Инжектор и эжектор в чем разница?

Этот старый новый струйный аппарат

Струйные аппараты используются уже почти два столетия, однако уровень знаний об их функциональных возможностях вряд ли можно назвать достаточным. Поэтому область их применения в настоящее время крайне ограничена.

Первые подобные аппараты – они применялись для воды и водяного пара – создали известные ученые Бернулли, Цейнер и Ренкин. Российские ученые Соколов, Зингер и Темнов разрабатывали струйные аппараты для различных газов и жидкостей, а также сыпучих материалов.

Стоит отметить, что интенсивные теоретические исследования и широкое практическое внедрение струйных аппаратов отмечены в периоды экономических спадов: они позволяют более рационально использовать энергию – и, следовательно, сократить потребление ресурсов.

Эжектор и инжектор

Струйный аппарат, как известно, – устройство для нагнетания или отсасывания жидких, газообразных или сыпучих веществ. Его работа основана на обмене механической энергией двух потоков веществ в процессе их смешения. Поток с более высоким давлением называется рабочим (или потоком рабочей среды), а с низким – пассивным (потоком пассивной среды).

Как правило, конструкция такого агрегата включает в себя сопло, диффузор, приемную и смесительную камеры. Рабочий поток выбрасывается из сопла в приемную камеру с большой скоростью и увлекает за собой пассивную среду. В камере смешения происходит выравнивание скоростей (давлений) потоков сред. Затем смешанный поток направляется в диффузор, где его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию сжатия, под действием которой происходит дальнейшая транспортировка перекачиваемой среды.

Наряду с простотой конструкции, надежностью работы и легкостью обслуживания существенным достоинством струйных аппаратов является отсутствие электрооборудования, а также движущихся и вращающихся узлов и деталей. И хотя коэффициент полезного действия аппаратов не очень высок, явные преимущества перед другими устройствами аналогичного назначения позволяют применять их во многих отраслях техники.

Различают два вида струйных аппаратов: эжекторы и инжекторы.

Эжекторы (дословно переводится как «толкатель») – устройство, в котором кинетическая энергия передается от рабочей среды, движущейся с большей скоростью, к пассивной среде. Передача энергии происходит в процессе смешения сред. Эжекторы широко используются в качестве смесителей – например, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Инжектор (дословно – нагнетатель) – устройство для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости в различные аппараты и резервуары. Инжекторы нашли свое применение в автомобилях, паровозах, локомобилях и небольших котельных установках – для подачи питательной воды в паровой котел.

Основным и принципиальным отличием эжектора от инжектора является способ подвода пассивной среды в устройство. Если в инжектор пассивная среда подается под давлением, то в эжектор пассивная среда поступает за счет возникновения эффекта самовсасывания.

Первые сто лет своего существования струйные аппараты применялись только для повышения эффективности термодинамического цикла «пар – конденсат». Однако по мере развития промышленности диапазон их практического использования стал расширяться. Сейчас струйные аппараты приготавливают пеновоздушные и пеноводяные огнегасящие смеси, удаляют воду, повышают эффективность эксплуатации нефтяных и газовых скважин, транспортируют сыпучие и жидкие среды, подают смазку и топливо в машинах и механизмах и выполняют другие функции.

Тем не менее сферы практического применения струйных аппаратов до сих пор ограничены. Одна из причин – несовершенство и сложность применяемых для расчета устройств методов (непригодных, например, для аномальных сред).

О методике расчета

За кажущейся простотой струйного аппарата стоят результаты довольно сложных физико-математических, гидро(газо)-динамических и других расчетов, а также глубокие знания устройства и опыт эксплуатации вспомогательных систем и механизмов, совместно с которыми будет функционировать аппарат.

Для расчета струйных аппаратов в составе любой технической системы авторами разработана и успешно применяется новая универсальная методика. Универсальность заключается в возможности применения методики для различных сред – как ньютоновских или нормальных (например, вода и газы), так и неньютоновских или аномальных (хладоны и фреоны, нефть и нефтепродукты, пылевидные и сыпучие материалы).

Для расчета струйного аппарата по авторской методике необходимо иметь более двадцати исходных параметров, характеризующих физическое состояние рабочей, пассивной и смешанной сред.

Наряду с геометрическими размерами элементов системы и основных составных узлов струйного аппарата, работающего в ее составе, в методике важны значения скоростей и давлений используемых сред в трубопроводах системы и по всей длине устройства.

Методика предусматривает проверку правильности выполненных расчетов по нескольким критериям. В частности – по работоспособности аппарата, наличию протечек и всасывающего эффекта, значению коэффициента полезного действия и отсутствию развитой кавитации.

