Составной частью какого насоса является эжектор. Как эжектор улучшает работу насоса

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:

камера, в которую всасывается перекачиваемая среда;
смесительный узел;
диффузор;
сопло, поперечное сечение которого сужается.

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.

Насосы с выносным эжектором

В рубрике «Насосы» рассмотрим еще один вид насосов – это центробежные насосы с выносным эжектором. Применяется центробежные насосы с выносным эжектором , для подъема воды с глубины до 45 метров из скважин или глубоких колодцев. Используются для создания давления в небольших системах водоснабжения, а также для наполнения емкостей и резервуаров.Эффект подъема воды с такой глубины достигается за счет применения выносного эжектора. Эжектор опускается в скважину или колодец и соединяется с входными патрубками насоса при помощи двух труб.

Насосы с выносным эжектором используются для перекачки чистой воды. Абразивные или любые другие агрессивные жидкости могут повредить насос. Запрещается также использовать насос для перекачивания легко воспламеняющихся, горючих и взрывоопасных жидкостей.

Технические характеристики и материалы насосов

Рабочие характеристики:

Температура перекачиваемой жидкости не более 35° С

Температура окружающей среды не более 40° С

Максимальная глубина всасывания 45 м.

Уровень шума в непрерывном режиме работы не более 70 дБА

Насос предназначен для длительной работы

Двигатель:

2-х полюсный асинхронный электродвигатель, количество оборотов 2850 мин —1

Класс изоляции F

Класс защиты IP 44

Материалы:

Корпус насоса изготовлен из чугуна

Рабочее колесо изготовлено из пластика (норил)

Диффузор изготовлен из пластика (норил)

Корпус выносного эжектора изготовлен из чугуна

Трубка Вентури и сопло выносного эжектора изготовлены из пластика (норил)

Вал насоса изготовлен из нержавеющей стали

Торцевое уплотнение — графит/керамика

Принцип работы, монтаж и подключение центробежных насосов с выносным эжектором

Основное отличие насосов с выносным эжектором от само всасывающих и нормально всасывающих центробежных насосов состоит в том, что на всасывающей стороне насоса имеются два патрубка для подключения двух трубопроводов – подающего и возвратного. Подающий трубопровод диаметр его составляет 1 1/4″ осуществляет подвод воды к насосу. Возвратный трубопровод осуществляет рециркуляцию воды от насоса к выносному эжектору, его диаметр на один типоразмер меньше подающего и составляет 1″.

Выносные эжекторы изготавливаются двух типоразмеров для четырех и двух дюймовых скважин (рис. 1).

Выносной эжектор 4″ и 2″

Выносной 4″ эжектор состоит из трех частей: корпус (поз. 1), сопло (поз. 2) и трубка Вентури (поз. 3). Выносной 2″ эжектор состоит из тех же основных частей то и четырех дюймовый, плюс с ним в комплекте поставляется специальный переходник (поз. 5) для монтажа на скважину. При монтаже выносного эжектора в скважину необходимо устанавливать обратный клапан с сеточкой (поз. 4).

На (рис. 2) приведены схемы монтажа центробежных насосов с выносным эжектором для 4″ и 2″ скважин.

В четырех дюймовых скважинах применяется схема монтажа с двумя трубопроводами. Для двух дюймовых скважин используется немного другая схема монтажа. Эжектор монтируется на подающий трубопровод, а в качестве возвратного трубопровода используется обсадная труба. На всасывающем патрубке выносного эжектора необходимо всегда монтировать обратный клапан с сеточкой (поз. 1).

Принцип работы насосов с выносным эжектором состоит в следующем. Часть подводимой рабочим колесом воды к насосу направляется в напорный трубопровод (поз. 6), а остальная вода по возвратному трубопроводу (поз. 4) возвращается обратно к эжектору (поз. 2). За счет рециркуляции воды и наличия трубки Вентури в камере всасывания эжектора создается разряжение, необходимое для всасывания воды из скважины. Количество поступающей воды в эжектор определяется диаметром сопла. Поступающая вода смешивается с рециркулирующей водой и объем воды в подающем трубопроводе (поз. 3) увеличивается. Далее процесс повторяется.

