Ежектор – що це таке: принцип роботи і пристрій ежекторного насоса
Ежектор – що це таке? Це питання часто виникає у власників заміських будинків і дач в процесі облаштування автономної системи водопостачання. Джерелом надходження води в таку систему, як правило, є попередньо пробурена свердловина або колодязь, рідина з яких необхідно не тільки підняти на поверхню, але й транспортувати трубопроводом. Для вирішення таких завдань використовується цілий технічний комплекс, що складається з насоса, набору датчиків, фільтрів і водяного ежектора, встановленого у тому випадку, якщо рідина з джерела необхідно відкачувати з глибини, що перевищує десять метрів.
Ежектор водоструминний з фланцевими з’єднаннями
В яких випадках потрібен ежектор
Перш ніж розбиратися з питанням про те, що таке ежектор, слід з’ясувати, для чого потрібна насосна станція, оснащена їм. По суті, ежектор (або ежекторний насос) представляє собою пристрій, в якому енергія руху одного середовища, що переміщається з високою швидкістю, передається іншій середовищі. Таким чином, у ежекторной насосної станції принцип роботи заснований на законі Бернуллі: якщо у звуженому перерізі трубопроводу створюється знижений тиск одного середовища, це викличе підсмоктування у формований інший потік середовища і її перенесення від місця всмоктування.
Всім добре відомо: чим більше глибина джерела, тим важче підняти воду з нього на поверхню. Як правило, якщо глибина джерела становить більше семи метрів, то звичайний поверхневий насос вже з працею виконує свої функції. Звичайно, для вирішення такої проблеми можна застосувати більш потужний насос, але краще піти іншим шляхом і придбати ежектор для насосної станції поверхневого типу, значно поліпшивши характеристики використовуваного обладнання.
Зовнішній ежектор, підготовлений для занурення в свердловину
За рахунок застосування насосної станції з ежектором збільшується напір рідини в основному трубопроводі, при цьому використовується енергія швидкого потоку рідкої середовища, що протікає по його окремого відгалуження. Ежектори, як правило, працюють в комплекті з насосами струминного типу – водоструйными, рідинно-ртутними, парортутными і паромасляными.
Особливо актуальним ежектор для насосної станції є в тому випадку, якщо треба збільшити потужність вже встановленої або планованої до встановлення станції з поверхневим насосом. У таких випадках ежекторна установка дозволяє збільшити глибину забору води з резервуара до 20-40 метрів.
Огляд і робота насосної станції з зовнішнім ежектором
Види ежекторних пристроїв
По своєму конструктивному виконанню і принципом дії ежекторні насоси можуть відноситися до однієї з наступних категорій.
Парові
За допомогою таких ежекторних пристроїв з замкнутих просторів відкачуються газові середовища, а також підтримується розріджений стан повітря. Працюють за таким принципом пристрої мають широку область застосування.
Паровий ежектор для турбіни з маслоохладителем
Пароструминні
У таких пристроях для відсмоктування газоподібних або рідких середовищ із замкнутого простору використовується енергія струменя пари. Принцип роботи ежектора даного типу полягає в тому, що пар, що вилітає з сопла установки з великою швидкістю, захоплює за собою транспортується середу, виходить через кільцевий канал, розташований навколо сопла. Ежекторні насосні станції даного типу застосовуються переважно для швидкого відкачування води з приміщень судів різного призначення.
Установка підігріву води за допомогою ежектора пароструйного
Газові
Станції з ежектором даного типу, принцип дії яких заснований на тому, що стиск газового середовища, спочатку знаходиться під низьким тиском, відбувається за рахунок високонапірних газів, що використовуються в газовій промисловості. Описаний процес протікає в камері змішування, звідки потік середовища направляється в дифузор, де відбувається його гальмування, а значить, зростання тиску.
Повітряний (газовий) ежектор для хімічної, енергетичної, газової та інших галузей промисловості
Конструктивні особливості та принцип дії
Елементами конструкції виносного ежектора для насоса є:
- камера, в яку всмоктується перекачуване середовище;
- змішувальний вузол;
- дифузор;
- сопло, поперечний переріз якого звужується.