Новые области использования

Практическое применение новой методики расчета позволило авторам значительно расширить области использования струйных аппаратов. На сегодняшний день рассчитаны, а затем и внедрены струйные аппараты в топливных системах котлов и двигателей внутреннего сгорания, в системах водяного охлаждения сварочных полуавтоматов, в холодильных машинах, а также в системах газо-дымоудаления в качестве дымовой трубы и т. д.

В этих системах, машинах и устройствах струйные аппараты применяются для различных целей, в частности таких, как:
• улучшение физико-хими-ческих показателей жидких топлив, переход на сжигание более дешевых низкосортных видов нефтяных топлив – и, как следствие, экономия топлива до 10 (и более) процентов, а также сокращение на 20‑25 процентов экологически вредных выбросов в атмосферу (шесть внедрений на практике);
• приготовление качественных топливных смесей и водотопливных эмульсий – в том числе и на основе нефтесодержащих жидкостей, что позволяет устранять сливы опасных жидких отходов и сокращать количество экологически вредных выбросов в окружающую природную среду (3 внедрения на кораблях и 4 – на стационарных объектах);
• снижение в 1,5 раза и более энергетических затрат на работу насосов системы водяного охлаждения и на циркуляцию охлаждающей жидкости (одно внедрение);
• увеличение циркуляции охлаждающей жидкости (хладона, хладагента) в холодильных установках (одно внедрение);
• снижение температуры и многократного разбавления экологически опасных продуктов сгорания, сбрасываемых в атмосферу (одно внедрение).

Заглянем немного вперед…

По мнению авторов, области практического применения струйных аппаратов далеко еще не исчерпаны. Результаты исследований показывают, что наиболее перспективными областями использования струйных аппаратов в ближайшем обозримом будущем, особенно в условиях мирового экономического кризиса, могут стать пожаротушение, орошение, водоотлив (стационарные и переносные системы), вентиляция (вдувная и вытяжная), нефтепереработка и трубопроводный транспорт.

В указанных областях струйный аппарат может быть использован в качестве:
• смесителя-распылителя для получения мелкодисперсных (10‑20 мкм) аэрозолей огнегасящих смесей и жидкостей (проведены натурные испытания);
• распылителя-диспергатора для экономного распыла воды и жидких удобрений в виде мелкодисперсных (10‑20 мкм) аэрозолей в системах орошения сельскохозяйственных земель (проведены натурные испытания);
• приставки к водоотливным насосам для увеличения количества удаляемой воды и снижения на 25‑30 процентов энергозатрат на ее перекачку в системах водоотлива (проведены расчеты);
• приставки к вентиляторам для увеличения производительности стационарных и переносных вентиляторов и одновременного сокращения на 15‑20 процентов энергозатрат на прокачку воздуха в системах вентиляции (проведены расчеты);
• устройства для предварительной обработки сырой нефти перед ректификационными колоннами с целью увеличения на 10 процентов выхода светлых нефтепродуктов и разгрузки нефтеподающих насосов (проведены предварительные расчеты);
• устройства для уменьшения вязкости на 13‑15 процентов транспортируемой в магистральных трубопроводах нефти и нефтепродуктов без их дополнительного подогрева (внедрены на трубопроводах подачи высоковязкого мазута).

Струйный аппарат – это «труба» с соплом и переменными по длине проходными сечениями. Он преобразует энергию – а значит, его работа возможна только в составе системы или совместно с другими устройствами, способными обеспечивать работу аппарата необходимой для его функционирования энергией.

Системообразующим элементом любой реальной технической системы, независимо от ее функционального назначения, как известно, является источник или генератор энергии – каковыми могут быть насосы, компрессоры, вентиляторы или среды, обладающие потенциальной энергией (например, сжатые газы).

Известно, что в реальных системах всегда существует избыточное (то есть превышающее необходимое) количество энергии. В связи с этим практически к любой системе можно органически, без нарушения ее функциональных возможностей, подключить струйный аппарат, работа которого будет производиться за счет избытка энергии. В настоящее время этот избыток энергии не используется и теряется безвозвратно.

Применение струйного аппарата в составе любой технической системы сокращает потери энергии в окружающую среду – что, в свою очередь, способствует увеличению суммарного коэффициента полезного действия всей системы в целом.

Таким образом, использование струйных аппаратов может стать важным шагом на пути реализации программ ресурсосбережения.

Схема эжектора для аэрации

Принцип работы эжектора

Чем больше глубина скважины, тем труднее набрать из нее воду. Поэтому для перемещения жидкости по трубопроводу используется насос. Однако при глубине скважины более 7 метров обычного такого прибора будет недостаточно. В этом случае можно приобрести более мощное погружное устройство или дополнить систему эжектором, который позволит полностью разрешить эту проблему.

Читайте также  Как снять сверло с перфоратора?


