Эжектор для насосной станции: схема, устройство самоделки + подключение

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.

Пусконаладочные работы

То, насколько долго и эффективно будет работать насос инжекторного типа, напрямую зависит от его регулировки. Выполнять ее необходимо в следующей последовательности.

  1. После подключения инжекторного насоса его надо запустить и при помощи манометра сравнить уровень давления при выключенном и включенном устройстве. В том случае, если разница между измеренными величинами не укладывается в интервал 1–1,4 бар, насос необходимо подвергнуть регулировке.
  2. Если насос инжекторного типа требуется отрегулировать, его следует отключить, сняв защитную крышку, расположенную в его верхней части, над реле давления. Регулировка насоса после снятия такой крышки выполняется при помощи винта с маркировкой «Р», который следует проворачивать в сторону увеличения или уменьшения давления, что зависит от результатов выполненных замеров.
  3. После того как первичная регулировка выполнена, следует повторно запустить насос. При выполнении повторного запуска необходимо еще раз замерить давление, создаваемое насосом в рабочем состоянии, и вычислить разницу между значением такого давления и давления в рабочей камере насоса в его выключенном состоянии. Если вычисленная разница давлений находится в пределах вышеуказанного значения, то регулировка выполнена правильно, в противном случае следует еще раз повторить вышеописанную процедуру.
  4. Результаты выполненной регулировки, если она проведена правильно, следует сравнить с паспортными данными устройства и занести полученные данные в специальный журнал.
  5. После выполнения всех процедур по регулировке инжектроного насоса его защитную крышку устанавливают на место и фиксируют при помощи винтов.

Под крышкой реле давления расположены две пружины. Большая отвечает за включение насоса, а малая – за разницу между давлением включения и выключения

Таким образом, установка и регулировка насосов инжекторного типа не представляет особых проблем, и выполнить такие процедуры может каждый, не привлекая для этого квалифицированных специалистов, услуги которых стоят достаточно дорого. Кроме того, обслуживание таких устройств также не вызывает особых сложностей, так как основные механизмы располагаются не в самой скважине, а вне ее, на поверхности земли.

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.

Самостоятельное изготовление эжектора: обзор процесса

Для изготовления эжектора своими силами нам понадобится комплект доступных деталей, в который войдут следующие фитинги и элементы сопряжения:

  • Тройник – он послужит основой для конструируемого устройства.
  • Штуцер – он будет использоваться как проводник потока с высоким давлением.
  • Муфты и отводы – с помощью этих элементов мы проведем сборку эжектора и подключение полученного устройства в систему.

Причем самодельный эжектор для насосной станции собирается из вышеописанных деталей в следующем порядке:

  • Берем тройник, торцы которого рассчитаны на резьбовой монтаж. Причем резьба на всех торцах внутренняя.
  • В нижнюю часть тройника вкручиваем штуцер, выпускным патрубком вверх. То есть, основу штуцера нужно вкрутить в тройник, расположив выпускной патрубок (малого диаметра) внутри основы эжектора. Причем патрубок не должен торчать из противоположного торца тройника. И если он чрезмерно длинный, то его обтачивают. Соответственно короткий штуцер наращивают с помощью полимерной трубки. Расстояние от торца тройника до торца штуцера должно равняться 2-3 миллиметрам.
  • К верхней части тройника (расположенной над штуцером) крепят переходник, один торец которого оформлен под наружную резьбу (его и вкручивают в основу будущего эжектора), а второй – оборудован как обжимной фитинг под металлопластиковую трубу, по которой будет транспортироваться (за пределы эжектора) вода из скважины.
  • В нижнюю часть тройника, куда уже ввинчен штуцер, нужно вкрутить еще один фитинг – уголок (отвод), на который будет надета (и закреплена обжимной гайкой) труба линии рециркуляции. Поэтому перед монтажом нижняя (резьбовая) часть штуцера обтачивается, до трех-четырех ниток резьбы.
  • В боковое ответвление вкручивают второй уголок, заканчивающийся цанговым зажимом для монтажа подводящего трубопровода, по которому идет вода от источника.

Эжектор подсоединён к полиэтиленовым трубам

Резьбовые соединения монтируют на ФУМ (полимерный уплотнитель). Если в качестве труб используется погонаж из полиэтилена, то вместо цанговых фитингов под металлопластик употребляют обжимные элементы, рассчитанные на  эффект обратной усадки полиэтилена. При этом на уголках можно сэкономить – трубы из сшитого полиэтилена гнутся в любую сторону и под любым углом.

