Эжектор для насоса — что это такое, принцип действия, как сделать своими руками?

Вариантом подачи воды в загородный дом является обустройство автономной системы водоснабжения. Для этого на территории участка необходимо наличие колодца или скважины, оснащенной насосной станцией. Однако нередко бывает так, что водоносный слой залегает достаточно глубоко. В таких случаях вместо обычного оборудования используется эжекционный насос, способный обеспечить достаточный напор в системе.

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

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

Использование эжектора в откачке с глубины свыше 7 м

Насос-автомат с конструктивно встроенным эжектором

Конструкция устройства для повышения напора

Модель насоса-автомата с выносным эжектором

Применение в системе автоматического полива

Вариант подключения эжектора к поверхностному насосу

Самодельные модели эжекторов для оснащения насоса

Обратный клапан на всасывающем отверстие

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.

Разновидности эжекторов

Определившись с тем, что такое эжектор, необходимо разобраться с его разновидностями. Для оснащения насосных станций обычно используются два типа устройств. Первый вариант предусматривает включение прибора в состав конструкции перекачивающего приспособления. Во втором случае речь идет об отдельном размещении. Каждое из этих решений имеет свои достоинства и недостатки, которые необходимо учесть при организации системы.

Встроенные модели

В данном варианте эжектор устанавливается под корпус насоса или рядом с ним. Это позволяет не искать для него дополнительное место. Все, что потребуется – реализовать обычную процедуру монтажа насосной станции. Закрытый корпус обеспечивает для эжектора надежную защиту от грязи и пыли.

Обратите внимание! Процесс создания разреженной атмосферы и обратного забора жидкости осуществляется в самом насосе. Это освобождает от нужды в применении дополнительных фильтров. Подобный подход делает оборудование очень компактным.

Такая насосная станция с эжектором может осуществлять забор воды с глубины до 8 метров. Она способна обслуживать территорию дачных хозяйств, где нужда в поливе ощущается особенно остро. К слабым сторонам эжекторов внутренней установки обычно относят наличие шума в работе. По этой причине их стараются монтировать подальше от жилых помещений (чаще всего для этого выделяют отдельную комнату). Электромотор станции должен иметь достаточную мощность для создания рециркуляции.

Выносные модели

Внешняя установка эжектора предусматривает использование дополнительного бака для закачки воды. Он создает необходимый рабочий напор и дополнительную разницу давлений, что снижает нагрузку на оборудование. Коммутация эжектора в такой схеме осуществляется к погруженному участку трубопровода. Для этого потребуется прокладка дополнительной трубы, из-за чего скважину приходится делать шире. В результате подобного конструктивного решения КПД системы уменьшается почти на 35%.

С другой стороны, это предоставляет возможность обслуживать скважины глубиной до 50 метров, заметно снизив уровень шума при работе станции. Местом ее размещения нередко выступает сам дом (его подвал). Дистанция до места забора воды может быть до 40 метров, на эффективность работы оборудования это не влияет. Подобные достоинства делают эжекционный насос внешнего типа особенно популярным. Для размещения всего оборудования используется одно подготовленное место, что позволяет увеличить продолжительность его службы и обеспечить простоту технического обслуживания и настройки системы.

Особенности монтажа устройства

Как уже упоминалось, установка эжектора, встроенного в насос особых проблем не доставляет, поскольку устройство уже находится в корпусе прибора. Поверхностный насос просто подключают к водоподающему шлангу с одной стороны, а также к системе водопровода — с другой стороны.

Если же он используется в составе насосной станции, то насос соединяют с гидроаккумулятором посредством специального штуцера на пять выходов. Кроме того, насос необходимо будет подключить к контактам реле давления, чтобы обеспечить его автоматическое включение и отключение.

На этой схеме наглядно изображен порядок подключения выносного эжектора к насосной станции с указанием мест монтажа всех необходимых узловl

Перед включением поверхностного насоса его обязательно следует залить водой через предусмотренное для этого заливочное отверстие. Нельзя включать такое оборудование без воды, оно может сгореть. Если монтаж насоса выполнен правильно, эжектор будет работать без перебоев.

