Ежектор для насосної станції: принцип роботи, види, як зробити своїми руками

Насосні станції користуються високим попитом у населення при влаштуванні індивідуального водопостачання завдяки своїй універсальності і прийнятної вартості, їх єдиним серйозним недоліком є невелика глибина забору води, що не перевищує 9 метрів. Для даної проблеми існує просте інженерне рішення, засноване на фізичному законі Бернуллі — ежектор для насосної станції, з таким пристосуванням поверхневий електронасос здатний всмоктувати воду з глибинних джерел на відстані дзеркала води від поверхні землі в десятки метрів.

Цей пристрій при використанні з поверхневим насосом корисно у випадках, якщо рівень води джерела, з яким раніше працював поверхневий насос, з якихось причин впав (замулювання колодязі і свердловини, інтенсивний водозабір).

При цьому слід розуміти, що ціна отримання високої глибини всмоктування — низький коефіцієнт корисної дії електронасоса, адже частина піднятої води вирушає назад до всмоктуючому патрубку для збільшення кінетичної енергії вхідного потоку. Цей фактор стримує застосування поверхневих ежекторних електронасосів для підняття води з великих глибин — для цих цілей бурять свердловини і використовують насоси, напір яких в побутовому виконанні може доходити до 200 м.

Принцип роботи

Ежектором називають пристрій, в якому відбувається з’єднання двох середовищ в змішувальній камері, при цьому одна з них рухається з великою швидкістю і подається через завужені сопло, а друга наповнює камеру природним чином. Потік, що виходить із сопла з прискоренням, передає свою кінетичну енергію переміщуваного середовища, яка потім несеться від місця всмоктування. Також в зоні на виході вузької ділянки сопла створюється знижений тиск — це призводить до того, що переміщувана середовище одночасно і підсмоктується ежектором.

Переміщувана і прискорює середовище можуть мати різний фізичний стан, у струменевих насосах через вузьке сопло подається повітря або пари, які нагрівають водний потік і виштовхує його на великій швидкості.

Що таке ежектор і навіщо він потрібен

Конструкція ежектора не відрізняється високою складністю, її основними елементами є:

  • Сопло. Являє собою циліндричний патрубок, що має на кінці конусне звуження. Згідно із законом Бернуллі, при зменшенні перерізу трубопроводу тиск в ньому стає нижче, а швидкість проходить потоку збільшується. Таким чином, відбувається рух транспортованого потоку з високим тиском в область низького (підсос) і одночасно виштовхування його струменем води, що рухається з великою швидкістю (передача кінетичної енергії).
  • Всмоктуючий патрубок. Через цей елемент ежектора в нього надходить транспортується рідина, зазвичай його діаметр перевищує розміри вхідного патрубка сопла.
  • Камера змішування. В даному вузлі відбувається зіткнення двох потоків, при цьому основним кінетична енергія передається від допоміжного.
  • Горловина. Після змішування двох потоків, рідина надходить у звужену частину, де її швидкість збільшується.
  • Дифузор. Елемент має конусоподібне розширення на кінці, в результаті чого тиск рідини на виході зростає, а швидкість потоку знижується. Перетин дифузора розраховане на приєднання до нього напірного трубопроводу стандартного діаметра.
Цікаве по темі:  Жировловлювач для каналізації: з їдальні, ресторану, під мийку

Застосування ежектора в побутових насосних станціях виправдане лише у виняткових випадках — при його використанні в залежності від глибини занурення всмоктуючого патрубка ККД падає на 50 — 70%, що призводить до невиправданої перевитрати електроенергії. Тому для забору води з великих глибин всі використовують занурювальні електронасоси і бурять під них спеціальні свердловини. Це ефективніше ще й тому, що ККД заглибних насосів вище, ніж поверхневих, які витрачають частину своєї енергії на всмоктування і підйом стовпа води до робочого колеса (співвідношення 65% до 50%).

На ринку насосного обладнання все ж зустрічаються поверхневі відцентрові електронасоси з вбудованими або виносними ежекторами, і щоб відповісти на питання, для чого потрібен ежектор насосної станції, слід розглянути варіанти його використання:

  • Посушливе літо або довгий час погода без опадів. У цьому випадку статичний рівень води в колодязі або свердловині знижується, і при відмітці більше 9 м від поверхні звичайний відцентровий поверхневий насос не зможе її підняти. В даній ситуації можна під’єднати виносної ежектор і користуватися джерелом деякий час з втратою продуктивності до підйому статичного рівня.
  • Якщо відбувається разовий інтенсивний водозабір. Ситуація може виникнути, якщо неглибокий джерело має малий дебіт (швидкість поповнення), а необхідно підняти великий обсяг води, наприклад, для лазні, наповнення ємностей для поливу й інших господарських потреб в приватному будинку, що приводить до падіння рівня.
  • Експлуатаційне опускання дзеркала води в джерелі. Будь-яка свердловина на піску має невисокий термін служби і з часом замулюється, така ж проблема виникає і в колодязів, тому статичний рівень води в них падає. Установка ежектора дозволить піднімати воду з глибин більше 9 метрів до прочищення джерела або розв’язання проблем іншими методами.

Які бувають насосні станції

Насосна станція являє собою зібрану моноблок конструкцію, основною частиною якої є відцентровий електронасос, розміщений над баком гідроакумулятора, її обов’язкові елементи — реле тиску і манометр, закріплені на пятивходовом фітингу.

Принцип роботи відцентрового електронасоса полягає в подачі всасываемой рідини в центр робочого колеса з лопатями, які при обертанні завдяки відцентровій силі виштовхують її назовні через бічний вихідний патрубок.

