Самостоятельное изготовление эжектора: обзор процесса
Для изготовления эжектора своими силами нам понадобится комплект доступных деталей, в который войдут следующие фитинги и элементы сопряжения:
- Тройник – он послужит основой для конструируемого устройства.
- Штуцер – он будет использоваться как проводник потока с высоким давлением.
- Муфты и отводы – с помощью этих элементов мы проведем сборку эжектора и подключение полученного устройства в систему.
Причем самодельный эжектор для насосной станции собирается из вышеописанных деталей в следующем порядке:
- Берем тройник, торцы которого рассчитаны на резьбовой монтаж. Причем резьба на всех торцах внутренняя.
- В нижнюю часть тройника вкручиваем штуцер, выпускным патрубком вверх. То есть, основу штуцера нужно вкрутить в тройник, расположив выпускной патрубок (малого диаметра) внутри основы эжектора. Причем патрубок не должен торчать из противоположного торца тройника. И если он чрезмерно длинный, то его обтачивают. Соответственно короткий штуцер наращивают с помощью полимерной трубки. Расстояние от торца тройника до торца штуцера должно равняться 2-3 миллиметрам.
- К верхней части тройника (расположенной над штуцером) крепят переходник, один торец которого оформлен под наружную резьбу (его и вкручивают в основу будущего эжектора), а второй – оборудован как обжимной фитинг под металлопластиковую трубу, по которой будет транспортироваться (за пределы эжектора) вода из скважины.
- В нижнюю часть тройника, куда уже ввинчен штуцер, нужно вкрутить еще один фитинг – уголок (отвод), на который будет надета (и закреплена обжимной гайкой) труба линии рециркуляции. Поэтому перед монтажом нижняя (резьбовая) часть штуцера обтачивается, до трех-четырех ниток резьбы.
- В боковое ответвление вкручивают второй уголок, заканчивающийся цанговым зажимом для монтажа подводящего трубопровода, по которому идет вода от источника.
Эжектор подсоединён к полиэтиленовым трубам
Резьбовые соединения монтируют на ФУМ (полимерный уплотнитель). Если в качестве труб используется погонаж из полиэтилена, то вместо цанговых фитингов под металлопластик употребляют обжимные элементы, рассчитанные на эффект обратной усадки полиэтилена. При этом на уголках можно сэкономить – трубы из сшитого полиэтилена гнутся в любую сторону и под любым углом.
После сборки самодельного эжектора его нужно подключить к насосной станции. Причем, если указанное устройство будет подключено вне колодца – перед нами насосная станция с «внутренним» эжектором. Ну а если эжектор погрузится прямо в шахту, «нырнув» под воду, то перед нами насосная станция с внешним эжектором.
И в последнем случае к собранному прибору придется подключать сразу три трубы:
- Первую – к боковому торцу тройника. Она должна погрузиться почти до самого дна, а к ее торцу стоит прикрепить сетчатый фильтр в корпусе-стакане. По этой трубе течет поток с (пока еще) небольшим напором.
- Вторую – к нижнему торцу тройника. Ее подключат к напорной линии, выходящей из насосной станции. В итоге, в эжекторе появится поток, двигающийся с большой скоростью.
- Третью – к верхнему торцу. Ее выведут на поверхность, подключая к всасывающему патрубку насоса. По этой трубе потечет поток с увеличенным благодаря эжектору напором.
При этом первая труба уйдет под воду целиком, а вторая и третья будут выходить из воды на поверхность.
Принцип действия эжектора
Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, поверхностный насос справляется со своими задачами с трудом.
Разумеется, для очень глубоких скважин уместнее приобрести высокопроизводительный погружной насос. Но с помощью эжектора можно улучшить характеристики поверхностного насоса до приемлемого уровня и со значительно меньшими затратами.
Эжектор – устройство небольшое, но очень эффективное. Этот узел имеет относительно простую конструкцию, его можно даже изготовить самостоятельно из подручных материалов. Принцип работы основан на том, чтобы придать потоку воды дополнительное ускорение, что позволит увеличить количество воды, поступающей из источника за единицу времени.
Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил насосную станцию с поверхностным насосом. Эжектор позволит увеличить глубину забора воды до 20-40 метров.
Следует также отметить, что приобретение более мощного насосного оборудования приведет к заметному увеличению расхода электроэнергии. В этом смысле эжектор принесет заметную выгоду.
Эжектор для поверхностного насоса состоит из следующих элементов:
- всасывающая камера;
- смесительный узел;
- диффузор;
- зауженное сопло.
