Самодельный эжектор для насосной станции.
Водопровод., Дом., Насосы.
Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Сегодня, по Вашей просьбе, я расскажу, как своими силами собрать простой эжектор для насосной станции, чтобы обеспечить дополнительные метры подъема воды из скважины и обезопасить работу насосной станции от возможного сухого хода в случае, когда уровень воды в скважине внезапно понижается.
О схеме подключения такого эжектора я писал ранее. В той же статье приведен эскиз этого эжектора. Но как именно сделать его, многим оказалось непонятно.
Сразу оговорюсь, что в процессе написания этой статьи я не делал этот эжектор. В данный момент он мне не нужен, а сделать его я могу в любое время, потратив на это час-полтора.
И все же я начну немного издалека для того, чтобы вопросов осталось как можно меньше.
Названия и условные обозначения.
Побывав у родителей своей супруги в Ульяновской области, я с удивлением обнаружил, что продавцы в магазинах сантехники не всегда понимают, о чем я их прошу, хотя у себя в Питере я таких проблем не испытывал. Поэтому мне бы очень хотелось, чтобы мы с Вами говорили на одном языке и понимали друг друга, особенно в части названий и обозначений, связанных с сантехникой.
В сантехнике принято обозначать детали и резьбу на них условными обозначениями, понятными, впрочем, любому, кто говорит и пишет на русском языке. Размер же или диаметр резьбы, чаще всего, указывают в дюймах: ½, ¾, 1½. Это же указывает, что резьба на деталях не метрическая, а конусная – трубная. Буквы рядом с обозначением резьбы говорят о том, какая это резьба: внутренняя (В) или наружная (Н).
Например, краткое обозначение: угол ¾ Н х ½ В – означает переходной уголок (или угловой переходник), один конец которого с наружной трубной резьбой диаметром ¾ дюйма или 20 мм, а другой – с внутренней трубной резьбой диаметром ½ дюйма или 15 мм. Еще раз уточню, буква «В» в этом обозначении означает не внешнюю резьбу (внешней резьбы нет, есть наружная), а только и только внутреннюю.
В некоторых предыдущих статьях я уже упоминал условные обозначения, аббревиатуры, пластиковых труб. Напомню: МП – металлопластиковая, ПП – полипропиленовая, ПВХ – поливинилхлоридная, ПНД – полиэтилен низкого давления. Так вот, если в обозначении детали на месте размера резьбы стоит некое число с аббревиатурой материала трубы, это означает, что данный «хвостик» детали предназначен для соединения с указанным видом трубы указанного же диаметра.
Например, угол ½ Н х 16МП – это уголок, на одном конце которого сделана наружная трубная резьба диаметром ½ дюйма или 15 мм, другой же имеет штуцер и резьбу (в случае резьбового обжима), предназначенные для присоединения к уголку металлопластиковой трубы диаметром 16 мм.
Случай, если никаких обозначений нет, означает, что эта сторона детали предназначена для соединения без резьбы, скажем, с садовым шлангом указанного диаметра и это, скорее всего, обыкновенный штуцер. Например, переходник ¾ Н х 12.
Мне бы не хотелось в рамках этой статьи и дальше вдаваться в дебри условностей, потому что рассказанного мною уже вполне достаточно для нашего понимания, и мы, надеюсь, не будем больше отвлекаться на пояснения. Тем не менее, я постараюсь излагать свои мысли доходчиво, все же подробно разъясняя «узкие» места.
Детали и инструменты.
Собственно, непосредственно эжектор состоит всего из двух, максимум трех, деталей. Это тройник (пусть будет ¾ -ной) и штуцер, который нужно как-то запихнуть внутрь тройника. Если штуцер будет коротким, тогда нужна будет еще и третья деталь – небольшая хлорвиниловая трубочка, совпадающая по диаметру со штуцером. Если – длинным, то его придется обточить или обрезать. Позже я поясню, почему это важно.
Но эжектор нужно присоединить к трубам, поэтому в конструкцию эжектора нужно будет добавить соответствующие детали. Для примера я рассмотрю присоединение к МП-трубам, как наиболее распространенным и простым для монтажа. Если Вы будете использовать какие-то другие, то Вам нужно будет внести в конструкцию соответствующие изменения.
Итак, из деталей нам понадобятся:
- Тройник ¾ В;
- Штуцер ¾ Н х 12 или меньше ( ¾ Н х10, ¾ Н х 8);
- Хлорвиниловая трубочка, соотв. диаметра;
- Переходник ¾ Н х 26МП;
- Угол ¾ Н х 26МП;
- Угол ¾ Н х ½ В;
- Угол ½ Н х 16МП.