Принцип работы эжектора можно понять, изучив представленную иллюстрацию

Эжекторный насос – это такое устройство, которое перемещает энергию одной среды в другую. Его принцип действия основан на увеличении напора воды в трубопроводе за счет быстрого движения жидкости по специальному ответвлению.

Такой принцип работы позволяет увеличить мощность уже существующей поверхностной насосной станции. Благодаря этому можно добывать воду из скважины глубиной до 40 метров. Чтобы лучше понять, как работает это устройство, необходимо проследить за его действием.

Принцип работы эжекторного насоса:

  1. Вода поступает через сопло в эжектор. При этом диаметр поперечного сечения сопла меньше диаметра входа в эжекторную систему.
  2. Благодаря прохождению через узкое сопло в камеру с более большим диаметром жидкость существенно ускоряется. Таким образом, увеличивается ее напор. В камере смесителя образуется область с более низким давлением.
  3. Благодаря разряженной атмосфере в камеру начинает всасываться с огромной скоростью жидкость, которая находится под более высоким давлением.

Такое устройство очень полезно для глубоких скважин. Ведь оно позволяет быстро выкачивать воду из самых глубоких отверстий.

Схема эжектора для аэрации питьевой и сточных вод и преимущества использования

Как и другое оборудование, выполняющее сложные функции, аэраторы состоят из нескольких частей. Из источника вода проходит по подающей трубе, которая направляет струю в специальный отсек для смешивания с воздухом. Регулировать скорость и интенсивность работы эжекторов на частных территориях, предприятиях или очистных сооружениях, можно при помощи специально предусмотренного электромагнитного клапана на байпасе.

На следующем этапе установка перекачивает воду через отделение с воздухоотводчиком, откуда она проходит в резервуар для очищенной воды через фильтр железа, собирающий осадок.

Эжектор для аэрации начал использоваться относительно недавно, однако технология уже заслужила популярность, благодаря многочисленным достоинствам.

  • За счет отсутствия движущихся элементов, чаще подвергающихся износу, эжекторы не требуют регулярного технического обслуживания.
  • Эффективность. Система аэрации на основе эжектора устроена таким образом, что мелкие пузырьки воздуха, попадая в отсек к воде, образуют большую поверхность контакта на м3, что является гарантией смешения, интенсивного насыщения жидкости кислородом и ее обезжелезивания.
  • Отсек, в котором установлены фильтры, предотвращает засорение, благодаря чему оборудование не выходит из строя даже после длительной эксплуатации. Однако следует убедиться, что концентрация железа не превышает показателя 3 мг/литр, а сероводорода – 0,02 мг/литр. В противном случае вода полностью не очистится.
  • Аэрация воды при помощи установки на базе эжекторов не требует непрерывного контроля – после монтажа и настройки оборудования, система подачи и насос функционируют автономно. Поэтому оборудование устанавливают не только частные лица, но и предприятия в г. Санкт-Петербург, где отмечается большой расход воды.

Это только некоторые из достоинств агрегатов, благодаря которым эжекторная аэрация и очистка активно используется для удаления загрязнений из воды в разных странах мира. Многообразие моделей оборудования, представленного на современном рынке, позволяет подобрать вариант, полностью отвечающий любым требованиям.

Разновидности эжекторных насосов

Эжекционный насос – это полезная в хозяйстве вещь, особенно если на участке присутствуют глубокие скважины. Чтобы было удобно ими пользоваться, необходимо выбрать подходящий для себя вариант насосного оборудования.

Эжекторы имеют достаточно простое устройство. Именно поэтому их несложно сделать своими руками.

Существует несколько типов эжекторных насосов, они делятся по принципу работы и устройству:

  1. Пароэжекторный насос откачивает газообразные среды из замкнутых пространств. Благодаря этому поддерживается разряженная среда. Такие эжекторы используется достаточно часто.
  2. Струйный паровой эжектор высасывает газы или воду из замкнутого пространства за счет энергии струй пара. В этом случае струи пара выходят из сопла и заставляют двигаться воду, которая выходит из кольцевого канала через сопло.
  3. Газовый (или воздушный) эжектор сжимает газы, которые уже находятся в разряженной среде, с помощью высоконаправленных газов. Этот процесс происходит в смесителе, из которого вода перетекает в диффузор, где она тормозится, а напряжение растет.


Эжекторные насосы обладают отличными эксплуатационными свойствами
Также эжекторы отличаются по месту их установки:

  1. Встроенный водяной эжектор устанавливается внутрь насоса или рядом с ним. Благодаря такому расположению прибор занимает минимум места и не боится грязи. Кроме того, такие устройства не требуют установки дополнительных фильтров. Они используются для скважин, глубина которых не более 10 метров. К тому же встроенные эжекторы издают при работе массу шума и требуют мощного насоса.
  2. Устройство, которое называется выносным (или внешним), может устанавливать на некотором расстоянии от насоса, но не более 5 метров. Их нередко ставят в самой скважине.

