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

Этапы подключения насосной станции к скважине

Примерная схема подключения

1.     Выбор и покупка необходимых материалов

Расчет труб и фитингов (соединений) – важный шаг, без которого можно либо потратить лишние средства, купив лишнее или слишком дорогое, либо позже обнаружить недостачу какой-либо мелочи, из-за которой придётся снова возвращаться в магазин.

Покупая трубу 32-х миллиметрового диаметра из полиэтилена, постарайтесь не «экономить» на нескольких метрах, покупая в обрез или китайскую дешёвку – себе в убыток, да и воду пить из системы всё-таки вам! В скважину следует опускать не сваренную, а цельную трубу, которая и будет подключена к насосу.

И не забудьте сразу же купить утеплитель для пластиковой трубы, например: termoflex.

2.     Выбор варианта подключения

Зависит от глубины колодца или скважины:

• глубина до 10 м позволит выбрать однотрубное подключение станции;
• глубина от 10 до 20 м потребует двухтрубную станцию с эжектором.

Эти вопросы, как и схема подключения станции должны быть решены и разработаны до начала монтажных работ

Однотрубное подключение насосной станции к скважине выполняется проще и по тем же принципам, что и двухтрубное, поэтому сосредоточим внимание на этом варианте

3.     Два выхода одного насоса

Один из них будет подключён к трубе, идущей в колодец или скважину, а другой – подающий воду в дом.

Сборка эжектора (литого чугунного приспособления с тремя выходами для соединения) включает в себя установку сетчатого фильтра грубой очистки в нижней части, а в верхней части эжектора есть пластиковый раструб, на который надевается 32-миллиметровый сгон подходящей длины.  Если потребуется совместить два разных диаметра трубы и сгона, то можно установить переходное соединение требуемых параметров. Выход сгона комплектуется бронзовой муфтой, как элемент перехода на трубу из полиэтилена.
После фильтра грубой очистки (в нижнем выходе) устанавливается обратный клапан, предотвращающий «сухой» режим работы (насос должен перекачивать не воздух, а воду). Клапан обеспечивает постоянное наполнение полиэтиленовой трубы водой.
Муфта с 1 дюймом на 32 мм имеет наружную резьбу и крепится к п/э трубе, а вторая сторона муфты – к обратному клапану и фильтру, после чего свободный конец трубы погружается в скважину. Второй дюймовый обратный клапан устанавливается на погружённом конце трубы в скважине или колодце

Хотя, второй клапан не требование, а мера предосторожности.

Не забываем покрыть все резьбовые поверхности перед закруткой уплотняющей пастой, фум-лентой или льняной паклей!

4.     Траншея

Траншея, в которую будут укладываться трубы водоснабжения, должна быть достаточно глубокой, примерно на 50 см ниже глубины промерзания грунта. Кстати, ввод труб через фундамент тоже должен производиться ниже уровня промерзания и через закладную трубу. Длина труб в траншее должна иметь приличный запас (потом не растянете, как ни старайтесь!), а ведь будут и углы, и изгибы.

Предпочтительно сделать оголовок для обсадной трубы, изготовленный фабрично, но так как почему-то в продаже он бывает не всегда, можно упростить задачу, если просто сделать крепление колена трубы под небольшим углом.

Определить глубину спуска труб очень важно, чтобы насос не подтягивал грунт, песок и прочий мусор. Поэтому возьмите любую подходящую трубу или жёсткий шланг и погрузите его в скважину до самого дна и сделайте отметку на уровне выхода из обсадной трубы.  Трубы должны быть примерно на 1 метр короче, чем мерный шланг или труба

5.     Трубы

Трубы, обрезанные по отмеренной длине, муфтами присоединяются к эжектору, но перед  их опусканием следует провести через 90-градусное колено трубы и хорошенько загерметизировать пространство ввода монтажной пеной.  После этого производится соединение с 90-градусными угловыми переходниками, а их следует подсоединить к наружному трубопроводу.

6.     Эжектор

Собранный эжектор в комплекте с подключёнными трубами опускается на отмеренную и отмеченную глубину так, чтобы верхний край обсадной трубы совпал с отметкой на трубе. Следующий шаг – закрепление оголовка из колена на обсадной трубе, как правило, выполняемый специальным армированным сантехническим скотчем.

