Как сделать эжектор своими руками для насоса

Для чего нужен эжектор в насосной станции и как он работает

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

Принцип работы

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

Источник

САН САМЫЧ

Самодельный эжектор для насосной станции.

Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Сегодня, по Вашей просьбе, я расскажу, как своими силами собрать простой эжектор для насосной станции, чтобы обеспечить дополнительные метры подъема воды из скважины и обезопасить работу насосной станции от возможного сухого хода в случае, когда уровень воды в скважине внезапно понижается.

О схеме подключения такого эжектора я писал ранее. В той же статье приведен эскиз этого эжектора. Но как именно сделать его, многим оказалось непонятно.

Сразу оговорюсь, что в процессе написания этой статьи я не делал этот эжектор. В данный момент он мне не нужен, а сделать его я могу в любое время, потратив на это час-полтора.

И все же я начну немного издалека для того, чтобы вопросов осталось как можно меньше.

Названия и условные обозначения.

Побывав у родителей своей супруги в Ульяновской области, я с удивлением обнаружил, что продавцы в магазинах сантехники не всегда понимают, о чем я их прошу, хотя у себя в Питере я таких проблем не испытывал. Поэтому мне бы очень хотелось, чтобы мы с Вами говорили на одном языке и понимали друг друга, особенно в части названий и обозначений, связанных с сантехникой.

В сантехнике принято обозначать детали и резьбу на них условными обозначениями, понятными, впрочем, любому, кто говорит и пишет на русском языке. Размер же или диаметр резьбы, чаще всего, указывают в дюймах: ½, ¾, 1½. Это же указывает, что резьба на деталях не метрическая, а конусная – трубная. Буквы рядом с обозначением резьбы говорят о том, какая это резьба: внутренняя (В) или наружная (Н).

Например, краткое обозначение: угол ¾ Н х ½ В – означает переходной уголок (или угловой переходник), один конец которого с наружной трубной резьбой диаметром ¾ дюйма или 20 мм, а другой – с внутренней трубной резьбой диаметром ½ дюйма или 15 мм. Еще раз уточню, буква «В» в этом обозначении означает не внешнюю резьбу (внешней резьбы нет, есть наружная), а только и только внутреннюю.

В некоторых предыдущих статьях я уже упоминал условные обозначения, аббревиатуры, пластиковых труб. Напомню: МП – металлопластиковая, ПП – полипропиленовая, ПВХ – поливинилхлоридная, ПНД – полиэтилен низкого давления. Так вот, если в обозначении детали на месте размера резьбы стоит некое число с аббревиатурой материала трубы, это означает, что данный «хвостик» детали предназначен для соединения с указанным видом трубы указанного же диаметра.

Например, угол ½ Н х 16МП – это уголок, на одном конце которого сделана наружная трубная резьба диаметром ½ дюйма или 15 мм, другой же имеет штуцер и резьбу (в случае резьбового обжима), предназначенные для присоединения к уголку металлопластиковой трубы диаметром 16 мм.

Случай, если никаких обозначений нет, означает, что эта сторона детали предназначена для соединения без резьбы, скажем, с садовым шлангом указанного диаметра и это, скорее всего, обыкновенный штуцер. Например, переходник ¾ Н х 12.

Мне бы не хотелось в рамках этой статьи и дальше вдаваться в дебри условностей, потому что рассказанного мною уже вполне достаточно для нашего понимания, и мы, надеюсь, не будем больше отвлекаться на пояснения. Тем не менее, я постараюсь излагать свои мысли доходчиво, все же подробно разъясняя «узкие» места.

Детали и инструменты.

Собственно, непосредственно эжектор состоит всего из двух, максимум трех, деталей. Это тройник (пусть будет ¾ -ной) и штуцер, который нужно как-то запихнуть внутрь тройника. Если штуцер будет коротким, тогда нужна будет еще и третья деталь – небольшая хлорвиниловая трубочка, совпадающая по диаметру со штуцером. Если – длинным, то его придется обточить или обрезать. Позже я поясню, почему это важно.