Все разновидности эжекторов подойдут для использования в частном доме. Они помогают быстро откачать из скважины воду, несмотря на ее глубину.

В каких случаях используется эжекторная аэрация

Оборудование для обезжелезивания и очистки воды эжекторного типа имеет обширную сферу применения. Установки используются для удаления загрязнений из жидкости, содержание железа в которой не превышает показателя 3 мг/литр. Оборудование для насыщения кислородом можно встретить не только на промышленных объектах, но и на частных территориях.

  • Станции водоподготовки. Аэраторы предназначены для введения кислорода в поток воды для удаления вредных примесей и обеззараживания.
  • Аэратор в очистных сооружениях. В данном случае эжектор подает воздух в резервуары сточных вод для их очистки.
  • Системы водооборота в бассейнах. Система осуществляет смешивание воздуха и воды, за счет чего проводится ее очистка, обеспечивается прозрачность, чистота и отсутствие посторонних запахов.

Современные эжекторы производятся из полностью безопасных материалов, которые не вступают в химические реакции с примесями в воде и не выделяют вредные вещества, способные нанести ущерб здоровью людей и животных, сельскохозяйственным посадкам, оборудованию или окружающей среде.

Изготовление своими руками

Эжекторы вполне возможно делать своими руками. Конечно, такая работа требует определенной ответственности и внимательности, но она все же вполне выполнима.

Особой популярностью пользуется вакуумный насос. Чертежи и схема такого устройства предельно понятны.

Эжектор, конечно, можно легко купить в готовом виде. Однако если вы хотите значительно сэкономить, то лучше сделать его самостоятельно.

Изготовление эжектора своими руками:

  1. Необходимо взять тройник и закрепить на нем штуцер таким образом, чтобы патрубок штуцера поместился во внутрь тройника и не выступал из него. Если патрубок слишком длинный или короткий, то это можно исправить. В первом случае его можно сточить, а во втором — нарастить полимерную трубку.
  2. Теперь необходимо поработать с частью, которая будет подсоединяться к насосу. Для этого вверху тройника прикручивается переходник.
  3. Внизу тройника в той части, где стоит штуцер, прикручивается отвод в форме уголка. Он будет соединяться с рециркуляционной частью эжектора.
  4. В боковой части тройника также вкручивают переходник уголкового типа. Его присоединяют в трубу с помощью цангового зажима.

Все соединения необходимо загерметизировать специальной лентой.

ЭЖЕКТОР В ДЫМОХОДЕ

Применив данную схему при модернизации печки собственного дома, я убедился в ее высокой эффективности. Теперь даже самый плохой кизяк или низкосортный торф пылают в топке словно факел.

Эжекторное уснление тягн в печной трубе с использованием самодельного центробежного нагнетательного насоса:

1 — виброгасяшее основание (ящик с песком); 2— асинхронный электродвигатель (от стиральной машины, 220 В, 180 Вт, 1500 об/мин); 3 —корпус насоса; 4 — центробежный ротор (16-лопаточный, с паяной втулкой-ступицей); 5 — нагнетательный патрубок; 6—муфта (резиновый шланг); 7 — эжектор (стальная труба 50×3); 8— печная асбоцементная труба; размеры d, D, h — по месту установки; материал пп. 3, 4 и 5 (за исключением втулки-ступицы) —листовая оцинкованная сталь

А ведь затраты на модернизацию печи (да, думаю, и котельной на твердом топливе) мизерные. Эжектором служит стальное водогазопроводное колено. Установлено оно так, что высокоскоростная воздушная струя вдувается в отсасываемый дым примерно на уровне 1,5 м от верхнего конца вытяжной трубы.

Создающий эту струю центробежный нагнетательный насос—самодельный. Корпус его представляет собой паяную бронзой грибообразную конструкцию из оцинкованного стального листа толщиной 0,5 мм. Смастерить такую под силу даже школьнику, если в его распоряжении будет высокотемпературная горелка. Например, самодельная водородная (см. разработку «Режет и сваривает вода» в журнале «Моделист-конструктор» № 3 за 1997 год).

Ротор с 16-ю паяными лопатками изготовлен по аналогичной технологии, с использованием тех же материалов и горелки. Исключением является разве что ступица, в основе которой — отрезок стальной толстостенной трубы (размеры—в зависимости от вала сопрягаемого электродвигателя) со сквозным диаметральным отверстием под шплинт и внутренней проточкой под шпонку.

Нагнетательный патрубок также спаян бронзой из 0,5-мм стального оцинкованного листа.

Читайте также  Как отрегулировать натяжение цепи на бензопиле?