7.     Подключаем НС

Собираем прямой дюймовый кран-американку и металлический уголок с дюймовой наружной резьбой и крепим американку к соответствующему посадочному отверстию в насосной станции. Труба из полиэтилена из скважины через цанговое соединение присоединяется к пластиковой муфте.

Конструкция эжектора (вариант 1)

Самый несложный эжектор возможно собрать на базе штуцера и тройника – эти подробности буду делать функцию трубки Вентури в весьма упрощенном варианте. Фасонные элементы для эжектора смогут использоваться из разного материала (металл, пластик). В этом случае конструкция эжектора собрана из цанговых фитингов и латунного тройника для металлопластиковых труб.

Диаметр фасонных элементов для конструкции эжектора принимается в зависимости от производительности насосной станции и диаметра всасывающего и рециркуляционного трубопровода, диаметр всасывающего трубопровода не может быть меньше 25 мм. В нашей конструкции будет использован тройник диаметром 20 мм с подключением к нему всасывающего трубопровода 26 мм и рециркуляционного 12,5 мм.

1. Тройник ?» мм.
2. Штуцер ?» мм и с отводом 12 мм.
3. Переходник 20?25 мм.
4. Угол 90? (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ?»?16 мм.
5. Угол 90? (наружный/внутренний) для металлопластиковой трубы ?»?26 мм.
6. Угол 90? (наружный/внутренний) ?»??».

Трудность в данной конструкции может составить штуцер, его придется мало доработать, в частности обточить шестигранник до конусообразного состояния.

Нижнее основание появившегося конуса должно иметь диаметр на пара миллиметров меньше, чем внешний диаметр резьбы штуцера, кроме этого необходимо укоротить его резьбу, дабы осталось максимум четыре витка. Посредством плашки необходимо прогнать резьбу и нарезать еще пара витков на взятом конусе.

Сейчас возможно собрать эжектор. Для этого штуцер (2) вкручиваем узкой частью вовнутрь тройника (1) так, дабы штуцер заходил на 1–2 мм за верхний край бокового отвода тройника, и дабы оставалось как минимум несколько витков на внутренней резьбе тройника, чтобы возможно было вкрутить отвод (6). В случае если оставшейся свободной резьбы тройника будет не хватать, необходимо будет еще сточить резьбы штуцера, при дефицита длины штуцера на него возможно надеть кусочек трубочки. К отводу (5) через которого будет происходить всасывание воды, необходимо присоединить в обязательном порядке обратный клапан, дабы при запуске системы вода не выливалась из всасывающего и рециркуляционного водопровода, в противном случае система не запустится. Кроме этого необходимо уплотнить все резьбовые соединения посредством любого герметика.

Таковой эжектор не будет иметь большого коэффициента эжекции из-за несовершенства конструкции трубки Вентури, исходя из этого его возможно использовать для подъема воды с глубины не более десяти метров.

Имеется еще вариант, как сделать эжектор, такая конструкция более действенная в виду более идеальной трубки Вентури, она более сложная в изготовлении, но коэффициент эжекции будет выше, чем в прошлой модели.

1. Тройник ? 40 мм.
2. Отвод 90? 1/2″ мм.
3. Сгон 1/2″ мм.
4. Сгон 3/4″ мм.
5. Контргайка 1/2″ мм.
6. Контргайка 3/4″ мм.
7. Заглушка.
8. Обратный клапан.
9. Штуцер 1/2″ мм.
10. Штуцер 3/4″ мм.
11. Сопло 10 мм.
12. Резьбовой сгон 1/2″ мм.

Делается таковой эжектор из металлических фасонных частей. В качестве сопла (11) возможно применять бронзовую трубку, сделать в ней продольные разрезы, сжать, а швы запаять. В заглушках (7) необходимо сделать отверстия подходящего диаметра и нарезать резьбу, дабы вкрутить сгоны (3 и 4) и зафиксировать контргайками. Сопло необходимо будет зафиксировать в сгоне посредством пайки.

Разновидности эжекторов

Эжекторные насосы бывают паровыми, пароструйными и газовыми. Общий принцип их действия идентичен. Но приводится в действие устройства по-разному. Насос с эжектором парового типа применяется для откачивания газовых сред из замкнутого объема. Можно поддерживать давление на отрицательной отметке, делая среду разряженной. Сфера применения – промышленность.

