Внутреннее устройство насосной станции. Конструктивные особенности и принцип действия

Насосная станция с эжектором – это основа любого автономного водопровода. Ведь именно этот агрегат «генерирует» напор водопровода, «транспортируя» жидкость из глубокой скважины на поверхность – к потребителю.

Причем эффективную работу станции, в равной мере, гарантирую все узлы ее конструкции, но за возможность транспортировки воды со значительной глубины (более 10 метров) отвечает лишь один элемент – эжектор. Без него станция качала бы воду лишь из 7-метрового колодца.

Поэтому в данной статье мы рассмотрим конструкцию и процесс изготовления самодельного эжектора. Эта информация поможет вам увеличить эффективность работы вашего агрегата.

Эжектор для насосной станции — конструкция и типовые разновидности узла

Эжектор – это очень важное устройство, способное увеличить напор в подающем трубопроводе, за счет энергии «быстрого» потока, который движется по особому ответвлению.

Технически это выглядит следующим образом:

• Подающий трубопровод подключают к левому патрубку смесительной камеры Т-образной формы.
• К нижнему патрубку камеры подключают трубку, по которой движется высокоскоростной поток. Причем сама трубка (и патрубок) намного тоньше подающего трубопровода.
• Правый патрубок оформляется как диффузор, в котором смешиваются оба потока (подающий и скоростной).

После смешивания, из-за разности скоростей и энергий в камере возникает разрежение, ускоряющее движение жидкости в подающем (левом) трубопроводе.

Причем указанная камера – по сути это и есть эжектор – может монтироваться, как в одном корпусе с насосом, так и отдельно. Соответственно указанная схема монтажа делит сортамент эжекторов на внешние и внутренние устройства.

При этом производительность насосной станции определяется именно месторасположением эжектора. Ведь установки с внутренним эжектором качают воду лишь с 7-10 метров. А выносной эжектор достает воду даже из 40-метровой скважины.

А вот энергоэфективность насосной станции будет лучше в том случае, если ее оснастят встроенным эжектором. Поскольку насосная станция с выносным эжектором демонстрирует КПД (коэффициент полезного действия) на уровне 30-35 процентов.

А еще встроенный эжектор очень сильно шумит, а внешний – работает практически беззвучно.

Разумеется, указанные достоинства и недостатки повлияли и на комплектацию и на выбор месторасположения насосной станции. В итоге, внешние эжекторы ставят на глубокие скважины, присоединяя к мощным моторам, установленным внутри дома. Внутренние эжекторы подсоединяют к относительно «слабым» моторам (недостаток мощности компенсируется высоким КПД), располагаемым вне дома – в пристройке, и обслуживающим неглубокие колодцы.

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.

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.

Практически каждый, кто когда-либо принимал непосредственное участие в организации обустройства автономно-независимого водоснабжения, периодически сталкивался с проблемами относительно недостаточного уровня подаваемой воды всасываемым насосом.

По предмету физики мы определенно знаем и понимаем что такой фактор, как давление способно подавать жидкость максимально с девятиметровых глубин, но фактически такой показатель значительно меньше, что в действительности составляет порядка семи, а иногда и пяти метров полноценной подачи.

Решит вопрос станция, которая способна приумножить напор водяного потока. Специализированное оборудование, предназначенное, для таких целей выпускается современной промышленностью, что входит в состав станций насосных.

Эжектор для насосной станции

Из представленной вашему вниманию статьи вы подробно узнаете о принципах действия такого специализированно ориентированного оборудования, как станция с эжектором, а также всех нюансах и аспектах касательно их применения. Дополнительно будут рассмотрены способы возможного изготовления подобного оборудования самостоятельными силами с соответствующими инструкциями и рекомендациями, благодаря которым вы сможете достичь такой цели.

Станция водоснабжения с эжектором

Устройство. Принцип действия

Эжектор по сути является устройством, что передает энергию от одной более подвижной среды к другой, которая менее подвижна. В сужающихся сечениях агрегата образуется особая зона давления более низкого, которая провоцирует, таким образом, подсос дополнительной среды. Таким образом, происходит возможность перемещения и удаления от точек всасывания, благодаря взаимодействию первоначальной среды.

Агрегаты, оснащенные эжектором внутреннего формата, предназначаются непосредственно для специализированной перекачки жидкостей из относительно неглубокого типа скважин, глубина которых не превышает восьми метров, а также различных резервуаров специализированно-накопительного предназначения, либо водоемов.

