Konstruktion og funktionsprincip af ejektoren til en pumpestation

Typer af ejektorenheder

Med hensyn til design og funktionsprincip kan ejektorpumper falde ind under en af følgende kategorier.

Damp

Med disse ejektorenheder pumpes gasformige medier ud af lukkede rum, og luften holdes i vakuum. Disse enheder er velegnede til en lang række anvendelsesformål.

Damp ejektor til turbine med oliekøler

Damp ejektorer

Disse apparater udnytter energien fra en dampstråle til at udvinde gasformige eller flydende medier fra et lukket rum. Princippet i denne ejektortype er, at dampen slipper ud af dysen med høj hastighed og medtager transportmediet gennem en ringformet kanal, der er placeret omkring dysen. Ejektorpumpestationer af denne type anvendes hovedsageligt til hurtig pumpning af vand fra skibes lokaler til forskellige formål.

Installation af vandopvarmning med dampstråleudskyder

Gas

Ejektorstationer af denne type, hvis princip er baseret på det faktum, at gasmediet, der oprindeligt har lavt tryk, komprimeres af højtryksgasser, anvendes i gasindustrien. Den beskrevne proces finder sted i blandekammeret, hvorfra strømmen af det pumpede medium ledes til diffusoren, hvor den bremses og trykket derfor stiger.

Luft-(gas)ejektor til kemisk industri, kraftværker, gas og andre industrier

Med fjernudskyder

Disse pumper skal sænkes dybt ned i en brønd eller et borehul for at trække vand. En pumpe med en fjernudskyder har to rør. Et af disse rør transporterer væsken til ejektoren ved et bestemt tryk. Dette giver en slags sugestråle.

En pumpe med ekstern ejektor er betydeligt ringere end en pumpe med integreret ejektor. Det handler om det specifikke design.

Installationsdiagram for de to typer ejektorpumper

Så en pumpe med en ejektor af fjernbetjeningstypen vil være "bange" for snavset vand og luftindtrængning inde i konstruktionen. Virkningsgraden er betydeligt lavere, men pumpens fjernbetjente ejektor har den store fordel, at den kan installeres inde i en bolig.

Med indbygget udstøder

Den interne centrifugale ejektorpumpe løfter vandet op ved hjælp af et kunstigt skabt vakuum.

På grund af sin særlige konstruktion er ejektorpumpen meget dyrere end konventionelle enheder af denne type, fordi den kan løfte vand fra store dybder på op til 50 meter.

Den høje pumpekapacitet opvejes dog mere end opvejes af den høje støj, der produceres under driften.

Derfor installeres ejektorpumper kun i kælderrum og bryggers i beboelsesejendomme.

Den moderne elektriske dampvakuumpumpe er en god løsning til vandforsyningssystemer i store anlæg og til vanding af store områder med vegetation.

Valget: indbygget eller ekstern?

Der skelnes mellem fjernudkastere og interne udstødere, afhængigt af hvor de er monteret. Der er ikke stor forskel på disse anordninger, men placeringen af ejektoren påvirker på visse måder pumpestationens installation og drift.

Indbyggede ejektorer er derfor normalt placeret inde i pumpehuset eller i umiddelbar nærhed af pumpehuset. Som følge heraf fylder ejektoren meget lidt og behøver ikke at blive installeret separat - du skal blot installere pumpestationen eller selve pumpen.

Desuden er den lukkede ejektor pålideligt beskyttet mod forurening. Ejektoren er installeret i pumpehuset, og returstrømmen genereres direkte i pumpehuset. Der er ikke behov for at installere yderligere filtre for at beskytte ejektoren mod tilstopning med slam- eller sandpartikler.

Den eksterne ejektor til pumpestationen er vanskeligere at installere end den interne model, men denne løsning genererer meget mindre støj

Man skal dog huske på, at en sådan model har maksimal effektivitet på lav dybde, op til 10 meter. Pumper med integreret ejektor er konstrueret til sådanne relativt lavvandede kilder og har den fordel, at de giver fremragende flowhastigheder.

Disse egenskaber er derfor tilstrækkelige til at anvende vandet ikke kun til husholdningsformål, men også til vanding eller andre husholdningsformål. Et andet problem er det øgede støjniveau, da lydeffekten af det vand, der passerer gennem ejektoren, føjes til vibrationerne fra den kørende pumpe.

