Конструкция и принцип на действие на ежектор за помпена станция

Видове ежекционни единици

По отношение на конструкцията и принципа на работа ежекционните помпи могат да попаднат в една от следните категории.

Steam

С помощта на тези ежекторни устройства газообразните среди се изпомпват от затворени пространства, а въздухът се задържа във вакуум. Тези устройства са подходящи за широк спектър от приложения.

Парен ежектор за турбина с маслен охладител

Ежектори за пара

Тези устройства използват енергията на парната струя за извличане на газообразни или течни вещества от затворено пространство. Принципът на този тип ежектор е, че парата излиза от дюзата с висока скорост, като увлича преносната среда през пръстеновиден канал, разположен около дюзата. Ежекторните помпени станции от този тип се използват главно за бързо изпомпване на вода от помещенията на кораби с различно предназначение.

Монтаж на водно отопление с пароструен ежектор

Газ

Ежекционни станции от този тип, чийто принцип се основава на факта, че газовата среда, която първоначално е с ниско налягане, се компресира от газове с високо налягане, се използват в газовата промишленост. Описаният процес се извършва в смесителната камера, откъдето потокът на изпомпваната среда се насочва към дифузьора, където се спира и следователно налягането се повишава.

Ежектор за въздух (газ) за химическата, енергийната, газовата и други индустрии

С дистанционен изхвъргач

Тези помпи трябва да се спуснат дълбоко в кладенец или сондаж, за да черпят вода. Помпата с дистанционен ежектор има две тръби. Една от тези тръби подава течността към ежектора при определено налягане. Така се получава своеобразна смукателна струя.

Помпа с външен ежектор е значително по-слаба от помпа с вграден ежектор. Всичко зависи от конкретния дизайн.

Монтажна схема на двата типа ежекторни помпи

Така че помпата с дистанционен тип ежектор ще се "страхува" от проникването на мръсна вода и въздух във вътрешността на конструкцията. Нейната ефективност е значително по-ниска, но дистанционният ежектор на помпата има същественото предимство, че може да се монтира в жилище.

С вграден изхвъргач

Вътрешната центробежна ежекционна помпа вдига водата чрез изкуствено създаден вакуум.

Поради специалната си конструкция ежекционната помпа е много по-скъпа от конвенционалните устройства от този тип, тъй като може да вдига вода дори от голяма дълбочина - до 50 метра.

Високият капацитет на изпомпване обаче донякъде се компенсира от силния шум, който се получава по време на работа.

Поради тази причина ежекционните помпи се монтират само в мазета и сервизни помещения на жилищни сгради.

Модерната електрическа вакуумна помпа за пари е добро решение за водоснабдителни системи в големи предприятия и при напояване на големи площи с растителност.

Изборът: вграден или външен?

Разграничават се дистанционни и вътрешни ежектори в зависимост от мястото на инсталиране. Няма голяма разлика в конструкцията на тези устройства, но местоположението на ежектора влияе по някакъв начин на монтажа и работата на помпената станция.

Затова вградените ежектори обикновено се поставят в корпуса на помпата или в непосредствена близост до него. В резултат на това ежекторът заема минимално пространство и не е необходимо да се монтира отделно - просто инсталирайте помпената станция или самата помпа.

Освен това затвореният ежектор е надеждно защитен от замърсяване. Ежекторът е монтиран в корпуса на помпата и обратният поток на водата се генерира директно в корпуса на помпата. Не е необходимо да се инсталират допълнителни филтри, за да се предпази ежекторът от запушване с частици тиня или пясък.

Външният ежектор за помпения агрегат е по-труден за инсталиране от вътрешния модел, но този вариант генерира много по-малко шум.

Все пак не бива да се забравя, че подобен модел показва максимална ефективност на малки дълбочини - до 10 метра. Помпите с вграден ежектор са предназначени за такива сравнително плитки източници и имат предимството да осигуряват отлични дебити.

В резултат на това тези характеристики са достатъчни, за да се използва водата не само за битови нужди, но и за напояване или други битови цели. Друг проблем е повишеното ниво на шума, тъй като звуковият ефект от преминаването на водата през ежектора се добавя към вибрациите на работещата помпа.

Ако се вземе решение за инсталиране на помпа с вграден ежектор, трябва да се обърне специално внимание на звукоизолацията. Помпите или помпените агрегати с вграден ежектор трябва да се монтират извън къщата, например в отделна сграда или в шахта за кладенци.