Для долговременной работы данной системы понадобился слабо нагруженный асинхронный электродвигатель с довольно высокой скоростью вращения вала. Подошел от бытовой стиральной машины (220 В, 180 Вт, 1500 об/мин). Кстати, такой мотор и шумит меньше своих многосильных «собратьев», что для эксплуатации на чердаке жилого дома с печным отоплением — фактор немаловажный.

В качестве массивного и устойчивого основания, способного гасить механические сотрясения и акустические шумы в широком диапазоне частот, использован деревянный тарный ящик с песком. А чтобы не допустить проникновения микровибраций от двигателя ко всем остальным деталям и узлам конструкции, применены амортизирующая «рубашка» (обмотка электромотора эластичным бинтом) и муфта (резиновый шланг) — мягкое соединение насоса с эжектором.

Насосная станция с эжектором облегчает подъем живительной влаги с больших глубин

Собственники приусадебных участков и загородных домов довольно часто сталкиваются с распространенной проблемой — глубоким залеганием грунтовых вод. Обыкновенное насосное оборудование, располагаемое на поверхности, не всегда способно поднять воду на поверхность, поэтому надо использовать эжекторные насосные станции. Эти устройства намного эффективнее и позволяют доставать воду с глубин не более 50 метров, а затем перекачивать ее для нужд пользователей.

Для того чтобы узнать все технические параметры, а также специфические нюансы правильного использования такого оборудования, вам достаточно внимательно прочитать эту статью, где имеются ответы практически на все возникающие при установке аналогичного оборудования вопросы.

Что это такое

Эжектор — это довольно небольшое по габаритам, но весьма эффективное устройство, имеющее простую конструкцию, поэтому некоторые пользователи изготавливают его самостоятельно. Особенно это эффективно, когда в хозяйстве уже имеется насосная станция с мощным насосом различного типа. С эжектором оборудование позволяет без особых усилий откачивать чистую воду с глубины от 25 до 40 метров и более.

Используя такое дополнительное оборудование, каждый пользователь экономит денежные средства, которые были бы истрачены на покупку дорогостоящего оборудования. Если же у вас еще нет аналогичной станции, а только вырыт колодец, то приобретайте сразу изделие, оборудованное эжектором.

Принцип работы

Конструкция эжектора состоит из таких элементов:

  • всасывающая камера;
  • узел, где происходит смешивание;
  • диффузор;
  • сопло в самой зауженной части.

Последняя деталь — это патрубок с сильно суженным концом, за счет этого жидкость получает дополнительное ускорение и выпускается из устройства с высокой скоростью.

По закону Бернулли такой поток оказывает небольшое давление на окружающую его среду, затем он попадает в смеситель, где создается значительное разряжение, за счет которого из камеры всасывания начинают поступать дополнительные объемы воды. Объединившись в единый поток, жидкость сквозь диффузор поступает далее в трубопровод.

В аналогичной конструкции передается кинетическая энергия двигающегося с огромной скоростью потока к средам, имеющим гораздо меньшую скорость, при этом происходит захват новых объемов жидкости и перенос их из скважины по трубопроводу к месту распределения водного потока по всему участку. Насосная станция с выносным эжектором оборудуется двумя трубами: для нагнетания и рециркуляции.

Аналогичная конструкция позволит пользователю тратить меньше энергии, а для регулирования объемов возвращающихся потоков необходимо установить вентиль в линию рециркуляции, который позволит настроить эффективность всей системы на нужный уровень. Избыток воды подается к потребителю для его нужд, количество поступающей влаги в единицу времени определяет производительность всей системы.

Используя меньшую мощность электрического двигателя для насоса, пользователь экономит энергоресурсы. Кроме этого, эжектор значительно облегчает первичный запуск всей системы, потому что при весьма небольшом объеме воды он создает в трубопроводе нужное разряжение и выполняет первый забор воды, исключая холостую работу всего оборудования.

Разновидности

Насосные станции, оборудованные такими оригинальными устройствами, выпускаются двух видов:

    Эжектор находится внутри конструкции. Вся конструкция имеет весьма компактные размеры, разряжение создается искусственным путем, линия рециркуляции находится внутри изделия. Для эффективной работы требуется электрический двигатель большой мощности, чтобы насос работал на больших оборотах, создавая нужную силу всасывания.

Достоинства такой конструкции:

  • изделие менее чувствительно к посторонним примесям, которые могут находиться в воде;
  • при этом жидкость, поступающую для нужд пользователя, не нужно дополнительно фильтровать;
  • станция обеспечивает нужную величину напора для всех хозяйственных нужд потребителя — можно поливать участок и использовать воду внутри дома одновременно.
  • при работе оборудование создает шум;
  • для установки надо оборудовать место со звукоизоляцией или выносить станцию дальше от дома.