Непосредственно отличительной особенностью такого взаимодействия, является именно захватить жидкости, что располагается на более низком уровне от патрубка. Исходя из этого, будет востребована предварительная заливка агрегата водой. Колесо рабочее будет нагнетать жидкость, что будет перенаправлять ее в эжектор, в результате чего будет образована эжектирующая струя.

Она будет продвигаться по специализированной трубке и разгоняться. Естественно, давление будет уменьшаться. Благодаря такому воздействию и внутри камеры для всасывания оно будет уменьшаться.

Одной из разновидностей таких поверхностных агрегатов-установок является и насосная станция с эжектором. Отличаются они тем, что внешний элемент погружается в водоснабжающий источник. Как правило сфера применения таких устройств подобна их аналогам. Определенное различие заключается в различных глубинах использования и применения.

Насосная станция с выносным эжектором

Изготовление

Достаточно простое устройство-агрегат вполне возможно изготовить и самостоятельными силами. Для чего потребуются некоторые детали, такие как тройник специализированного диаметра и штуцер, что будет расположен внутри него. Следует соблюдать правильное соотношение длины, которое не должно быть больше либо меньше, что не позволит нормально функционировать такому устройству. Для крепления потребуется специальный переходник, оснащенный углами, что позволит образовать нужный поворот.

Процесс создания предусматривает несколько определенных пунктов, что включает в себя процесс самой подготовки требуемого штуцера. Часть особого 6-гранного образца следует обтачивать, что позволит располагать из него особым конусом, имеющий основание меньше, чем наружная резьба в диаметре. После чего деформированную часть следует подправить специализированным резьбонарезным инструментом.

Штуцер должен быть вкручен до полного упора в деталь-тройник. Предельно внимательно соблюдайте при соединении соотношение длины, что является достаточно важным фактором. Обязательно уплотните соединение любым доступным герметиком.

Проверьте соотношение изготавливаемых деталей, а затем из заранее заготовленных образцов следует организовать специализированный переходник, который предназначен для оснащения на трубе.

Качественно собранная станция обеспечит достаточно длительную и беспроблемную работу, благодаря своей простой конструктивности, но, естественно, вы должны быть предельно точны в изготовлении. Если же вы не столь хотите заниматься таким изготовлением, то можете попросту приобрести его в специализированных магазинах, где всегда имеется насосная станция в свободной продаже.

Станции с встроенным эжектором – как применяют

Используется станция для того чтобы увеличить напор, что также исключит и возможность преждевременного выхода из строя агрегата, который обеспечивает подачу, так как возможно появление холостого хода. Наличие такого элемента в системе исключит его, почему он рекомендован к обязательной интеграции в систему, вне зависимости от возможной глубины источника.

Своевременное оснащение эжектором станция избавит вас от дополнительных расходов и возможных нервозов при возможном выходе из строя более дорогостоящего оборудования системы, которое он попросту предотвратит, обеспечивая полноценную и бесперебойную функциональность длительное время.

Оборудование, подающее воду из скважин, бывает двух типов - насосная станция с выносным эжектором и встроенным. Рассмотрим особенности каждого из вариантов, чтобы правильно подобрать агрегат для себя.

Модель со встроенным эжектором характеризуется высокой степенью надежности в работе. Она легко достигает номинального давления воды, осуществляет закачку воды с неглубоких скважин.

Особенности функционирования

Основные части конструкции насосной станции с выносным эжектором находятся наверху, а сам прибор транспортируется на днище скважины. К недостаткам этой модели относятся маленький коэффициент полезного действия и чувствительность к воде с крупными примесями.

Насосные станции, в которых есть выносной эжектор, применяют для поставки воды с глубины от 30 до 55 м. Аппарат с отдельным эжектором ничем с виду не отличается от обычного закачивающего агрегата. Одно различие в том, что из скважины выходит две трубы, на одной из них укреплен эжектор, образующий систему «Вентури», благодаря которой и происходит такая мощная закачка воды.

Принцип работы системы «Вентури» заключается в том, что выносной эжектор опускают в скважину и соединяют насос с двумя трубами: одна из них всасывающая, а другая - «обратка». На их окончаниях закреплен эжектор который и производит эффект глубинного всасывания при диаметре скважины не меньше 100 мм.

Сфера применения

Такой агрегат обеспечивает подъем воды в строение при поднятии давления, позволяет поливать сад и приусадебный участок. Насос, как и эжектор, сделан из чугуна. Его рабочий круг изготавливается из латуни, ротор - из нержавейки, герметизация обеспечивается благодаря использованию граффито-керамикового шнура.

Для более эффективной работы аппарата ему нужно создать определенное давление для кругооборота воды. Для таких случаев желательна установка мембранного бачка, который обеспечит выполнение всех условий для корректной

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.