Двигателят за помпа с ежектор трябва да е по-голям от този за помпа без ежектор.

Дистанционният или външният ежектор се монтира на разстояние от помпата, като разстоянието може да бъде доста голямо: 20-40 метра, а някои специалисти смятат за приемливо дори 50 метра. Поради това дистанционният ежектор може да се постави директно във водоизточника, например в кладенец.

Външният ежектор не толкова увеличава производителността на помпата, колкото увеличава дълбочината на водочерпене от източника, която може да достигне 20-45 m.

Разбира се, шумът от ежектора, монтиран дълбоко под земята, вече не е притеснителен за обитателите на къщата. Този тип устройства обаче трябва да бъдат свързани към системата с рециркулационна тръба, която да връща водата към ежектора.

Колкото по-дълбоко е монтирано устройството, толкова по-дълго трябва да се спусне тръбата в кладенеца или сондажа.

Наличието на друга тръба в кладенеца е добре да се предвиди още на етапа на проектиране на устройството. Свързването на дистанционния ежектор включва и инсталирането на отделен резервоар за съхранение, от който ще се черпи вода за рециркулация.

Този резервоар намалява натоварването на повърхностната помпа, като спестява известно количество енергия. Заслужава да се отбележи, че ефективността на външния ежектор е малко по-ниска от тази на моделите с вградена помпа, но възможността за значително увеличаване на дълбочината на засмукване налага да се приеме този недостатък.

При външния ежектор не е необходимо помпената станция да се поставя непосредствено до водоизточника. Тя може лесно да се монтира в мазето на къщата. Разстоянието до източника може да варира от 20 до 40 метра, без това да се отразява на работата на помпения агрегат.

Планиране на връзката

Монтажът не се различава много от този на помпа без ежектор, ако той е включен в самата помпа. Достатъчно е да се свърже тръба от кладенеца към смукателния вход на помпата и да се изгради линия под налягане с придружаващо оборудване под формата на акумулатор за налягане и автоматика, която ще управлява системата.

Добавят се две допълнителни стъпки за помпи с вътрешен ежектор, при които той се фиксира отделно, и за системи с външен ежектор:

• От напорния тръбопровод на помпената станция до входа на ежектора се полага допълнителна рециркулационна тръба. Главната тръба от него е свързана със смукателната тръба на помпата.
• Към засмукването на ежектора се свързва връзка с възвратен клапан и груб филтър за засмукване на вода от кладенеца.

Ако е необходимо, в тръбопровода за рециркулация се монтира клапан за регулиране. Това е особено изгодно, ако нивото на водата в кладенеца е много по-високо, отколкото е предвидено за помпената станция. Възможно е да се намали напора към ежектора и по този начин да се повиши напора във водната система. Някои модели вече имат вграден вентил за такова регулиране. Вижте в ръководството за употреба местоположението на клапана и начина на регулиране.

Първоначално стартиране и последваща работа

При първоначално стартиране е препоръчително да се процедира по следния начин

1. Напълнете помпата с вода през отвора.
2. Затворете крана за подаване на вода от захранващия блок към водопроводната мрежа.
3. Включете помпата за около 10-20 секунди и я изключете веднага.
4. Отворете клапана и изпуснете част от въздуха от системата.
5. Повторете цикъла на кратко включване/изключване на помпата заедно с обезвъздушаване, докато тръбите се напълнят с вода.
6. Включете отново помпата.
7. Изчакайте акумулаторът да се напълни и помпата да се изключи автоматично.
8. Отворете всеки кран за вода.
9. Изчакайте, докато водата се източи от резервоара под налягане и помпата се включи автоматично.

Ако при стартиране на системата с помощта на ежектора не потече вода, в тръбите може да има изтичане на въздух или първоначалното заливане да не е извършено правилно. Заслужава си да се провери дали е поставен възвратен клапан и дали е в добро състояние. Ако няма възвратен клапан, водата просто ще се влее в кладенеца и тръбите ще останат празни.

Тези точки трябва да се вземат предвид и при използването на помпена станция с ежектор, която се пуска след дълъг период на съхранение. Най-добре е незабавно да проверите възвратния клапан, целостта на тръбите и херметичността на връзките.

Ако целта на ежектора е да се подобри напора на водата в системата, а не да се увеличи дълбочината на засмукване на водата, може да се използва описаният по-горе модел на домашно конструиран ежектор.

