения может быть установлена практически в любом частном доме и на любом садово-огородном участке. Единственной проблемой в данном случае будет являться глубина, на которой залегают воды. Если вода в заранее подготовленной скважине находиться на глубине семи метров, то никаких трудностей с ее добычей возникнуть не должно. В данном случае подойдет насосная установка абсолютно любой модели.

Совсем по-другому дело обстоит с теми скважинами, где вода находится на более глубоком уровне. В данном случае может быть использован исключительно насос с выносным эжектором. Препятствием для функционирования эжекторного водяного насоса будет являться атмосферное давление, уровень прочности отдельных элементов самого насоса для воды с эжектором.

Для осуществления процесса поднятия воды с большой глубины следует применять так называемый пароэжекторный вакуумный насос либо же в несколько раз увеличить размеры или же массу поверхностного водяного насоса с внешним эжектором. Однако это может привести к выходу пароэжекторного водяного насоса из строя.

2 Принцип действия эжектора для водяного насоса

Эжекторные насосы обладают предельно простой конструкцией. Состоят они из следующих элементов:

  1. Сопло.
  2. Диффузор.
  3. Смеситель.
  4. Всасывающая камера.

Сопло эжекторного насосного устройства представляет собой патрубок, имеющий узкий конец. Принцип действия эжектора для водяного насоса заключается в мгновенном ускорении водного потока, вытекающего из сопла. В соответствии с законами физики водяной поток, который обладает высокой скоростью, оказывает наименьшее воздействие на атмосферу. Вода из сопла поступает во внутренний смеситель, где происходит ее разделение по границам. В результате такого разделения в смеситель начинает подаваться вода из камеры.

После этого центробежный поток воды подаётся через диффузор далее по трубам. То есть в эжекторе водозаборной установки осуществляется процесс передачи энергии из среды, обладающей наибольшей скоростью, к среде, обладающей наименьшей скоростью.

Эжектор является частью трубопровода, который проходит от скважины к насосу. Та часть воды, которая была поднята на поверхность скважины, через определенное время начинает поступать обратно в скважину, а именно к эжектору, в результате чего происходит образование линии циркуляции.

Вырвавшись из сопла на большой скорости, вода уводит вместе с собой часть воды из скважины, таким образом, в водопроводной системе обеспечивается дополнительная разрядка. Вследствие этого насосы затрачивают гораздо меньшее количество энергии для поднятия воды с глубины.

Благодаря специальному вентилю, устанавливаемому на так называемой циркуляционной линии, может осуществляться процесс регулировки объема воды, который подается обратно в водозаборную систему, и тем самым придает дополнительную эффективность водозаборной системе.

Излишки воды, не принимавшие участие в процессе циркуляции, эжекторные насосы передают потребителям, устанавливая таким образом уровень продуктивности всей эжекторнойнасосной станции. Это помогает обходиться двигателями с наименьшим уровнем мощности, а также менее массивной водозаборной частью.

Кроме того, эжекторы помогают существенным образом облегчить процесс запуска насосной системы, благодаря им даже малый объем воды может создавать в водопроводной системе достаточное разряжение, тем самым инициируя процесс первоначального водозабора, чтобы система не работала, что называется, вхолостую.

2.1 Принцип работы эжектора (видео)


3 Устройство и разновидности эжекторных насосных станций

Эжекторы на водозаборную установку могут быть установлены 2 способами. Первый подразумевает, что эжектор является одним из составляющих элементов конструкции насосной станции. Во втором случае эжектор является внешним узлом. Выбор конкретного варианта будет зависеть, прежде всего, от требований, которые предъявляются к водозаборной установке.

3.1 Встроенные эжекторы

Этот вариант подразумевает, что создание напора для эжектора осуществляется в самой установке. За счет этого можно существенным образом сократить габариты насосной установки. Насосные станции со встроенным эжектром являются почти невосприимчивыми к нахождению в воде различного рода мелких частиц.

То есть, в фильтровании воды нет необходимости. Данная разновидность водозаборных установок применяется, главным образом, для забора воды с глубины, которая составляет более восьми с половиной метров. Позволяет создавать напор необходимой мощности чтобы обеспечить садово-огородный участок больших размеров, где вода используется преимущественно для поливки.

Однако насосные станции со встроенными эжекторами обладают таким недостатком как повышенный уровень шума в процессе работы. По этой причине не рекомендуется устанавливать данную разновидность водозаборных установок в непосредственной близости от жилого здания.

Лучше всего если такая установка будет смонтирована в отдельном подсобном помещении. Электрический двигатель для данной разновидности насосных установок следует подбирать таким образом, чтобы он мог обеспечивать необходимую систему циркуляции воды.