После сборки самодельного эжектора его нужно подключить к насосной станции. Причем, если указанное устройство будет подключено вне колодца – перед нами насосная станция с «внутренним» эжектором. Ну а если эжектор погрузится прямо в шахту, «нырнув» под воду, то перед нами насосная станция с внешним эжектором.

И в последнем случае к собранному прибору придется подключать сразу три трубы:

  • Первую – к боковому торцу тройника. Она должна погрузиться почти до самого дна, а к ее торцу стоит прикрепить сетчатый фильтр в корпусе-стакане. По этой трубе течет поток с (пока еще) небольшим напором.
  • Вторую – к нижнему торцу тройника. Ее подключат к напорной линии, выходящей из насосной станции. В итоге, в эжекторе появится поток, двигающийся с большой скоростью.
  • Третью – к верхнему торцу. Ее выведут на поверхность, подключая к всасывающему патрубку насоса. По этой трубе потечет поток с увеличенным благодаря эжектору напором.

При этом первая труба уйдет под воду целиком, а вторая и третья будут выходить из воды на поверхность.

https://youtube.com/watch?v=x4zICtMBRFY

Принцип действия эжектора

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

Фото из

Эжектор — устройство, требующееся для подъема воды поверхностным насосом с глубины более 7 м. Их используют для формирования напора в всасывающей магистрали

Эжекторы подразделяются на встроенные и выносные разновидности. Для подъема воды с глубин в среднем от 10 до 25 м применяются выносные устройства

К эжекторному устройству подключаются две разные по диаметру трубы, за счет разницы давления в смежных трубах создается напор

Эжекторы в заводском исполнении поставляются к насосным станциям и насосам-автоматам

Устройства применяются в схемах ландшафтного оформления, требующих подачи воды под давлением для систем дождевания, фонтанов и подобных конструкций

Для установки эжектора у насосного агрегата должно быть два входящих отверстия

Воспользовавшись схемами и размерами эжекторов заводского изготовления, можно собственноручно сделать полезное в откачке устройство

На всасывающее отверстие самодельного эжектора устанавливается обратный клапан с сетчатым фильтром, обеспечивающим нормальную циркуляцию в процессе откачки

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

Пусконаладочные работы

Бесперебойность и долговечность работы инжекторного насосного оборудования зависит от правильности регулировки её работы при первом запуске. Обычно процесс регулировки включает в себя несколько этапов:

  1. После подключения прибора запустите его. При помощи встроенного манометра оцените давление при включённом и отключённом агрегате. Результаты запишите. Если разница между этим величина не укладывается в предел 1-1,4 бар, нужно произвести регулировку прибора.
  2. Для этого произведите отключение насоса. Откройте защитную крышку в верхней части прибора над реле давления (достаточно повернуть крепёжное приспособление). Там вы увидите два винта. Регулировка давления выполняется винтом с маркировкой Р. Его стоит поворачивать в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от полученной разницы давлений.
  3. После проведения первичной регулировки произведите повторный запуск агрегата. Также измеряйте и узнайте разницу давлений. Если она укладывается в описанный выше предел, регулировка выполнена правильно. В противном случае повторите шаг 2.
  4. Выставленные параметры нужно сравнить с теми, что указаны в паспорте к изделию. Данные заносятся в журнал.
  5. После окончания регулировки защитная крышка устанавливается на место и фиксируется крепёжным винтом.

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

Подключение

В случае с внутренним эжектором, если он включен в конструкцию самого насоса, монтаж системы мало чем отличается от установки безэжекторного насоса. Достаточно просто присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу насоса и обустроить напорную линию с сопутствующим оборудованием в виде гидроаккумулятора и автоматики, которая будет управлять работой системы.

Для насосов с внутренним эжектором, в которых он закрепляется отдельно, а также для систем с внешним эжектором добавляется два дополнительных этапа:

  • Прокладывается дополнительная труба для рециркуляции от напорной линии насосной станции к входу эжектора. Подключается основная труба от него к всасу насоса.
  • К всасу эжектора подключается патрубок с обратным клапаном и грубым фильтром для забора воды из скважины.

При необходимости в линию рециркуляции устанавливается вентиль для настройки. Это особенно выгодно, если уровень воды в скважине находится много выше, чем рассчитана насосная станция. Можно уменьшать напор в эжектор и тем самым поднимать напор в системе водоснабжения. У некоторых моделей имеется уже встроенный вентиль для подобной настройки. О его размещении и способе регулировки указано в инструкции к оборудованию.

Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

Первичный запуск насосной станции рекомендуется выполнять по следующей схеме:

  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.

