Эжектор для насосной станции. Для чего нужен эжектор в насосной станции и как он работает

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.

Если вода находится глубоко, поднять ее на поверхность достаточно сложно. Как показывает опыт, обслуживать скважины глубиной от 7 м стандартным поверхностным насосом практически невозможно. С подъемом жидкости на такую высоту эффективно справляются только мощные погружные аппараты, отличающиеся дороговизной и потребляющие намного больше электроэнергии. Благодаря такому приспособлению, как эжектор, удается модернизировать поверхностный насос, что обходится в разы дешевле.

Как устроен и как работает прибор

В работе прибора используется принцип Бернулли, из которого следует, что повышение скорости движения жидкости провоцирует образование в непосредственной близости к потоку области низкого давления (другими словами, возникает эффект разрежения). Конструкция эжектора включает в себя:

• всасывающую камеру;
• смесительный узел;
• диффузор;
• специальное сопло (постепенно сужающийся патрубок).

Жидкая среда, перемещаясь по соплу, на выходе из него набирает очень большую скорость. Возникшее разрежение провоцирует поступление воды из всасывающей камеры. Давление этой порции жидкости намного больше. Смешавшись внутри диффузора, вода общим потоком начинает движение по трубопроводу. Строго говоря, принципом действия эжекторного насоса является обмен кинетической энергией между потоками, имеющими разную скорость движения (не путать с инжектором, который действует с точностью наоборот).

Встречаются паровые и пароструйные эжекционные насосы. Паровые аппараты вакуумного типа поддерживают разрежение за счет выкачивания газа из замкнутого пространства. Чаще всего такие приборы применяются для подачи воды.

Пароструйные насосы работают за счет воздушной эжекции. Тут применяется энергия струи, возникающая в процессе выкачивания водной, парообразной или газовой среды. Чаще всего пароструйными насосами оснащаются речные и морские суда.

Где установить

Оптимальным местом размещения эжектора является промежуток трубы от скважины до насоса. В процессе подъема на поверхность происходит отток определенного объема воды назад в сторону скважины. Попав внутрь эжектора, она способствует появлению линии рециркуляции. Развивая значительное ускорение по выходу из сопла, поток увлекает вместе за собой определенное количество жидкости из скважины, создавая внутри трубы дополнительное разряжение. Это позволяет насосу экономить энергию на подъеме воды со значительной глубины.

Для регулировки эффективности системы используется вентиль на линии рециркуляции. С его помощью можно изменять количество воды, которая оттекает обратно в скважину. Та часть жидкости, которая не используется для рециркуляции, поступает по трубам внутрь жилища. Еще одним преимуществом использования эжектора является самостоятельное всасывание воды. Это позволяет дополнительно защитить оборудование от холостой работы, так как насосы поверхностного типа очень часто страдают от холостого хода.

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.

Самостоятельное изготовление

Конструкция выносного эжектора достаточно простая, что подразумевает возможность самостоятельного изготовления.

Порядок сборки своими руками:

1. берут тройник для резьбового внутреннего соединения. В его нижнюю часть ввинчивают выпускной патрубок с верхним штуцером таким образом, чтобы патрубок не выглядывал с обратной стороны (лишнюю длину рекомендуется сточить, а недостающую нарастить полимерной трубкой). Оптимальная дистанция между кромками тройника и штуцера – 2-3 мм;
2. верхний участок тройника над штуцером оснащается переходником. Конец с наружной резьбой предназначен для соединения с основой эжектора. Второй конец играет роль обжимного фитинга для металлопластиковой трубки, предназначенной для подачи воды из скважины в систему;
3. нижняя часть тройника со штуцером комплектуется еще одним фитингом, выполняющим роль отвода для рециркуляционной трубы. Это предусматривает обточку низа резьбы до 3-4 ниток;
4. второй отвод монтируют в боковое ответвление. Он имеет специальную цангу для обжима подающей трубы из скважины.

