Насосное оборудование

Насосное оборудование. Эжектор – что это такое: принцип действия эжекторных насосов, устройство

    0 commentsПрименение Ноябрь 1, 2019

В наше время различные виды насосов нашли свое применение не только на промышленных предприятиях, но и при обеспечении водой, отоплением и канализационной системой жилых объектов. Промышленные насосы обеспечивают подачу и очистку жидких продуктов в производственные установки, котлы, промывку под мощным давлением, перемещение пищевой продукции, нефти, агрессивных компонентов.

Чем отличается инжектор от эжектора

Инжектор и эжектор — разновидности струйного насоса. Различия между ними заключаются в особенностях их работы.

Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.

Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.

Устройство эжектора

Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.

Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.

Эжекторное приспособление состоит из следующих элементов:

  • трубы с сужающимся соплом, куда поступает эжектирующая субстанция;
  • патрубка, куда всасывается эжектируемая жидкость-/газ;
  • камеры, где они смешиваются;
  • узкого цилиндрического горла;
  • более широкого диффузора;
  • выходной трубки, соединяющейся с главным трубопроводом.

Выносной эжектор функционирует по следующей схеме.

  • Рабочий поток всасывается в главную трубу с соплом.
  • В патрубке резко падает давление. Как только скорость движения пассивной среды достигает определенной отметки, в камере формируется вакуум. То есть давление становится ниже атмосферного. Это ведет к засасыванию жидкости-/пара из патрубка.
  • Эжектируемая и эжектриующая среды встречаются в камере, где обмениваются кинетической энергией. При поступлении в диффузор она превращается в потенциальную энергию сжатия. Под её действием вещество поступает в выходную трубку.

Принцип работы инжектора

Назначение инжектора — сжатие газов, паров, жидкостей, их нагнетание (распыление) в другие узлы. Устройство является стандартным линейным ускорителем, который вводит заряженные частицы в центральные узлы машины. Заметим, что водяное давление в инжекторном агрегате может быть выше, чем в эжекторном. Агрегатные состояния используемых веществ бывают:

  • равнофазные (газ-газ, пар-пар, жидкость-жидкость);
  • разнофазные (газ-жидкость, жидкость-газ);
  • изменяющейся фазности (пар-жидкость, жидкость-пар).

Соответственно, инжектор используют в составе различной аппаратуры. Его применяют в горной промышленности, на электростанциях, в машиностроении; в качестве составной части котельного оборудования — в нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.

Как пример, рассмотрим особенности действия инжектора парового котла. Она основан на его способности создавать более высокое давление, чем у рабочего пара. Кинетическая энергия последнего преобразуется в давление воды, которая поступает в котел. В своей сути инжекторная схема отличается от эжекторной только наличием игольчатого вентиля с рукояткой. Он предназначен для регулирования расхода и подачи жидких, парообразных веществ.

  • Подают пар, который конденсируется на охлажденных стенках.
  • Из-за разности давлений вода из резервуара поднимается в инжекторную полость.
  • Пар расширяется и тянет за собой водный поток дальше в камеру смешения.
  • Состав из конденсированного пара и воды устремляется вперед по расширяющемуся конусу. Там его скорость превращается в давление.
  • Это помогает ему преодолеть сопротивление клапана (выходной трубки), проходя через который он поступает в котел.

Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.

В чем разница

Таким образом, эжектор и инжектор — подвиды струйного насоса. Их отличает:

  • Принцип действия. Эжектор откачивает газ-/пар-/жидкость, а инжектор, наоборот, распыляет.
  • Конструкция. Инжекторная система может быть усложнена по сравнению с эжекторной, хотя в своей основе они идентичны.
  • Сфера применения. Эжектор применяют в паре с вакуумным насосом, инжектор — с котельным оборудованием, автомобильными двигателями и др.

Изготовление своими руками

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

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

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

Изготовление эжектора своими руками:

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

Все соединения необходимо загерметизировать специальной лентой.

Чем отличается инжектор от эжектора

Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.

Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.

Устройство эжектора

Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.

Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.

Эжекторное приспособление состоит из следующих элементов:

  1. трубы с сужающимся соплом, куда поступает эжектирующая субстанция;
  2. патрубка, куда всасывается эжектируемая жидкость-/газ;
  3. камеры, где они смешиваются;
  4. узкого цилиндрического горла;
  5. более широкого диффузора;
  6. выходной трубки, соединяющейся с главным трубопроводом.

  1. Рабочий поток всасывается в главную трубу с соплом.
  2. В патрубке резко падает давление. Как только скорость движения пассивной среды достигает определенной отметки, в камере формируется вакуум. То есть давление становится ниже атмосферного. Это ведет к засасыванию жидкости-/пара из патрубка.
  3. Эжектируемая и эжектриующая среды встречаются в камере, где обмениваются кинетической энергией. При поступлении в диффузор она превращается в потенциальную энергию сжатия. Под её действием вещество поступает в выходную трубку.
Читайте также  Типы отверток

Принцип работы инжектора

Назначение инжектора — сжатие газов, паров, жидкостей, их нагнетание (распыление) в другие узлы. Устройство является стандартным линейным ускорителем, который вводит заряженные частицы в центральные узлы машины. Заметим, что водяное давление в инжекторном агрегате может быть выше, чем в эжекторном. Агрегатные состояния используемых веществ бывают:

  1. равнофазные (газ-газ, пар-пар, жидкость-жидкость);
  2. разнофазные (газ-жидкость, жидкость-газ);
  3. изменяющейся фазности (пар-жидкость, жидкость-пар).

