1 Из чего состоит насосная станция?
Насосные станции для скважины состоят из следующих функциональных элементов:
- Водяной насос.
В обустройстве насосных станций своими руками, для забора воды чаще всего используются два вида насосов – вибрационные (типа «Малыш», «Ручеек», и им подобные), либо центробежные агрегаты. Выбирать вибрационный насос стоит, если забор воды выполняется из неглубокого источника – колодца, либо скважины на песок, глубина которой не превышает 10-15 метров.
К преимуществам вибрационных устройств можно отнести минимальную стоимость, простой ремонт, и достаточную, для нетребовательного бытового использования, продуктивность.
Однако если вы владеете артезианской скважиной, глубина которой превышает 30 метров, вам понадобится глубинный центробежный насос. Такие агрегаты стоят на порядок дороже, однако их мощность и ресурс работы несравнимо выше, чем у насосов «Малыш».
Часто используют и поверхностные насосы, но они имеют сравнительно низкую возможную глубину забора воды (примерно 12-15 метров), а потому для использования внутри глубоких скважин или колодцев не подходят.
- Гидроаккумулятор
Обычная насосная станция с гидроаккумулятором, реле давления, насосом и манометром
Гидроаккумулятор для насосных станций – это емкость, которая выполняет функцию накопления воды. Помимо того, что в доме постоянно будет находиться необходимое количество воды, такой бак будет защищать всю систему от гидроударов, и обеспечивать оптимальный режим работы насоса.
Гидроаккумулятор контролирует плавность изменения давления подачи воды при его работе, и убирает необходимость постоянного включения и выключения насоса (что крайне позитивно сказывается на сроке службы вибрационных устройств «Малыш», так как в большинстве случаев их ремонт связан именно с перегревом и повреждением обмотки электромагнитных катушек).
Однако не стоит думать, что установка одного только гидроаккумулятора защитит насос от перегрева. Это устройство, конечно, сократит время работы насосного оборудования. Однако погружные модели, особенно насосы «Малыш», могут перегреваться и за счет слишком малой толщи воды вокруг, так как именно вода выполняет основные функции по охлаждению их двигателя и корпуса.
- Реле давления
Реле давления это то, что объединяет всё оборудование в общую систему, и обеспечивает её автономное функционирование. Собрать насосную станцию для скважины без этого элемента невозможно. Реле постоянно контролирует уровень внутреннего давления, которым обладает накопительная емкость (гидроаккумулятор).
Если давление в гидробаке падает ниже допустимого уровня, что свидетельствует о том, что уровень воды в нём уменьшился, реле давление соединяет контакты погружного насоса, вследствие чего он включается, и начинает подачу воды. Как только гидроаккумулятор заполнился до необходимого уровня, реле отключает насос.
- Манометр
Устанавливается на гидробак, если емкость изначально не была им укомплектована. Исходя из показателей манометра, выполняется контроль и регулировка всей системы.
Пару советов о том, как выбрать насосную станцию: лучше всего отдавать предпочтение оборудованию от проверенных производителей «Грундфос», «Педролло», «Эргус».
Подключение поверхностного насоса к гидроаккумулятору
Технические характеристики станции (продуктивность и максимальную глубину подъема воды) выбирайте исходя из глубины и дебита вашей скважины, накопительную емкость – исходя из количества воды, которое вам понадобится для бытового использования, в случае отсутствия электроэнергии и невозможности осуществить водозабор.
В каких случаях нужен эжектор
Прежде чем разбираться с вопросом о том, что такое эжектор, следует выяснить, для чего нужна насосная станция, оснащенная им. По сути, эжектор (или эжекторный насос) представляет собой устройство, в котором энергия движения одной среды, перемещающейся с высокой скоростью, передается другой среде. Таким образом, у эжекторной насосной станции принцип работы основан на законе Бернулли: если в сужающемся сечении трубопровода создается пониженное давление одной среды, это вызовет подсос в формируемый поток другой среды и ее перенос от места всасывания.