Пароструйная конструкция предназначенная для работы с газовыми средами и жидкостями. Различие работы эжекторного устройства такого типа в том, что пар, проходящий сопло, на большой скорости затягивает с собой перекачиваемую среду. Учитывая высокую производительность, сфера применения данных приборов – срочная откачка воды, например, на корабле.

Встроенные модели

Разбираясь, что такое эжектор, необходимо рассмотреть классификацию этих приборов в зависимости от места установки. Встроенные модели являются частью конструкции, а точнее, ее составляющей. Эжектор может быть прикреплен на самом насосе или рядом с ним на единой станине. Монтаж заключается в прикреплении блока к основе и подключении силов

Схема работает при подъеме воды с глубины 10 метров. Точные параметры указываются в технической документации.

Выносные модели

В таком случае схема должны быть дополнена дополнительным баком для закачки жидкости. Скважина должна быть достаточно широкой, чтобы в нее можно было проложить два шланга. Производительность в данном случае уменьшиться на треть за счет уменьшения диаметра заборной трубы. Также потребуется отдельный трубопровод для подачи воздуха.

Но при такой комплектации в зодозаборнике создается область разрежения, которая позволяет поднимать жидкость с отметки более 50 метров. При этом расстояние от скважины до потребителя может быть более 40 метров. В этом случая насосную станцию можно установить в помещении внутри дома. Это может быть подвал, котельная, кладовая и т.д.

Эжекторные насосы Ebara

Японская компания выпускает отличные самовсасывающие насосы Ebara JEXM, которые можно использовать для:

• водоснабжения;
• подачи воды из неглубоких скважин и колодцев;
• повышения давления и пр.

Также модель JEXM можно применять для полива садовых участков, организации автономного водоснабжения, в качестве подпиточных устройств или установок для тушения пожара.

Оборудование от японского производителя работает с чистой или технической водой без посторонних частиц и волокон. Насосы выполнены из нержавеющей стали, благодаря чему обеспечивается их длительная и бесперебойная работа.

Подключение насосной станции

Выбрать оборудование и место для установки — это пол дела. Еще надо правильно все связать в систему — источник воды, станцию и потребителей. Точная схема подключения насосной станции зависит от выбранного места. Но в любом случае есть:

• Всасывающий трубопровод, который опускается в скважину или колодец. Он идет до насосной станции.
• Сама станция.
• Трубопровод, идущий к потребителям.

Все это так, только схемы обвязки в зависимости от обстоятельств будут меняться. Рассмотрим наиболее распространенные случаи.

Водоснабжение из колодца для постоянного проживания

Если станция ставится в доме или в кессоне где-то на пути к дому, схема подключения одинакова. На подающем трубопроводе, опущенном в колодец или скважину устанавливается фильтр (чаще всего — обычный сетчатый), после него ставится обратный клапан, затем уже идет труба. Зачем фильтр — понятно — для защиты от механических примесей. Обратный клапан нужен для того, чтобы при отключении насоса вода под собственным весом не стекала обратно. Тогда насос будет включаться реже (дольше прослужит).

Схема установки насосной станции в доме

Труба выводится через стену колодца на глубине чуть ниже уровня промерзания грунта. Далее идет в траншее на той же глубине. При прокладке траншеи ее надо делать прямой — чем меньше поворотов, тем меньше падение давления, а значит, с большей глубины можно качать воду.

Для уверенности, можно трубопровод утеплить (сверху уложить листы пенополистирола, а потом засыпать песком, а после — грунтом).

Вариант прохода не через фундамент — необходим обогрев и серьезное утепление

При входе в дом подающая труба проходит через фундамент (место прохода тоже утеплить), в доме уже может подниматься к месту установки насосной станции.

Этот способ установки насосной станции хорош тем, что если все сделано верно, работает система без проблем. Неудобство в том, что требуется копать траншеи, а также выводить/вводить трубопровод через стенки а также в том, что при появлении течи локализовать повреждение сложно. Для минимизации шансов появления течи берите проверенные качественные трубы, укладывайте целый кусок без соединений. Если соединение есть, сделать желательно смотровой колодец.

