Что такое эжекционный насос. Как эжектор улучшает работу насоса

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

Эжектор помогает облегчить подъем живительной влаги на поверхность

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

Устройство и принцип работы

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

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

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

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

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

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

Типовые разновидности

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

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

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

Схема насосной станции с выносным эжектором

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

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

Подключение и правила эксплуатации

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

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

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

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

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

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

Самостоятельное изготовление эжектора

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

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

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

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

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

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

Почти каждый, кто занимался обустройством автономного водоснабжения, сталкивался с проблемой недостаточной подачи воды на всасывание насосом. Из курса физики мы знаем, что атмосферное давление позволяет подавать воду максимум с 9-метровой глубины. На практике эта цифра уменьшается до 7 и даже до 5 м уверенной подачи. Решить проблему поможет эжектор для насосной станции, позволяющий увеличить напор воды. Промышленность выпускает такое оборудование, входящее в состав насосных станций и насосов.

Устройство и принцип действия установки

Эжектор – устройство, предающее энергию двигающейся с большой скоростью среды другой, менее подвижной. В сужающемся сечении аппарата возникает зона пониженного давления одной из сред, провоцируя подсос второй среды в ее поток.

Что дает возможность ей передвигаться и удаляться от точки всасывания, используя для движения энергию первой среды.

Внутреннее устройство эжектора. Это оборудование используется для обеспечения добавочных метров подъема воды и страхования насоса или станции от нежелательного сухого хода в случае внезапного понижения уровня скважины

Установки с внутренним эжектором предназначаются для перекачки воды из неглубоких, не более 8 м, скважин, накопительных резервуаров, колодцев или водоемов. Отличительная черта устройства – способность «самовсасывания», позволяющая захватывать воду, находящуюся ниже уровня входного патрубка. Поэтому для корректной работы аппарата требуется предварительная заливка его водой. Рабочее колесо устройства нагнетает жидкость, отправляет к входу в эжектор, создавая тем самым эжектирующую струю.

Она, продвигаясь по сужающейся трубке, разгоняется. Соответственно, давление внутри струи уменьшается. Таким образом, и давление внутри камеры всасывания так же существенно уменьшается. Если подключить к входному патрубку трубу и опустить ее в воду, она начнет с силой всасываться в устройство. Далее жидкость отправляется в камеру всасывания, замедляется и направляется по диффузору к выходу, постепенно увеличивая свой напор.

Насосная станция с выносным (слева) и внутренним (справа) эжектором. Оборудование с выносным эжектором может быть установлено на приличном расстоянии от колодца или скважины

Еще одна разновидность поверхностных установок – насосная станция с выносным эжектором. Их отличает наличие внешнего эжектора, погружающегося в источник водоснабжения. Устройство и сфера применения установок в целом такая же, как и у аналогов с внутренним эжектором. Существенное отличие – возможность использования устройства на глубинах более 10 м. Кроме того такие насосы чрезвычайно требовательны к условиям монтажа внешнего эжектора. Трубы, соединяющие его с насосом, должны быть установлены строго вертикально, иначе входная магистраль может быть завоздушена и потеряет работоспособность.

Наиболее оптимально использовать такое устройство для работы на глубине 15-20 м, хотя некоторые производители указывают как максимальную отметку в 45 м. Понятно, что с увеличением высоты подъема характеристики работы насоса ухудшаются. В целом устройства с выносным эжектором имеют меньший КПД, чем с внутренним.

Он составляет всего лишь 30%. Зато они позволяют избавиться от шума, создающегося аппаратом, и дают возможность размещать установку в нескольких десятках метров от колодца.

Самостоятельное изготовление эжектора

Простейшее устройство вполне возможно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится тройник нужного диаметра и штуцер, который должен располагаться внутри этого тройника. В том случае, если штуцер слишком длинный, его понадобится обрезать или обточить. Если же, наоборот, короткий, то надставить хлорвиниловой трубочкой нужной длины, совпадающей со штуцером по диаметру. Поскольку устройство нужно будет закрепить на насосе, понадобится еще и переходник с углами, образующими необходимый поворот с переходом на трубу.

