Эжектор – что это такое и как это работает? Точный ответ на этот вопрос знает любой инженер гидравлик, понимающий суть превращения энергии подмешиваемой струи в давление в трубопроводе. Непосвященным в тонкости инженерного дела потребителям воды из скважины достаточно понимания того факта, что этот узел напорного оборудования позволяет насосу качать воду с глубин более 15-20 метров. Но если вы хотите собрать эжектор своими руками, усовершенствовав свой насос, то вам понадобится понимание сути этого прибора фактически на инженерном уровне. И эта статья поможем вам разобраться с тем, что представляет собой эжектор, как он работает и как собрать подобный узел своими силами.
С точки зрения физики процесса эжектор – это типичный выбрасыватель, нагнетающий давление в канале трубопровода. Он работает в паре с отсасывающим насосом, отбирающим воду из скважины или колодца.
Суть работы данного узла заключается во вбрасывании в трубопровод или рабочую камеру насоса струи жидкости, разгоняемой до высокой скорости. Причем разгон осуществляется за счет прохождения по плавно сужающемуся участку. Благодаря разнице скоростей движения основного потока и подмешиваемой струи в камере узла создается область разрежения, повышающего силу всасывания в трубопроводе.
По этому принципу работает и эжектор воздушный, и выбрасыватель жидкостной среды, и газо-жидкостной узел. В физике механику работы подобных узлов описывает закон Бернулли, сформулированный в 18 веке. Однако первый рабочий эжектор удалось собрать только в 19 веке, а точнее в 1858 году.
Современные выбрасыватели разгоняют давление в трубопроводе, потребляя около 12 процентов объема прокачиваемого потока. То есть, если по трубе пойдет 1000 литров в час, то для эффективной работы эжектора потребуется выброс на уровне 120 л/час.
В насосе поддерживается следующий принцип работы эжектора:
Оснащаемый эжектором насос начинает отбирать воду из колодца глубиной более 7-8 метров. Без выбрасывателя этот процесс невозможен в принципе. Лишенный данного узла агрегат отсасывающего типа способен поднимать воду только в глубины 5-7 метров. А эжекторный насос качает воду даже с глубины 45 метров. При этом эффективность работы такого напорного оборудования зависит от разновидностей примененных выбрасывателей.
Эжектор, принцип действия которого мы описали выше, монтируется только на поверхностные насосы. Причем существует две схемы монтажа:
Внутренний эжектор для насоса дает 100% гарантии безопасной эксплуатации выбрасывателя. В этом случае он защищен от заиливания и механических повреждений. Кроме того, внутренний монтаж сокращает длину циркуляционного трубопровода. Самый большой недостаток данной схемы – незначительный прирост глубины всасывания. Внутренний эжектор – что это такое, и какие дает выгоды, мы уже объяснили выше – позволяет поверхностному насосу качать воду только с глубины 9-10 метров. Ни о каких 15-40 метрах тут можно и не мечтать. А еще вас будет преследовать шум биения воды, распространяемый корпусом встроенного оборудования.
Внешний эжектор для обещает такие выгоды, как практически бесшумную работу (источник биения находится в скважине) и генерацию значительного разрежения, достаточного для подъема воды из скважины глубиной до 45 метров. К досадным недостаткам данной схемы относятся, во-первых, падение эффективности работы напорного оборудования примерно на треть, во-вторых, необходимость монтажа первичных фильтров, регулирующих частоту потока (такой узел боится заиливания).
Однако если вы собрались конструировать эжектор своими руками, то наиболее доступным вариантом будет именно внешний узел. Именно его мы и рассмотрим ниже по тексту.
Если вы решили сделать эжектор своими руками – чертежи вам не понадобятся, поскольку упрощенную модель внешнего узла можно собрать из стандартных тройников, штуцеров и фитингов и уголков для водопровода. Причем в качестве рабочих инструментов можно будет использовать только два разводных ключа, а из расходных материалов вам пригодится только ФУМ-лента.
Полный список деталей для самодельного выбрасывателя выглядит следующим образом:
Сам процесс сборки начинается с подготовки штуцера. С него стачивают шестигранник, выступающий над резьбовым торцом. Далее обработанный штуцер вкручивают в тройник со стороны сквозного канала, получая основу для циркуляционного патрубка. При этом торец с ершиком (штуцера) не должен выходить за границы тройника. Если это произошло, то его придется спилить.
