Эжектор для насосной станции что это?

Для чего нужен эжектор в насосной станции и как он работает

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

Принцип работы

Эжектором называют устройство, в котором происходит соединение двух сред в смесительной камере, при этом одна из них движется с большой скоростью и подается через зауженное сопло, а вторая наполняет камеру естественным образом. Поток, выходящий из сопла с ускорением, передает свою кинетическую энергию перемещаемой среде, которая затем уносится от места всасывания. Также в зоне на выходе узкого участка сопла создается пониженное давление — это приводит к тому, что перемещаемая среда одновременно и подсасывается эжектором.

Перемещаемая и ускоряющая среда могут иметь разное физическое состояние, в струйных насосах через узкое сопло подается воздух или пар, которые нагревают водный поток и выталкивает его на большой скорости.

Рис. 2 Конструкция эжектора

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

Что такое эжектор — принцип действия и установка

Эжектор — это устройство, внутри которого происходит передача кинетической энергии от входа к выходу увеличивая скорость выхода. Эжектор устроен так, что работает по закону Бернулли и в большинстве случаев предназначен для струйных насосов. Данное устройство предназначено для модернизации системы водопровода при подачи воды с большой глубины.

1. Зачем нужны эжекторы и что это такое?
2. Принцип работы
3. Устройство
4. Разновидности эжекторов
5. Встроенные модели
6. Выносные модели
7. Эжекторные насосы
8. Эжекторная насосная станция
9. Схема подключения

Зачем нужны эжекторы и что это такое?

Для многих домовладельцев становится проблемой организация автономного водоснабжения в силу большой глубины шурфа.

Уже с восьмиметровой отметки начинаются проблемы. Для насосных станций с эжекторами те же возможности, что и для помп большой производительности. Использование глубоких источников требует применение мощных насосов погружного типа, которые стоят дорого.

Для чего нужны эжекторы? Чтобы не тратить деньги на дорогие модели. Использование недорогих насосных станций с эжекторами позволяют решить проблему с такой же эффективностью. При этом затраты на модернизацию минимальны. Причем можно улучшить систему локальным методом или приобрести комплекс, который изначально рассчитан для этого.

Принцип работы

Все эжекторы для насосных станций работают по одной и то же схеме. За основу взят принцип Бернулли. В соответствии с ним если ускорить поток, то в зоне перед точкой придания ускорения образуется зона разряженности. Давление в ней ниже, что служит причиной появления втягивающего эффекта. Если добавить его к потоку, формируемому насосной станцией, то результат такой модернизации – увеличения производительности.

Устройство

Какой бы тип устройства не рассматривался, эжекторный насос состоит из:

• отсека для всасывания;
• смесительной полости;
• диффузора;
• сужающегося патрубка.

Принцип действия в том, что из сопла (патрубка) жидкость выбрасывается с большой скоростью. Отток воды провоцирует появление внутри рабочей камеры пониженного давления, которое и затягивает жидкость. Цикл повторяется непрерывно, что позволяет поддерживать в трубопроводе постоянное давление.

Разновидности эжекторов

Эжекторные насосы бывают паровыми, пароструйными и газовыми. Общий принцип их действия идентичен. Но приводится в действие устройства по-разному. Насос с эжектором парового типа применяется для откачивания газовых сред из замкнутого объема. Можно поддерживать давление на отрицательной отметке, делая среду разряженной. Сфера применения – промышленность.

Пароструйная конструкция предназначенная для работы с газовыми средами и жидкостями. Различие работы эжекторного устройства такого типа в том, что пар, проходящий сопло, на большой скорости затягивает с собой перекачиваемую среду. Учитывая высокую производительность, сфера применения данных приборов – срочная откачка воды, например, на корабле.

Газовый тип – отдельная категория эжекторов. Приборы работают на сжатом газе, который смешиваясь с перекачиваемой средой, направляется в диффузор для замедления. После его прохождения смесь вырывается сквозь отверстие сопла. Предназначены такие устройства в основном для газовой промышленности.