Работа устройства основана на принципе Бернулли. Он гласит, что если скорость движения потока увеличивается, вокруг него создается область с низким давлением. Таким образом достигается эффект разрежения. Вода поступает через сопло, диаметр которого меньше, чем размеры остальной конструкции.
Эта схема позволяет составить представление об устройстве и принципе работы эжектора для насосной станции. Ускоренный обратный поток создает область низкого давления и передает кинетическую энергию основному потоку воды
Небольшое сужение придает потоку воды заметное ускорение. Вода поступает в камеру смесителя, создавая внутри него область с пониженным давлением. Под влиянием этого процесса через всасывающую камеру в смеситель попадает поток воды, находящийся под более высоким давлением.
Вода в эжектор поступает не из скважины, а от насоса. Т.е. эжектор должен быть установлен таким образом, чтобы часть воды, поднятой с помощью насоса, возвращалась в эжектор через сопло. Кинетическая энергия этого ускоренного потока будет постоянно передаваться массе воды, которая всасывается из источника.
Чтобы создать область разреженного давления внутри эжектора используют специальный штуцер, диаметр которого меньше, чем параметры всасывающей трубы
Таким образом будет обеспечено постоянное ускорение движения потока. Насосному оборудованию понадобится меньше энергии для транспортировки воды на поверхность. В результате его эффективность возрастет, как и глубина, с которой можно забирать воду.
Часть воды, добытой таким образом, по рециркуляционной трубе снова направляется в эжектор, а остальная – поступает в водопроводную систему дома. Наличие эжектора имеет еще один “плюс”. Он всасывает воду самостоятельно, что дополнительно страхует насос от работы вхолостую, т.е. от опасной для всех поверхностных насосов ситуации “сухого хода”.
На схеме изображено устройство внешнего эжектора: 1- тройник; 2 — штуцер; 3 — переходник для водопроводной трубы; 4, 5, 6 — уголки
Чтобы регулировать работу эжектора, используют обычный кран. Его устанавливают на трубе рециркуляции, по которой вода из насоса направляется на сопло эжектора. С помощью крана количество воды, поступающей на эжектор, можно уменьшить или увеличить, тем самым снизив или повысив скорость обратного потока.
Правила эксплуатации
Эксплуатировать эжекторные станции важно, придерживаюсь таких правил:
ежемесячно и после длительных простоев системы проверяется воздушное давление в гидроаккумуляторе;
фильтр, выполняющий грубую очистку, который монтирован на всасывающем трубопроводе, время от времени проверяется и очищается
Если не очищать этот фильтр, то вода пойдет рывками, уменьшится производительность системы, а если фильтр забьется полностью, то насосная станция начнет работать на сухую, из-за чего она сломается;
важно чтобы насосная станция располагалась в теплом и сухом помещении;
всю трубопроводную систему на зиму надежно защищают от промерзания. Труба, расположенная в земле, должна находиться ниже, чем точка промерзания
Если нет возможности углубить ее настолько, то трубопровод обогревается специальным электрическим кабелем;
когда система не используется весь зимний период, то вода из нее полностью сливается до первого заморозка.
Итак, эжектором называют довольно эффективное приспособление, которое увеличивает напор воды, позволяет получать экономию электроэнергии, потребляемую системой подачи, увеличивает предельно допустимую глубину, доступную дня забора жидкости.
Эжектор имеет простую конструкцию, его легко и быстро можно изготовить своими руками.
Водоснабжение
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.
Внешний эжектор, подготовленный для погружения в скважину
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.
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
Принцип действия эжектора
Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, поверхностный насос справляется со своими задачами с трудом.
Разумеется, для очень глубоких скважин уместнее приобрести высокопроизводительный погружной насос. Но с помощью эжектора можно улучшить характеристики поверхностного насоса до приемлемого уровня и со значительно меньшими затратами.
Эжектор — устройство небольшое, но очень эффективное. Этот узел имеет относительно простую конструкцию, его можно даже изготовить самостоятельно из подручных материалов. Принцип работы основан на том, чтобы придать потоку воды дополнительное ускорение, что позволит увеличить количество воды, поступающей из источника за единицу времени.