Для завершения монтажа циркуляционного патрубка в тройник, вслед за штуцером, вкручивают сгон уголка с резьбовыми торцами, после чего на свободную часть данного элемента накручивают еще один уголок, получая U-образную петлю с окончанием-фитингом. Именно к этому фитингу будет крепиться циркуляционная труба от насоса.
Следующий шаг – подготовка напорного торца. Для этого в свободный сквозной торец тройника (он расположен над обустроенным циркуляционным отводом) вкручивают фитинг с наружным резьбовым окончанием и цангой. К этой цанге будет крепиться труба от эжектора в насос.
Последний этап – обустройство всасывающего торца. В этом случае мы просто вкручиваем в боковой отвод тройника фитинг-уголок с наружной резьбой и цанговым зажимом на другом торце. Причем цанга должна смотреть вниз, в сторону циркуляционного патрубка. И к этому фитингу будет крепиться всасывающая труба, уложенная до дна колодца.
Во-первых, диаметр циркуляционной трубы должен быть в два раза меньше габаритов напорной и всасывающей линии. Благодаря этому поток получит высокую скорость еще на подходе к штуцеру, заменившему сопло.
Во-вторых, всасывающую трубу лучше не опускать к самому дну колодца – она должна располагаться на хотя бы метровом удалении. А еще лучше – на расстоянии 1, 5 метра от дна. Так можно избежать заиливания.
В-третьих, на торец всасывающей трубы нужно навернуть обратный клапан, отсекающий слив воды вниз, а за клапаном будет нелишним поставить грубый сетчатый фильтр. Благодаря этому повышается КПД эжекторов и уменьшается риск заиливания конструкции.
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.
Устройство эжектора очень простое, его даже можно собрать вручную из обычных материалов. Конструкция устройства состоит из таких частей, как:
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.
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.
Встроенный эжектор имеет свои достоинства:
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, 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 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.
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.
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 в любой местности частный дом или дачу можно оборудовать автономным водоснабжением из скважины или колодца. Как правило, для перекачки воды используется насос. Если глубина залегания водоносного горизонта менее 7 метров, то с выбором насоса проблем не будет. Можно подобрать любой агрегат подходящей мощности и производительности. Однако такие изделия не смогут поднимать воду из более глубоких гидротехнических сооружений. Для подъёма воды с большой глубины необходимо использовать эжектор для насосной станции.
Чтобы понять, для чего нужен насосный эжектор, представим, что мы своими руками усовершенствуем обычный погружной насос для подъёма воды с большой глубины. Определённые ограничения для работы обычной насосной станции будут создаваться давлением воды, атмосферным давлением и прочностью конструктивных деталей насоса. В ходе переделки обычный погружной насос станет намного тяжелее, его габариты увеличатся. В результате подобный агрегат станет просто сложен в эксплуатации. Кроме того значительно возрастёт объём потребляемой электроэнергии.
Чтобы таких проблем не возникло, необходимо при помощи дополнительных деталей облегчить перекачку воды на значительную высоту. Именно эжектор подталкивает воду в сторону поверхности и облегчает её подъём. Это довольно простое устройство, которое можно установить своими руками.
Чтобы понять, что такое эжектор, и узнать его принцип работы, необходимо изучить назначение основных составляющих прибора. Он состоит из следующих конструктивных частей:
Эжектор можно установить своими руками. Он монтируется в трубопроводе, проложенном от скважины к насосному приспособлению. Принцип работы агрегата таков, что часть жидкости, поднятая на поверхность, опускается обратно в гидротехническое сооружение к эжектору. Таким образом, формируется линия рециркуляции. В ходе такой работы вода вырывается из сопла с мощной скоростью и уводит за собой часть жидкости из скважины, создавая дополнительное разряжение в трубах. Благодаря такому принципу работы насосное оборудование тратит намного меньше мощности на подъём воды с большой глубины.
Для регулировки объёмов жидкости, возвращающейся обратно в систему, на линии рециркуляции устанавливается специальный вентиль. Благодаря ему можно регулировать эффективность работы всей системы.