Встроенные модели

Разбираясь, что такое эжектор, необходимо рассмотреть классификацию этих приборов в зависимости от места установки. Встроенные модели являются частью конструкции, а точнее, ее составляющей. Эжектор может быть прикреплен на самом насосе или рядом с ним на единой станине. Монтаж заключается в прикреплении блока к основе и подключении силов

Схема работает при подъеме воды с глубины 10 метров. Точные параметры указываются в технической документации. Монтаж рекомендуется производить вне дома. Это может быть колодец, в котором установлен оголовок, или отдельно стоящее здание. Всему причиной повышенный уровень шума и вибрация. Если такой возможности нет, рассматривают следующий тип монтажа.

Выносные модели

В таком случае схема должны быть дополнена дополнительным баком для закачки жидкости. Скважина должна быть достаточно широкой, чтобы в нее можно было проложить два шланга. Производительность в данном случае уменьшиться на треть за счет уменьшения диаметра заборной трубы. Также потребуется отдельный трубопровод для подачи воздуха.

Но при такой комплектации в зодозаборнике создается область разрежения, которая позволяет поднимать жидкость с отметки более 50 метров. При этом расстояние от скважины до потребителя может быть более 40 метров. В этом случая насосную станцию можно установить в помещении внутри дома. Это может быть подвал, котельная, кладовая и т.д.

Эжекторные насосы

Процедура подключения эжектора в виде самостоятельного устройства заключается в двух этапах:

1. Прокладывается дополнительная труба по всем правилам, которые брались за основу при монтаже трубопровода для подачи воды. Дополнительная труба нужна для подачи нагнетающей среды.
2. Подсоединение патрубка к всасывающему узлу. Требуется смонтировать фильтр грубой очистки и обратный патрубок. Рекомендуется монтаж вентиля для регуляции работы системы.

Вентиль необходим в том случае, если уровень воды в шурфе больше того, на который рассчитан насос. В данном случае можно отрегулировать нагнетаемый поток.

Эжекторная насосная станция

Насосная станция со встроенным эжектором – это комплекс оборудования, изначально рассчитанный для выполнения работы в определенных условиях. Главными параметрами, которые берутся в учет при выборе, являются мощность и производительность. Первая характеристика означает способность поддерживать давление в системе, а также возможность удержания водяного столба и передачу жидкости на расстояние по горизонтальному трубопроводу.

Вторая характеристика – производительность. Это количество жидкости, перекачиваемое за единицу времени. Данный параметр не может быть большим, чем дебит скважины. Если речь идет о покупке насосной станции со встроенным эжектором, то в технической документации указаны общие выходные характеристики. Это значит, что никаких дополнительных расчетов производить не придется.

Подключается оборудование согласно прилагаемой инструкции. Шланги прикрепляются при помощи хомутов, идущих в комплекте. Трубопровод предполагает резьбовое соединение. Главное – предусмотреть место для установки, чтобы дождь и мороз не мог вывести систему из строя. Для этого делается кессон или строится отдельное здание. Навес подойдет только для дачи, не предусмотренной для круглогодичного проживания.

В качестве дополнительного оборудования для насосной станции с эжектором устанавливается манометр, если это не предусмотрено производителем. Благодаря этому прибору можно контролировать давление в трубопроводе. Естественно, он устанавливается на выходе из станции. Если глубина скважины находится в пределах 15-40 метров, специалисты рекомендуют устанавливать поверхностный насос с выносным эжектором.

Схема подключения

Наилучшая схема подключения предусматривает соединение станции с эжектором только вертикальной трубой. В противном случае возможно завоздушивание, что приводит к снижению работоспособности системы. Если такой возможности нет, нужно позаботиться об отсечных вентилях для стравливания воздуха по необходимости.

Описанное оборудование полностью решает потребность жильцов дома в питьевой воде. Полив участка, орошение приусадебных клумб, палисадников или сада также организовывается подобным образом. Главное условие – правильно подобрать компоненты системы, чтобы их рабочие характеристики находились в полном соответствии. Тогда система с эжектором будет достаточно эффективной, и при этом недорогой.