Но установка выносного эжектора производится по более сложной схеме. Для начала необходимо будет установить трубу, которая обеспечит обратный поток воды от накопителя к эжектору. На всасывающий отдел эжектора устанавливают обратный клапан. За ним следует поставить сетчатый фильтр, который защитит устройство от засорения.

Сверху на трубе рециркуляции необходимо установить регулировочный кран, чтобы регулировать количество воды, которая направляется к эжектору. Этот узел не является обязательным, но может существенно улучшить ситуацию с напором воды в доме.

Чем меньше воды будет возвращаться к эжектору, тем больше ее останется для водопроводной системы дома.

Сборка эжектора перед эксплуатацией производится по стандартной схеме. Снизу к корпусу эжектора подсоединяется сетчатый фильтр, сверху — через сопло трубка Вентури, выполненная в виде пластикового раструба (+)

Таким образом можно влиять на напор воды в водопроводе. При его недостатке следует немного закрутить регулировочный кран на обратной магистрали.

Если же напор слишком большой и создает ненужную нагрузку на водопроводную систему, имеет смысл направить к эжектору большее количество воды, чтобы повысить эффективность работы насосного оборудования.

Некоторые промышленные модели эжекторов уже снабжены системой такой регулировки. В инструкции, которая прилагается к прибору, обычно подробно описан порядок настройки работы эжектора.

Самостоятельное изготовление эжектора

Для того чтобы сделать воздушный эжектор своими руками, необходимо приобрести следующий комплект деталей, состоящих из фитингов и элементов сопряжения:

1. тройник – основа конструируемого воздушного эжектора;
2. штуцер – проводник большого напора воды в устройстве;
3. муфты и отводы – эти элементы используют при самостоятельной сборке эжекторного аппарата.

Схема подключения эжектора в линию работы насосной станции

Для того чтобы собрать из деталей эжектор для насосной станции своими руками, необходимо выполнить следующие действия:

• сначала, следует взять тройник, торцы которого используются при резьбовом монтаже. В таком случае резьба на его торцах должна быть внутренней;
• далее, на нижнюю часть тройника следует установить штуцер. В таком случае штуцер следует прикрепить к тройнику таким образом, чтобы маленький патрубок оказался внутри насосного аппарата. В таком случае патрубок не должен появиться на торце, который находится на противоположной стороне тройника.

Если патрубок оказался слишком длинным, то его надо укоротить — обточить.

Таким же образом короткий штуцер увеличивают с помощью применения трубки из полимеров. Расстояние между торцами тройника и штуцера должно быть равно 2-3 мм.;

• затем, сверху тройника — над штуцером, следует установить переходник. Причём 1 торец переходника должен быть сделан под наружную резьбу (его надо установить на основу насосного аппарата), а второй – установлен в качестве обжимного отвода (фитинга) под трубопровод из металлопластика, по которой течёт вода из скважины;
• снизу тройника с установленным штуцером устанавливают 2-й обжимный отвод, на который необходимо надеть и закрепить гайками трубопровод линии рециркуляции. В связи этим, перед установкой устройства нужно предварительно обточить до 3-4 ниток резьбы нижнюю часть штуцера;
• по завершении сборки самодельного насосного аппарата, в ответвление сбоку следует вкрутить второй уголок, на конце которого установлен цанговый зажим для установки водопровода.

Соединение с помощью резьбы делают на уплотнителях из полимеров — фторопластового уплотнительного материала (ФУМ).

После завершения сборки самодельного эжекторного насоса его подключают к самой станции.

Если самодельный эжектор установить снаружи колодца – то в итоге получится станция с встроенным эжекционным устройством.

Если устройство эжектора установить в шахту, в которой оно покрыто водой, то получится станция с внешним эжекционным устройством.