Два последних уголка можно, в принципе, заменить на что-то другое, главное, чтобы в результате получился необходимый нам поворот с переходом на нужную нам трубу.
Из инструментов нужны будут обычные сантехнические ключи, наждак или болгарка, для обтачивания штуцера, и любой инструмент или приспособление для выправления сбиваемой нами в процессе обтачивания ¾ резьбы штуцера (клупп, чистовая лерка или просто ¾ -ная муфта). Желательны также тиски для удобства, но это индивидуально.
Изготовление эжектора.
Больше всего придется повозиться со штуцером. Необходимо сточить его шестигранную часть, практически на «нет», сделав из неё конус, основание которого по диаметру чуть меньше наружной резьбы штуцера. Кроме того, придется немного укоротить резьбовую часть штуцера, оставив максимум четыре нитки. Резьбонарезным инструментом или муфтой нужно будет поправить испорченную обточкой резьбу и прорезать её дальше с заходом на полученный конус так, чтобы резьбовая часть штуцера свободно вкручивалась в муфту или тройник с любой стороны.
Если все получилось, дальше все намного проще. Теперь нужно просто собрать эжектор.
Вкручиваем штуцер в тройник узкой частью внутрь до упора, проверяя, сколько остается внутренней резьбы тройника (должно остаться не меньше 4 ниток), и насколько заходит край выходного отверстия штуцера за границу среднего отверстия тройника (должно быть 1-2 мм).
Если не хватает резьбы на тройнике, стачиваем резьбу на штуцере еще больше. Если выходное отверстие штуцера не достаточно длинно, тогда на него придется надеть небольшой кусок хлорвиниловой трубки, или сточить, если оно слишком длинное.
После исправления огрехов, вкручиваем штуцер окончательно, уплотнив резьбу любым герметиком. И дальше уже просто накручиваем необходимые для монтажа труб детали, уплотняя резьбовые соединения привычными материалами (лен, нить, фум). Нижний уголок будет немного выступать из тройника, но четырех оставшихся ниток резьбы вполне достаточно для надежной герметизации соединения.
Все. Эжектор собран.
Принцип работы эжектора.
За счет подачи воды по линии рециркуляции компенсируется недостаток давления во всасывающем трубопроводе, и насос начинает нормально работать. Но если бы это было все, тогда хватило бы обычного тройника, и не нужно было бы «городить огород» со штуцером. Кстати, иногда так и делают.
Что дает нам встроенный в тройник штуцер? За счет сужения потока воды рециркуляции увеличивается её скорость. Создаются две области с перепадом давления. Одна сразу за выходным отверстием штуцера – область повышенного давления используется для компенсации нехватки давления на всасе насоса. Вторая – перед выходным отверстием штуцера – область пониженного давления способствует подсосу воды в эжектор.
В целом, система становится более эффективна и требует меньших энергозатрат, чем, если бы тройник был пуст.
Поэтому, кстати, лучше искать штуцер с меньшим выходным отверстием. Правда, это правило действует не до бесконечности. Но вдаваться в дебри гидродинамики мне, честно говоря, не хотелось бы.
По этой же причине, мне не хочется объяснять, почему этот эжектор не отличается большой эффективностью. Скажу только, что в нем недостаточен объем камеры смешения и не соблюдена её геометрия. Кому интересно, тот без труда узнает, почему это так.
Главное, что этот самодельный эжектор гарантировано работает, подтягивая воду на недостающие 3-5 метров, а может и больше. И это проверено.
Удачи Вам! До новых встреч на страницах «Сан Самыча».
Так у меня стоит обратный клапан на станции. А если трубу запихать по меньше в скважину то насос подымет воду?
Валентин, возможность нормальной работы насоса определяется, помимо всего прочего, возможностью обеспечить всасывающей линией непрерывность потока воды (чтобы не было воздуха). В свою очередь, непрерывность потока воды определяется высотой столба воды, которую способен поднять и удерживать насос с обратным клапаном. Максимальная высота столба воды, которую способен поднять насос, на планете Земля теоретически равна 10 метрам и зависит от атмосферного давления. Соответственно, чем ближе обратный клапан будет к воде, тем лучше он удержит столб воды и не допустит проникновения воздуха во всасывающую линию при остановленном насосе. Так что, обратный клапан на самой станции — это хорошо, но в Вашей ситуации надо бы поставить дублирующий, поближе к воде.