Эжектор для насосной станции

При желании можно обустроить дом автономным водоснабжением практически везде. Вот только основной проблемой становится глубина залегания грунтовых вод. Если зеркало воды в подготовленной скважине находится на уровне 5-7 метров, то и проблем особых нет, можно использовать практически любой тип насоса, который подойдет по производительности и потребляемой мощности. Иначе дело обстоит со скважинами, где вода начинается много глубже. В этом случае справиться с задачей сможет эжектор для насосной станции.

Естественные ограничения для работы создают атмосферное давление, давление водяного столба и прочность элементов самой насосной станции. Чтобы поднять воду с большой глубины необходимо использовать погружной насос или существенно увеличивать массу и габариты оборудования, от чего оно становится попросту недееспособным и потребляет огромное количество энергии. Чтобы избежать таких проблем, необходимо дополнительными средствами облегчить подъем воды, подтолкнуть ее в сторону поверхности, для чего и нужен эжектор.

1. Принцип действия
2. Устройство и виды станций
3. Встроенный эжектор
4. Выносной эжектор
5. Подключение

Принцип действия

Эжектор конструктивно очень простое устройство. В его составе можно выделить следующие основные компоненты:

• сопло;
• всасывающая камера;
• смеситель;
• диффузор.

Сопло представляет собой патрубок, конец которого имеет сужение. Жидкость, истекающая из сопла, моментально ускоряется, вырываясь из него на огромной скорости. Согласно закону Бернулли поток жидкости с большими скоростями оказывает меньшее давление на окружающую среду. Струя воды из сопла попадает в смеситель, где создает значительное разряжение по своим границам.

Под действием этого разряжения в смеситель начинает поступать вода из всасывающей камеры. Далее объединенный поток жидкости через диффузор поступает дальше по трубам.

Фактически в эжекторе происходит передача кинетической энергии от среды с большей скоростью к среде с меньшей скоростью. Как это можно использовать в сочетании с насосом?

Эжектор включается в состав трубопровода, идущего от скважины к насосу. Часть воды, которую поднимает на поверхность, возвращается обратно в скважину к эжектору, образуя линию рециркуляции. Вырываясь с огромной скоростью из сопла, она уводит за собой новую порцию воды из скважины, обеспечивая дополнительное разряжение в трубопроводе. Насос в результате тратит меньше энергии для подъема жидкости с большой глубины.

С помощью вентиля, установленного на линии рециркуляции, можно регулировать объем воды, поступающий обратно в систему забора воды, и тем самым настраивать эффективность всей системы.

Избыток жидкости, незадействованный в работе рециркуляции, подается от насоса к потребителю, определяя продуктивность всей станции. В результате можно обойтись меньшим по мощности двигателем и не столь массивной насосной частью, которая прослужит дольше и будет потреблять меньше энергии.

Эжектор также облегчает запуск системы, относительно небольшой объем воды способен создать в трубопроводе достаточное разряжение и инициировать первоначальный забор воды, чтобы насос не работал продолжительное время вхолостую.

Устройство и виды станций

Насосные станции могут оборудоваться эжектором двумя способами. В первом он является конструктивно частью насоса и является внутренним. Во втором случае он реализуется в виде отдельного внешнего узла. Выбор компоновки зависит от требований, предъявляемых к насосной станции.

Встроенный эжектор

При этом забор воды для рециркуляции, а также создание напора в эжекторе, создается в самом насосе. Такая компоновка позволяет уменьшить габариты установки.

Насос с внутренним эжектором практически не восприимчив к наличию взвеси в виде песка и ила. Нет необходимости обязательно фильтровать поступающую воду.

Станция используется для забора воды с глубины до 8 метров. Она создает достаточный напор для обеспечения большого хозяйства, где вода в основном используется для полива.