Видове и разстояние до водната повърхност

Прави се разграничение между помпени станции с вграден и отдалечен ежектор. Вграденият ежектор е конструктивен елемент на помпата; дистанционният ежектор е отделно външно устройство, което се потапя в кладенеца. Изборът на единия или другия вариант зависи преди всичко от разстоянието между помпената станция и водната повърхност.

От техническа гледна точка ежекторът е сравнително просто устройство. Дюзата е със стеснен отвор. Преминавайки през стеснението, водата получава забележимо ускорение. Съгласно закона на Бернули около потока, движещ се с по-висока скорост, се създава зона с ниско налягане, т.е. възниква вакуум.

В резултат на това засмукване в тръбата се вкарва нова порция вода от кладенеца. В резултат на това помпата използва по-малко енергия за транспортиране на течността до повърхността. Увеличава се ефективността на помпеното оборудване, както и дълбочината, от която може да се изпомпва вода.

Помпени станции с вграден ежектор

Вградените ежектори обикновено се монтират в корпуса на помпата или в близост до нея. Така се намаляват общите размери на инсталацията и се улеснява донякъде монтажът на помпения агрегат.

Тези модели са най-ефективни, когато височината на засмукване, т.е. вертикалното разстояние от входа на помпата до повърхността на водата в извора, не надвишава 7-8 m.

Разбира се, трябва да се вземе предвид и хоризонталното разстояние от сондажа до помпената станция. Колкото по-дълго е хоризонталното разстояние, толкова по-малка е дълбочината, от която помпата може да вдига вода. Ако помпата е поставена директно над водоизточника, тя може да вдига вода от дълбочина 8 метра. Ако същата помпа бъде преместена на 24 m от водоприемника, дълбочината, на която може да се вдигне водата, ще намалее до 2,5 m.

В допълнение към неефективността при по-големи дълбочини на водата, съществува и очевидният недостатък на тези помпи, а именно повишеното ниво на шума. В допълнение към звука от вибрациите на помпата се чува и звукът от преминаването на водата през дюзата на ежектора. Поради тази причина е най-добре да се инсталира помпа с вграден ежектор в отделна пристройка извън къщата.

Помпена станция с вграден ежектор.

Помпени агрегати с дистанционен изхвъргач

Дистанционният ежектор, който представлява отделен малък модул, може да бъде разположен далеч от помпата - той се свързва към потопената част на тръбопровода.

Дистанционен изхвъргач.

Помпена станция с дистанционен ежектор изисква двутръбна система. Една от тръбите се използва за издигане на водата от сондажа към повърхността; втората част от издигнатата вода се връща надолу към ежектора.

Необходимостта от полагане на две тръби налага някои ограничения по отношение на минималния допустим диаметър на сондажа, които трябва да се вземат предвид на етапа на проектиране.

Такова конструктивно решение, от една страна, позволява да се увеличи значително разстоянието от помпата до водната повърхност (от 7-8 m, както при помпите с вградени ежектори, до 20-40 m), но от друга страна, води до намаляване на ефективността на системата до 30-35%. Ако обаче можете да увеличите значително дълбочината на приема на вода, можете лесно да се справите с последното.

Ако разстоянието до нивото на подпочвените води в имота ви не е твърде дълбоко, не е необходимо да монтирате помпената станция непосредствено до водоизточника. Това означава, че имате възможност да отдалечите помпата от кладенеца, без да намалите значително ефективността.

Обикновено тези помпени станции се намират директно в дома, например в мазето. Това увеличава експлоатационния живот на оборудването и опростява регулирането на системата и превантивната поддръжка.

Друго предимство на дистанционните ежектори е, че те намаляват нивото на шума в помпената станция. Шумът от преминаването на вода през ежектор, монтиран дълбоко под земята, не е източник на дразнене за наемателите ви.

Помпената станция с дистанционен ежектор.

Принцип на работа на ежектора

Колкото по-дълбока е водата, толкова по-трудно е да я издигнете на повърхността. На практика, ако дълбочината на кладенеца е повече от седем метра, повърхностната помпа трудно ще се справи с работата си.

Разбира се, за много дълбоки кладенци е по-подходяща високоефективна потопяема помпа. Но с помощта на ежектор можете да подобрите работата на повърхностната помпа до приемливо ниво и на много по-ниска цена.

Изхвъргачът е малък, но много ефективен. Конструкцията е сравнително проста и може да бъде изработена дори от лесно достъпни материали. Основният принцип е да се увеличи ускорението на водния поток, за да може да се извлече повече вода за единица време.

