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

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

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

Особенности устройства

Устройство эжектора очень простое, его даже можно собрать вручную из обычных материалов. Конструкция устройства состоит из таких частей, как:

• Диффузор;
• Узел для смещения;
• Камера, всасывающая воду;
• Сопло, зауженное книзу.

Работа устройства основана на законе Бернулли. При увеличении скорости движения определенного потока, вокруг него создается поле с низким уровнем давления. В связи с этим создается эффект разряжения. Жидкость, проходя через сопло, зауженное книзу согласно его конструкции, постепенно увеличивает скорость. После чего жидкость, попадая в смеситель, создает в нем низкое давление. Таким образом, давление жидкости, которая попадает в смеситель через всасывающую воду камеру, значительно повышается.

Стоит также отметить, что для правильной работы эжектора он должен быть установлен на насос так, чтобы некоторая часть жидкости, которая поднимается с помощью насоса, оставалась внутри устройства, а, точнее, сопла, создавая необходимое давление постоянно . Именно благодаря такому принципу работы удается поддерживать постоянный ускоренный поток. Использование подобного устройства позволяет значительно сэкономить электроэнергию.

Основные виды эжекторов

В зависимости от установки, эжекторы могут быть разными. Их принято делить на два основных вида: встроенные и выносные. Разница между этими видами небольшая, то есть они отличаются только местом установки, однако, и это небольшое отличие может отразиться на работе насосной станции. И тот и другой вид обладает своими достоинствами и недостатками .

Встроенный, как можно догадаться из названия, монтируется прямо в корпус насоса, являясь ее составной частью.

Встроенная модель

Встроенный эжектор имеет свои достоинства:

1. Достаточно только смонтировать сам насос, не устанавливая дополнительного оборудования, при этом экономится место в скважине.
2. Располагается внутри, то есть он защищен от попадания грязи внутрь устройства, а это, в свою очередь, позволяет сэкономить средства на приобретении дополнительных фильтров.

Из недостатков можно отметить лишь небольшую эффективность на больших глубинах, превышающих 10 метров. Однако, основное предназначение встроенных моделей заключается в использовании их для закачки воды именно с небольших глубин. И еще один нюанс в защиту встроенных устройств: они обеспечивают мощный и бесперебойный напор воды . Поэтому они часто применяются для полива и других хозяйственных нужд.

Еще одним незначительным недостатком может быть высокий уровень шума насоса, усиливающегося из-за шума водяного потока. Такие насосы принято устанавливать вне жилого здания.

Выносной прибор

Выносной, или внешний, прибор монтируется на насосную станцию на глубине не менее 20 метров. А по мнению некоторых специалистов, и вовсе необходимо устанавливать прибор на расстоянии полуметра от насоса. То есть его можно поместить прямо в скважине или подвести к источнику воды. Таким образом, шум от работы не будет проблемой для жильцов. Однако, и тут есть свои нюансы. Например, для подключения насоса к источнику необходима труба для того, чтобы вода могла возвращаться к устройству. Длина трубы должна соответствовать глубине скважины. Помимо трубы для рециркуляции, необходим и бак, с которого будет производиться забор воды.

Паровые, пароструйные и газовые

Паровые эжекторы предназначены для откачки газа из замкнутых пространств и для поддержания воздуха в разреженном состоянии.

Пароструйные устройства в отличие от паровых используют энергию паровой струи. Принцип работы основан на том, что поток пара, выходящего из сопла, выносит с собой на высокой скорости поток, проходящий по кольцевому каналу вокруг сопла. Подобная станция применяется для откачки воды из судов.

Эжектор воздушный или газовый применяется в газовой промышленности. Во время работы устройства газовая среда с низким давлением сжимается, сжатие достигается за счет газовых паров с высоким напором.

Вакуумные приспособления

Работа вакуумных эжекторов основана на эффекте Вентури. Они бывают много- и одноступенчатыми. Сжатый воздух попадает в устройство и проходит через сопло, а это приводит к увеличению динамического и к снижению статического давления, то есть создаётся вакуум. Таким образом, сжатый воздух, поступающий в эжектор , смешивается с откачиваемым воздухом и выходит наружу через глушитель.