Всем хорошо известно: чем больше глубина источника, тем тяжелее поднять воду из него на поверхность. Как правило, если глубина источника составляет более семи метров, то обычный поверхностный насос уже с трудом выполняет свои функции. Конечно, для решения такой проблемы можно применить более производительный погружной насос, но лучше пойти другим путем и приобрести эжектор для насосной станции поверхностного типа, значительно улучшив характеристики используемого оборудования.
Внешний эжектор, подготовленный для погружения в скважину
За счет применения насосной станции с эжектором увеличивается напор жидкости в основном трубопроводе, при этом используется энергия быстрого потока жидкой среды, протекающей по его отдельному ответвлению. Эжекторы, как правило, работают в комплекте с насосами струйного типа – водоструйными, жидкостно-ртутными, парортутными и паромасляными.
Особенно актуальным эжектор для насосной станции является в том случае, если надо увеличить мощность уже установленной или планируемой к установке станции с поверхностным насосом. В таких случаях эжекторная установка позволяет увеличить глубину забора воды из резервуара до 20–40 метров.
Обзор и работа насосной станции с внешним эжектором
Какие бывают насосные станции
Насосная станция представляет собой собранную в моноблок конструкцию, основной частью которой является центробежный электронасос, размещенный над баком гидроаккумулятора, ее обязательные элементы — реле давления и манометр, закрепленные на пятивходовом фитинге.
Принцип работы центробежного электронасоса состоит в подаче всасываемой жидкости в центр рабочего колеса с лопастями, которые при вращении благодаря центробежной силе выталкивают ее наружу через боковой выходной патрубок.
Стандартный центробежный насос имеет в центре гидравлического отсека входное отверстие и расположенное перпендикулярно его оси выходное в боковой части, но встречаются насосы с другой конструкцией.
Рис. 5 Встроенный эжектор — схема
Станции со встроенным эжектором
Насосные станции со встроенным эжектором имеют в своем составе центробежный электронасос, в гидравлической части которого размещен эжекторный узел. Принцип работы подобной системы довольно прост — всасываемая вода поступает на центробежное рабочее колесо, которое выбрасывает ее через боковой патрубок. Одновременно часть жидкости, которой вращение колеса придало кинетическую энергию, направляется по эжекторному каналу в форсунку и выталкивается из нее под давлением. Ускоренный за счет суженой части форсунки поток смешивается с транспортируемым, передавая ему свою энергию, и одновременно втягивая за счет пониженного давления на выходе. Таким образом, достигается существенное увеличение глубины погружения всасывающего патрубка, которая в некоторых моделях доходит до 50 метров.
Отличительной особенностью подобных насосов является входное отверстие, смещенное относительно центральной оси (в обычных центробежных электронасосах подобное расположение также не редкость), в составе насосных станций подобные агрегаты встречаются очень редко благодаря приведенным выше причинам (низкий КПД).
Рис. 6 Устройство электронасоса со встроенным эжектором
Станции с выносным эжектором
Насосная станция с выносным эжектором имеет существенное преимущество перед оборудованием со встроенным эжекторным узлом — она может работать в обычном режиме, поднимаем воду с глубины не более 9 метров, а при необходимости к ней всегда можно подключить приспособление для увеличения глубины всасывания.
Для этого в гидравлической части корпуса имеются два отверстия разных диаметров со стандартными размерами 1 1/2 и 1 дюйм, к большему подключают напорный трубопровод, а ко второму рециркуляционный, подающий воду на эжекторную форсунку. Сам эжекторный узел помещают в водозаборный источник вместе с трубопроводами. Так как без подачи жидкости в эжектор она не будет подниматься с большой глубины, перед началом работы всю систему заполняют водой.
По внешнему виду электронасосы с выносным эжектором отличаются от типовых моделей наличием двух расположенных рядом отверстий в гидравлическом отсеке корпуса. Насосная станция с внешним эжектором выпускается многими отечественными и зарубежными производителями, наибольшей известностью пользуется модель Marina от итальянской фирмы Speroni, также на рынке часто встречаются другие итальянцы: Aquatica, Quattro Elementi, отечественные Unipump.