Для уплотнения резьбовых соединений используется полимерная обмотка. На полиэтиленовых трубах роль цанг отводится обжимным элементам, где используется обратная усадка полиэтилена. Трубы данного типа можно изгибать в любую нужную сторону, что позволяет отказаться от использования уголков. Подключение готового эжектора осуществляется согласно всем рекомендациям.

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.

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

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.

Эжектор - устройство, в котором происходит передача кинетической энергии от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой.
Насос – это исполнительный механизм, преобразующий механическую энергию двигателя (привода) в гидравлическую энергию потока жидкости. Насос, приводимый в действие двигателем, сообщается с емкостями двумя трубопроводами: всасывающим (приемным) и нагнетательным (отливным).
По принципу действия судовые насосы делятся на три группы: объемные (вытеснения), лопастные и струйные. Струйные насосы не имеют движущихся деталей и создают разность давлений с помощью рабочей среды: жидкости, пара или газа, подаваемых к насосу под давлением. К этим насосам относятся эжекторы и инжекторы.
Струйные насосы, соединенные с обслуживаемым объектом всасывающим патрубком, называют эжекторами. У эжекторов рабочий напор выше полезного, то есть. Эжекторы делятся на водяные – для осушения, паровые – для отсоса воздуха и создания вакуума в конденсаторах, испарителях и т.д.
Струйные насосы, соединенные с обслуживаемым объектом нагнетательным патрубком, называются инжекторами. У инжекторов соотношение напоров обратное, то есть полезный напор выше рабочего. К инжекторам относятся паровые струйные насосы для подачи питательной воды в парогенераторы.
На рисунке 1 изображен водоструйный водоотливной эжектор типа ВЭЖ.
Корпус 3 эжектора, сварной из листовой меди, имеет форму диффузора с угловым всасывающим патрубком 7, отверстие которого закрывается колпачком 6 с цепочкой. Слева в корпус вставлено латунное сопло 2, имеющее форму сходящейся насадки с полугайкой «шторца» 1 для присоединения гибкого шланга, по которому к эжектору подводится рабочая вода. Для присоединения к эжектору отводящего шланга служит полугайка шторца 4, расположенная на выходном конце нагнетательного патрубка 5. Такое соединение обеспечивает работу переносных эжекторов, которые устанавливают на резьбе палубных втулок, сообщающихся с помощью трубок с отсеками или трюмами, требующими осушения.

Рис. 1 Водоструйный эжектор типа ВЭЖ

Эжектор работает следующим образом: рабочая вода обычно из пожарной магистрали подается под давлением к соплу. Из выходного узкого сечения сопла вода поступает с большой скоростью в так называемую камеру смешения, при этом давление понижается. Проходя по узкому сечению диффузора («горлу»), вода увлекает за собой воздух и создает разрежение в камере смешения, которое обеспечивает поступление жидкости из всасывающего патрубка 7. Благодаря трению и в результате обмена импульсами всасываемая вода смешивается, захватывается и перемещается вместе с рабочей. Смесь поступает в расширяющуюся часть диффузора, где кинетическая энергия (скорость) снижается и за счет этого возрастает статический напор, способствующий нагнетанию жидкостной смеси через патрубок 5 в нагнетательный трубопровод и за борт. Подачу эжектора можно регулировать путем ввертывания или вывертывания сопла.
На рисунке 2 изображен пароструйный инжектор, используемый для питания паровых котлов.
К патрубку 1 инжектора подводится рабочий пар из котла. Клапан 2 открывается поворотом рукоятки 10. Пар, проходя через паровое сопло 9, приобретает большую скорость за счет снижения давления. При этом он увлекает с собой частицы воздуха и создает разрежение, обеспечивающее поступление в насос питательной воды через патрубок 3. Поступившая вода, смешиваясь с паром, конденсирует его. Уменьшение объема повышает вакуум в камере смешения 4, обеспечивающий непрерывное всасывание питательной воды в инжектор. Смесь конденсата и воды поступает через диффузор 6 к невозвратному клапану 5, прикрывающему вход в питательный трубопровод котла. В результате перехода части кинетической энергии смеси в давление клапан открывается и горячая вода поступает в паровой котел.