Пристрій виносного ежектора
Як працює будь-ежектор? Як сказано вище, функціонує такий пристрій за принципом Бернуллі: якщо швидкість руху потоку рідкого або газового середовища збільшується, то навколо нього формується область, що характеризується низьким тиском, що сприяє виникненню ефекту розрідження.
Якщо правильно підібрати форму труби та швидкість потоку, то відвід, розташований в звуженої частини, буде засмоктуватися повітря або рідина
Отже, принцип роботи насосної станції, оснащеної ежекторним пристроєм, полягає в наступному:
- Рідка середовище, яку перекачує ежекторна установка, надходить в останню через сопло, поперечний переріз якого менший, ніж діаметр вхідний магістралі.
- Проходячи в камеру змішувача через сопло з зменшуваним діаметром, потік рідкої середовища набуває помітне прискорення, що сприяє формуванню в такій камері області з пониженим тиском.
- За рахунок виникнення в змішувачі ежектора ефекту розрідження в камеру всмоктується рідка середовище, що знаходиться під більш високим тиском.
Якщо ви вирішили оснастити насосну станцію таким пристроєм, як ежектор, майте на увазі, що перекачується рідка середовище надходить у нього не з свердловини або колодязя, а від насоса. Сам ежектор при цьому розташовується таким чином, щоб частина рідини, яка була відкачана з свердловини або колодязя за допомогою насоса, поверталася в камеру змішувача звужується через сопло. Кінетична енергія потоку рідини, що надходить в камеру змішувача ежектора через сопло, передається масі рідкої середовища, всасываемой насосом з свердловини або колодязя, забезпечуючи тим самим постійне прискорення її руху по вхідній магістралі. Частина потоку рідини, яку відкачує насосна станція з ежектором, надходить в рециркуляційну трубу, а решта – в обслуговується такою станцією водопровідну систему.
Підключення насоси із зовнішнім ежектором
Розібравшись з тим, як працює насосна станція, оснащена ежектором, ви зрозумієте, що їй потрібно менше енергії для того, щоб підняти воду на поверхню і транспортувати її по трубопроводу. Таким чином, не тільки підвищується ефективність використання насосного обладнання, але і збільшується глибина, з якою може бути здійснено відкачування рідкої середовища. Крім того, при використанні ежектора, всмоктувального рідина самостійно, насос захищений від роботи вхолосту.
Пристрій насосної станції з ежектором передбачає наявність у її оснащенні крана, встановленого на рециркуляційної трубі. За допомогою такого крана, який регулює потік рідини, що надходить до сопла ежектора, можна управляти роботою цього пристрою.
Види ежекторів за місцем установки
Купуючи ежектор для оснащення насосної станції, майте на увазі, що такий пристрій може бути вбудованим і зовнішнім. Пристрій і принцип роботи ежекторів двох цих типів практично нічим не відрізняються, відмінності полягають лише в місці їх встановлення. Ежектори вбудованого типу можуть поміщатися у внутрішню частину корпусу насоса, або монтуватися в безпосередній близькості від нього. Ежекційний насос вбудованого типу відрізняє ряд переваг, до яких слід віднести:
- мінімум місця, необхідного для установки;
- хороша захищеність ежектора від забруднень;
- відсутність необхідності в установці додаткових фільтрів, що захищають ежектор від нерозчинних включень, що містяться в перекачується рідини.
Відцентровий насос з вбудованим ежектором
Між тим слід мати на увазі, що високу ефективність ежектори вбудованого типу демонструють у тому випадку, якщо їх використовують для відкачування води з джерел невеликої глибини – до 10 метрів. Ще одним значущим недоліком насосних станцій з ежекторами вбудованого типу є те, що вони видають досить сильний шум при своїй роботі, тому їх рекомендується розташовувати в окремому приміщенні або в кесоні водоносної свердловини. Слід також мати на увазі, що пристрій ежектора даного типу передбачає використання більш потужного електродвигуна, який приводить в дію і саму насосну установку.