При монтаже насосов необходимо соблюдать следующие требования:

Насос должен быть смонтирован в легкодоступном, сухом, защищенном от влаги и мороза месте с возможностью его проверки, обслуживания, ремонта и замены.
Насос монтируется на ровную, горизонтальную поверхность, превышающую его размеры.
Все подводимые к насосному оборудованию трубопроводы монтируются без напряжения.
Подающий и возвратный трубопроводы рекомендуется монтировать с внутренними диаметрами соответствующими всасывающим патрубкам насоса. Всасывающие трубопроводы монтируется без лишних изгибов, поворотов и как можно короче.
Необходимо подсоединить подающий трубопровод так, чтобы он поднимался по направлению к насосу, во избежание образования воздушных пробок. Угол наклона подающего трубопровода должен составлять 1-2° ниже уровня насоса.
Обеспечить абсолютную герметичность подающего и возвратного трубопровода от насоса к выносному эжектору для исключения подсоса воздуха и завоздушивания насоса.
На всасывающий патрубок эжектора обязательно необходимо установить с сеточкой. Всасывающий клапан должен быть опущен в жидкость не менее чем на 30 см., для исключения образования воронки во время работы насоса.
На напорном патрубке насоса необходимо смонтировать разъемное соединение как можно ближе к насосу, для удобства заполнения оборудования водой при первом запуске. Предусмотреть также на напорном патрубке запорную арматуру, для удобства демонтажа оборудования.

Для нормальной работы насоса с выносным эжектором необходимо, чтобы сам насос, подающий и возвратный трубопроводы, были постоянно заполнены перекачиваемой жидкостью. Запрещается включать оборудование в работу, без заполнения его жидкостью. Необходимо тщательно проверить на герметичность сам насос и трубопроводы, не герметичность соединений приводит к попаданию в систему воздуха, и как следствие к выходу оборудования из строя.

Для более эффективного использования такой схемы работы системы водоснабжения необходимо постоянное, избыточное давление чтобы создать рециркуляцию жидкости, поэтому в такие системы рекомендуется дополнительно монтировать и .

Электрическое подключение насосов с выносным эжектором

Электрическое подключение должно производиться квалифицированным электромонтёром и согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ). При выполнении электрических подключений необходимо обратить внимание на следующее:

Напряжение питающей сети должно соответствовать рабочему напряжению насоса, указанному на фирменной табличке.
Насос необходимо подключать к сети питания, используя розетку с заземляющим проводом запитанную через (УЗО) устройство защиты оборудования с номинальным током утечки 30 мА.
В насосах с однофазным двигателем встроенная тепловая защита, отключающая насос от сети питания при перегреве двигателя.
Для насосов с трехфазными двигателями необходимо дополнительно смонтировать с током защиты равным номинальному току двигателя.

Схемы электрического подключения приведены на (рис. 3)

Электрическое подключение насосов с выносным эжектором

Эксплуатация, обслуживание и ремонт насосов с выносным эжектором

При эксплуатации центробежные насосы с выносным эжектором не требуют специального технического обслуживания. Во время эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы насос не работал, без протока воды «сухой ход». В случае отсутствия воды необходимо немедленно отключить оборудование от сети питания или установить защиту от «сухого хода», во избежание выхода его из строя. Выяснить причину, по которой насос не работает, и устранить ее.

В условиях, когда оборудование может быть разморожено, его необходимо демонтировать слить всю жидкость, промыть чистой водой и поместить в сухое место. Перед повторным включением насоса необходимо проверить его работоспособность, для этого на короткое время 1-2 секунды нужно включить и выключить насос. После монтажа произвести наполнение его жидкостью и проверить герметичность.

В случае выхода оборудования из строя, производить ремонт насоса только в специализированных сервисных центрах. При выполнении ремонта оборудования необходимо использовать только оригинальные запасные части.

Подводя итог, можно сказать, что при правильной эксплуатации, насосы с выносным эжектором прослужат долго и надежно на протяжении всего срока использования.

Спасибо за внимание.

Насосные станции пользуются высоким спросом у населения при устройстве индивидуального водоснабжения благодаря своей универсальности и приемлемой стоимости, их единственным серьезным недостатком является небольшая глубина забора воды, не превышающая 9 метров. Для данной проблемы существует простое инженерное решение, основанное на физическом законе Бернулли — эжектор для насосной станции, с подобным приспособлением поверхностный электронасос способен всасывать воду из глубинных источников на расстоянии зеркала воды от поверхности земли в десятки метров.