Детальная схема обвязки насосной станции при подключении к колодцу или скважине

Также есть способ уменьшения объема земляных работ: проложить трубопровод выше, но хорошо его утеплить и дополнительно использовать греющий кабель. Это может быть единственным выходом, если на участке высокий уровень подземных вод.

Есть еще один важный момент — крышка колодца должна быть утеплена, так же как и кольца снаружи до глубины промерзания. Просто участок трубопровода от зеркала воды до вывода в стену не должен замерзать. Для этого и требуются меры по утеплению.

Подключение насосной станции к водопроводу

Часто насосную станцию ставят для повышения давления в водопроводе при централизованном водоснабжении. В этом случае на вход станции подключается водопроводная труба (тоже через фильтр и обратный клапан), а выход идет на потребителей.

Схема подключения насосной станции к водопроводу

На входе желательно поставить запорный кран (шаровый) чтобы при необходимости можно было отключить вашу систему (для ремонта, например). Второй запорный кран — перед насосной станцией — нужен для ремонта трубопровода или самого оборудования. Тогда на выходе тоже имеет смысл поставить шаровый кран — чтобы при необходимости отсечь потребителей и не сливать воду из труб.

Подключение к скважине

Если глубины всасывания насосной станции для скважины достаточно, подключение ничем не отличается. Разве только тем, что трубопровод выходит в том месте, где заканчивается обсадная труба. Тут обычно устраивают приямок-кессон, тут же можно и насосную станцию поставить.

Установка насосной станции: схема подключения к скважине

Как и во всех предыдущих схемах на конце трубы устанавливается фильтр и обратный клапан. На входе можно через тройник поставить заливной кран. Он понадобится при первом пуске.

Основное отличие такого способа установки в том, что трубопровод до дома идет фактически по поверхности или закопан на небольшую глубину (не у всех сделан приямок ниже глубины промерзания). Если насосная станция установлена на даче ничего страшного, на зиму оборудование обычно убирают. Но если водопровод планируется использовать и зимой, его надо подогревать (греющим кабелем) и утеплять. Иначе работать не будет.

https://youtube.com/watch?v=_d3RXbFArls

Установка эжектора

Если устройство устанавливается в непосредственной близости к насосу, то получается насосная станция со встроенным эжектором.

Чтобы система работала по принципу насосной станции водоснабжения для частного дома с эжектором выносным, нужно поместить его непосредственно в скважину либо другой источник водоснабжения.

В этом случае для монтажа понадобятся несколько труб:

• труба с установленным фильтром грубой очистки подсоединяется к тройнику сбоку и опускается к самому дну;
• труба, подключающаяся снизу, по которой проходит возникающий скоростной поток воды;
• третья труба, присоединяющаяся к тройнику сверху и выводящаяся в систему водопровода, по которой проходит ускоренный поток воды под большим напором.

Схема подключения эжектора

Сверху к тройнику ввинчиваем переходник, имеющий наружную резьбу. Он должен находится выше штуцера. Второй край будет служить соединением с трубой, подающей воду на водопровод. Крепиться будет фитингом.

Снизу к тройнику (в который ранее вставлен штуцер) привинчиваем угловой отвод для дальнейшего соединения с трубой рециркуляции. Крепление производится обжимной гайкой.

Сбоку в тройник ввинчиваем уголок для соединения с подающей воду трубой. Трубу крепим цанговым зажимом.

Проверяем качество креплений и гидроизоляции.

Все места соединений герметизируются паклей или герметиком.

К отводу непременно устанавливаем обратный клапан. Он не позволит жидкости вылиться из всасывающего водопровода. Если вода уйдет, система работать не сможет.

Виды эжекторов по месту установки

Приобретая эжектор для оснащения насосной станции, имейте в виду, что такое устройство может быть встроенным и внешним. Устройство и принцип работы эжекторов двух этих типов практически ничем не отличаются, различия состоят лишь в месте их установки. Эжекторы встроенного типа могут помещаться во внутреннюю часть корпуса насоса, либо монтироваться в непосредственной близости от него. Эжекционный насос встроенного типа отличает ряд достоинств, к которым следует отнести:

• минимум места, необходимого для установки;
• хорошая защищенность эжектора от загрязнений;
• отсутствие необходимости в установке дополнительных фильтров, защищающих эжектор от нерастворимых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости.