Виносний (або зовнішній) ежектор, як випливає з його назви, встановлюється на певній відстані від насоса, причому воно може бути досить великим і доходити до п’ятдесяти метрів. Ежектори виносного типу, як правило, розміщують безпосередньо в свердловині і підключають до системи за допомогою рециркуляційної труби. Насосна станція з виносним ежектором також вимагає використання окремого накопичувального бака. Цей бак необхідний для того, щоб забезпечувати постійну наявність води для рециркуляції. Наявність такого бака, крім того, дозволяє знизити навантаження, що припадає на насос з виносним ежектором, і зменшити кількість енергії, необхідної для його функціонування.
Насос із зовнішнім ежектором
Використання ежекторів виносного типу, ефективність яких дещо нижче, ніж у вбудованих пристроїв, що дозволяє здійснювати відкачування рідкого середовища із свердловин значної глибини. Крім того, якщо зробити насосну станцію із зовнішнім ежектором, то її можна розміщувати в безпосередній близькості від свердловини, а змонтувати на відстані від джерела водозабору, яка може становити від 20 до 40 метрів. При цьому важливо, що розташування насосного обладнання на такій значній відстані від свердловини не позначиться на ефективності його роботи.
Виготовлення ежектора і його підключення до насосного обладнання
Розібравшись в тому, що ж таке ежектор і вивчивши принцип його дії, ви зрозумієте, що виготовити це нескладний пристрій можна і своїми руками. Навіщо виготовляти ежектор своїми руками, якщо його без особливих проблем можна придбати? Вся справа в економії. Знайти креслення, за якими можна самостійно зробити такий пристрій, не представляє особливих проблем, а для його виготовлення вам не знадобляться дорогі видаткові матеріали й складне устаткування.
Як зробити ежектор і підключити його до насоса? Для цієї мети вам необхідно підготувати наступні комплектуючі:
- трійник з внутрішнім різьбленням;
- штуцер;
- муфти, коліна і інші фитинговые елементи.
Комплектуючі для саморобного ежектора
Виготовлення ежектора здійснюється за наступним алгоритмом.
- У нижню частину трійника вкручують штуцер, причому роблять це так, щоб вузький патрубок останнього виявився всередині трійника, але при цьому не виступав з його зворотного боку. Відстань від торця вузького патрубка штуцера до верхнього торця трійника має становити близько двох-трьох міліметрів. Якщо штуцер занадто довгий, то торець його вузького патрубка сточують, якщо короткий, то нарощують за допомогою полімерної трубки.
- У верхню частину трійника, яка буде з’єднуватися з всмоктуючої магістраллю насоса, вкручують перехідник з зовнішньою різьбою.
- У нижню частину трійника з уже встановленим штуцером вкручують відведення у вигляді куточка, який буде з’єднуватися з рециркуляційної трубою ежектора.
- У бічній патрубок трійника також вкручують відведення у вигляді куточка, до якого за допомогою цангового затиску приєднують трубу, що подає воду з свердловини.
Саморобний ежектор в зборі
Всі різьбові з’єднання, що виконуються при виготовленні саморобного ежектора, повинні бути герметичними, що забезпечується застосуванням ФУМ-стрічку. На трубі, по якій буде здійснюватися забір води з джерела, слід розмістити зворотний затвор і сітчастий фільтр, який захистить ежектор від засмічення. В якості труб, за допомогою яких ежектор буде підключатися до насоса і накопичувального баку, забезпечує рециркуляцію води в системі, можна вибрати вироби з металопластику, так і з поліетилену. У другому варіанті для монтажу потрібні не цангові затиски, а спеціальні обтискні елементи.
Після того як всі необхідні з’єднання виконані, саморобний ежектор поміщають в свердловину, а всю трубопровідну систему заповнюють водою. Тільки після цього можна здійснити перший пуск насосної станції.