В многоступенчатых эжекторах в отличие от первого вида вакуум создается не в одном, а в нескольких соплах, которые располагаются в одном ряду. Таким образом, сжатый воздух проходит через сопла и выходит из глушителя. Преимущество второго вида заключается в том, что при использовании одинакового объема воздуха обеспечивается большая производительность, чем в одноступенчатых.

Отличие от инжектора

Оба эти устройства относятся к струйным, то есть для отсасывания жидких и газовых веществ.

Эжектор - это устройство, в котором от рабочей среды с большой скоростью передается кинетическая энергия к нерабочей, то есть пассивной среде, посредством их смещения.

Инжектор - устройство , в котором происходит сжатие газов и жидкостей.

Главное отличие этих устройств заключается в способе передачи энергии к пассивной среде. Например, в инжекторе подача происходит за счет давления, а в эжекторе подача происходит за счет создания эффекта самовсасывания.

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

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

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

Эжектор для насосной станции

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

Станция водоснабжения с эжектором

Устройство. Принцип действия

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

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

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

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

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

Насосная станция с выносным эжектором

Изготовление

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

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

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

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

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

Станции с встроенным эжектором – как применяют

Используется станция для того чтобы увеличить напор, что также исключит и возможность преждевременного выхода из строя агрегата, который обеспечивает подачу, так как возможно появление холостого хода. Наличие такого элемента в системе исключит его, почему он рекомендован к обязательной интеграции в систему, вне зависимости от возможной глубины источника.

Своевременное оснащение эжектором станция избавит вас от дополнительных расходов и возможных нервозов при возможном выходе из строя более дорогостоящего оборудования системы, которое он попросту предотвратит, обеспечивая полноценную и бесперебойную функциональность длительное время.

Практика показывает, что далеко не у каждого собственника загородного дома или дачи есть возможность подключения к центральному водоснабжению. В подобных ситуациях на помощь приходят подземные источники живительной влаги, отыскать которые не составляет труда. Однако, найдя грунтовые воды, нередко можно столкнуться с такой проблемой, как значительная глубина их залегания – от 7 до 10 метров.

Эжектор помогает облегчить подъем живительной влаги на поверхность

В таких случаях и используется эжектор для насосной станции – приспособление, способное облегчить подъем воды на поверхность. Благодаря ему, приобретать дорогостоящее и громоздкое оборудование, обладающее повышенной мощностью, не нужно. По этой причине, применение эжектора в системах автономного водоснабжения, предусматривающих добычу живительной влаги со средних и больших глубин, можно считать всецело оправданным шагом.

Устройство и принцип работы

С точки зрения конструкции, эжектор нельзя назвать сложным устройством. В нем четыре основных составных элемента, а именно:

• сопло;
• камера для всасывания;
• диффузор;
• смеситель.

При этом, с инжектором рассматриваемое нами приспособление путать не следует, так как направление движения масс в них является противоположным. Первый осуществляет впрыскивание жидкости, а вот эжектор – наоборот, выводит ее наружу. Что же касается того, как функционирует устройство, описываемое в данном материале, то вкратце принцип его работы следующий:

• благодаря сужению одного из концов сопла, жидкость выходит из него на огромной скорости;
• водная струя попадает в смеситель, создавая разрежение, в результате которого туда же из всасывающей камеры начинает поступать живительная влага;
• сформированный поток жидкости, проходя через диффузор, попадает в трубопроводную систему.

С точки зрения физики, эжектор обеспечивает передачу кинетической энергии от одной среды к другой – имеющими соответственно большую и меньшую скорость.

Также стоит добавить, что функционирование насосной станции с эжектором предусматривает возвращение части поднимаемой воды назад, именуемое процессом рециркуляции. Это обеспечивает добавочное разрежение, способствующее снижению затрат энергии на выкачивание влаги с больших глубин. Данное обстоятельство позволяет добиться высокой продуктивности системы водоснабжения без приобретения более мощного насосного двигателя. Кроме того, эжекторная установка облегчает запуск системы, повышая степень ее эффективности.

Типовые разновидности

Теперь стоит рассказать о видах рассматриваемых нами приспособлений для насосов. Таковых два – встроенный и выносной, каждый из которых по-своему примечателен. Первый устанавливается непосредственно в насос, то есть является компонентом его конструкции. Второй же подсоединяется к системе снаружи – в качестве отдельного, пусть и небольшого узла. Среди значимых особенностей насосной станции со встроенным эжектором выделяются:

• меньшие размеры установки;
• минимальная восприимчивость к засорению;
• эффективная работа на небольших глубинах (до 7-9 метров);
• высокий уровень шумности.