Второй вариант не решает всех проблем, т. к. соседи будут жаловаться на шум, поэтому звукоизоляция нужна и в этом случае, плюс расходы на утепление — надо оборудовать стандартный кессон.
Эжектор располагается вне станции — для этого рядом устанавливается отдельная емкость, где будет создаваться необходимое для работы всей установки разряжение. Эжектор подключается к трубопроводу, идущему к глубинной скважине — имеются ограничения по диаметру фланца подсоединения.

  • конструкция обеспечивает поднятие воды с глубины до 50 метров;
  • значительно снижается звуковое воздействие;
  • установку оборудования располагают в цокольном помещении строения;
  • удаленность от скважины может быть до 40 м;
  • вся конструкция располагается в одном месте, поэтому проводить профилактику и ремонт намного удобнее, такие условия увеличивают назначенный срок службы всех деталей.
  • снижается производительность;
  • имеются небольшие ограничения по выбору диаметра для общего трубопровода.

Подключение

В случае встроенного эжектора монтаж оборудования не отличается сложностью: достаточно присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу, проверить гидравлический аккумулятор и работу автоматики, на которую возложено автономное управление всей системой.

При эжекторе вне станции добавляются дополнительные этапы монтажа:

  • прокладываем рециркуляционную линию от напорной станции, а основную трубу подключаем от эжектора к патрубку всасывания насоса;
  • к всасыванию эжектора обязательно подключаем обратный клапан, чтобы жидкость не выливалась самотеком при остановке насоса, а также фильтрующий элемент, чтобы далее поступала только чистая вода.

Как уже говорилось ранее, в линию рециркуляции можно вставить вентиль для настройки, а некоторые конструкции уже имеют такое приспособление, о его размещении и способах регулировки указывается в инструкции по эксплуатации.

Рейтинг лучших моделей

Калибр СВД-770Ч+Э

  • Тип эжектора: погружной
  • Глубина всасывания: 30 м
  • Максимальный напор: 50 м
  • Производительность: 1752 л/час
  • Мощность электродвигателя: 770 Вт
  • Конструкция:
  • объем гидравлического бака — 20 л
  • диаметр отверстия выхода — 1¼ дюйма (31,8 мм)
  • температура воды — до 40 °C
  • защита от сухого хода
  • Масса: 17,2 кг
  • Разработка/Производитель: Россия/Китай

Эжектор для насосной станции: принцип работы, устройство, правила установки

У некоторых владельцев индивидуальных домов, решивших самостоятельно обустроить систему водоснабжения от подземной скважины или колодца, может возникнуть проблема с подачей воды или недостатком давления в системе. Причиной может быть отсутствие в системе одного из элементов установки для насосной станции, неучтенного в первоначальных расчетах, — водяного эжектора. Эжектор — что это такое, какой у него принцип действия, какая роль в работе системы отводится этому устройству и как можно устранить возникшую проблему — данные вопросы стоит рассмотреть подробнее.

  1. Принцип действия эжектора
  2. Выбор: встроенный или внешний
  3. Особенности монтажа устройства
  4. Использование самодельного внешнего варианта
  5. Собственноручная сборка эжектора
  6. Порядок подключения труб
  7. Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

Принцип действия эжектора

Конструкция эжектора включает в себя несколько элементов — входной патрубок эжектирующей воды с сужающимся соплом и основную трубу с боковым патрубком для эжектируемой среды, камерой смешения, цилиндрическим горлом, расширяющимся диффузором и выходным патрубком.

При подаче под давлением в эжектор эжектирующей воды ее скорость в сопле резко возрастает. При этом в камере смешения создается зона разрежения и в нее начинает поступать эжектируемая вода или газ. Обе среды смешиваются и под давлением, немного меньшим первоначального на входе в эжектор, поступают на выход устройства.

Большинство приобретаемых частными домовладельцами погружных насосов обеспечивает надежную работу при глубине водоносного слоя 7-10 м. Подключение в схему эжектора позволяет обеспечить надежное водоснабжение с глубины, доходящей до 20-40 м.

Выбор: встроенный или внешний

Применяемые в комплекте насосной станции водоснабжения эжекторы по типу установки могут быть встроенными в насос или внешними, при этом разница в их устройстве состоит в монтажных деталях.

Достоинствами встроенного типа эжектора являются компактность и защищенность установки от загрязнений, отсутствие дополнительных механических фильтров для очистки от взвешенных и нерастворимых включений. При этом насосы со встроенным эжектором отличаются более высокой электрической мощностью и повышенным шумом при работе, что следует учитывать при устройстве сети электроснабжения и компоновке участка.

Эжекторы выносного типа (внешние) устанавливаются или непосредственно в скважину, или рядом с ней. Энергоэффективность таких устройств несколько меньше по сравнению со встроенными , но они позволяют работать с более глубокими скважинами.