При установке такого самодельного аппарата к тройнику следует одновременно подключить 3 трубы:

• 1-ю – к торцу, который расположен сбоку тройника. Трубу опускают до дна, а на её торце устанавливают фильтр с сеткой. По такой трубе начинает течь маленький напор воды;
• 2-ю — к торцу, который расположен снизу тройника. Её подключают к линии напора, которая выходит из станции. В итоге скорость потока воды в эжекторном насосе начинает увеличиваться;
• 3-ю – к торцу, который находится сверху тройника. Её выводят на поверхность и присоединить к патрубку, который всасывает воду. По такой трубе вода потечёт с ещё большим напором.

В итоге первая труба окажется под водой, а вторая и третья — на поверхности водяной жидкости.

Цена эжектора для насосной станции колеблется в пределах 16-18 000 р. и зависит от его технических характеристик.

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.

Комплектующие для самодельного эжектора

Изготовление эжектора осуществляется по следующему алгоритму.

1. В нижнюю часть тройника вкручивают штуцер, причем делают это так, чтобы узкий патрубок последнего оказался внутри тройника, но при этом не выступал с его обратной стороны. Расстояние от торца узкого патрубка штуцера до верхнего торца тройника должно составлять порядка двух-трех миллиметров. Если штуцер чересчур длинный, то торец его узкого патрубка стачивают, если короткий, то наращивают при помощи полимерной трубки.
2. В верхнюю часть тройника, которая будет соединяться с всасывающей магистралью насоса, вкручивают переходник с наружной резьбой.
3. В нижнюю часть тройника с уже установленным штуцером вкручивают отвод в виде уголка, который будет соединяться с рециркуляционной трубой эжектора.
4. В боковой патрубок тройника также вкручивают отвод в виде уголка, к которому посредством цангового зажима присоединяют трубу, подающую воду из скважины.

Самодельный эжектор в сборе

Все резьбовые соединения, выполняемые при изготовлении самодельного эжектора, должны быть герметичными, что обеспечивается применением ФУМ-ленты. На трубе, по которой будет осуществляться забор воды из источника, следует разместить обратный затвор и сетчатый фильтр, который защитит эжектор от засорения. В качестве труб, при помощи которых эжектор будет подключаться к насосу и накопительному баку, обеспечивающему рециркуляцию воды в системе, можно выбрать изделия как из металлопластика, так и из полиэтилена. Во втором варианте для монтажа нужны не цанговые зажимы, а специальные обжимные элементы.

После того как все требуемые соединения выполнены, самодельный эжектор помещают в скважину, а всю трубопроводную систему заполняют водой. Только после этого можно осуществить первый пуск насосной станции.

Выводы и полезное видео по теме

В этом видеоматериале подробно рассмотрен вопрос глубины всасывания поверхностного насоса и варианты решения проблемы с помощью эжектора:

Здесь наглядно продемонстрирован принцип работы эжектора:

Эжектор — несложное, но очень полезное устройство. Это удобный и практичный способ улучшить характеристики работы насосного оборудования в частном доме. Но монтаж эжектора, особенно выносной модели, должен быть выполнен правильно, только так можно обеспечить заметное повышение напора воды.

Всем заинтересованным в вопросе выбора и подключения эжектора, предлагаем присоединится к обсуждениям и оставлять к статье. Форма для находится ниже.

Видео

Принцип работы эжектора

Эжекторная насосная станция Аврора, описание

Рекомендации по поддержанию и увеличению работоспособности устройства

Перед тем как установить эжекторный насос, необходимо произвести соответствующие расчеты. Его мощность должна соответствовать глубине скважины.

Давление в системе находится под постоянным контролем. Если станция не имеет встроенного манометра, его следует установить. Очень глубокие скважины рекомендуется оснащать мощным оборудованием, установленным максимально близко к точке водозабора. Как правило, такие насосы имеют встроенные эжекторы.

Если глубина колодца находится в пределах 15-40 м, желательно пользоваться выносным эжектором, погружаемым в воду.

Поверхностный насос и эжектор соединяются только вертикальным трубопроводом. В противном случае система будет регулярно завоздушиваться, что спровоцирует понижение ее работоспособности.

Если придерживаться всех правил по установке и использованию, насосное оборудование с эжектором качественно обеспечит подачу воды, удовлетворив все необходимые нужды как в самом доме, так и на территории участка.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...