Центробежный насос с встроенным эжектором

Между тем следует иметь в виду, что высокую эффективность эжекторы встроенного типа демонстрируют в том случае, если их используют для откачивания воды из источников небольшой глубины – до 10 метров. Еще одним значимым недостатком насосных станций с эжекторами встроенного типа является то, что они издают достаточно сильный шум при своей работе, поэтому располагать их рекомендуется в отдельном помещении или в кессоне водоносной скважины. Следует также иметь в виду, что устройство эжектора данного типа предполагает использование более мощного электродвигателя, приводящего в действие и саму насосную установку.

Выносной (или внешний) эжектор, как следует из его названия, устанавливается на определенном расстоянии от насоса, причем оно может быть довольно большим и доходить до пятидесяти метров. Эжекторы выносного типа, как правило, размещают непосредственно в скважине и подключают к системе посредством рециркуляционной трубы. Насосная станция с выносным эжектором также требует использования отдельного накопительного бака. Этот бак необходим для того, чтобы обеспечивать постоянное наличие воды для рециркуляции. Наличие такого бака, кроме того, позволяет снизить нагрузку, приходящуюся на насос с выносным эжектором, и уменьшить количество энергии, необходимой для его функционирования.

Насос с внешним эжектором

Использование эжекторов выносного типа, эффективность которых несколько ниже, чем у встраиваемых устройств, позволяет осуществлять откачивание жидкой среды из скважин значительной глубины. Кроме того, если сделать насосную станцию с внешним эжектором, то ее можно не размещать в непосредственной близости от скважины, а смонтировать на расстоянии от источника водозабора, которое может составлять от 20 до 40 метров

При этом важно, что расположение насосного оборудования на таком значительном расстоянии от скважины не отразится на эффективности его работы

Принцип действия эжектора

Чем глубже находится вода, тем сложнее ее поднять на поверхность. На практике, если глубина скважины более семи метров, поверхностный насос справляется со своими задачами с трудом.

Разумеется, для очень глубоких скважин уместнее приобрести высокопроизводительный погружной насос. Но с помощью эжектора можно улучшить характеристики поверхностного насоса до приемлемого уровня и со значительно меньшими затратами.

Эжектор — устройство небольшое, но очень эффективное. Этот узел имеет относительно простую конструкцию, его можно даже изготовить самостоятельно из подручных материалов. Принцип работы основан на том, чтобы придать потоку воды дополнительное ускорение, что позволит увеличить количество воды, поступающей из источника за единицу времени.

Галерея изображений

Фото из

Эжектор — устройство, требующееся для подъема воды поверхностным насосом с глубины более 7 м. Их используют для формирования напора в всасывающей магистрали

Эжекторы подразделяются на встроенные и выносные разновидности. Для подъема воды с глубин в среднем от 10 до 25 м применяются выносные устройства

К эжекторному устройству подключаются две разные по диаметру трубы, за счет разницы давления в смежных трубах создается напор

Эжекторы в заводском исполнении поставляются к насосным станциям и насосам-автоматам

Устройства применяются в схемах ландшафтного оформления, требующих подачи воды под давлением для систем дождевания, фонтанов и подобных конструкций

Для установки эжектора у насосного агрегата должно быть два входящих отверстия

Воспользовавшись схемами и размерами эжекторов заводского изготовления, можно собственноручно сделать полезное в откачке устройство

На всасывающее отверстие самодельного эжектора устанавливается обратный клапан с сетчатым фильтром, обеспечивающим нормальную циркуляцию в процессе откачки

Особенно удобно это решение тем, кто собирается установить или уже установил насосную станцию с поверхностным насосом. Эжектор позволит увеличить глубину забора воды до 20-40 метров. Следует также отметить, что приобретение более мощного насосного оборудования приведет к заметному увеличению расхода электроэнергии. В этом смысле эжектор принесет заметную выгоду.

Эжектор для поверхностного насоса состоит из следующих элементов:

• всасывающая камера;
• смесительный узел;
• диффузор;
• зауженное сопло.