Особенности монтажа устройства

Из-за высоких шумовых характеристик эжекторные насосы встроенного типа приходится размещать в специально построенном помещении/пристройке с дополнительной звукоизоляцией или использовать для установки кессон скважины, что делает обслуживание оборудования менее удобным.

Читайте также  Как убрать коррозию с алюминия?

Установка эжектора.

При монтаже системы с внешним эжектором ее основные составляющие — скважина, насос и эжектор — могут размещаться друг от друга на расстоянии до 20-40 м. Дополнительными элементами такой станции являются рециркуляционная труба для соединения насоса и эжектора и накопительный бак поддержания постоянного напора воды для системы рециркуляции.

На эффективности работы насосной станции такой состав элементов не сказывается, но предоставляет возможность для более рационального устройства участка.

Использование самодельного внешнего варианта

Проблему отсутствия эжектора можно решить заменой имеющегося насоса на другой, со встроенным эжектором, что повлечет дополнительные затраты средств и времени. Более экономичным вариантом будет изготовление несложного по конструкции устройства внешнего типа своими руками и установка его в существующую схему водоснабжения.

Собственноручная сборка эжектора

Для изготовления простейшего эжекторного устройства понадобятся всегда имеющиеся под рукой или в продаже сантехнические фитинги — тройник с внутренней резьбой, муфты и отводы.

Основным элементом служит неравнопроходной тройник, в нижнюю часть которого вставляется штуцер с наружной резьбой. При установке штуцера необходимо обеспечить, чтобы он не доходил до верхнего края тройника на 2-3 мм. Для этого при необходимости он дорабатывается подпиливанием или наращиванием полиэтиленовой трубкой. Штуцер будет играть роль сопла, поэтому от точности его установки зависят разрежение в корпусе тройника и напор воды на выходе.

К верхней части тройника через переходник подсоединяется полиэтиленовая труба для подачи воды в систему. На резьбе нижней части, кроме штуцера, устанавливается отвод для подачи рециркуляционной воды от насоса. Для забора воды из скважины или колодца используется боковой патрубок тройника с присоединенной через отвод полиэтиленовой трубкой. Его диаметр должен быть меньше, чем по основному проходу фитинга.

Что касается размеров, то для изготовления эжектора, обеспечивающего водоснабжение небольшого дома или дачи, достаточным будет использование тройника на ¾» с боковым штуцером на ¾» и внутреннего штуцера с диаметром 12 мм.

Порядок подключения труб

Для подключения к смежным элементам системы можно использовать полиэтиленовые или металлопластиковые трубы. Подсоединенная к боковому патрубку труба с установленными обратным клапаном и фильтром должна иметь достаточную для погружения в скважину длину, ее крепят в первую очередь.

К нижнему концу устройства с зауженным штуцером присоединяют трубопровод рециркуляции, соединенный с емкостью для воды и необходимый для создания обратного потока.

Верхняя часть эжектора подключается через трубопровод к поверхностному насосу, на этом сборка самодельной эжекторной установки завершена.

Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

Для первичного запуска системы со смонтированным эжектором ее элементы, включая все подсоединенные трубопроводы, должны быть развоздушены и заполнены водой. У насоса для его заполнения имеется специальный штуцер. Стартовый запуск насоса выполняют при закрытом вентиле на его напоре для развоздушивания и полного заполнения трубопроводов, время работы не должно превышать 10-20 секунд. Открытием крана стравливают воздух из системы, при необходимости выполняют несколько циклов операции до заполнения гидроаккумулятора и автоматического отключения насоса.

Затем гидроаккумулятор через расходные краны системы полностью сливается, а насос при пустой гидроемкости должен перейти в автоматический режим работы и включиться для ее заполнения. Если этого не происходит, то при соединении труб или заполнении были допущены ошибки — негерметичность соединения привела к подсосу воздуха или засорился обратный клапан на заборе воды. В этом случае необходимо повторить все перечисленные операции и выполнить повторный запуск системы.

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ЭЖЕКТОРЫ И ИНЖЕКТОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ; ИХ КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ

Эжекторы, как и гидроэлеваторы, по принципу действия являются водоструйными насосами. На объектах гидромеханизации их применяют для заливки водой землесосов на землесосных снарядах и землесосных установках, а также для заливки крупных центробежных насосов, подающих воду к гидромониторам и гидроэлеваторам. Заливка водой производится перед пуском насосов и землесосов.

При больших расходах воды на участках гидромеханизации такие насосы группируются в насосные станции.