Но эжектор нужно присоединить к трубам, поэтому в конструкцию эжектора нужно будет добавить соответствующие детали. Для примера я рассмотрю присоединение к МП-трубам, как наиболее распространенным и простым для монтажа. Если Вы будете использовать какие-то другие, то Вам нужно будет внести в конструкцию соответствующие изменения.

Итак, из деталей нам понадобятся:

1. Тройник ¾ В;
2. Штуцер ¾ Н х 12 или меньше ( ¾ Н х10, ¾ Н х 8);
3. Хлорвиниловая трубочка, соотв. диаметра;
4. Переходник ¾ Н х 26МП;
5. Угол ¾ Н х 26МП;
6. Угол ¾ Н х ½ В;
7. Угол ½ Н х 16МП.

Два последних уголка можно, в принципе, заменить на что-то другое, главное, чтобы в результате получился необходимый нам поворот с переходом на нужную нам трубу.

Из инструментов нужны будут обычные сантехнические ключи, наждак или болгарка, для обтачивания штуцера, и любой инструмент или приспособление для выправления сбиваемой нами в процессе обтачивания ¾ резьбы штуцера (клупп, чистовая лерка или просто ¾ -ная муфта). Желательны также тиски для удобства, но это индивидуально.

Изготовление эжектора.

Больше всего придется повозиться со штуцером. Необходимо сточить его шестигранную часть, практически на «нет», сделав из неё конус, основание которого по диаметру чуть меньше наружной резьбы штуцера. Кроме того, придется немного укоротить резьбовую часть штуцера, оставив максимум четыре нитки. Резьбонарезным инструментом или муфтой нужно будет поправить испорченную обточкой резьбу и прорезать её дальше с заходом на полученный конус так, чтобы резьбовая часть штуцера свободно вкручивалась в муфту или тройник с любой стороны.

Если все получилось, дальше все намного проще. Теперь нужно просто собрать эжектор.

Вкручиваем штуцер в тройник узкой частью внутрь до упора, проверяя, сколько остается внутренней резьбы тройника (должно остаться не меньше 4 ниток), и насколько заходит край выходного отверстия штуцера за границу среднего отверстия тройника (должно быть 1-2 мм).

Если не хватает резьбы на тройнике, стачиваем резьбу на штуцере еще больше. Если выходное отверстие штуцера не достаточно длинно, тогда на него придется надеть небольшой кусок хлорвиниловой трубки, или сточить, если оно слишком длинное.

После исправления огрехов, вкручиваем штуцер окончательно, уплотнив резьбу любым герметиком. И дальше уже просто накручиваем необходимые для монтажа труб детали, уплотняя резьбовые соединения привычными материалами (лен, нить, фум). Нижний уголок будет немного выступать из тройника, но четырех оставшихся ниток резьбы вполне достаточно для надежной герметизации соединения.

Все. Эжектор собран.

Принцип работы эжектора.

За счет подачи воды по линии рециркуляции компенсируется недостаток давления во всасывающем трубопроводе, и насос начинает нормально работать. Но если бы это было все, тогда хватило бы обычного тройника, и не нужно было бы «городить огород» со штуцером. Кстати, иногда так и делают.

Что дает нам встроенный в тройник штуцер? За счет сужения потока воды рециркуляции увеличивается её скорость. Создаются две области с перепадом давления. Одна сразу за выходным отверстием штуцера – область повышенного давления используется для компенсации нехватки давления на всасе насоса. Вторая – перед выходным отверстием штуцера – область пониженного давления способствует подсосу воды в эжектор.

В целом, система становится более эффективна и требует меньших энергозатрат, чем, если бы тройник был пуст.