Стандартний відцентровий насос має в центрі гідравлічного відсіку вхідний отвір і розташоване перпендикулярно його осі вихідна збоку, але зустрічаються насоси з іншою конструкцією.

Цікаве по темі:  Підключення пральної машини до водопроводу і каналізації: як підключити своїми руками, відео

Станції з вбудованим ежектором

Насосні станції з вбудованим ежектором мають у своєму складі відцентровий електронасос, в гідравлічній частині якого розміщено ежекторний вузол. Принцип роботи такої системи досить простий — всмоктується вода надходить на відцентрове робоче колесо, яке викидає її через бічний патрубок. Одночасно частина рідини, якою обертання колеса додало кінетичну енергію, що спрямовується за эжекторному каналу в форсунку і виштовхується з неї під тиском. Прискорений за рахунок судженої частини форсунки потік змішується з транспортуються, передаючи йому свою енергію, і одночасно втягуючи за рахунок зниженого тиску на виході. Таким чином, досягається суттєве збільшення глибини занурення всмоктувального патрубка, яка в деяких моделях доходить до 50 метрів.

Відмінною особливістю подібних насосів є вхідний отвір, зміщене відносно центральної осі (у звичайних відцентрових электронасосах подібне розташування також не рідкість), у складі насосних станцій подібні агрегати зустрічаються дуже рідко завдяки наведеним вище причин (низький ККД).

Станції з виносним ежектором

Насосна станція з виносним ежектором має істотну перевагу перед обладнанням з вбудованим ежекторним вузлом — вона може працювати у звичайному режимі, піднімаємо воду з глибини не більше 9 метрів, а при необхідності до неї завжди можна підключити пристосування для збільшення глибини всмоктування.

Для цього в гідравлічній частині корпусу є два отвори різних діаметрів зі стандартними розмірами 1 1/2 і 1 дюйм, до більшого підключають напірний трубопровід, а до другого рециркуляційний, що подає воду на ежекторну форсунку. Сам ежекторний вузол поміщають в водозабірний джерело разом з трубопроводами. Так як без подачі рідини в ежектор вона не буде підніматися з великої глибини, перед початком роботи всю систему заповнюють водою.

За зовнішнім виглядом електронасоси з виносним ежектором відрізняються від типових моделей наявністю двох розташованих поруч отворів в гідравлічному відсіку корпусу. Насосна станція з зовнішнім ежектором випускається багатьма вітчизняними та зарубіжними виробниками, найбільшою популярністю користується модель Marina від італійської фірми Speroni, також на ринку часто зустрічаються інші італійці: Aquatica, Quattro Elementi, вітчизняні Unipump.

Як зробити ежектор самостійно

Коли стандартна насосна станція при роботі перестала всмоктувати воду з-за зниження дзеркала води, її можна опустити, викопати в землі яму потрібної глибини — інших способів збільшити глибину всмоктування не існує. Виготовляти саморобний ежектор з будь-яких кресленнями, купувати і встановлювати його безглуздо — деталь неможливо приєднати до корпусу, в якому є один вхідний отвір для напірного трубопроводу замість двох, необхідних для роботи ежекторного сайту.

Якщо була придбана ежекторна насосна станція, а вузол був загублений або зламаний, можна зробити ежектор своїми руками з деталей сантехнічної арматури та фітингів.

Цікаве по темі:  Бактерії для септиків і вигрібних ям: які живі мікроби краще, відгуки

Подібна схема конструкції зображена на рис. 8, її основними складовими частинами є:

  • Трійник (1). Деталь служить для підключення вхідних патрубків для двох водних потоків і одночасно є камерою, в якій відбувається їх змішування з передачею кінетичної енергії транспортируемому. На виході трійника, замість дифузора, встановлюють перехідну муфту для підключення напірного трубопроводу.
  • Штуцер (2). Деталь замінює форсунку в стандартній моделі і призначена для прискорення рециркуляційного водного потоку. При її монтажі вибирають довжину штуцера таким чином, щоб що виходить з нього потік знаходився на центральній осі, що транспортується.
  • Кути (6, 7). Необхідні для підключення рециркуляційного трубопроводу і розміщення ежектора у вертикальному положенні, кут 7 має малий внутрішній діаметр у зв’язку з тим, що зворотний потік завжди подається в ежектор через трубопровід меншого перерізу, ніж напірний.
  • Кут (5).Через цю деталь в ежектор надходить вода з джерела, гайка на кінці призначена для кріплення водяного фільтра.
  • Перехідник (4). Деталь необхідна для підключення напірного трубопроводу, що поступає на насосну станцію.

Перед складанням сточують шестигранну частина штуцера до конусоподібного стану, вкорочують його до потрібної довжини або подовжують обрізком хлорвінілової трубки. Після збирають всю конструкцію, вкручуючи спочатку штуцер, а потім інші деталі з ущільненням різьбових з’єднань льоном, сантехнічної ниткою, стрічкою ФУМ.

Водяні насосні станції для індивідуального водопостачання з вбудованим або виносним ежектором для збільшення глибини всмоктування, досить рідко використовують у побуті з-за дуже низького ККД близько 15%. Придбання подібних пристроїв доцільно у випадках, коли рівень водного дзеркала з великою ймовірністю може тимчасово опускатися нижче гранично допустимої позначки в 9 му силу різних обставин — великих обсягів водозабору, посухи, частих заиливаний джерела з пониженням рівня води.

Відео

Принцип роботи ежектора

Ежекторна насосна станція Аврора, опис