Галерия със снимки

На снимката от

Ежекторът е устройство, което трябва да вдигне водата от повърхностна помпа от дълбочина над 7 метра. Те се използват за увеличаване на напора в смукателната линия.

Еджекторите се разделят на вградени и дистанционни версии. Дистанционните устройства се използват за повдигане на вода от дълбочина средно от 10 до 25 м.

Две тръби с различен диаметър са свързани към изхвърлящото устройство и разликата в налягането в съседните тръби създава напор.

Еджекторите се монтират фабрично към помпени агрегати и автоматични помпи

Устройствата се използват в ландшафтни схеми, изискващи вода под налягане за спринклерни системи, фонтани и подобни структури.

Помпеният агрегат трябва да има два входни отвора за ежектора.

Като използвате плановете и размерите на сглобяем ежектор, можете сами да си направите удобен помпен агрегат.

Към смукателния отвор на домашния ежектор е монтиран възвратен клапан със смукателен филтър, за да се осигури нормална циркулация по време на изпомпване.

Това решение е особено удобно за тези, които предстои да инсталират или вече са инсталирали помпена станция с повърхностна помпа. Ежекторът ще увеличи дълбочината на водочерпене до 20-40 метра. Трябва също да се отбележи, че закупуването на по-мощно помпено оборудване ще доведе до забележимо увеличение на потреблението на енергия. В този смисъл изхвъргачът ще донесе забележимо предимство.

Еджекторът за повърхностна помпа се състои от следните елементи:

• смукателна камера;
• смесителен модул;
• дифузер;
• стеснената дюза.

Работата на устройството се основава на принципа на Бернули. Тя гласи, че ако скоростта на потока се увеличи, около него се създава зона с ниско налягане. По този начин се постига ефект на разреждане. Водата преминава през дюза, чийто диаметър е по-малък от този на останалата част от конструкцията.

Тази схема дава представа за конструкцията и принципа на работа на ежектора за помпена станция. Ускореният обратен поток създава зона с ниско налягане и предава кинетична енергия на основния воден поток.

Лекото стеснение дава на водния поток забележимо ускорение. Водата се влива в смесителната камера, като в нея се създава зона с ниско налягане. В резултат на този процес през смукателната камера в смесителя навлиза водна струя с по-високо налягане.

Водата към еджектора не идва от кладенеца, а от помпата. Това означава, че ежекторът трябва да бъде монтиран така, че част от водата, повдигната от помпата, да се връща в ежектора през дюзата. Кинетичната енергия на този ускорен поток непрекъснато се предава на масата вода, която се черпи от източника.

За да се създаде област с понижено налягане във вътрешността на ежектора, се използва специална връзка, чийто диаметър е по-малък от диаметъра на смукателната тръба.

По този начин се осигурява постоянно ускорение на потока. Помпеното оборудване ще се нуждае от по-малко енергия, за да транспортира водата до повърхността. В резултат на това ефективността му ще се увеличи, както и дълбочината, от която може да се черпи вода.

Част от извлечената по този начин вода се връща обратно в еджектора чрез рециркулационна тръба, а останалата част се влива в домашната водопроводна система. Наличието на изхвъргач има още един "плюс". Тя засмуква вода самостоятелно, което допълнително предотвратява изпразването на помпата - опасна ситуация на "сух ход" за всички повърхностни помпи.

Схемата показва устройството на външния ежектор: 1 - тройник; 2 - муфа; 3 - адаптер за водопроводна тръба; 4, 5, 6 - скоби

За управление на работата на изхвъргача се използва обикновен кран. Монтира се на рециркулационната тръба, през която водата от помпата се насочва към дюзата на ежектора. С помощта на крана може да се намали или увеличи количеството на водата, постъпваща в ежектора, като по този начин се намалява или увеличава дебитът на обратния поток.

Откъде да започнем с водоснабдителната система

Добре е да започнете с подготовката на водата за прием. Ако вече имате кладенец или сондаж, препоръчително е да източите 2-3 куб. м вода от него, да вземете проба и да я анализирате (биологично и химично) в лаборатория. Можете да се обърнете към местната санитарно-епидемиологична служба или към частни лаборатории. Резултатите от тестовете позволяват да се определят видовете филтри, които трябва да се монтират своевременно в чешмяната вода (в зависимост от това дали водата ще се използва за готвене или не).