Поэтому, кстати, лучше искать штуцер с меньшим выходным отверстием. Правда, это правило действует не до бесконечности. Но вдаваться в дебри гидродинамики мне, честно говоря, не хотелось бы.

По этой же причине, мне не хочется объяснять, почему этот эжектор не отличается большой эффективностью. Скажу только, что в нем недостаточен объем камеры смешения и не соблюдена её геометрия. Кому интересно, тот без труда узнает, почему это так.

Главное, что этот самодельный эжектор гарантировано работает, подтягивая воду на недостающие 3-5 метров, а может и больше. И это проверено.

Удачи Вам! До новых встреч на страницах «Сан Самыча».

Возможно, Вам будут интересны похожие материалы::

1. Выбор насоса для насосной станции.Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Мне кажется, нет нужды повторять прописную истину о том, что насос является «сердцем» системы водоснабжения.
2. Гидравлический расчет для выбора насосной станции.Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина.
3. Решения проблемы пуска насосной станции.И снова здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Продолжим разговор о способах запустить насос или насосную станцию в первый раз или.
4. Стандартизация 2.Резьба под обжимную гайку на МП фитингах такая же стандартная, как и всякая резьба. И этим можно и нужно пользоваться.
5. Чтобы насосу хватало воды.Доброго времени суток, уважаемые читатели «Сан Самыча». Частой проблемой при проектировании и эксплуатации системы водоснабжения дома на основе поверхностного насоса.

Отзывов (53) на «Самодельный эжектор для насосной станции.»

Привет. пытаюсь найти информацию о подключении к обычной поверхностной станции, внешнего эжекторного насоса. то есть в станции один вход и один выход. вопрос у меня такой, можно ли через тройник на выходящей магистрали. завести часть потока на эжектор находящийся в скважине? спасибо

Здравствуйте, Сергей.
Да, можно. Собственно, так оно и делается. Просто у насосов, специально предназначенных для подключения внешнего эжектора, по сути, два напорных выхода: один — непосредственно из зоны рабочего колеса, где напор максимальный, второй — из зоны встроенного эжектора, т.е. из зоны собственной внутренней рециркуляции насоса. И если второго выхода нет, то ничто не мешает сделать отбор на внешний эжектор с помощью тройника на напоре.
Другой вопрос, хватит ли производительности насоса для поднятия воды с помощью внешнего эжектора. Потому что внешний эжектор — это не «волшебное» приспособление, а устройство, использующее для подъема воды энергию насоса. Соответственно, как только Вы подключите внешний эжектор, напор и расход на выходе из насоса упадут, и упадут значительно, в зависимости от недостающей до нормальной (8-9 метров) глубины уровня воды. Так что, может так получиться, что насосу «не хватит силенок», чтобы и воду поднять к себе с помощью внешнего эжектора, и выдать еще что-то сверх того «на гора».
И общие рекомендации по такому подключению.
1. Отвод на внешний эжектор лучше делать хотя бы на один типоразмер меньше, чем напорная «магистральная» труба. Так Вы поделите поток воды на напоре насоса на неравные части, где больше достанется Вам, а меньше — эжектору. Хотя, по большому счету, это правило — не универсальное и требует проверки и расчета.
2. Дабы не заморачиваться с «проверками и расчетами», на отводе к эжектору лучше поставить регулировочный кран или вентиль. Чтобы потом при запуске, методом «научного тыка», определить оптимальные пропорции потоков: на эжектор и в систему, для наиболее эффективной работы насоса и эжектора.

можно обойтись и без расточек,взять футорку 3/4*1/2 в нее вкрутить штуцер и все это дело вкрутить в тройник. минимум хлопот. резьбу можно и не стачивать . штуцер вкрутить не полностью в футорку а с другой стороны уголок ввернуть и все это дело посадить на анаэробный герметик для резьбовых соединений и будет соединение вечное. фото прилагаю ,мне оно ни к чему поэтому я просто показал как собрать .

Источник