При заливке насосов и землесосов водой эжектор целесообразно устанавливать так, чтобы его всасывающий патрубок был присоединен к наивысшей точке корпуса; для этого у некоторых марок землесосов имеется специальное отверстие и фланцевое крепление в верхней части корпуса. На всасывающем патрубке эжектора имеется кран, отсоединяющий эжектор после заливки землесоса перед его пуском в работу. Иногда эжектор присоединяют к всасывающей линии перед землесосом. В этом случае на всасывающем патрубке эжектора имеется шаровой клапан, который автоматически открывается при запуске эжектора и автоматически закрывается после запуска землесоса, когда вакуум, создаваемый землесосом, превысит вакуум, создаваемый эжектором.

Эжектор (см. рис. 63) состоит из напорного патрубка, по которому подводится вода; всасывающего патрубка, непосредственно подсоединяемого к области, в которой создается вакуум; корпуса, имеющего ревизию (крышку) для его очистки,- насадка, горловины, в которой происходит смешение рабочего и подсасываемого потоков жидкости или газа, и диффузора. К диффузору крепится выбросная труба, которая выводится за борт землесосного снаряда или к водоприемнику насосной или землесосной установки.

Последовательность гидравлического расчета эжектора та же, что и гидроэлеватора. Разница состоит в том, что расчет напорной линии не производится, поскольку жидкость в напорной трубе обычно не поднимается. Высота подъема жидкости во всасывающей линии исчисляется от уровня в приемном бассейне до оси эжектора.

На крупных землесосных снарядах установленные эжекторы расходуют до 50 л/с воды при напоре 50—75 м вод. ст. Диаметр насадка эжектора 20—40 мм, на заливку крупного землесоса требуется 5—10 мин.

Применение эжекторов разнообразно: они применяются на выгрузке нерудных материалов из барж, при проходке кессонов, при создании и эксплуатации колодцев и т. д.

Нижеописываемые устройства свое название получили от латинского injicere «бросать внутрь», и первым назначением инжекторов было — подача воды в парковые котлы за счет энергии водяного пара, отбираемого из того же котла, куда закачивают воду. Позднее инжекторами стали называть различные нагнетатели, в том числе и устройства, применяемые на всасывающих линиях землесосов, способствующие подаче грунта по всасывающей трубе к рабочему колесу землесоса.

Инжектор на всасывающей линии землесоса является всасывающе-нагнетательным аппаратом, поскольку, воздействуя на внешнюю область всасывающей трубы, способствует всасыванию смеси грунта с водой и, работая как инжектор, способствует продвижению гидросмеси по всасывающему тракту, тем самым повышая всасывающую способность землесос- но-транспортирующего агрегата; в лучшую сторону изменяет ограничения по высоте всасывания; отдаляет или полностью устраняет область кавитации, что позволяет разрабатывать тяжелые грунты при высоких консистенциях гидросмеси и с больших глубин водоема.

Инжектор в устье всасывающей трубы в общем виде представляет собой водоструйный насос. Извне подводимая струя воды входит во всасывающую трубу со стороны грунтозаборной области, проходит искусственно созданное сужение или сама струя создает это сужение, в котором, согласно принципу Бернулли, возникает разряжение, способствующее всасыванию грунта, а в последующем расширении струи создается диффузорный эффект — трансформация кинетической энергии рабочей и подсосанной жидкости в потенциальную, в силу чего поток гидросмеси подходит к рабочему колесу землесоса с избыточным давлением или при незначительном разрежении. Это повышение давления суммируется с напором, развиваемым землесосом, что является дополнительным положительным эффектом от установки инжектора в устье всасывающей трубы.

При работе землесоса в ординарных условиях наличие инжектора может привести к уменьшению производительности землесоса и повышенному расходу удельной энергии на добычу грунта, поэтому установка инжектора должна быть оправдана технической необходимостью (например, добыча гравия с большой глубины водоема) и сопровождаться тщательным гидравлическим расчетом и экономическим обоснованием.

С. П. Огородников предложил следующую расчетную формулу:

Мустафин сочетал гидродиффузион- ныи способ рыхления грунта со всасывающим наконечником С. П. Огородникова и В. А. Бороздича кольцевой наконечник, позволяющий заглублять его подслой грунта, т. е. обеспечил максимально возможный перепад давления в зоне интенсивного всасывания и получение устойчиво высокого значения консистенции гидросмеси, подаваемой во всас (см. рис. 68).

Длина смесительной камеры инжектора равна двум—четырем диаметрам этой камеры. Коэффициент местных потерь кольцевой щели равен 0,2—0,25.

Применительно к кольцевому эжекторноинжекторному аппарату В. П. Лахтин предложил следующие упрощенные расчетные зависимости:

При исследовании работы землесоса с созданием подпора во всасывающем трубопроводе было установлено, что подключение инжектора к работе землесоса требует расходования дополнительной мощности, что может быть оправдано и компенсировано увеличением производительности землесоса по грунту только при некоторых режимах работы землесоса.