3.2 Внешние эжекторы

При использовании внешнего эжектора отдельно от водозаборной установки должен быть установлен дополнительный бак сбора воды. В таком баке будет создаваться необходимый для функционирования системы напор и дополнительная разрядка, что, в свою очередь, существенным образом уменьшит степень оказываемой на насосную установку нагрузки. Сам же внешний эжектор следует подсоединять к погружаемой части водопроводной системы.

Для обеспечения нормального функционирования внешнего эжектора в скважине необходимо будет проложить две трубы, однако это может наложить определенного рода ограничения на допустимый диаметр. Данное конструктивное решение, несмотря на то, что снижает коэффициент полезного действия водопроводной системы примерно на тридцать пять процентов, позволяет выкачивать воду с глубины до пятидесяти метров и значительно сократить степень шума в процессе работы насосной установки.

Водозаборная станция с внешним эжектором может быть расположена непосредственно внутри частного дома. К примеру, в различного рода помещениях подвального типа. При этом расстояние от скважины может быть от двадцати до сорока метров.

На степень эффективности это не оказывает абсолютно никакого влияния. Именно этим и объясняется столь широкая популярность данной разновидности водозаборных станций среди населения. Все оборудование располагается в одном месте, от чего существенным образом увеличивается эксплуатационный период, значительно упрощается процесс осуществления различного рода профилактических работ и настройки водопроводной системы.

4 Подключение эжекторов

Если вы используете внутренний эжектор, то есть он является одним из составляющих элементов конструкции водозаборной станции, то процесс монтажа системы практически ничем не будет отличаться от монтажа водозаборной установки без эжектора.

В таком случае вам достаточно будет всего лишь подсоединить водопровод от скважины к всасывающему отверстию, после чего выполнить процесс обустройства напорной линии с соответствующим оборудованием в виде аккуммуляторных батарей, а также прочих автоматических устройств, которые необходимы для обеспечения функционирования системы.

Если вы используете водозаборную установку с внешним эжектором или же водозаборную установку, в которой внутренний эжектор должен быть закреплен отдельно, то к вышеописанной процедуре подключения будут добавлены еще два этапа:

  1. Первый этап подразумевает прокладку дополнительной трубы, которая необходима для циркуляции воды от линии напора водозаборной установки к входному отверстию эжектора.
  2. На втором этапе осуществляется процесс подсоединения к всасывающему отверстию водозаборной станции специального патрубка с грубым фильтром и обратным патрубком.

При наличии необходимости в линию циркуляции воды может быть встроен специальный вентиль, который предназначается для настройки системы. Это будет выгодным в том случае, если уровень воды в скважине превышает тот, на который рассчитана водозаборная установка. Можно уменьшать мощность напора, подаваемого на эжектор, таким образом увеличивая мощность напора в водопроводной системе.

Некоторые устройства водозаборных станций обладают заранее встроенным вентилем для осуществления такой настройки.

Эжектор - это приспособление, которое предназначается для того, чтобы передавать кинетическую энергию от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой. В основе работы этого устройства лежит принцип Бернулли. Это значит, что агрегат способен создавать пониженное давление в сужающемся сечении одной среды, что, в свою очередь, будет вызывать подсос в поток другой среды. Таким образом, она переносится, а после и удаляется от места всасывания первой среды.

Общие сведения о приспособлении

Эжектор - это небольшое, но очень эффективное устройство, которое работает в паре с насосом. Если говорить о воде, то, естественно, что используется водяной насос, однако он также может работать в паре и с паровым, и с паромасляным, и с парортутным, и с жидкостно-ртутным.

Применение этого оборудования целесообразно в том случае, если водоносный слой залегает довольно глубоко. В таких ситуациях чаще всего случается так, что обычное насосное оборудование не справляется с обеспечением дома водой или же подает слишком слабый напор. Эжектор же поможет решить данную проблему.

Виды

Эжектор - это довольно распространенное оборудование, а потому существует несколько разнообразных видов этого устройства:

  • Первый - это паровой. Он предназначается для отсасывания газов и замкнутых пространств, а также для поддержания разрежения в этих пространствах. Применение этих агрегатов распространено в разнообразных технических отраслях.
  • Второй - это пароструйный. Этот аппарат использует энергию струи пара, при помощи которой он способен отсасывать жидкость, пар или газ из замкнутого пространства. Пар, который выходит из сопла с большой скоростью, влечет за собой перемещаемое вещество. Чаще всего использовался на различных судах и кораблях для быстрого отсоса воды.
  • Газовый эжектор - это приспособление, принцип работы которого построен на том, что избыточное давление высоконапорных газов применяется для сжатия газов низкого давления.