«А если трубу запихать по меньше в скважину, то насос подымет воду» — да, теоретически. Возможно даже не понадобится внешний эжектор. Но зависит от многих факторов: возможностей насоса, диаметра и материала трубы, динамического уровня в скважине (будет ли опускаться уровень воды при откачивании) и т.д. Нормальный расход воды при этом — не гарантирован, потому что насос будет работать на пределе своих возможностей. И любое ухудшение его характеристик вследствие износа, падения напряжения в сети, ухудшение работы подшипников и пр. может привести к тому, что насос уже не сможет поднять воду. Внешний эжектор при этом сможет помочь, но насколько — неизвестно, потому что такое его использование — не является штатным. Кстати, при установке эжектора, как я уже писал, наличие обратного клапана на всасывающей линии эжектора — обязательно. Без него эжектор работать не будет.
Спасибо попробую отпишусь!!!
Эжектор по данной схеме, но на дюймовом тройнике обсудили? Почему не работал ?
Не все истории в жизни чем-то заканчиваются, Сергей. Это не кино. Большинство историй в жизни ни чем не заканчиваются. Они просто есть.
Здравствуйте скажите пожалуйста у меня на улице есть скважина 16м. В ней столб воды 5м. Скважина с 110 трубы, если я забью 32 трубу на такой же уровень будет ли столб воды в ней больше?
Здравствуйте, Валентин.
Ну, будет… на пару сантиметров… за счет сил поверхностного натяжения. А смысл в этом какой? Если в 110-ю трубу можно опустить насос, хотя бы «Малыша», если в средствах стеснены. То в 32-ую трубу даже обратный клапан не очень то запихнешь. Чем больше диаметр «колодца», тем проще из него достать воду. По-моему, так.
Большое спасибо! Всё понятно. Свой проект уже воплощаю в жизнь.
я конечно извиняюсь, но из насоса для подъёма воды, делать еще один вакуумный насос для подъёма той же воды…. это полная безсмыслица, что такое 2-3 метра воды? Это 0,002 Бара давления. Такая станция должна обеспечивать в водопроводе 2 Бара давления.
Я Вас прощаю, Сергей 🙂 . Хотя Вы написали полную глупость. Объединение нескольких типов насосов в одном корпусе, не говоря уже об объединении нескольких однотипных насосов в одном корпусе (многодисковых, полиимпеллерных), — это не бессмыслица, а реальность и обыденность наших дней.
А 2-3 метра водяного столба — это не 0,002 Бара, а 0,2-0,3 Бара, т.е. в 100 раз больше, чем Вы считаете. Так что повторите курс физики из школьной программы и не показывайте никому свою необразованность. Не надо…
Подскажите пожалуйста. У меня глубина скважины 32м, зеркало воды около 5 м от станции. Станция польская JET-100A(a) с баком 24 л. При запуске держит хорошее давление воды примерно 30 сек. Потом давление резко падает, в итоге бак на куб набирает где то за 6 часов. Знатоки говорят, что малый дебет скважины. Если это так, то можно ли его поднять. У соседей на расстоянии 50 м от моей скважины напор держится хорошо.
Здравствуйте, Андрей.
Да, возможно виноват малый дебит скважины. Впрочем, это легко проверить, измерив уровень воды (расстояние до зеркала воды) до включения насоса и сразу после. Ключевой момент здесь, как быстро после падения давления Вы сможете измерить этот уровень, потому что, обычно, в скважине даже с малым дебитом уровень восстанавливается довольно быстро.
К сожалению, как правило, дебит скважины — это её характеристика, которая почти неизменна на протяжении срока её эксплуатации, и может только падать со временем при не соблюдении «правил эксплуатации» и некоторых других обстоятельств природного характера. Дебит немного подрастает только в межсезонье, когда количество грунтовых вод увеличивается. Но это приводит к их худшей фильтрации в грунтах.
Однако, дебит скважины зависит еще и от глубины, с которой достают воду. Этим определяется так называемый динамический уровень воды в скважине, который зависит от дебита скважины (естественно), количества доставаемой воды насосом и глубиной, с которой достают эту воду. Последний момент определяется разностью давлений между столбом воды в скважине и давлением в водоносном грунте, из которого вода поступает в скважину. Таким образом, получается, что чем ниже опустится уровень (уменьшится столб воды), тем больше будет дебит скважины. Потому что давление воды в водоносном слое можно считать постоянным.