Составляющие для самостоятельной сборки эжектора: 1- тройник; 2 - штуцер; 3 - хлорвиниловая трубка; 4 - переходник для металлопластиковой трубы; 5 - угол НхМП; 6 -угол НхВ; 7 - угол НхМП

Процесс изготовления эжектора проходит в несколько этапов:

• Подготовка штуцера . Шестигранный элемент детали нужно обточить, получив из него конус с основанием чуть меньше, чем диаметр наружной резьбы штуцера. Резьбовая часть укорачивается, оставить можно не более четырех ниток резьбы. Затем резьбонарезным инструментом выправляем подпорченную резьбу и продолжаем ее с заходом на конусную часть, таким образом, чтобы штуцер легко можно было вкрутить в тройник.
• Подгонка деталей эжектора . В тройник до упора узкой частью вкручиваем штуцер. При этом выходное отверстие не должно заходить за грань среднего отверстия тройника более чем на 1-2 мм. Кроме того внутренней резьбы тройника нужно оставить не меньше, чем 4 нитки. Если оказалось, что не хватает резьбы тройника, еще немного стачиваем резьбу штуцера. Если же выходное отверстие штуцера коротко, надеваем на него хлорвиниловую трубку, если длинное – стачиваем.

Сборка устройства

. Проверяем соответствие деталей и окончательно вкручиваем штуцер, обязательно уплотняя резьбу любым подходящим герметиком. Далее собираем из подготовленных элементов необходимый переходник для крепления на трубу.

Схема включения нашего самодельного эжектора в линию насосной станции

Эжектор – незаменимое устройство для увеличения напора воды и обеспечения защиты от нежелательного сухого хода подающей установки. Его можно приобрести в комплекте с насосной станцией, а можно собрать самостоятельно. В любом случае он будет долго и эффективно работать, обеспечивая бесперебойную подачу воды даже из глубокой скважины.

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.

Что такое эжектор и как он работает?

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.

Эжекторный насос – принцип действия и ожидаемая выгода

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:

• В трубу за насосом врезают отвод.
• Воду с этого отвода подают на циркуляционный патрубок эжектора.
• Всасывающий патрубок эжектора соединяют с трубой, опущенной в колодец, а напорный патрубок – с входом в рабочую камеру насоса.
• На опущенную в колодец трубу обязательно монтируют обратный клапан, блокирующий движение воды вниз.
• Подаваемый на циркуляционный патрубок поток движется с большой скоростью, создавая разрежение в зоне всасывания эжектора. Под действием этого разрежения увеличивается сила всасывания (подъема воды) и давление в трубопроводе, подключаемом к насосу.

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.

Разновидности эжекторов – классификация по месторасположению

Эжектор, принцип действия которого мы описали выше, монтируется только на поверхностные насосы. Причем существует две схемы монтажа:

• Внутреннее размещение – это когда выбрасыватель встраивается в кожух насоса или где-то поблизости.
• Внешнее размещение – в этом случае выбрасыватель монтируется в колодце, куда помимо основного трубопровода проводится еще и циркуляционная ветка.

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.

Самостоятельное изготовление: пошаговая инструкция

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:

• Штуцер с наружной резьбой и ершиком для монтажа шлангов. Он сыграет роль сопла, из которого выбрасывается высокоскоростной поток воды.
• Тройник с внутренней резьбой, диаметр которой должен совпадать с наружной нарезкой штуцера. Этот элемент будет использоваться как корпус.
• Три уголка с резьбовыми и цанговыми торцами. С их помощью можно упорядочить прокладку циркуляционного, всасывающего и напорного трубопроводов.
• Два или три цанговых или обжимных фитинга, с помощью которых обеспечивают подключение трубопроводов. Причем последний вариант требует использования дополнительного инструмента – обжимного ключа

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.

Секреты успеха – как повысить эффективность самодельной конструкции

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.

Для подачи воды из колодцев чаше всего применяются центробежные поверхностные насосы, реже их используют для подачи воды из скважины. Применение данного типа насосов имеет ограничение, которое заключается в неспособности поднять воду с глубины более 8 м, если зеркало воды в колодце находится ниже 8 м, то поднять воду обычным насосом не получится. Для того чтобы насос поднял воду с большей глубины в систему нужно включить дополнительное устройство, которое называется эжектор. Не всегда его можно найти в продаже, да и цены кусаются, а сделать эжектор для насосной станции своими руками из подручных материалов вполне реально. Он не будет, конечно, настолько эффективным как эжектор промышленного изготовления, но гарантировано добавит около 5 м до недостающей глубины.

Как работает эжектор

Принцип работы эжектора основан на движении воды в трубе, которая, попадая, в плавно сужающуюся часть эжектора увеличивает свою скорость, вследствие чего образуется зона с пониженным давлением, куда подсасывается вода извне. Выносной эжектор насосной станции работает за счет подачи воды по рециркуляционному трубопроводу, поток, попадая в сужающуюся часть, увеличивает скорость, образуя зону с пониженным давлением, куда для компенсации низкого давления, начинает всасываться вода извне. Другими словами, эжектор подталкивает воду на высоту, с которой насос может ее уже самостоятельно всасывать.