Hvis det besluttes at installere en pumpe med integreret ejektor, skal der tages særligt hensyn til lydisolering. Pumper eller pumpeenheder med indbygget ejektor bør installeres uden for huset, f.eks. i en separat bygning eller i en brøndkasse.

Motoren til en pumpe med ejektor skal være større end til en pumpe uden ejektor.

Den eksterne eller eksterne ejektor installeres i en vis afstand fra pumpen, og afstanden kan være ganske betydelig: 20-40 meter; nogle specialister anser endog 50 meter for acceptabelt. Fjernudskilleren kan derfor placeres direkte i vandkilden, f.eks. i en brønd.

Ekstern ejektor øger ikke så meget pumpens produktivitet som at øge dybden af vandindtaget fra kilden, som kan nå 20-45 m.

Selvfølgelig er støjen fra ejektoren, der er installeret dybt under jorden, ikke længere til gene for husets beboere. Denne type enhed skal dog tilsluttes systemet med et recirkulationsrør, der returnerer vandet til ejektoren.

Jo dybere anordningen installeres, jo længere skal røret sænkes ned i brønden eller borehullet.

Tilstedeværelsen af et andet rør i brønden er bedre at give på designstadiet af enheden. Tilslutningen af fjernudkasteren indebærer også installation af en separat lagertank, hvorfra vandet til recirkulation skal hentes.

Denne tank reducerer belastningen på overfladepumpen og sparer noget energi. Det er værd at bemærke, at effektiviteten af den eksterne ejektor er en smule lavere end effektiviteten af de pumpeintegrerede modeller, men muligheden for at øge indsugningsdybden betydeligt gør det nødvendigt at acceptere denne ulempe.

Med en ekstern ejektor er det ikke nødvendigt at placere pumpestationen direkte ved siden af vandkilden. Det kan nemt installeres i husets kælder. Afstanden til kilden kan variere fra 20-40 meter - uden at det påvirker pumpeenhedens ydeevne.

Planlægning af forbindelsen

Installationen er ikke meget anderledes end ved en ejektorløs pumpe, hvis den er indbygget i selve pumpen. Det er tilstrækkeligt at forbinde et rør fra brønden til pumpens sugeindtag og at bygge en trykledning med tilhørende udstyr i form af en trykakkumulator og den automatik, der skal styre systemet.

Der tilføjes to yderligere trin for pumper med en intern ejektor, hvor den er fastgjort separat, og for systemer med en ekstern ejektor:

• Der lægges et ekstra recirkulationsrør fra pumpestationens trykledning til ejektorens indløb. Hovedrøret fra den er forbundet til pumpens sugning.
• Til ejektorens sugning er der tilsluttet en tilslutning med en kontraventil og et grovfilter til at suge vand fra brønden.

Om nødvendigt monteres der en ventil i recirkulationsledningen til justering. Dette er især en fordel, hvis vandstanden i brønden er meget højere end pumpestationen er konstrueret til. Det er muligt at reducere opstuvningen til ejektoren og dermed øge opstuvningen i vandsystemet. Nogle modeller har allerede en integreret ventil til en sådan justering. Se brugsanvisningen for at se, hvor ventilen er placeret, og hvordan den skal indstilles.

Første opstart og efterfølgende drift

Ved første opstart anbefales det at gå frem som følger

1. Fyld pumpen med vand via åbningen.
2. Luk vandindtagshanen fra strømforsyningsenheden til vandforsyningsnettet.
3. Tænd pumpen i ca. 10-20 sekunder og sluk den straks igen.
4. Åbn ventilen, og udluk noget af luften fra systemet.
5. Gentag cyklussen med kortvarigt tænd/sluk for pumpen kombineret med udluftning, indtil rørene er fyldt med vand.
6. Tænd for pumpen igen.
7. Vent på, at akkumulatoren fyldes, og at pumpen slukker automatisk.
8. Åbn en hvilken som helst vandhane.
9. Vent, indtil vandet er løbet ud af trykbeholderen, og pumpen tænder automatisk.

Hvis der ikke strømmer vand, når systemet startes med ejektoren, kan der være luft, der siver ind i rørene, eller den indledende grunding er måske ikke blevet udført korrekt. Det er værd at kontrollere, at der er en kontraventil på plads og i god stand. Hvis der ikke er nogen kontraventil, vil vandet blot strømme ind i brønden, og rørene vil forblive tomme.