Данное устройство при использовании с поверхностным насосом полезно в случаях, если уровень воды источника, с которым ранее работал поверхностный насос, по каким-либо причинам упал (заиливание колодца и скважины, интенсивный водозабор).

При этом следует понимать, что цена получения высокой глубины всасывания — низкий коэффициент полезного действия электронасоса, ведь часть поднятой воды отправляется обратно к всасывающему патрубку для увеличения кинетической энергии входного потока. Данный фактор сдерживает применение поверхностных эжекторных электронасосов для поднятия воды с больших глубин — для этих целей бурят скважины и используют погружные насосы, напор которых в бытовом исполнении может доходить до 200 м.

Рис. 1 Устройство и внешний вид эжектора для водяной станции

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

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

Рис. 2 Конструкция эжектора

Что такое эжектор и зачем он нужен

Конструкция эжектора не отличается высокой сложностью, его основными элементами являются:

Сопло . Представляет собой цилиндрический патрубок, имеющий на конце конусное сужение. Согласно закону Бернулли, при уменьшении сечения трубопровода давление в нем становится ниже, а скорость проходящего потока увеличивается. Таким образом, происходит движение транспортируемого потока с высоким давлением в область низкого (подсос) и одновременно выталкивание его струей воды, движущийся с большой скоростью (передача кинетической энергии).
Всасывающий патрубок . Через данный элемент эжектора в него поступает транспортируемая жидкость, обычно его диаметр превышает размеры входного патрубка сопла.
Камера смешения . В данном узле происходит столкновение двух потоков, при этом основному передается кинетическая энергия от вспомогательного.
Горловина . После смешивания двух потоков, жидкость поступает в суженую часть, где ее скорость увеличивается.
Диффузор . Элемент имеет конусообразное расширение на конце, в результате чего давление жидкости на выходе возрастает, а скорость потока снижается. Сечение диффузора рассчитано на подсоединение к нему напорного трубопровода стандартного диаметра.

Рис. 3 Центробежный насос – внутреннее устройство

Применение эжектора в бытовых насосных станциях оправдано лишь в исключительных случаях — при его использовании в зависимости от глубины погружения всасывающего патрубка КПД падает на 50 — 70%, что приводит к неоправданному перерасходу электроэнергии. Поэтому для забора воды с больших глубин все используют погружные электронасосы и бурят под них специальные скважины. Это эффективнее еще и потому, что КПД погружных насосов выше, чем поверхностных, которые тратят часть своей энергии на всасывание и подъем столба воды до рабочего колеса (соотношение 65% к 50%).

На рынке насосного оборудования все же встречаются поверхностные центробежные электронасосы со встроенными или выносными эжекторами, и чтобы ответить на вопрос, для чего нужен эжектор в насосной станции, следует рассмотреть варианты его использования:

Засушливое лето или долгое время погода без осадков. В этом случае статический уровень воды в колодце или скважине понижается, и при отметке более 9 м от поверхности обычный центробежный поверхностный насос не сможет ее поднять. В данной ситуации можно подсоединить выносной эжектор и пользоваться источником некоторое время с потерей производительности до подъема статического уровня.
Если происходит разовый интенсивный водозабор. Ситуация может возникнуть, если неглубокий источник имеет малый дебит (скорость пополнения), а необходимо поднять большой объем воды, к примеру, для бани, наполнения емкостей для полива и других хозяйственных нужд в частном доме, приводящий к падению уровня.
Эксплуатационное опускание зеркала воды в источнике. Любая скважина на песке имеет невысокий срок службы и со временем заиливается, такая же проблема возникает и у колодцев, поэтому статический уровень воды в них падает. Установка эжектора позволит поднимать воду из глубин более 9 метров до прочистки источника или решения проблем другими методами.

Рис. 4 Эжекторные насосные станции

Какие бывают насосные станции

Насосная станция представляет собой собранную в моноблок конструкцию, основной частью которой является центробежный электронасос, размещенный над баком гидроаккумулятора, ее обязательные элементы — реле давления и манометр, закрепленные на пятивходовом фитинге.

Принцип работы центробежного электронасоса состоит в подаче всасываемой жидкости в центр рабочего колеса с лопастями, которые при вращении благодаря центробежной силе выталкивают ее наружу через боковой выходной патрубок.

Стандартный центробежный насос имеет в центре гидравлического отсека входное отверстие и расположенное перпендикулярно его оси выходное в боковой части, но встречаются насосы с другой конструкцией.