Рис. 7 Станция с выносным эжектором и его подключение
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.
Самодельный эжектор для насосной станции.
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.
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:
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.
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.
Внутренние модели
Данные модели располагаются внутри насосного устройства или же рядом с ним. Такие эжекторы требуют наименьший объем места, и не нужно отдельно монтировать их.
Когда эжектор находится внутри насосного устройства, нет необходимости в дополнительной установке фильтрационной решетки, которая бы предохраняла прибор от загрязнения песком.
Но важно помнить, что внутренние модели подходят для работы на малой глубине, максимум девять-десять метров. Встроенные модели имеют подходящую мощность, чтобы подавать воду для домашних нужд, для поливной системы и любой хозяйственной нужды
Встроенные модели имеют подходящую мощность, чтобы подавать воду для домашних нужд, для поливной системы и любой хозяйственной нужды.
Недостатком внутренних приборов является сильный шум, который создает работающий насос и вода, проходящая через эжекторный прибор.
Располагать насосные устройства с внутренним эжектором важно не в жилом помещении, а в какой-либо другой постройке. Причем электрический двигатель должен иметь большую мощность, чем похожая по характеристикам безэжекторная модель
Как действует эжектор
Эжектор представляет собой компактное и эффективное устройство. Прибор отличается простой конструкцией, его легко соорудить своими руками из имеющихся в доме материалов. В основе лежит принцип: придание ускорения потоку жидкости, увеличивая ее объем при поступлении из скважины за определенное время.
Данное способ уместен, если в скважине установлен поверхностный насос. С эжектором можно изменить высоту. На которой происходит забор воды до сорока метров. Выгода установки эжектора лежит в экономии электричества, ведь более мощный насос потребляет много электроэнергии.
Составные части эжектора:
1.Камера, всасывающая жидкость.
2.Смесители.
3.Диффузор.
4.Узкое сопло.
В основе работы устройства лежит принцип Бернулли. При увеличении скорости потока, снижается давление около него, образуется область разрежения. Жидкость засасывается в сопло с диаметром меньшим, чем вся конструкция. Суженое пространство заставляет ускориться потоку воды. Жидкость течет в смесительную камеру, образуя внутри низкое давление, сама же вода течет под действием высокого давления. В эжектор поступает жидкость из насосного оборудования. Устройство должно стоять так, чтобы некоторый объем воды, поднятый насосным оборудованием, вернулся в эжекторную конструкцию сквозь сопло.
Насос затрачивает мало энергии, чтобы перекачать воду на поверхность. При этом увеличивается производительность насоса, глубина скважины также становится больше, на которой добывают жидкость. Эжектор при всасывании воды работает самостоятельно, не дает насосу работать на сухом ходе.
Для регулировки эжектора применяют простой кран, установленный на циркуляционном контуре, по которому жидкость поступает из насосного оборудования к соплу. Краном можно увеличивать, либо уменьшать напор поступающей воды, при этом изменяется скорость жидкости в обратном потоке.
Особенности устройства
Устройство эжектора очень простое. Конструкция устройства состоит из таких частей, как:
- Диффузор;
- Узел для смещения;
- Камера, всасывающая воду;
- Сопло, зауженное книзу.
Работа устройства основана на законе Бернулли. При увеличении скорости движения определенного потока, вокруг него создается поле с низким уровнем давления. В связи с этим создается эффект разряжения. Жидкость, проходя через сопло, зауженное книзу согласно его конструкции, постепенно увеличивает скорость. После чего жидкость, попадая в смеситель, создает в нем низкое давление. Таким образом, давление жидкости, которая попадает в смеситель через всасывающую воду камеру, значительно повышается.
Стоит также отметить, что для правильной работы эжектора он должен быть установлен на насос так, чтобы некоторая часть жидкости, которая поднимается с помощью насоса, оставалась внутри устройства, а, точнее, сопла, создавая необходимое давление постоянно. Именно благодаря такому принципу работы удается поддерживать постоянный ускоренный поток. Использование подобного устройства позволяет значительно сэкономить электроэнергию.