Недостатком внутреннего эжектора является повышенный уровень шума во время работы. Его установку лучше выполнять за пределами жилого здания, лучше всего в отдельном подсобном помещении.

Электромотор подбирается заведомо более мощный, чтобы он смог обеспечить и систему рециркуляции. Однако это сравнение уместно только в ситуации с глубиной скважины до 10 метров. При большей глубине насосы с эжектором попросту не имеют альтернативы, разве что только погружного типа, для которого требуется оборудовать скважину с большим диаметром.

Выносной эжектор

При выносном устройстве эжектора отдельно от насоса устанавливается дополнительный бак, в который поступает вода. В нем создается необходимый напор для работы и дополнительное разряжение, чтобы облегчить нагрузку насоса. Сам эжектор подключается в погружаемой части трубопровода. Для его работы необходимо прокладывать две трубы в скважину, что накладывает некоторые ограничения на минимально допустимый диаметр.

Такое конструктивное решение снижает КПД системы до 30-35%, однако позволяет добывать воду из глубоких скважин до 50 метров, а также существенно снижает шум работающей насосной станции.

Ее можно располагать непосредственно в доме, например в подвальном помещении. Расстояние от скважины может составлять до 20-40 метров без снижения эффективности. Такие характеристики и определяют популярность насосов с внешним эжектором. Все оборудование располагается в одном подготовленном месте, от чего повышается срок службы, проще выполнять профилактические работы и настраивать систему.

Подключение

В случае с внутренним эжектором, если он включен в конструкцию самого насоса, монтаж системы мало чем отличается от установки безэжекторного насоса. Достаточно просто присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу насоса и обустроить напорную линию с сопутствующим оборудованием в виде гидроаккумулятора и автоматики, которая будет управлять работой системы.

Для насосов с внутренним эжектором, в которых он закрепляется отдельно, а также для систем с внешним эжектором добавляется два дополнительных этапа:

• Прокладывается дополнительная труба для рециркуляции от напорной линии насосной станции к входу эжектора. Подключается основная труба от него к всасу насоса.
• К всасу эжектора подключается патрубок с обратным клапаном и грубым фильтром для забора воды из скважины.

При необходимости в линию рециркуляции устанавливается вентиль для настройки. Это особенно выгодно, если уровень воды в скважине находится много выше, чем рассчитана насосная станция. Можно уменьшать напор в эжектор и тем самым поднимать напор в системе водоснабжения. У некоторых моделей имеется уже встроенный вентиль для подобной настройки. О его размещении и способе регулировки указано в инструкции к оборудованию.

Эжектор для насосной станции: разновидности, как устроен

Эжектор для насосной станции. При глубоком залегании водоносного уровня на участке возникает вопрос о перекачке воды.

Простые насосы не способны качественно обеспечивать дом водой.

Данную проблему может разрешить эжектор для насосной станции. Существуют разные варианты устройств, которые можно установить своими руками.

Как действует эжектор

При низком уровне расположении воды в источнике ее сложно добывать. Если скважина имеет высоту свыше семи метров, то насос поверхностного типа практически не справляется со своей задачей. Для скважин с большой глубиной лучше приобрести погружное насосное оборудование. Но можно применить эжектор, который поможет повысить производительность поверхностного устройства, при этом не потребуется много денег.

Эжектор представляет собой компактное и эффективное устройство. Прибор отличается простой конструкцией, его легко соорудить своими руками из имеющихся в доме материалов. В основе лежит принцип: придание ускорения потоку жидкости, увеличивая ее объем при поступлении из скважины за определенное время.

Данное способ уместен, если в скважине установлен поверхностный насос. С эжектором можно изменить высоту. На которой происходит забор воды до сорока метров. Выгода установки эжектора лежит в экономии электричества, ведь более мощный насос потребляет много электроэнергии.

Составные части эжектора:

1.Камера, всасывающая жидкость.