Рис. 2 Пароструйный инжектор

Если давление нагнетания перед клапаном 5 будет меньше давления в котле, то клапан не откроется. В этом случае водяная смесь в камере 7 отожмет вестовой клапан и через отверстие 8 будет выливаться наружу.
Когда давление станет достаточным для открытия клапана 5, давление в камере 7 понизится и вестовой клапан под действием пружины закроется, предотвращая поступление воды наружу. Паровые инжекторы имеют простое устройство и обеспечивают подачу в паровой котел горячей питательной воды, но малопроизводительны и неэкономичны.
Отсутствие в струйном насосе движущихся деталей обеспечивает перекачивание жидкости с различными механическими включениями, что используется на судах рыбной промышленности для перекачивания пульпы, то есть смеси рыбы с водой насосами-эрлифтами или гидроэлеваторами. В отличие от центробежных рыбонасосов эрлифты при перекачивании пульпы не повреждают рыбу.В качестве рабочей среды в эрлифтах используется сжатый воздух, который, перемешиваясь с водой, создает ей пониженную плотность.
Основной недостаток струйных насосов – низкий КПД, обычно не превышающий, у эрлифтов.

Глубокое залегание водоносного слоя — распространенная проблема, хорошо знакомая многим владельцам земельных участков. Обычное поверхностное насосное оборудование либо вовсе не может обеспечить дом водой, либо подает ее в систему слишком медленно и со слабым напором.

Такая проблема требует скорейшего разрешения. Согласитесь, покупка нового насоса — мероприятие затратное и не всегда финансово оправданное. Разрешением такой ситуации может стать эжектор для насосной станции водоснабжения.

Мы подскажем вам, как выбрать подходящий агрегат и установить его без помощи специалистов. А также приведем пошаговый инструктаж по изготовлению и подключению самодельного эжектора. Все этапы работ сопровождаются наглядными фотографиями.

Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, 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

Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил 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 , 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.

Выбор: встроенный или внешний?

В зависимости от места установки различают выносные и встроенные эжекторы. Большой разницы в конструктивных особенностях этих устройств нет, но расположение эжектора все же влияет некоторым образом и на монтаж насосной станции, и на ее работу.

Итак, встроенные эжекторы обычно помещают внутри корпуса насоса или в непосредственной близости от него. В результате эжектор занимает минимум места, и его не придется отдельно устанавливать, достаточно выполнить обычный монтаж насосной станции или собственно насоса.

Кроме того, расположенный в корпусе эжектор надежно защищен от загрязнений. Разрежение и обратный забор воды производится прямо в корпусе насоса. Нет необходимости устанавливать дополнительные фильтры, чтобы защитить эжектор от засорения частицами ила или песком.

Выносной эжектор для насосной станции установить сложнее, чем внутреннюю модель, но этот вариант создает гораздо меньший шумовой эффект

Однако следует помнить, что максимальную эффективность такая модель демонстрирует на небольших глубинах, до 10 метров. Насосы со встроенным эжектором рассчитаны на такие относительно неглубокие источники, их преимущество в том, что они обеспечивают отличный напор поступающей воды.

В результате этих характеристик хватает, чтобы использовать воду не только для бытовых нужд, но и для полива или выполнения других хозяйственных операций. Еще одна проблема — повышенный уровень шума, поскольку к вибрации работающего насоса добавляется звуковой эффект от воды, проходящей сквозь эжектор.

Если принято решение об установке насоса со встроенным эжектором, то придется позаботиться о шумоизоляции особенно тщательно. Насосы или насосные станции со встроенным эжектором рекомендуется устанавливать вне дома, например, в отдельном здании или в кессоне скважины.

Электродвигатель для насоса с эжектором должен быть более мощным, чем для аналогичной безэжекторной модели.

Выносной или внешний эжектор устанавливают на некотором расстоянии от насоса, и это расстояние может быть довольно значительным: 20-40 метров, некоторые специалисты даже считают приемлемым показатель в 50 метров. Таким образом, выносной эжектор можно поместить прямо в источнике воды, например, в скважине.