Рис. 5 Встроенный эжектор — схема

Станции со встроенным эжектором

Насосные станции со встроенным эжектором имеют в своем составе центробежный электронасос, в гидравлической части которого размещен эжекторный узел. Принцип работы подобной системы довольно прост — всасываемая вода поступает на центробежное рабочее колесо, которое выбрасывает ее через боковой патрубок. Одновременно часть жидкости, которой вращение колеса придало кинетическую энергию, направляется по эжекторному каналу в форсунку и выталкивается из нее под давлением. Ускоренный за счет суженой части форсунки поток смешивается с транспортируемым, передавая ему свою энергию, и одновременно втягивая за счет пониженного давления на выходе. Таким образом, достигается существенное увеличение глубины погружения всасывающего патрубка, которая в некоторых моделях доходит до 50 метров.

Отличительной особенностью подобных насосов является входное отверстие, смещенное относительно центральной оси (в обычных центробежных электронасосах подобное расположение также не редкость), в составе насосных станций подобные агрегаты встречаются очень редко благодаря приведенным выше причинам (низкий КПД).

Рис. 6 Устройство электронасоса со встроенным эжектором

Станции с выносным эжектором

Насосная станция с выносным эжектором имеет существенное преимущество перед оборудованием со встроенным эжекторным узлом — она может работать в обычном режиме, поднимаем воду с глубины не более 9 метров, а при необходимости к ней всегда можно подключить приспособление для увеличения глубины всасывания.

Для этого в гидравлической части корпуса имеются два отверстия разных диаметров со стандартными размерами 1 1/2 и 1 дюйм, к большему подключают напорный трубопровод, а ко второму рециркуляционный, подающий воду на эжекторную форсунку. Сам эжекторный узел помещают в водозаборный источник вместе с трубопроводами. Так как без подачи жидкости в эжектор она не будет подниматься с большой глубины, перед началом работы всю систему заполняют водой.

По внешнему виду электронасосы с выносным эжектором отличаются от типовых моделей наличием двух расположенных рядом отверстий в гидравлическом отсеке корпуса. Насосная станция с внешним эжектором выпускается многими отечественными и зарубежными производителями, наибольшей известностью пользуется модель Marina от итальянской фирмы Speroni, также на рынке часто встречаются другие итальянцы: Aquatica, Quattro Elementi, отечественные Unipump.

Рис. 7 Станция с выносным эжектором и его подключение

Как сделать эжектор самостоятельно

Когда стандартная насосная станция при работе перестала всасывать воду из-за понижения зеркала воды, ее можно опустить, вырыв в земле яму нужной глубины — других способов увеличить глубину всасывания не существует. Изготавливать самодельный эжектор по любым чертежам, приобретать и устанавливать его бессмысленно — деталь невозможно подсоединить к корпусу, в котором имеется одно входное отверстие для напорного трубопровода вместо двух, необходимых для работы эжекторного узла.

Если была приобретена эжекторная насосная станция, а узел был утерян или сломан, можно сделать эжектор своими руками из деталей сантехнической арматуры и фитингов.

Подобная схема конструкции изображена на рис. 8, ее основными составными частями являются:

Тройник (1). Деталь служит для подсоединения входных патрубков для двух водных потоков и одновременно является камерой, в которой происходит их смешивание с передачей кинетической энергии транспортируемому. На выходе тройника, вместо диффузора, устанавливают переходную муфту для подсоединения напорного трубопровода.
Штуцер (2). Деталь заменяет форсунку в стандартной модели и предназначена для ускорения рециркуляционного водного потока. При ее монтаже выбирают длину штуцера таким образом, чтобы выходящий из него поток находился на центральной оси транспортируемого.
Углы (6, 7). Необходимы для подключения рециркуляционного трубопровода и размещения эжектора в вертикальном положении, угол 7 имеет малый внутренний диаметр в связи с тем, что обратный поток всегда подается в эжектор через трубопровод меньшего сечения, чем напорный.
Угол (5).Через эту деталь в эжектор поступает вода из источника, гайка на конце предназначена для крепления водяного фильтра.
Переходник (4). Деталь необходима для подключения напорного трубопровода, поступающего в насосную станцию.