Соответственно, инжектор используют в составе различной аппаратуры. Его применяют в горной промышленности, на электростанциях, в машиностроении; в качестве составной части котельного оборудования — в нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.

Как пример, рассмотрим особенности действия инжектора парового котла. Она основан на его способности создавать более высокое давление, чем у рабочего пара. Кинетическая энергия последнего преобразуется в давление воды, которая поступает в котел. В своей сути инжекторная схема отличается от эжекторной только наличием игольчатого вентиля с рукояткой. Он предназначен для регулирования расхода и подачи жидких, парообразных веществ.

  1. Подают пар, который конденсируется на охлажденных стенках.
  2. Из-за разности давлений вода из резервуара поднимается в инжекторную полость.
  3. Пар расширяется и тянет за собой водный поток дальше в камеру смешения.
  4. Состав из конденсированного пара и воды устремляется вперед по расширяющемуся конусу. Там его скорость превращается в давление.
  5. Это помогает ему преодолеть сопротивление клапана (выходной трубки), проходя через который он поступает в котел.

Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.

В чем разница

Таким образом, эжектор и инжектор — подвиды струйного насоса. Их отличает:

  1. Принцип действия. Эжектор откачивает газ-/пар-/жидкость, а инжектор, наоборот, распыляет.
  2. Конструкция. Инжекторная система может быть усложнена по сравнению с эжекторной, хотя в своей основе они идентичны.
  3. Сфера применения. Эжектор применяют в паре с вакуумным насосом, инжектор — с котельным оборудованием, автомобильными двигателями и др.

Использование самодельного внешнего варианта

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

Собственноручная сборка эжектора

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

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

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

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

Порядок подключения труб

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

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

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

Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

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

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

Особенности устройства

Устройство эжектора очень простое, его даже можно собрать вручную из обычных материалов. Конструкция устройства состоит из таких частей, как:

  • Диффузор;
  • Узел для смещения;
  • Камера, всасывающая воду;
  • Сопло, зауженное книзу.

Принцип действия насоса

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.

Сравнение моделей

Выносное же оборудование установить будет несколько сложнее и придется выделить отдельное место для его расположения, однако количество шума, к примеру, значительно уменьшится. Но тут есть другие недостатки. Выносные модели способны обеспечить эффективную работу лишь на глубине до 10 метров. Встроенные модели изначально рассчитываются на не слишком глубокие источники, но преимущество в том, что они создают довольно мощный напор, что приводит к более эффективному использованию жидкости.

Создаваемой струи вполне хватит не только для бытовых нужд, но еще и для таких операций, как полив, к примеру. Повышенный уровень шума от встроенной модели — это одна из наиболее существенных проблем, о которой придется позаботиться. Чаще всего она решается тем, что насосная станция вместе с эжектором устанавливается в отдельном здании или в кессоне скважины. Также придется озаботиться более мощным электродвигателем для таких станций.

Как действует эжектор

При низком уровне расположении воды в источнике ее сложно добывать. Если скважина имеет высоту свыше семи метров, то насос поверхностного типа практически не справляется со своей задачей. Для скважин с большой глубиной лучше приобрести погружное насосное оборудование. Но можно применить эжектор, который поможет повысить производительность поверхностного устройства, при этом не потребуется много денег.

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.

Читайте также  Что такое дюйм

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.

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.

Внимание! Ускоренный поток выделяет кинетическую силу, которая влияет на воду, всасываемую из скважины, так обеспечивается быстрое поступление воды из источника.

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.

Подключение

В случае с внутренним эжектором, если он включен в конструкцию самого насоса, монтаж системы мало чем отличается от установки безэжекторного насоса. Достаточно просто присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу насоса и обустроить напорную линию с сопутствующим оборудованием в виде гидроаккумулятора и автоматики, которая будет управлять работой системы.

Для насосов с внутренним эжектором, в которых он закрепляется отдельно, а также для систем с внешним эжектором добавляется два дополнительных этапа:

  • Прокладывается дополнительная труба для рециркуляции от напорной линии насосной станции к входу эжектора. Подключается основная труба от него к всасу насоса.
  • К всасу эжектора подключается патрубок с обратным клапаном и грубым фильтром для забора воды из скважины.

При необходимости в линию рециркуляции устанавливается вентиль для настройки. Это особенно выгодно, если уровень воды в скважине находится много выше, чем рассчитана насосная станция. Можно уменьшать напор в эжектор и тем самым поднимать напор в системе водоснабжения. У некоторых моделей имеется уже встроенный вентиль для подобной настройки. О его размещении и способе регулировки указано в инструкции к оборудованию.