Так что единственным решением проблемы в Вашем случае будет установка погружного насоса вместо поверхностного, у которого есть ограничение по глубине доставаемой воды. Можно добавить к поверхностному насосу внешний эжектор для увеличения глубины, если его мощность позволяет это сделать и её хватит, чтобы поднять воду с большей глубины.
И в том, и в другом случае желательно найти этот самый баланс между количеством приходящей и доставаемой воды, т.е найти тот самый динамический уровень опытным путем. Если это не получится при полной нагрузке насоса, можно попробовать уменьшить расход воды через насос, прикрывая, например, кран на его напоре.
Можно ли одним(!) эжекторным насосом создавать разрежение в баке (чтобы вода кипела при 45 градусах) и перемешивать воду в этом же баке?
Спасибо.
Здравствуйте, Александр. Хм, интересный вопрос 🙂 .
Чисто теоретически такое возможно. Однако, практически, сделать это почти нереально по двум причинам:
1. Чтобы вода начала кипеть при 45 градусах Цельсия нужно создать разрежение (вакуум) в минус 0,9 атм, т.е. чтобы реальное давление в этом баке было равно 0,1 атм. Это на пределе возможностей эжекторных насосов, которые, напомню, могут поднять воду с глубины в 9,0 метров, что соответствует как раз такому разрежению. Но с повышением температуры воды её плотность падает. В результате насос, да, сможет создать такое разрежение, но с температурой воды не больше 7 градусов Цельсия. При повышении температуры воды разрежение, создаваемое насосом, будет уменьшаться.
Кроме того, при малейшем расходе воды через насос для того, чтобы организовать её перемешивание в баке, разрежение также будет уменьшаться как за счет снижения перепада давления в самом насосе, так и за счет объема поступающей в бак воды. Впрочем, этот момент можно учесть заранее и предусмотреть регулировку.
2. Вторая причина опять же связана с температурой и плотностью воды при вакууме. Даже если Вы каким-то образом умудритесь создать такую установку, в которой насос создаст необходимое для кипения разрежение и обеспечит перемешивание воды, например, при меньшем разрежении и более высокой температуре, то как только вода закипит — насос тут же перестанет нормально работать. Потому что при кипении воды её плотность резко падает. А насос, рассчитанный на одну плотность рабочей среды, среду (воду) с меньшей плотностью просто не сможет перекачивать.
В промышленности эту проблему решают разнесением бака и насоса по высоте, причем разность по высоте приличная, около 10 метров, чтобы за счет высоты столба воды обеспечить приемлемую для работы насоса плотность «кипящей» воды. Правда, и разрежение в баке там создается другими способами.
А зачем Вам «Вакуумная Деаэрационная Установка»? Или вопрос чисто «академический»? 🙂
Я токарь. По ряду причин хочу сделать эжекторный вакуумный насос, обеспечивающий разрежение 0.1 атмосфер, чтобы посмотреть, как кипит вода при 46 градусах.
У меня есть автомобильные помпы охлаждения с приводом от дрели и воздушный турбокомпрессор от грузовика.
Поисковик предлагает много чертежей при просьбе: «Эжекторный насос чертежи». Помогите выбрать самые правильные.
Производительность наименьшая. Главное — разрежение.
Заранее спасибо.
Здравствуйте, Александр.
В общем, довольно странное желание 😉 . К тому же есть более простые способы посмотреть, как кипит вода при 45 градусах (к слову, ничего необычного, кипит и кипит, пару только немного поменьше). И эжекторный насос для такого дела — не самый лучший выбор из-за сложности соблюдения зазоров при его изготовлении, а именно от них зависит способность насоса создавать максимальное для себя разрежение.
Для таких целей лучше использовать компрессор или поршневой насос. Первый — легко откачает из «смотровой» емкости лишний воздух, и с ним ничего не случится, у него работа такая — откачивать воздух. Второй — легко создает максимальные разрежения при минимальной производительности, что Вам и нужно. При этом на обеспечении его плотности «собаку съели» все, кто не понаслышке знаком с двигателями внутреннего сгорания, а именно увеличения их компрессии. Кстати, из ДВС же можно и сделать такой насос.
И немного глупый вопрос, а как Вы собираетесь это увидеть? Ведь тогда нужен бак с герметичным смотровым окном, которое выдержит этот перепад давлений.
Автомобильная помпа — не подойдет, там не те зазоры. Да и задача у неё другая: максимальная производительность при достаточном напоре, а главное, она работает с подпором на всасе, а не разрежением.