Если же перечислить примечательные моменты, свойственные насосным станциям с выносным эжектором, то можно составить следующий их перечень:

Схема насосной станции с выносным эжектором

• наличие бака для поступающей живительной влаги, устанавливаемого отдельно от насоса;
• подсоединение эжектора к погружаемому участку трубопровода;
• необходимость установки двух труб в шахте скважины, что следует учитывать в процессе разработки проекта;
• меньший уровень шума;
• возможность эксплуатации на удалении 30 +/- 10 метров от скважины без ухудшения показателей эффективности.

Посредством применения выносного эжектора можно добывать воду с глубин до полусотни метров, чего достаточно в подавляющем большинстве случаев.

Подключение и правила эксплуатации

Если требуется установить систему, в состав которой входит внутренний эжектор, то данное мероприятие тождественно монтажу обычного насоса. Что же касается станций, оснащаемых внутренним эжектором, то для их установки требуется выполнить следующие действия:

• монтаж дополнительной трубы, нужной для обеспечения процесса рециркуляции;
• установка патрубка, оборудованного обратным клапаном;
• подсоединение фильтра грубой очистки.

Помимо этого, опционально в линию рециркуляции можно вмонтировать регулировочный вентиль (если его наличие не предусмотрено изначально, но является желательным для потребителя).

Говоря о правилах установки и эксплуатации рассматриваемого нами оборудования, соблюдение которых позволяет продлить сроки его безаварийной работы. Вот они:

• определение корректного соотношения мощности насоса и глубины скважины или колодца, на основании которого можно делать выбор подходящего типа эжектора;
• для выкачивания живительной влаги с глубин более 15 метров рекомендуется устанавливать эжектор внутри скважины, погружая его в воду;
• при использовании поверхностного насоса следует уделять отдельное внимание расположению внешнего эжектора, трубы от которого, идущие вверх, должны размещаться перпендикулярно поверхности;
• оптимальная глубина, для которой подходит оборудование со встроенным эжектором, не должна превышать 10 метров; регулярный мониторинг давления в водопроводе является обязательным условием.

И еще один важный момент: опыт показывает, что максимальной продуктивностью в состоянии «похвастать» оснащенные эжектором системы, поднимающие воду с глубин до 20 метров. Разумеется, добывать живительную влагу подобным образом можно и из гораздо более труднодоступных источников, однако КПД используемого оборудования в таких случаях снижается.

Самостоятельное изготовление эжектора

Остается добавить, что каждый, кто желает сэкономить финансовые средства на приобретении данного примечательного устройства, может сделать его собственными силами. Для решения поставленной выше задачи потребуются следующие составные элементы:

• металлический тройник, выполняющий функцию основной детали;
• штуцер, играющий роль проводника живительной влаги, идущей под высоким давлением;
• муфты и отводы, нужные для осуществления монтажа эжектора и его подключения.

Подготовьте ленту ФУМ (фторопластовый материал, необходимый для уплотнения соединений) и инструменты – тиски, ключи и шлифовальную машину. Касаемо порядка выполнения работ, которые предусматривает изготовление эжектора своими руками, то он состоит из следующих шагов:

• штуцер вкручивается в тройник (если есть выступы – их срезают, а при нехватке длины ее необходимо нарастить трубкой из полимера);
• к верхнему краю тройника подсоединяется переходник, имеющий наружную резьбу;
• к нижней части тройника крепится отвод, используемый для дальнейшего соединения с трубой рециркуляции;
• сбоку, к соответствующему отверстию тройника, прикручивается уголок для последующего подсоединения подающей трубы;
• подключение собранного устройства в подходящем месте.

Кроме того, монтаж эжектора для насосной станции своими руками может включать в себя и другие мероприятия. Это подключение трех труб – до дна, обеспечивающей скоростной поток и выводящей – в случае, если практикуется погружение в воду. Потребуются и иные действия, определяемые особенностями объекта и пожеланиями его собственника, но в отличие от перечисленных выше, относить их к основным не следует.

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