В основе работы устройства лежит принцип Бернулли. При увеличении скорости потока, снижается давление около него, образуется область разрежения. Жидкость засасывается в сопло с диаметром меньшим, чем вся конструкция. Суженое пространство заставляет ускориться потоку воды. Жидкость течет в смесительную камеру, образуя внутри низкое давление, сама же вода течет под действием высокого давления. В эжектор поступает жидкость из насосного оборудования. Устройство должно стоять так, чтобы некоторый объем воды, поднятый насосным оборудованием, вернулся в эжекторную конструкцию сквозь сопло.

Внимание! Ускоренный поток выделяет кинетическую силу, которая влияет на воду, всасываемую из скважины, так обеспечивается быстрое поступление воды из источника.

Насос затрачивает мало энергии, чтобы перекачать воду на поверхность. При этом увеличивается производительность насоса, глубина скважины также становится больше, на которой добывают жидкость. Эжектор при всасывании воды работает самостоятельно, не дает насосу работать на сухом ходе.

Для регулировки эжектора применяют простой кран, установленный на циркуляционном контуре, по которому жидкость поступает из насосного оборудования к соплу. Краном можно увеличивать, либо уменьшать напор поступающей воды, при этом изменяется скорость жидкости в обратном потоке.

Подробности

Типы эжекторов

Место установки влияет на тип эжектора: выносной, либо встроенный. Конструкции устройств в принципе не различаются, однако место расположение оказывает влияние на установку насоса, его эффективность.

Если устанавливают встроенный тип, то эжектор находится в корпусе насоса, или около него. При этом устройство компактно, не требует отдельной установки. Выполняют просто монтаж насосного оборудования. В корпусе насоса эжектор находится под защитой от грязи. Процесс разрежения, обратного забора жидкости происходит внутри корпуса. Не придется ставить фильтры очистки для обеспечения защиты эжектора от песка, мелкого мусора.

Внимание! Эжектор выносного типа требует при установке больше усилий, зато работает устройство с меньшим шумом.

Встроенный эжектор эффективен при малых глубинах колодца, максимум десять метров. Но они способны обеспечивать хорошим напором воды. Объема добываемой воды хватает для использования в быту, при поливе огорода, мойки машин и т.д. К недостаткам можно отнести шумную работу эжектора, так как эффект усиливается при работе насоса. Следует проводить шумоизоляционные работы. Оборудование, имеющее встроенный эжектор, лучше располагать снаружи в отдельном нежилом помещении, либо в кессоне. Насосный двигатель, оснащенный эжектором внутри, должен отличаться мощностью, в отличие от модели без эжектора.

Выносной тип следует устанавливать в двадцати – сорока метрах от насоса. В некоторых случаях рекомендуют удалять эжектор на пятьдесят метров от насосного оборудования.

Внимание! Эжектор внешнего типа увеличивает показатель производительности насоса, при этом увеличивается глубина забора жидкости из скважины, достигающая двадцати – сорока пяти метров.

Эжектор, находящийся под землей, не издает звуков. Устройство подключают к насосу при помощи трубы рециркуляции. По ней вода будет обратно стекать в эжектор. Более длинная труба требуется при более глубокой установке прибора. Скважину следует оснастить дополнительной трубой на этапе создания проекта. При подключении данного вида устройства требуется установка бака для накапливания воды, чтобы из него забиралась жидкость в рециркуляционную трубу.

Бак снижает уровень нагрузки на насос поверхностного типа, экономит энергию. Внешний эжектор менее эффективен, чем встроенный. Но с помощью него можно увеличивать глубину скважины, на которой забирают воду. Данный тип не предполагает расположение эжектора вблизи скважины. Устройство может находится в подвальном помещении дома.

Внимание! Эжектор можно располагать в сорока метрах от скважины, производительность насоса от этого не изменится.

Установка эжекторов

Эжекторы, встроенные в насос, легко устанавливать. Они находятся внутри корпуса. Насос следует подключить к шлангу для подачи жидкости и к водопроводу. Если эжектор работает с насосной станцией, насос следует соединить с помощью штуцера, имеющего пять выходов, к гидроаккумулятору. К насосу подключают реле для регулировки давления, чтобы включать и отключать оборудование автоматически.