Важно знать: часть воды, которая не используется в системе рециркуляции, попадает к потребителю. Именно по этим объёмам и судят о продуктивности насосного оборудования.
Преимущества насосов эжекторного типа:
Насос эжекторного типа бывает двух видов:
Выбор того или иного вида компоновки эжектора обусловлен требованиями, которые предъявляются к насосному оборудованию. Для отсасывания воздуха из разных ёмкостей используется ещё одна разновидность таких агрегатов – воздушный эжектор. У него несколько иной принцип действия. В нашей статье мы изучим приспособления для облегчения перекачки воды.
Насосное оборудование со встроенным эжектором имеет более компактные размеры. Кроме того создание напора жидкости и её забор для рециркуляции происходит внутри насосного оборудования. В таком насосе используется более мощный мотор, способный обеспечить рециркуляцию жидкости.
Преимущества такого конструктивного решения:
Среди недостатков стоит отметить следующее:
Для выполнения наружной установки эжектора рядом с насосным оборудованием необходимо оборудовать бак, в который стоит набрать воду. В этой ёмкости будет создаваться рабочий напор и необходимое разрежение для облегчения функционирования насосного оборудования. Само эжекторное устройство подключается к той части трубопровода, которая погружается в скважину. В связи с этим есть ограничения на диаметр трубопровода.
Преимущества выносного эжектора:
Недостатки наружного расположения эжекторного приспособления:
Как правило, монтаж насосного оборудования со встроенным эжектором ничем не отличается от традиционной установки обычного насоса. Для этого достаточно подключить входной патрубок насоса к трубопроводу, идущему из скважины. Также обустраивается напорная линия, устанавливается гидроаккумулятор и необходимая автоматика.
В системах с наружным расположением эжектора подключение оборудования выполняется в такой последовательности:
Если требуется, в трубопровод рециркуляции монтируется регулировочный вентиль. Такое дополнительное устройство просто необходимо для скважин, в которых уровень воды находится выше расчётной отметки жидкости для насосного оборудования. Благодаря этому вентилю можно уменьшить напор в эжекторе и вызвать подъём напора в системе водоснабжения. Некоторые модели оборудованы встроенным регулировочным вентилем.
Стоит знать: обычно способ регулировки и место расположения вентиля оговариваются в прилагаемой к агрегату инструкции.
Эжектор - это приспособление, которое предназначается для того, чтобы передавать кинетическую энергию от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой. В основе работы этого устройства лежит принцип Бернулли. Это значит, что агрегат способен создавать пониженное давление в сужающемся сечении одной среды, что, в свою очередь, будет вызывать подсос в поток другой среды. Таким образом, она переносится, а после и удаляется от места всасывания первой среды.
Эжектор - это небольшое, но очень эффективное устройство, которое работает в паре с насосом. Если говорить о воде, то, естественно, что используется водяной насос, однако он также может работать в паре и с паровым, и с паромасляным, и с парортутным, и с жидкостно-ртутным.
Применение этого оборудования целесообразно в том случае, если водоносный слой залегает довольно глубоко. В таких ситуациях чаще всего случается так, что обычное насосное оборудование не справляется с обеспечением дома водой или же подает слишком слабый напор. Эжектор же поможет решить данную проблему.
Эжектор - это довольно распространенное оборудование, а потому существует несколько разнообразных видов этого устройства:
Если говорить о добыче воды, то тут чаще всего используется эжектор для насоса водяного. Все дело в том, что если после вода оказывается ниже, чем семь метров, то обычный водяной насос будет справляться с большим трудом. Конечно, можно покупать сразу погружной насос, производительность которого значительно выше, однако это дорого. А вот при помощи эжектора можно повысить мощность уже имеющегося агрегата.
Стоит отметить, что конструкция данного устройства довольно проста. Производство самодельного приспособления также остается вполне реальной задачей. Но для этого придется потрудиться над чертежами для эжектора. Основной принцип работы этого простого аппарата заключается в том, что он придает потоку воды дополнительное ускорение, что приводит к увеличению поставок жидкости в единицу времени. Другими словами, задача агрегата - это усиление напора воды.