Эффективность работы эжектора характеризуется коэффициентом эжекции, который показывает количество отсасываемой воды на единицу количества рециркуляционной воды. В нашем случае коэффициент эжекции по воде равен 0,12, то есть при расходе воды в эжекторе 1000 л/час эжектор будет засасывать около 120 л/час.

Конструкция эжектора (вариант 1)

Самый простой эжектор можно собрать на основе тройника и штуцера – эти детали буду выполнять функцию трубки Вентури в очень упрощенном варианте. Фасонные элементы для эжектора могут применяться из различного материала (металл, пластик). В данном случае конструкция эжектора собрана из латунного тройника и цанговых фитингов для металлопластиковых труб.

Диаметр фасонных элементов для конструкции эжектора принимается в зависимости от производительности насосной станции и диаметра всасывающего и рециркуляционного трубопровода, диаметр всасывающего трубопровода не может быть меньше 25 мм. В нашей конструкции будет использован тройник диаметром 20 мм с подключением к нему всасывающего трубопровода 26 мм и рециркуляционного 12,5 мм.

1. Тройник ½" мм.
2. Штуцер ½" мм и с отводом 12 мм.
3. Переходник 20×25 мм.
4. Угол 90º (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ½"×16 мм.
5. Угол 90º (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ¾"×26 мм.
6. Угол 90º (наружный/внутренний) ¾"×½".

Трудность в этой конструкции может составить штуцер, его придется немного доработать, а именно обточить шестигранник до конусообразного состояния.

Нижнее основание образовавшегося конуса должно иметь диаметр на несколько миллиметров меньше, чем внешний диаметр резьбы штуцера, также нужно укоротить его резьбу, чтобы осталось максимум четыре витка. С помощью плашки нужно прогнать резьбу и нарезать еще несколько витков на полученном конусе.

Теперь можно собрать эжектор. Для этого штуцер (2) вкручиваем узкой частью вовнутрь тройника (1) так, чтобы штуцер заходил на 1–2 мм за верхний край бокового отвода тройника, и чтобы оставалось не менее четырех витков на внутренней резьбе тройника, для того чтобы можно было вкрутить отвод (6). Если оставшейся свободной резьбы тройника будет не хватать, нужно будет еще сточить резьбы штуцера, в случае нехватки длины штуцера на него можно надеть кусочек трубочки. К отводу (5) через которого будет происходить всасывание воды, нужно присоединить обязательно обратный клапан, чтобы при запуске системы вода не выливалась из всасывающего и рециркуляционного водопровода, иначе система не запустится. Также нужно уплотнить все резьбовые соединения с помощью любого герметика.

Такой эжектор не будет иметь высокого коэффициента эжекции из-за несовершенства конструкции трубки Вентури, поэтому его можно применять для подъема воды с глубины не более 10 м.

Вариант 2

Есть еще вариант, как сделать эжектор, такая конструкция более эффективная в виду более совершенной трубки Вентури, она более сложная в изготовлении, но коэффициент эжекции будет выше, чем в предыдущей модели.

1. Тройник Æ 40 мм.
2. Отвод 90º 1/2" мм.
3. Сгон 1/2" мм.
4. Сгон 3/4" мм.
5. Контргайка 1/2" мм.
6. Контргайка 3/4" мм.
7. Заглушка.
8. Обратный клапан.
9. Штуцер 1/2" мм.
10. Штуцер 3/4" мм.
11. Сопло 10 мм.
12. Резьбовой сгон 1/2" мм.

Делается такой эжектор из стальных фасонных частей. В качестве сопла (11) можно использовать медную трубку, сделать в ней продольные разрезы, сжать, а швы запаять. В заглушках (7) нужно сделать отверстия подходящего диаметра и нарезать резьбу, чтобы вкрутить сгоны (3 и 4) и зафиксировать контргайками. Сопло нужно будет зафиксировать в сгоне с помощью пайки.

Особенности монтажа и эксплуатации

Работа эжектора будет эффективна только на мощных насосах , не менее 1 кВт с высокой производительностью, и глубиной установкой эжектора не более 20 м, установка глубже резко снижает КПД эжектора. Чтобы при работе насоса с выносным эжектором не было сбоев, размещать подводящие трубы к эжектору нужно строго вертикально. Обязательно перед насосом должен стоять фильтр грубой очистки, так как такие насосы очень уязвимы к воздействию абразивных частиц, которые могут вывести насос из строя . Перед насосом, на рециркуляционном трубопроводе, нужно обязательно ставить кран, чтобы можно было регулировать количество обратной воды, тем самым регулируя эффективность всасывания эжектора.

Фото