Перед тем, как включить насос, в специальное отверстие следует влить воду. Без воды оборудование может сломаться. При правильном монтаже насоса эжектор должен служить долго без поломок.

Более сложно устанавливать выносной тип эжектора. Первым делом ставят трубу для обеспечения обратного потока от бака с водой в эжектор. На узле всасывания ставят клапан обратного действия. За клапаном устанавливают фильтр сетчатого типа, защищающий от мусора. Кран для регулировки устанавливают на рециркуляционном патрубке сверху. Он регулирует объем воды, направляющийся к эжектору. Эта деталь не обязательна, но улучшает напор воды. Воды в водопроводе, идущему к дому, останется больше, если объем возвращаемой жидкости будет меньше. Так можно следить за силой напора воды в системе. При малом напоре закручивают кран регулировки на обратном трубопроводе, и наоборот.

Что такое эжектор для насосной станции и зачем он нужен

Автономное водоснабжение на загородных участках – это современный подход к обеспечению водой объектов, расположенных вдалеке от централизованных сетей. В основе водопроводной магистрали лежит насос. Применяют три его разновидности: глубинный, погружной и поверхностный. Чаще используют последний, потому что он удобен в эксплуатации. Но у такой насосной установки небольшая глубина водозабора. Чтобы увеличить эту техническую характеристику используют дополнительный элемент – эжектор. Он может быть вмонтирован в насосную станцию, а может быть отдельным узлом — выносным.

1. Как устроен эжектор
2. Встроенный или внешний
3. Особенности и правила подключения насосных станций

Как устроен эжектор

В основу принципа работы входит физический закон увеличения скорости водяного потока за счет самого потока. Этот закон носит имя его создателя – физика Бернулли. Состоит эжектор из четырех частей:

• всасывающий отсек, она же камера;
• смесительный отсек;
• сопло с уменьшенным диаметром;
• диффузор.

Перемещающаяся с большой скоростью внутри трубы вода создает вокруг себя вакуум. За счет этого водному потоку придается добавочная скорость. Чтобы создать разряжение, требуется высокая скорость воды. Она создается насосной станцией.

Эжектор подключается к насосу двумя трубами или патрубками. По первой трубе насос просто затягивает в себя воду. Затем по второй трубе он часть жидкости возвращает обратно в эжектор. Эта вода проходит под давлением через сопло с уменьшенным отверстием, где ее скорость повышается в несколько раз.

Принципы работы насосных станций с выносным эжектором и встроенным одинаковы. В первом случае сам прибор-ускоритель устанавливается внутрь скважины или колодца, утапливается в водную массу. Во втором он располагается внутри насосной станции и является ее неотъемлемой частью.

При этом в первом случае насос с эжектором соединяется двумя трубами, что увеличивает расход материалов, но не намного. Во втором от насосной станции в источник водозабора опускается лишь одна труба.

У эжектора есть еще один серьезный плюс. Он работает, как отдельный элемент. На протяжении незначительного времени он может самостоятельно качать воду. Это защищает насосные станции от сухого хода.

Чтобы регулировать объем потока рециркуляционной воды, а также ее скорость, на обратном трубном контуре устанавливают обычный кран. При частичном закрытии объем и скорость падают, уменьшается эффективность работы прибора и глубина водозабора.

Встроенный или внешний

Расположение устройства влияет на монтаж насоса и эффективность его работы.

С насосными станциями с встроенным эжектором проще. Их монтаж простой и экономичный. Сам прибор находится на поверхности, а значит, его проще контролировать, обслуживать и ремонтировать. Он занимает мало места, поэтому никому не мешает. Прибор установлен в корпусе станции, поэтому хорошо защищен от загрязнений. Нет необходимости дополнительно устанавливать фильтры, чтобы защитить его от песка, ила и мелких камешков.

Однако такое расположение не дает максимальных технических и эксплуатационных характеристик. Насосы с встроенным эжектором могут поднимать воду с глубины 10 м. Может и ниже, но тогда снижается напор и производительность станции.