Воздушный компрессор — может быть. Все зависит от перепада давлений на нем при работе (есть турбокомпрессоры, создающие всего 3,0 атм, больше им не нужно), и опять же зазоров. Про остальные нюансы обеспечения его работы (например, смазку) вспоминать не хочется, там много всего «интересного»…
Ну, и возвращаясь к эжекторному насосу, т.е. уточню, к насосу со встроенным эжектором… Сам эжектор не является деталью с осевой симметрией, и изготовить его самостоятельно, например, из металла, довольно проблематично. Чаще всего, на производстве, его делают из пластика, т.е. штампуют-отливают из нескольких частей. Поэтому он «плохо переносит» высокую температуру воды внутри насоса. Но само разрежение в насосе создается не им, а рабочим колесом, которое тоже имеет довольно сложную конструкцию. Эжектор только «помогает» нивелировать возможную кавитацию за счет некоторой потери КПД насоса. Разрежение на всасе насоса тем больше, чем лучше (качественней) выдержаны необходимые зазоры между рабочим колесом, корпусом насоса и встроенным эжектором. Так что, не знаю…
Встроенный эжектор
Насос с эжектором
Здравствуйте. Очень познавательная статья от человека-практика, хорошо понимающего физику. Спасибо вам. Вы бы мне очень помогли, развеив сомнения в моем конкретном случае. Повлияет ли на работу системы такая длина патрубка «всас эжектора», чтобы от эжектора до «зеркала» было 5-6 метров?
Здравствуйте, Дмитрий.
Конечно повлияет. Внешний эжектор — это все-таки не насос, а пассивное устройство повышения давления во всасывающей линии насоса за счет снижения его (насоса) производительности. Соответственно, между эжектором и насосом, т.е. в зоне действия устройства, его эффективность максимальна. А чем дальше поднимаемая вода от эжектора, тем хуже он работает.
Чисто теоретически, с помощью эжектора можно поднять воду, если между ним и водой 5-6 метров, в том случае, если на всасе эжектора будет создаваться разрежение хотя бы чуть больше этих 0,5-0,6 атм. Но нужно учитывать, что минус 0,5-0,6 атм — это почти все, что может выдать насос (минус 0,8-0,9 атм). А ведь ему еще нужно поднять воду от эжектора к себе, на что остается жалкие 0,3 атм. И даже если насос сможет это сделать, его производительность при этом будет практически нулевой. Вся энергия-работа насоса будет тратиться на циркуляцию воды через эжектор для поддержания указанных выше значений разрежения плюс преодоление гидравлического сопротивления системы.
Так что, практически, от такой конфигурации системы толку не будет. Скорей всего, насос не сможет поднять воду при таких условиях. Именно поэтому внешний эжектор для наибольшей его эффективности должен находится в воде или очень близко от неё. Если же это невозможно по каким-либо причинам, то проблему придется решать как-то по-другому.
Я, правда, так и не понял в чем заключается проблема. Было бы больше информации, возможно я смог бы помочь…
Спасибо большое за развернутый ответ. Я собираюсь бурить скважину. До воды около 10 метров. Поэтому возник у меня мелкий вопрос, почему бы не сэкономить на трудоемкости и обсадных трубах. То есть пробить «абиссинку» с расширением в верхней части скважины для введения на небольшую, но достаточную высоту эжекторного узла. Воды мне много не нужно. На прилагаемой картинке ход моих мыслей.
Приветствую, Дмитрий.
Ход Ваших мыслей правильный. И на такой глубине воды все должно сработать. Правда есть и классический способ решения такой задачи. Это кессон над скважиной. Двух метров глубины будет достаточно, чтобы поверхностный насос, установленный в нем, без проблем достал воду из скважины малого диаметра. Желательно конечно, чтобы обратный клапан все же стоял на всасывающей трубе насоса, а не на обсадной трубе скважины. В этом случае, положительный результат гарантирован. Этот вариант хорош еще и тем, что сразу получается незамерзающее место под насос.
Кстати, при реализации Вашего варианта, условия с обратным клапаном те же. Что предъявляет некоторые ограничения на внутренний диаметр скважины.
Спасибо за ответ.
Здраствуйте ,такая проблема подключаю насос к скважине с ручным насосом,закачиваю воду ручным в систему, вливаю воду в насос,перекрываю кран от ручного насоса,вода в системе есть,включаю центробежный насос открываю на него кран,но вода уходит назад даже высасывает с насоса,причина в насосе или в схеме подключения,зеркало воды 6.5 м глубина всасывания насоса по характеристике 9м.
Здравствуйте, Игорь.
А обратный клапан где стоит? Без него вода будет уходить в любом случае, что бы Вы не делали.