Обработка на чешмяна вода

Източникът на вода също трябва да бъде укрепен и почистен, ако е необходимо. Налични опции:

1. Добре. Водата от такива източници често е с най-ниско качество (с високи нива на примеси, варовик, пясък), така че такива системи трябва да бъдат допълнени с пълна филтрираща станция, включваща груби и фини филтри и система за обратна осмоза. При наличие на бактериално замърсяване се монтират и филтри за предварителна дезинфекция на водата, като преди пиене тя трябва да се превари.
2. Сондаж. Дълбок кладенец (с дълбочина над 30 метра) е оптимално решение. Повечето от водата в тези кладенци е чиста и годна за пиене. В тези системи се монтират само груб и фин филтър. Желателно е тръбопроводите на кладенеца да са от PVC пластмаса (за хранителни цели). Металните тръби са податливи на корозия, след 2-3 години по тях се образува отлагания, а след 10 години кладенецът просто се запушва без възможност за почистването му.
3. Акумулатор. По същество това е обикновен резервоар, който се пълни с вода от водоноска. В такава система се използват само основни филтри (груб филтър и филтър с въглен). Ако кулата се използва като хидроакумулатор, може да се мине без помпена станция, тъй като налягането на водата във водопроводната мрежа се осигурява от самата цистерна (ако тя е над нивото на водопроводната мрежа на къщата).
4. Свързване към водопроводната мрежа. Това е най-лесният вариант, но не всички градове разполагат с вода в такива системи, които са напълно съвместими със санитарните стандарти. Причината е банална - водопроводните системи не се обновяват в продължение на 20-40 години, а поддръжката им трябва да се извършва ежегодно. А изграждането на централизирани водоснабдителни системи вече се извършва само в големите градове с милиони жители.

Монтирането на водна кула не изисква помпена станция. Налягането на водата в тръбите се осигурява от силата на тежестта, която действа върху долните слоеве на водата в цистерната.

Що се отнася до резултатите от изследването на водата, дори и най-замърсената вода (включително тази с прекомерно количество бактерии) днес може да се направи годна за пиене с помощта на филтърни станции. Това не е евтино, поради което експертите препоръчват да се инсталира отделен вход в къщата. Това означава, че едната тръба е за питейна вода, а другата е за технически нужди (баня, тоалетна). Филтрите трябва да се монтират само на входа за питейна вода.

Задължително е да се направи анализ. Няма смисъл да се инсталира филтър за обратна осмоза без нитратен филтър, тъй като тази вода не е подходяща дори за технически цели.

Какво е то

1. Как се изгражда помпена станция?

Това е набор от оборудване, монтирано на общо мазе, което включва:

• Центробежна повърхностна помпа;
• Мембранен акумулатор за налягане;
• Автоматичен превключвател за превключване на помпата със сензор за налягане.

Проектиране на станцията

Цената на една помпена станция зависи от мощността на помпата, обема на хидравличния акумулатор и варира от 5 до 15 хил. рубли или повече.

Устройството работи по следния начин:

• Когато се подаде захранване, помпата изпомпва вода в мембранния резервоар. Налягането в него се повишава до горната граница на настройката на автоматичното реле и се поддържа от сгъстен въздух във въздушното отделение на хидроакумулатора;
• Щом налягането в резервоара на помпената станция достигне горната граница на настройката на релето, помпата се изключва;
• Когато водата преминава през санитарните уреди, налягането се поддържа от въздуха, сгъстен в акумулатора за налягане. Когато налягането спадне до долната граница на настройката на релето, то включва помпата и цикълът се повтаря.

Neoclima: Оптимално е да се извършват максимум 20 превключвания на час.

Специален случай

В по-голямата част от агрегатите водата се засмуква само чрез вакуума, създаден в смукателната тръба. Съответно теоретичната максимална дълбочина на засмукване е ограничена от височината на водния стълб при свръхналягане от една атмосфера до 10 метра. На практика дълбочината на засмукване при предлаганите на пазара устройства не надвишава 8 метра.

Изчисляване на височината на водния стълб при свръхналягане от една атмосфера

Същевременно така наречените двутръбни станции с външни ежектори могат да вдигат вода от дълбочина 25 метра или повече.

Как? Не противоречи ли това на законите на физиката?

Съвсем не. Втора тръба, спусната в кладенеца или сондажа, подава вода към ежектора при прекомерен напор. Инерцията на потока се използва за задвижване на водната маса около ежектора.

Устройство с външен ежектор и дълбочина на засмукване 25 метра

Монтажни схеми за устройства с външен ежектор