Еще один минус – шум от работающей установки. К шуму насоса добавляются звуки перемещения воды внутри эжектора. Они не сильные, но человеческим ухом улавливаются хорошо. Поэтому при установке насосной станции со встроенным эжектором следует продумать систему шумоизоляции. К примеру, установить над оборудованием колпак, смонтировать его в хозяйственном помещении или в кессоне, но не внутри дома.

Выносные модели плане расхода материалов и монтажа сложнее. Но другие плюсы перекрывают незначительные недостатки.

• Насос может поднимать воду с глубины до 40 м.
• Шум от эжектора не слышен.

Если сравнивать две разновидности по эффективности работы, встроенный лучше. Если учитывать глубину водозабора, предпочтение надо отдать внешней модели. Так как вода, расположенная на большой глубине, чище, рекомендуется приобретать насосные станции со встроенными ускорителями.

Особенности и правила подключения насосных станций

Установка насосной станции с эжектором

Оборудование со встроенным эжектором подключаются к автономной водопроводной сети стандартно. К всасывающему патрубку подключают трубу, которую опускают в источник водоснабжения. К выходному патрубку — трубу, идущую в дом.

Монтаж насосной станции с выносным эжектором проводится по более сложной схеме. Всю сборку проводят на поверхности, а затем готовый узел с трубами опускают в скважину или колодец.

1. Всасывающее отверстие эжектора соединяют с небольшим патрубком, в который предварительно врезают обратный клапан, а внизу устанавливают сетчатый фильтр.
2. С противоположной стороны к выходному отверстию подключают трубу (шланг), по которому вода будет подниматься к насосной станции.
3. Ко второму отверстию (рециркуляционному) подключают еще одну трубу.
4. Эжектор с трубами опускают в гидротехническое сооружение.

Обе трубы подключают к насосному оборудованию. Первую к всасывающему патрубку, вторую к тройнику, который разделяет водяной поток на два контура: внутрь дома, вниз к эжектору. На последнем контуре около тройника обязательно устанавливают кран, с помощью которого можно будет регулировать скорость движения воды.

Регулировочный кран работает так: чем больше его закрыли, тем больше воды будет поступать в домашний водопровод. Если нагрузка на водопроводную сеть увеличилась, то можно открыть кран больше, перегоняя воду вниз к эжектору. На рынке появились эжекторы с автоматической системой регулировки. Используя их, можно отказаться от установки крана.

В процессе монтажа выносного эжектора главное не перепутать трубы, точнее, их подсоединение к насосной станции. Одну из них каким-то образом отмечают. К примеру, внешний конец, который будет подключаться к насосу, окрашивают или наматывают на него изоленту.

Появление эжектора решило многие проблемы. Нет необходимости приобретать дорогие глубинные насосы. Появилась возможность использовать поверхностные установки для водозабора из скважин. Но надо учитывать и тот факт, что насосные станции не являются оборудование самовсасывающим. Поэтому перед началом работы их надо заполнять водой через специальное отверстие в корпусе.

Для чего нужен эжектор в насосной станции и как он работает

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

Принцип работы

Эжектором называют устройство, в котором происходит соединение двух сред в смесительной камере, при этом одна из них движется с большой скоростью и подается через зауженное сопло, а вторая наполняет камеру естественным образом. Поток, выходящий из сопла с ускорением, передает свою кинетическую энергию перемещаемой среде, которая затем уносится от места всасывания. Также в зоне на выходе узкого участка сопла создается пониженное давление — это приводит к тому, что перемещаемая среда одновременно и подсасывается эжектором.

Перемещаемая и ускоряющая среда могут иметь разное физическое состояние, в струйных насосах через узкое сопло подается воздух или пар, которые нагревают водный поток и выталкивает его на большой скорости.

Рис. 2 Конструкция эжектора

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.

Читайте также: Сравнение плюсов и минусов колодцев и скважин.

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