Внешний эжектор не столько повышает производительность насоса, сколько призван увеличить глубину забора воды из источника, которая может достигать 20-45 м

Разумеется, шум от работы эжектора, установленного глубоко под землей, уже не побеспокоит жильцов дома. Однако этот тип устройства следует подключать к системе с помощью рециркуляционной трубы, по которой вода будет возвращаться к эжектору.

Чем больше глубина установки прибора, тем более длинную трубу придется опустить в скважину или колодец.

Наличие еще одной трубы в скважине лучше предусмотреть на стадии проектирования устройства. Подключение выносного эжектора также предусматривает установку отдельного накопительного бака, из которого будет производиться забор воды для рециркуляции.

Такой бак позволяет уменьшить нагрузку на поверхностный насос, сэкономив некоторое количество энергии. Стоит отметить, что эффективность работы внешнего эжектора несколько ниже, чем у встроенных в насос моделей, однако возможность значительно увеличить глубину забора заставляет смириться с этим недостатком.

При использовании внешнего эжектора нет необходимости помещать непосредственно возле источника воды. Ее вполне можно установить в подвале жилого дома. Расстояние до источника может варьироваться в пределах 20-40 метров, на производительности насосного оборудования это не отразится.

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 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 . 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 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.

Использование самодельного внешнего варианта

Встроенный эжектор обычно приобретают одновременно с насосом, а вот внешнюю модель очень часто изготавливают своими руками.

Полезно будет рассмотреть процесс создания и порядок подключения такого устройства. Для того, чтобы сделать эжектор, понадобятся такие детали, как тройник с внутренними резьбовыми соединениями, штуцер, фитинги, отводы, муфты и т.п.

Собственноручная сборка эжектора

Собирают устройство следующим образом:

1. Соединяют нижнюю часть тройника со штуцером так, чтобы патрубок выхода находился вверху, а штуцер с меньшим диаметром оказался внутри эжектора.
2. Затем нужно доработать конструкцию, спилив узкую часть штуцера, если она выступает из тройника.
3. Если штуцер оказался слишком коротким, его наращивают, используя полимерную трубку.
4. На верхнюю сторону тройника навинчивают переходник с наружной резьбой.
5. К другому концу переходника с помощью фитинга присоединяют водопроводную трубу ПВХ.
6. Теперь к нижней стороне тройника, в которую уже вставлен узкий штуцер, следует присоединить отвод в виде уголка.
7. К этому отводу присоединяют трубу, по которой будет поступать обратный поток воды к эжектору.
8. К боковому патрубку тройника присоединяют еще один уголок.
9. К этому уголку с помощью цангового зажима присоединяют трубу, по ней будет всасываться вода из скважины, колодца и т.п.

Расстояние между краем тройника и штуцера должно составлять примерно 2-3 мм. Это обеспечит создание области разрежения с необходимыми характеристиками. Для закрепления рециркуляционной трубы используют обжимную гайку.

Получается, что к внутренней резьбе нижнего патрубка тройника присоединяют одновременно два элемента. Один из них (штуцер) находится внутри тройника, а второй (уголок) — снаружи. Чтобы оба они поместились на одном резьбовом соединении, следует срезать часть резьбы штуцера.

Разумеется, все резьбовые соединения должны быть уплотнены и загерметизированы. Чаще всего для этого используют ФУМ ленту. Иногда для подключения эжектора к применяют не металлопластиковые трубы, а конструкции из полиэтилена.

Для их монтажа следует использовать особые обжимные элементы, а цанговые зажимы, которые хороши для металлопластика, в этой ситуации не подойдут.

Все резьбовые соединения эжектора следует тщательно уплотнить и загерметизировать, например, с помощью ФУМ-ленты или другого подходящего материала

Порядок подключения труб

О том, с помощью каких именно труб будет подключен выносной эжектор, следует подумать заранее. Полиэтиленовые конструкции хорошо гнутся при нагреве, что позволяет обойтись без уголков при подключении эжектора. Трубу просто сгибают в подходящем месте и под нужным углом, а затем присоединяют к эжектору.