Эжекторная насосная станция
Насосная станция со встроенным эжектором – это комплекс оборудования, изначально рассчитанный для выполнения работы в определенных условиях. Главными параметрами, которые берутся в учет при выборе, являются мощность и производительность. Первая характеристика означает способность поддерживать давление в системе, а также возможность удержания водяного столба и передачу жидкости на расстояние по горизонтальному трубопроводу.
Вторая характеристика – производительность. Это количество жидкости, перекачиваемое за единицу времени. Данный параметр не может быть большим, чем дебит скважины. Если речь идет о покупке насосной станции со встроенным эжектором, то в технической документации указаны общие выходные характеристики. Это значит, что никаких дополнительных расчетов производить не придется.
Подключается оборудование согласно прилагаемой инструкции. Шланги прикрепляются при помощи хомутов, идущих в комплекте. Трубопровод предполагает резьбовое соединение. Главное – предусмотреть место для установки, чтобы дождь и мороз не мог вывести систему из строя. Для этого делается кессон или строится отдельное здание. Навес подойдет только для дачи, не предусмотренной для круглогодичного проживания.
В качестве дополнительного оборудования для насосной станции с эжектором устанавливается манометр, если это не предусмотрено производителем. Благодаря этому прибору можно контролировать давление в трубопроводе. Естественно, он устанавливается на выходе из станции. Если глубина скважины находится в пределах 15-40 метров, специалисты рекомендуют устанавливать поверхностный насос с выносным эжектором.
Схема подключения
Наилучшая схема подключения предусматривает соединение станции с эжектором только вертикальной трубой. В противном случае возможно завоздушивание, что приводит к снижению работоспособности системы. Если такой возможности нет, нужно позаботиться об отсечных вентилях для стравливания воздуха по необходимости.
Устройство и разновидности насосов с эжекторами
Вариантов включения эжектора в насосную цепь два:
- встроенный;
- внешний узел.
Насосы с выносным эжектором
Функционально эти способы отличаются. Выбор зависит от задач, которые будут поставлены перед насосом. Встроенный эжектор располагается в конструкции насоса, поэтому всасывание жидкости и создание напора происходят внутри аппарата. В таком случае насос, конечно, тоже погружается в скважину.
С одной стороны, это уменьшает общие габариты установки. Такая насосная станция способна работать с жидкостью, содержащей песок, ил. Однако само по себе устройство достаточно шумное, поэтому вблизи жилого строения его не монтируют. Максимальная глубина забора воды подобного насоса составляет только около 8 м.
Выносной эжектор предполагает оборудование наземной насосной станции. Сам узел помещается в трубопроводе на глубине. На поверхности размещается бак, который облегчает работу насоса: создаёт напор и дополнительное разрежение. Среди минусов такого устройства – необходимость опускать вторую трубу, что может быть неудобным при ограниченном диаметре скважины.
КПД насоса с выносным эжектором – на 30-35% ниже, чем у «коллеги» со встроенным. Зато вы сможете доставать воду с глубины до 50 м. Да и работает он существенно тише. Его даже размещают в домах, правда, не в жилых комнатах.
Внимание! Выносной эжектор, насос и сопутствующее оборудование эффективно работают даже на расстоянии 20-40 м от скважины
Эжекторные насосы
Процедура подключения эжектора в виде самостоятельного устройства заключается в двух этапах:
- Прокладывается дополнительная труба по всем правилам, которые брались за основу при монтаже трубопровода для подачи воды. Дополнительная труба нужна для подачи нагнетающей среды.
- Подсоединение патрубка к всасывающему узлу. Требуется смонтировать фильтр грубой очистки и обратный патрубок. Рекомендуется монтаж вентиля для регуляции работы системы.
Вентиль необходим в том случае, если уровень воды в шурфе больше того, на который рассчитан насос. В данном случае можно отрегулировать нагнетаемый поток.