Перед сборкой стачивают шестигранную часть штуцера до конусообразного состояния, укорачивают его до нужной длины или удлиняют обрезком хлорвиниловой трубки. После собирают всю конструкцию, вкручивая вначале штуцер, а затем остальные детали с уплотнением резьбовых соединений льном, сантехнической нитью, ФУМ лентой.

Рис. 8 Самодельный эжектор

Водяные насосные станции для индивидуального водоснабжения со встроенным или выносным эжектором для увеличения глубины всасывания, довольно редко используют в быту из-за очень низкого КПД порядка 15%. Приобретение подобных устройств целесообразно в случаях, когда уровень водного зеркала с большой вероятностью может временно опускаться ниже предельно-допустимой отметки в 9 м ввиду разных обстоятельств — больших объемов водозабора, засухи, частых заиливаний источника с понижением уровня воды.

Видео

Принцип работы эжектора

Эжекторная насосная станция Аврора, описание

Собственники приусадебных участков и загородных домов довольно часто сталкиваются с распространенной проблемой - глубоким залеганием грунтовых вод. Обыкновенное насосное оборудование, располагаемое на поверхности, не всегда способно поднять воду на поверхность, поэтому надо использовать эжекторные насосные станции. Эти устройства намного эффективнее и позволяют доставать воду с глубин не более 50 метров, а затем перекачивать ее для нужд пользователей.

Для того чтобы узнать все технические параметры, а также специфические нюансы правильного использования такого оборудования, вам достаточно внимательно прочитать эту статью, где имеются ответы практически на все возникающие при установке аналогичного оборудования вопросы.

Эжектор - это довольно небольшое по габаритам, но весьма эффективное устройство, имеющее простую конструкцию, поэтому некоторые пользователи изготавливают его самостоятельно. Особенно это эффективно, когда в хозяйстве уже имеется насосная станция с мощным насосом различного типа. С эжектором оборудование позволяет без особых усилий откачивать чистую воду с глубины от 25 до 40 метров и более.

Используя такое дополнительное оборудование, каждый пользователь экономит денежные средства, которые были бы истрачены на покупку дорогостоящего оборудования. Если же у вас еще нет аналогичной станции, а только вырыт колодец, то приобретайте сразу изделие, оборудованное эжектором.

Принцип работы

Конструкция эжектора состоит из таких элементов:

всасывающая камера;
узел, где происходит смешивание;
диффузор;
сопло в самой зауженной части.

Последняя деталь - это патрубок с сильно суженным концом, за счет этого жидкость получает дополнительное ускорение и выпускается из устройства с высокой скоростью.

По закону Бернулли такой поток оказывает небольшое давление на окружающую его среду, затем он попадает в смеситель, где создается значительное разряжение, за счет которого из камеры всасывания начинают поступать дополнительные объемы воды. Объединившись в единый поток, жидкость сквозь диффузор поступает далее в трубопровод.

В аналогичной конструкции передается кинетическая энергия двигающегося с огромной скоростью потока к средам, имеющим гораздо меньшую скорость, при этом происходит захват новых объемов жидкости и перенос их из скважины по трубопроводу к месту распределения водного потока по всему участку. Насосная станция с выносным эжектором оборудуется двумя трубами: для нагнетания и рециркуляции.

Аналогичная конструкция позволит пользователю тратить меньше энергии, а для регулирования объемов возвращающихся потоков необходимо установить вентиль в линию рециркуляции, который позволит настроить эффективность всей системы на нужный уровень. Избыток воды подается к потребителю для его нужд, количество поступающей влаги в единицу времени определяет производительность всей системы.

Используя меньшую мощность электрического двигателя для насоса, пользователь экономит энергоресурсы. Кроме этого, эжектор значительно облегчает первичный запуск всей системы, потому что при весьма небольшом объеме воды он создает в трубопроводе нужное разряжение и выполняет первый забор воды, исключая холостую работу всего оборудования.