Работа устройства основана на принципе Бернулли. Он гласит, что если скорость движения потока увеличивается, вокруг него создается область с низким давлением. Таким образом достигается эффект разрежения. Вода поступает через сопло, диаметр которого меньше, чем размеры остальной конструкции.

Эта схема позволяет составить представление об устройстве и принципе работы эжектора для насосной станции. Ускоренный обратный поток создает область низкого давления и передает кинетическую энергию основному потоку воды

Небольшое сужение придает потоку воды заметное ускорение. Вода поступает в камеру смесителя, создавая внутри него область с пониженным давлением. Под влиянием этого процесса через всасывающую камеру в смеситель попадает поток воды, находящийся под более высоким давлением.

Вода в эжектор поступает не из скважины, а от насоса. Т.е. эжектор должен быть установлен таким образом, чтобы часть воды, поднятой с помощью насоса, возвращалась в эжектор через сопло. Кинетическая энергия этого ускоренного потока будет постоянно передаваться массе воды, которая всасывается из источника.

Чтобы создать область разреженного давления внутри эжектора используют специальный штуцер, диаметр которого меньше, чем параметры всасывающей трубы

Таким образом будет обеспечено постоянное ускорение движения потока. Насосному оборудованию понадобится меньше энергии для транспортировки воды на поверхность. В результате его эффективность возрастет, как и глубина, с которой можно забирать воду.

Часть воды, добытой таким образом, по рециркуляционной трубе снова направляется в эжектор, а остальная — поступает в водопроводную систему дома. Наличие эжектора имеет еще один “плюс”. Он всасывает воду самостоятельно, что дополнительно страхует насос от работы вхолостую, т.е. от опасной для всех поверхностных насосов ситуации “сухого хода”.

На схеме изображено устройство внешнего эжектора: 1- тройник; 2 — штуцер; 3 — переходник для водопроводной трубы; 4, 5, 6 — уголки

Чтобы регулировать работу эжектора, используют обычный кран. Его устанавливают на трубе рециркуляции, по которой вода из насоса направляется на сопло эжектора. С помощью крана количество воды, поступающей на эжектор, можно уменьшить или увеличить, тем самым снизив или повысив скорость обратного потока.

Как работает и из чего состоит насосная станция

Вариантов исполнения таких устройств несколько. Все они отличаются типом используемого насосного агрегата и накопителя. Если рассматривать модель с гидроаккумулятором, то можно говорить о более высокой степени эффективности благодаря особенностям конструкции:

• мембранный бак, разделенный на два отсека перегородкой;
• реле давления, контролирующее работу устройства при значительных изменениях значений давления;
• электродвигатель;
• сам насосный агрегат;
• клеммы заземления;
• манометр;
• кабель.

Основа функционирования такого устройства – реле давления, которое срабатывает при существенных изменениях значения давления, как в меньшую, так и в большую сторону. Это позволяет сократить количество запусков оборудования и, тем самым, снижает интенсивность износа основных узлов. Если рассматривается модель, где вместо гидроаккумулятора предусмотрен накопительный бак, то в этом случае не стоит ожидать большой производительности, так как жидкость продвигается естественным образом, без принудительного воздействия на нее.

Дополнительно ко всему немалые габариты порой затрудняют установку устройства, а непосредственно сам накопительный бак в обязательном порядке монтируется выше уровня расположения насосной станции. И еще один немаловажный недостаток техники данного вида заключается в вероятности затопления помещения при переливе воды из накопителя. Но это происходит лишь в случае поломки датчика наполненности бака. Именно этот элемент отвечает за пуск оборудования.

Основные узлы насосной станции также описаны на видео.

Насосная станция с гидроаккумулятором и внешним эжектором позволяет поднимать воду с глубины от 8 метров и более

Если требуется выполнить подключение своими руками насосной станции к колодцу схема будет разниться и в зависимости от вида насосного агрегата: с эжектором и без такового. Причем первый вариант существует в двух вариациях: со встроенным (отличается большей производительностью) и выносным эжектором. Особенность конструкции со встроенным эжектором заключается в возможности всасывания воды при создании разряжения. Но при этом отмечается повышенный уровень шума. Несколько менее эффективны исполнения с выносным эжектором. Самые же простые и недорогие по стоимости устройства – безэжекторные.