Эжектор для отсоса воды

Если говорить о добыче воды, то тут чаще всего используется эжектор для насоса водяного. Все дело в том, что если после вода оказывается ниже, чем семь метров, то обычный водяной насос будет справляться с большим трудом. Конечно, можно покупать сразу погружной насос, производительность которого значительно выше, однако это дорого. А вот при помощи эжектора можно повысить мощность уже имеющегося агрегата.

Стоит отметить, что конструкция данного устройства довольно проста. Производство самодельного приспособления также остается вполне реальной задачей. Но для этого придется потрудиться над чертежами для эжектора. Основной принцип работы этого простого аппарата заключается в том, что он придает потоку воды дополнительное ускорение, что приводит к увеличению поставок жидкости в единицу времени. Другими словами, задача агрегата - это усиление напора воды.

Составные элементы

Установка эжектора приведет к тому, что оптимальный уровень забора воды сильно увеличится. Показатели будут примерно равны от 20 до 40 метров в глубину. Еще один из плюсов именно этого устройства в том, что его работа требует гораздо меньших затрат электроэнергии, чем потребует, к примеру, более производительный насос.

Сам же насосный эжектор состоит из таких частей, как:

  • всасывающая камера;
  • диффузор;
  • зауженное сопло.

Принцип работы

Принцип работы эжектора полностью основан на принципе Бернулли. Это утверждение гласит о том, что, если увеличить скорость движения какого-либо потока, то вокруг него всегда будет образовываться область с низким давлением. Из-за этого и достигается такой эффект, как разряжение. Сама же жидкость будет проходить через сопло. Диаметр этой детали всегда меньше, чем габариты всей остальной конструкции.

Тут важно понимать, что даже небольшое сужение будет значительно ускорять поток поступающей воды. Далее вода будет попадать в камеру смесителя, где она создаст пониженное давление. Из-за возникновения этого процесса будет происходить так, что через всасывающую камеру в смеситель будет попадать жидкость, давление которой будет значительно выше. Это и есть принцип эжектора, если описывать его вкратце.

Здесь важно отметить, что вода в устройство должна попадать не от непосредственного источника, а от самого насоса. Другими словами, агрегат должен быть смонтирован таким образом, чтобы некоторая часть воды, которая поднимается при помощи насоса, оставалась в самом эжекторе, проходя через сопло. Это необходимо для того, чтобы была возможность подачи постоянной кинетической энергии той массе жидкости, которую нужно поднять.

Благодаря работе именно таким образом будет поддерживаться постоянное ускорение потока вещества. Из преимуществ можно выделить то, что использование эжектора для насоса позволит экономить большое количество электроэнергии, так как станция не будет работать на пределе.

Тип устройства для насоса

В зависимости от места может быть встроенный или выносной тип. Огромной конструктивной разницы между местами установки не имеется, однако некоторые небольшие отличия все же дадут о себе знать, так как немного изменится монтаж самой станции, а также ее работоспособность. Конечно, понятно из названия, что встроенные эжекторы устанавливаются внутрь самой станции или же в непосредственной близости от нее.

Такой тип агрегата хорош тем, что не придется выделять дополнительное место для его установки. Сам монтаж эжектора также не придется проводить, так как он уже встроен, нужно будет установить лишь саму станцию. Еще одно преимущество такого устройства в том, что оно будет очень хорошо защищено от различного рода загрязнений. Недостатком станет то, что такой тип аппарата будет создавать достаточно много шума.

Сравнение моделей

Выносное же оборудование установить будет несколько сложнее и придется выделить отдельное место для его расположения, однако количество шума, к примеру, значительно уменьшится. Но тут есть другие недостатки. Выносные модели способны обеспечить эффективную работу лишь на глубине до 10 метров. Встроенные модели изначально рассчитываются на не слишком глубокие источники, но преимущество в том, что они создают довольно мощный напор, что приводит к более эффективному использованию жидкости.

Создаваемой струи вполне хватит не только для бытовых нужд, но еще и для таких операций, как полив, к примеру. Повышенный уровень шума от встроенной модели - это одна из наиболее существенных проблем, о которой придется позаботиться. Чаще всего она решается тем, что вместе с эжектором устанавливается в отдельном здании или в кессоне скважины. Также придется озаботиться более мощным электродвигателем для таких станций.

Подключение

Если говорить о подключении выносного эжектора, то придется выполнить такие операции:

  • Прокладка дополнительной трубы. Данный объект необходим для того, чтобы обеспечить циркуляцию воды от линии напора до водозаборной установки.
  • Второй шаг - это подсоединение к всасывающему отверстию водозаборной станции специального патрубка.

А вот подключение встроенного агрегата ничем не будет отличаться от обычного процесса монтажа насосной станции. Все необходимые процедуры по подсоединению нужных труб или патрубков осуществляются еще на заводе.

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:

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.

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.

  1. 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.