Разновидности

Насосные станции, оборудованные такими оригинальными устройствами, выпускаются двух видов:

Эжектор находится внутри конструкции. Вся конструкция имеет весьма компактные размеры, разряжение создается искусственным путем, линия рециркуляции находится внутри изделия. Для эффективной работы требуется электрический двигатель большой мощности, чтобы насос работал на больших оборотах, создавая нужную силу всасывания.
Достоинства такой конструкции:
- изделие менее чувствительно к посторонним примесям, которые могут находиться в воде;
- при этом жидкость, поступающую для нужд пользователя, не нужно дополнительно фильтровать;
- станция обеспечивает нужную величину напора для всех хозяйственных нужд потребителя - можно поливать участок и использовать воду внутри дома одновременно.
Негативные качества:
- при работе оборудование создает шум;
- для установки надо оборудовать место со звукоизоляцией или выносить станцию дальше от дома.
Второй вариант не решает всех проблем, т. к. соседи будут жаловаться на шум, поэтому звукоизоляция нужна и в этом случае, плюс расходы на утепление - надо оборудовать стандартный кессон.
Эжектор располагается вне станции - для этого рядом устанавливается отдельная емкость, где будет создаваться необходимое для работы всей установки разряжение. Эжектор подключается к трубопроводу, идущему к глубинной скважине - имеются ограничения по диаметру фланца подсоединения.
- конструкция обеспечивает поднятие воды с глубины до 50 метров;
- значительно снижается звуковое воздействие;
- установку оборудования располагают в цокольном помещении строения;
- удаленность от скважины может быть до 40 м;
- вся конструкция располагается в одном месте, поэтому проводить профилактику и ремонт намного удобнее, такие условия увеличивают назначенный срок службы всех деталей.
- снижается производительность;
- имеются небольшие ограничения по выбору диаметра для общего трубопровода.

Подключение

В случае встроенного эжектора монтаж оборудования не отличается сложностью: достаточно присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу, проверить гидравлический аккумулятор и работу автоматики, на которую возложено автономное управление всей системой.

При эжекторе вне станции добавляются дополнительные этапы монтажа:

прокладываем рециркуляционную линию от напорной станции, а основную трубу подключаем от эжектора к патрубку всасывания насоса;
к всасыванию эжектора обязательно подключаем обратный клапан, чтобы жидкость не выливалась самотеком при остановке насоса, а также фильтрующий элемент, чтобы далее поступала только чистая вода.

Как уже говорилось ранее, в линию рециркуляции можно вставить вентиль для настройки, а некоторые конструкции уже имеют такое приспособление, о его размещении и способах регулировки указывается в инструкции по эксплуатации.

Рейтинг лучших моделей

Тип эжектора: погружной
Глубина всасывания: 30 м
Максимальный напор: 50 м
Производительность: 1752 л/час
Мощность электродвигателя: 770 Вт
Конструкция:
объем гидравлического бака - 20 л
диаметр отверстия выхода - 1¼ дюйма (31,8 мм)
температура воды - до 40 °C
защита от сухого хода
Масса: 17,2 кг
Разработка/Производитель: Россия/Китай

отличное приобретение для дачного участка или загородного дома
работает на 5 с плюсом, нормальная стоимость

пластиковая резьба в месте подсоединения

Модель разработана отечественными инженерами, но производится на заводах КНР, поэтому и некоторые недоработки: пластиковые резьбы на соединениях долго не проживут - надо сразу менять, а это дополнительные расходы.

Тип эжектора: чугунный с антикоррозийным покрытием
Глубина залегания воды: 27 м
Максимум напора: 47 м
Скорость всасывания: 3 600 л/час
Потребляемая мощность: 860 Вт
Конструкция:
объем гидравлического бака - 18 л
диаметр выхода - 25,4 мм (1 дюйм)
Размеры/Вес: 327х588х416 мм/20 кг
Страна производитель: Дания

компактные размеры, тихая работа
известная компания делает качественную технику

не выявлено

Эта модель разработана для частных строений, чтобы нормализовать давление внутри домашнего водопровода при частых перепадах, отлично справляется с перекачкой воды из глубоких колодцев.

SPERONI APM 150/25

Тип эжектора: погружной
Глубина всасывания: 40 м
Максимальный напор: 49м
Производительность: 1 500 л/час
Мощность электродвигателя: 1,5 кВт
Конструкция:
объем гидравлического бака - 25 л
центробежный насос
защита от перегревания и сухого хода
автоматика контроля над уровнем воды
Масса: 27 кг
Страна производитель: Speroni APM, Италия

качественная сборка, тихая, но весьма производительная работа
без напряжения выкачивает воду с глубинных скважин

не выявлено

Модель изготовлена из материалов высокого качества, имеется автоматическая защита двигателя от перегрузок и работы без воды, используется в бытовых и производственных системах водоснабжения.

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.