Для подключения эжектора можно использовать трубы из полиэтилена, которые проще в монтаже, чем аналогичные конструкции из металлопластика

Итак, устройство имеет три выхода, к каждому из которых следует подключить соответствующую трубу. Сначала обычно устанавливают трубу, через которую будет выполняться забор воды из источника. Она присоединяется к боковому выходу из эжектора.

На конце этой трубы в обязательном порядке устанавливается обратный клапан, а также сетчатый фильтр. Эта труба должна быть достаточно длинной, чтобы опуститься глубоко под воду. Но не стоит производить забор воды у самого дна источника, поскольку это может привести к засорению эжектора, даже несмотря на наличие фильтра.

Затем можно присоединить трубу к нижнему концу эжектора, в котором установлен зауженный штуцер. Это магистраль, по которой производится рециркуляция воды. Второй конец этой трубы следует подключить к емкости, из которой будет отбираться вода для создания обратного потока.

Третья труба — это обычная водопроводная магистраль. Одним концом она монтируется на верхний патрубок эжектора, а второй присоединяют к поверхностному насосу. Следует помнить, что диаметр трубы, по которой выполняется забор воды из источника, должен превышать размеры трубы, по которой вода подается в эжектор.

К выносному эжектору подключают три трубы: патрубок для всасывания воды из источника, трубу, соединяющую устройство с насосом и магистраль для рециркуляции воды

Если на подаче использована дюймовая труба, то для всасывания рекомендуется брать трубу на четверть дюйма больше. После того, как все соединения выполнены, эжектор опускают в воду.

Перед первым пуском системы ее необходимо заполнить водой. Насос заливают через специальное отверстие. Трубы, ведущие к эжектору, также необходимо залить водой.

Перед запуском насосной станции с эжектором необходимо заполнить водой поверхностный насос, а также все трубы, соединенные с эжектором

Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

1. Залить воду в насос через специальное отверстие.
2. Перекрыть кран, по которому вода поступает из насосной станции в водопроводную систему.
3. Включить насос примерно на 10-20 секунд и сразу отключить.
4. Открыть кран и стравить часть воздуха из системы.
5. Повторять цикл кратковременных включений/отключений насоса в сочетании со стравливанием воздуха до тех пор, пока трубы не заполнятся водой.
6. Снова включить насос.
7. Дождаться заполнения гидроаккумулятора и автоматического отключения насоса.
8. Открыть любой водопроводный кран.
9. Подождать, пока вода вытечет из гидроаккумулятора, и насос включится в автоматическом режиме.

Если при пуске системы с эжектором вода не пошла, возможно, в трубы каким-то образом просачивается воздух, или же первоначальная заливка водой не была выполнена правильно. Имеет смысл проверить наличие и состояние обратного клапана. Если его нет, вода просто будет выливаться в скважину, а трубы останутся пустыми.

Эти моменты следует учесть и при использовании насосной станции с эжектором, которая запускается после длительного хранения. Обратный клапан, целостность труб и герметичность соединений лучше всего проверить сразу же.

Нижний патрубок эжектора, через который осуществляется забор воды, следует защитить от загрязнений с помощью сетчатого фильтра грубой очистки (+)

Если все в порядке, а вода не поступает, нужно проверить напряжение, поступающее к насосной станции. Если оно слишком низкое, насос просто не может работать в полную мощность. Следует наладить нормальное электропитание оборудования, и проблема исчезнет.

Если эжектор нужен для улучшения напора воды в системе, а не для увеличения глубины забора воды, можно использовать описанную выше модель самодельного эжектора.

Но его не нужно погружать в воду, можно разместить в удобном месте возле поверхностного насоса. В этом случае эжектор будет работать примерно так же, как и встроенная модель промышленного производства.

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 комментарии к статье. Форма для комментариев находится ниже.