Установка эжектора приведет к тому, что оптимальный уровень забора воды сильно увеличится. Показатели будут примерно равны от 20 до 40 метров в глубину. Еще один из плюсов именно этого устройства в том, что его работа требует гораздо меньших затрат электроэнергии, чем потребует, к примеру, более производительный насос.
Сам же насосный эжектор состоит из таких частей, как:
Принцип работы эжектора полностью основан на принципе Бернулли. Это утверждение гласит о том, что, если увеличить скорость движения какого-либо потока, то вокруг него всегда будет образовываться область с низким давлением. Из-за этого и достигается такой эффект, как разряжение. Сама же жидкость будет проходить через сопло. Диаметр этой детали всегда меньше, чем габариты всей остальной конструкции.
Тут важно понимать, что даже небольшое сужение будет значительно ускорять поток поступающей воды. Далее вода будет попадать в камеру смесителя, где она создаст пониженное давление. Из-за возникновения этого процесса будет происходить так, что через всасывающую камеру в смеситель будет попадать жидкость, давление которой будет значительно выше. Это и есть принцип эжектора, если описывать его вкратце.
Здесь важно отметить, что вода в устройство должна попадать не от непосредственного источника, а от самого насоса. Другими словами, агрегат должен быть смонтирован таким образом, чтобы некоторая часть воды, которая поднимается при помощи насоса, оставалась в самом эжекторе, проходя через сопло. Это необходимо для того, чтобы была возможность подачи постоянной кинетической энергии той массе жидкости, которую нужно поднять.
Благодаря работе именно таким образом будет поддерживаться постоянное ускорение потока вещества. Из преимуществ можно выделить то, что использование эжектора для насоса позволит экономить большое количество электроэнергии, так как станция не будет работать на пределе.
В зависимости от места может быть встроенный или выносной тип. Огромной конструктивной разницы между местами установки не имеется, однако некоторые небольшие отличия все же дадут о себе знать, так как немного изменится монтаж самой станции, а также ее работоспособность. Конечно, понятно из названия, что встроенные эжекторы устанавливаются внутрь самой станции или же в непосредственной близости от нее.
Такой тип агрегата хорош тем, что не придется выделять дополнительное место для его установки. Сам монтаж эжектора также не придется проводить, так как он уже встроен, нужно будет установить лишь саму станцию. Еще одно преимущество такого устройства в том, что оно будет очень хорошо защищено от различного рода загрязнений. Недостатком станет то, что такой тип аппарата будет создавать достаточно много шума.
Выносное же оборудование установить будет несколько сложнее и придется выделить отдельное место для его расположения, однако количество шума, к примеру, значительно уменьшится. Но тут есть другие недостатки. Выносные модели способны обеспечить эффективную работу лишь на глубине до 10 метров. Встроенные модели изначально рассчитываются на не слишком глубокие источники, но преимущество в том, что они создают довольно мощный напор, что приводит к более эффективному использованию жидкости.
Создаваемой струи вполне хватит не только для бытовых нужд, но еще и для таких операций, как полив, к примеру. Повышенный уровень шума от встроенной модели - это одна из наиболее существенных проблем, о которой придется позаботиться. Чаще всего она решается тем, что вместе с эжектором устанавливается в отдельном здании или в кессоне скважины. Также придется озаботиться более мощным электродвигателем для таких станций.
Если говорить о подключении выносного эжектора, то придется выполнить такие операции:
А вот подключение встроенного агрегата ничем не будет отличаться от обычного процесса монтажа насосной станции. Все необходимые процедуры по подсоединению нужных труб или патрубков осуществляются еще на заводе.
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.
Конструкция эжектора состоит из таких элементов:
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.
Насосные станции, оборудованные такими оригинальными устройствами, выпускаются двух видов:
Достоинства такой конструкции:
Негативные качества:
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.
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:
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.
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.
Эта модель разработана для частных строений, чтобы нормализовать давление внутри домашнего водопровода при частых перепадах, отлично справляется с перекачкой воды из глубоких колодцев.
Модель изготовлена из материалов высокого качества, имеется автоматическая защита двигателя от перегрузок и работы без воды, используется в бытовых и производственных системах водоснабжения.