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

Электрические бензонасосы

Здесь система более сложная, т. к. есть две разновидности: погружные устройства, размещаемые в баке, и выносные, закрепляемые отдельно. И те и другие работают от электромотора, находящегося прямо в насосе. Как проверить бензонасос?

Напряжение

Возьмите обычный тестер, а если его нет, автомобильную лампочку с присоединенными проводками. Теперь нужно обнаружить ваше устройство. Если топливный насос выносной, то располагается где-то рядом с баком. Если погружной – отыщите выходные клеммы (обычно они под задним сиденьем). Далее:

  • включите зажигание;
  • прикоснитесь щупами вольтметра или проводками от лампы к контактам;
  • если показания прибора соответствуют 12-12,5 вольтам или лампочка загорелась, значит, напряжение на насос подается.

Проводка

Оценить ее состояние ее несложно: возьмите пару длинных проводов и напрямую подсоединитесь к насосу. Если он «завизжит», считайте, что причина неисправности найдена. А если нет? Идем дальше.

Предохранитель

Здесь все ясно: надо найти, где он находится, и заменить, или вставить «жучок». Если предохранитель перегорает, неприятность, скорее всего, связана с плюсовым проводом, идущим к бензонасосу, который замыкает на «массу».

Чтобы его обнаружить, прочитайте надписи на крышке блока предохранителей. Вытащите деталь из гнезда. На всякий случай проверять исправность реле нужно при снятых клеммах аккумуляторной батареи. На ее плюс накрутите провод и подключите его к двум точкам реле: «85» и «30». Минусовый электрод подсоедините к контакту лампочки и клемме реле «86». Второй провод от лампы должен быть подключен к контакту «87». Если лампа будет светить, реле исправно. При наличии мультиметра присоедините его щупы к клемме «85» и «86». Бесконечно большое сопротивление свидетельствует о перегорании обмотки. Но как быть, когда вы обнаружили, что работоспособность реле равна нулю, а приобрести деталь негде? Просто перемкните его контакты «87» и «30».

Как проверить давление бензонасоса

Случается, что устройство работает, но двигатель не запускается. В этом случае нужно проверить давление, которое должно составлять от 2,5 до 3,2 кг/кв. см (уточните в инструкции по эксплуатации к своей машине). При нажатии на акселератор оно поднимается в среднем на 0,5 кг/кв. см. Если нет возможности это сделать, попробуйте осмотреть фильтр грубой очистки. Чтобы вытащить его, если насос погружного типа, снимите лючок, отвернув болты. Далее проверьте топливные трубки на предмет утечки горючего. В заключение замените фильтр тонкой очистки.

Рейтинг лучших моделей

Калибр СВД-770Ч+Э

Плюсы

  • отличное приобретение для дачного участка или загородного дома
  • работает на 5 с плюсом, нормальная стоимость

Минусы

пластиковая резьба в месте подсоединения

От 7390 ₽

Модель разработана отечественными инженерами, но производится на заводах КНР, поэтому и некоторые недоработки: пластиковые резьбы на соединениях долго не проживут — надо сразу менять, а это дополнительные расходы.

Grundfos JPD 4-47 PT-V

Плюсы

  • компактные размеры, тихая работа
  • известная компания делает качественную технику

Минусы

не выявлено

От 13234 ₽

Эта модель разработана для частных строений, чтобы нормализовать давление внутри домашнего водопровода при частых перепадах, отлично справляется с перекачкой воды из глубоких колодцев.

SPERONI APM 150/25

Плюсы

  • качественная сборка, тихая, но весьма производительная работа
  • без напряжения выкачивает воду с глубинных скважин

Минусы

не выявлено

От 20800 ₽

Модель изготовлена из материалов высокого качества, имеется автоматическая защита двигателя от перегрузок и работы без воды, используется в бытовых и производственных системах водоснабжения.

Marina APM 200/25

Плюсы

  • невысокое потребление энергоресурсов
  • корпус и все детали из устойчивого к коррозии металла

Минусы

не выявлено

От 24230 ₽

Модель разработана для перекачивания только чистой воды без примесей с больших глубин, отлично работает со скважинами глубиной не более 50 м.

Top Aqua AUJCB-800 эжекторная

Плюсы

  • компактные размеры и малый вес
  • простая установка и несложное использование

Минусы

не выявлено

От 6450 ₽

Модель разработана для перекачивания воды из колодцев или скважин не глубже 20 м, только для чистой жидкости с содержанием примесей не более 50 г/куб. м.