Галерея изображений
Фото из
Эжектор — устройство, требующееся для подъема воды поверхностным насосом с глубины более 7 м. Их используют для формирования напора в всасывающей магистрали
Эжекторы подразделяются на встроенные и выносные разновидности. Для подъема воды с глубин в среднем от 10 до 25 м применяются выносные устройства
К эжекторному устройству подключаются две разные по диаметру трубы, за счет разницы давления в смежных трубах создается напор
Эжекторы в заводском исполнении поставляются к насосным станциям и насосам-автоматам
Устройства применяются в схемах ландшафтного оформления, требующих подачи воды под давлением для систем дождевания, фонтанов и подобных конструкций
Для установки эжектора у насосного агрегата должно быть два входящих отверстия
Воспользовавшись схемами и размерами эжекторов заводского изготовления, можно собственноручно сделать полезное в откачке устройство
На всасывающее отверстие самодельного эжектора устанавливается обратный клапан с сетчатым фильтром, обеспечивающим нормальную циркуляцию в процессе откачки
Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил насосную станцию с поверхностным насосом. Эжектор позволит увеличить глубину забора воды до 20-40 метров. Следует также отметить, что приобретение более мощного насосного оборудования приведет к заметному увеличению расхода электроэнергии. В этом смысле эжектор принесет заметную выгоду.
Эжектор для поверхностного насоса состоит из следующих элементов:
- всасывающая камера;
- смесительный узел;
- диффузор;
- зауженное сопло.
Работа устройства основана на принципе Бернулли. Он гласит, что если скорость движения потока увеличивается, вокруг него создается область с низким давлением. Таким образом достигается эффект разрежения. Вода поступает через сопло, диаметр которого меньше, чем размеры остальной конструкции.
Эта схема позволяет составить представление об устройстве и принципе работы эжектора для насосной станции. Ускоренный обратный поток создает область низкого давления и передает кинетическую энергию основному потоку воды
Небольшое сужение придает потоку воды заметное ускорение. Вода поступает в камеру смесителя, создавая внутри него область с пониженным давлением. Под влиянием этого процесса через всасывающую камеру в смеситель попадает поток воды, находящийся под более высоким давлением.
Вода в эжектор поступает не из скважины, а от насоса. Т.е. эжектор должен быть установлен таким образом, чтобы часть воды, поднятой с помощью насоса, возвращалась в эжектор через сопло. Кинетическая энергия этого ускоренного потока будет постоянно передаваться массе воды, которая всасывается из источника.
Чтобы создать область разреженного давления внутри эжектора используют специальный штуцер, диаметр которого меньше, чем параметры всасывающей трубы
Таким образом будет обеспечено постоянное ускорение движения потока. Насосному оборудованию понадобится меньше энергии для транспортировки воды на поверхность. В результате его эффективность возрастет, как и глубина, с которой можно забирать воду.
Часть воды, добытой таким образом, по рециркуляционной трубе снова направляется в эжектор, а остальная — поступает в водопроводную систему дома. Наличие эжектора имеет еще один “плюс”. Он всасывает воду самостоятельно, что дополнительно страхует насос от работы вхолостую, т.е. от опасной для всех поверхностных насосов ситуации “сухого хода”.
На схеме изображено устройство внешнего эжектора: 1- тройник; 2 — штуцер; 3 — переходник для водопроводной трубы; 4, 5, 6 — уголки
Чтобы регулировать работу эжектора, используют обычный кран. Его устанавливают на трубе рециркуляции, по которой вода из насоса направляется на сопло эжектора. С помощью крана количество воды, поступающей на эжектор, можно уменьшить или увеличить, тем самым снизив или повысив скорость обратного потока.
Использование самодельного внешнего варианта
Проблему отсутствия эжектора можно решить заменой имеющегося насоса на другой, со встроенным эжектором, что повлечет дополнительные затраты средств и времени. Более экономичным вариантом будет изготовление несложного по конструкции устройства внешнего типа своими руками и установка его в существующую схему водоснабжения.
Собственноручная сборка эжектора
Для изготовления простейшего эжекторного устройства понадобятся всегда имеющиеся под рукой или в продаже сантехнические фитинги — тройник с внутренней резьбой, муфты и отводы.
Основным элементом служит неравнопроходной тройник, в нижнюю часть которого вставляется штуцер с наружной резьбой. При установке штуцера необходимо обеспечить, чтобы он не доходил до верхнего края тройника на 2-3 мм. Для этого при необходимости он дорабатывается подпиливанием или наращиванием полиэтиленовой трубкой. Штуцер будет играть роль сопла, поэтому от точности его установки зависят разрежение в корпусе тройника и напор воды на выходе.