Плюсы и минусы насосов с эжектором
Эжектор экономичен и может эффективно работать с относительно маломощным двигателем. Это механизм, позволяющий передать кинетическую энергию от быстрой среды медленной. В наиболее популярной разновидности таких насосов — с выносным эжектором — часть мощности тратится на рециркуляцию воды. На выходе в кране напор несколько меньше, в сравнении с тем, что создают другие типы насосов.
Минусы устройства:
- Ширина выносного эжектора составляет порядка 100 мм. Сэкономить на диаметре скважины не получится.
- Производительность насосов с эжектором ниже, чем у других самовсасывающих гидроустройств.
- Стоимость выше, чем классических аппаратов для подъёма воды с глубины.
Преимущества, принцип работы и тонкости монтажа
Поверхностный насос с внешним эжектором имеет следующие плюсы:
- работа с большими глубинами вплоть до 50-и метров;
- небольшие габариты и масса станции;
- удобство подведения воды к объекту;
- возможность работы в экстремальных условиях – при температуре от -20 до + 130 градусов.
Устройство и принцип работы внутреннего эжектора
Конечно, не каждый пароэжекторный насос может похвастаться всеми вышеперечисленными преимуществами. Так, некоторые модели могут работать в условиях сильного мороза, другие – нет.
Как работает устройство?
Пароэжекторный насос имеет довольно простой принцип действия – небольшое количество воды, которое расположено в специальном баке устройства, используется для вспомогательного втягивания жидкости. Принцип действия простой, но очень эффективный.
Хотя, такая система не имеет серьезной производительности. Но, пока никто не изобрел новой насосной системы, которая сможет вытягивать жидкость с большей глубины. Поэтому, насос с эжектором для воды так популярен сегодня.
Эжектор для насоса всегда опускается на нужную глубину – для забора воды, а насосная система монтируется на поверхности – для удобства пользования и регулировки водозаборной системой.
Эжекторные насосы
Процедура подключения эжектора в виде самостоятельного устройства заключается в двух этапах:
- Прокладывается дополнительная труба по всем правилам, которые брались за основу при монтаже трубопровода для подачи воды. Дополнительная труба нужна для подачи нагнетающей среды.
- Подсоединение патрубка к всасывающему узлу. Требуется смонтировать фильтр грубой очистки и обратный патрубок. Рекомендуется монтаж вентиля для регуляции работы системы.
Вентиль необходим в том случае, если уровень воды в шурфе больше того, на который рассчитан насос. В данном случае можно отрегулировать нагнетаемый поток.
Насосная станция с выносным эжектором
Изготовление
Достаточно простое устройство-агрегат вполне возможно изготовить и самостоятельными силами. Для чего потребуются некоторые детали, такие как тройник специализированного диаметра и штуцер, что будет расположен внутри него. Следует соблюдать правильное соотношение длины, которое не должно быть больше либо меньше, что не позволит нормально функционировать такому устройству. Для крепления потребуется специальный переходник, оснащенный углами, что позволит образовать нужный поворот.
Процесс создания предусматривает несколько определенных пунктов, что включает в себя процесс самой подготовки требуемого штуцера. Часть особого 6-гранного образца следует обтачивать, что позволит располагать из него особым конусом, имеющий основание меньше, чем наружная резьба в диаметре. После чего деформированную часть следует подправить специализированным резьбонарезным инструментом.
Штуцер должен быть вкручен до полного упора в деталь-тройник. Предельно внимательно соблюдайте при соединении соотношение длины, что является достаточно важным фактором. Обязательно уплотните соединение любым доступным герметиком.
Проверьте соотношение изготавливаемых деталей, а затем из заранее заготовленных образцов следует организовать специализированный переходник, который предназначен для оснащения на трубе.
Качественно собранная станция обеспечит достаточно длительную и беспроблемную работу, благодаря своей простой конструктивности, но, естественно, вы должны быть предельно точны в изготовлении. Если же вы не столь хотите заниматься таким изготовлением, то можете попросту приобрести его в специализированных магазинах, где всегда имеется насосная станция в свободной продаже.