К верхней части тройника через переходник подсоединяется полиэтиленовая труба для подачи воды в систему. На резьбе нижней части, кроме штуцера, устанавливается отвод для подачи рециркуляционной воды от насоса. Для забора воды из скважины или колодца используется боковой патрубок тройника с присоединенной через отвод полиэтиленовой трубкой. Его диаметр должен быть меньше, чем по основному проходу фитинга.
Что касается размеров, то для изготовления эжектора, обеспечивающего водоснабжение небольшого дома или дачи, достаточным будет использование тройника на ¾» с боковым штуцером на ¾» и внутреннего штуцера с диаметром 12 мм.
Порядок подключения труб
Для подключения к смежным элементам системы можно использовать полиэтиленовые или металлопластиковые трубы. Подсоединенная к боковому патрубку труба с установленными и фильтром должна иметь достаточную для погружения в скважину длину, ее крепят в первую очередь.
К нижнему концу устройства с зауженным штуцером присоединяют трубопровод рециркуляции, соединенный с емкостью для воды и необходимый для создания обратного потока.
Верхняя часть эжектора подключается через трубопровод к , на этом сборка самодельной эжекторной установки завершена.
Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация
Для первичного запуска системы со смонтированным эжектором ее элементы, включая все подсоединенные трубопроводы, должны быть развоздушены и заполнены водой. У насоса для его заполнения имеется специальный штуцер. Стартовый запуск насоса выполняют при закрытом вентиле на его напоре для развоздушивания и полного заполнения трубопроводов, время работы не должно превышать 10-20 секунд. Открытием крана стравливают воздух из системы, при необходимости выполняют несколько циклов операции до заполнения гидроаккумулятора и автоматического отключения насоса.
Затем гидроаккумулятор через расходные краны системы полностью сливается, а насос при пустой гидроемкости должен перейти в автоматический режим работы и включиться для ее заполнения. Если этого не происходит, то при соединении труб или заполнении были допущены ошибки — негерметичность соединения привела к подсосу воздуха или засорился обратный клапан на заборе воды. В этом случае необходимо повторить все перечисленные операции и выполнить повторный запуск системы.
Как действует эжектор
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.
2.Смесители.
3.Диффузор.
4.Узкое сопло.
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.
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.
Виды и типовые разновидности эжекторного насоса
- паровой — вакуумный насосный аппарат, который выкачивает газ из закрытого помещения и поддерживает разрежение. Такое устройство используют в технических приспособлениях, обеспечивающих водоснабжение потребителей;
- пароструйный — воздушный эжектор, который использует паровую энергию струи при выкачивании воды, паров или газа из закрытого помещения. Это устройство использовали на речных и морских судах при выкачивании воды.
Эжекционный насос считается устройством, которое увеличивает напор воды в трубе. В этом случае происходит эжекция — использование энергии быстрого потока воды, который течёт по специальному ответвлению.
Настройка такого оборудования происходит таким образом:
- сначала трубу, по которой течёт вода, соединяют с левым камерным патрубком смесителя, имеющей Т-образный вид;
- затем, к камерному патрубку, расположенному снизу, присоединяют трубку, по которой происходит движение высокоскоростного потока. В этом случае трубка и патрубок должны быть тоньше трубы, по которой течёт вода;
- далее, правый патрубок используют в качестве диффузора, в котором происходит смешение 2 потоков воды — подающего жидкость и скоростного.
После смешения обоих потоков в камере образуется разрежение, которое ускоряет движение воды в левой трубе, подающей воду.
Эффективная работа станции зависит от всех элементов конструкции, но транспортировка воды полностью зависит от эжектора
Такая камера по сути тоже считается эжекторным насосом. Её устанавливают или в 1-м корпусе насосной станции, или отдельно.
В итоге такая установка расширяет ассортимент эжекционных насосов и делит их на встроенные и внешние.
При этом энергетическая эффективность насосной станции зависит от того, какой эжектор на ней установлен.
Если она оснащена выносным, а не встроенным эжекторным насосом, то её КПД равен 30%. В таком случае на станции устанавливают вакуумный эжектор.
В то же время встроенная насосная станция производит много шума, а внешний эжектор работает тихо.
Все преимущества и недостатки напрямую влияют на выбор места установки эжектора.
Внешние эжекторные насосные станции устанавливают на скважине, расположенной на большой глубине. Их подключают к мотору с большой мощностью, который установлен внутри помещения.
Внутренние насосные станции подключают к менее мощным моторам, которые установлены снаружи дома – где имеется неглубокий колодец (скважина).