Disse punkter bør også tages i betragtning, når der anvendes en pumpestation med ejektor, som startes op efter længere tids opbevaring. Det er bedst at kontrollere kontraventilen, rørenes integritet og forbindelsernes tæthed med det samme.

Hvis formålet med ejektoren er at forbedre vandhøjden i systemet og ikke at øge vandindtagets dybde, kan den ovenfor beskrevne model af en hjemmebygget ejektor anvendes.

Typer og afstand til vandoverfladen

Der skelnes mellem pumpestationer med indbygget og fjernbetjent ejektor. Den indbyggede ejektor er et strukturelt element i pumpen; den eksterne ejektor er en separat, ekstern enhed, som nedsænkes i brønden. Valget af den ene eller den anden løsning afhænger først og fremmest af afstanden mellem pumpestationen og vandoverfladen.

Ud fra et teknisk synspunkt er udstøderen en relativt enkel anordning. Dysen er en dyse med en indsnævret åbning. Ved at passere gennem forsnævringen får vandet en mærkbar acceleration. I henhold til Bernoullis lov skabes der et område med lavt tryk omkring strømmen, der bevæger sig med højere hastighed, dvs. der skabes en vakuumvirkning.

Effekten af denne sugning er, at der trækkes en ny portion vand fra brønden ind i røret. Som følge heraf bruger pumpen mindre energi til at transportere væsken op til overfladen. Pumpeudstyrets effektivitet øges, og det samme gælder den dybde, hvorfra vandet kan pumpes.

Pumpestationer med integreret ejektor

Integrerede ejektorer er normalt monteret inde i pumpehuset eller tæt på pumpen. Dette reducerer de samlede dimensioner af anlægget og gør installationen af pumpeenheden noget lettere.

Disse modeller er mest effektive, når sugehøjden, dvs. den lodrette afstand fra pumpens indløb til vandoverfladen i foråret, ikke overstiger 7-8 m.

Der skal naturligvis også tages hensyn til den horisontale afstand fra borehullet til pumpestationen. Jo længere den vandrette afstand er, jo mindre dybde kan pumpen løfte vandet fra. Hvis pumpen er placeret direkte over vandkilden, kan den f.eks. løfte vand fra en dybde på 8 meter. Hvis den samme pumpe flyttes 24 m væk fra udtagningsstedet, vil vandet blive hævet til 2,5 m.

Ud over ineffektivitet ved større vanddybder er der den indlysende ulempe ved disse pumper, nemlig et øget støjniveau. Ud over lyden fra pumpens vibrationer er der også lyden fra vandet, der passerer gennem dysen på ejektoren. Derfor er det bedst at installere en pumpe med integreret ejektor i et separat anneks uden for huset.

Pumpestation med integreret ejektor.

Pumpeenheder med fjernudkastere

Fjernudskilleren, som er en separat lille enhed, kan placeres væk fra pumpen - den er tilsluttet den nedsænkede del af rørledningen.

Fjernudskyder.

En pumpestation med en fjernudskyder kræver et to-rørssystem. Et af rørene bruges til at løfte vandet fra borehullet op til overfladen; den anden del af det løftede vand vender tilbage nedad til ejektoren.

Behovet for at lægge to rør medfører visse begrænsninger for den mindste tilladte diameter af borehullet, hvilket der bør tages hensyn til i projekteringsfasen.

En sådan konstruktiv løsning gør det på den ene side muligt at øge afstanden fra pumpen til vandoverfladen betydeligt (fra 7-8 m, som pumper med indbyggede ejektorer, til 20-40 m), men på den anden side fører det til en reduktion af systemets effektivitet på op til 30-35 %. Men hvis du kan øge dybden af dit vandindtag betydeligt, kan du sagtens leve med sidstnævnte.

Hvis afstanden til grundvandsspejlet på din ejendom ikke er for dyb, er der ikke behov for at montere pumpestationen direkte ved siden af kilden. Det betyder, at du har mulighed for at flytte pumpen væk fra brønden, uden at effektiviteten forringes væsentligt.

Typisk er sådanne pumpestationer placeret direkte i hjemmet, f.eks. i kælderen. Dette forlænger udstyrets levetid og forenkler systemjustering og forebyggende vedligeholdelse.

En anden fordel ved fjernudskillere er, at de reducerer pumpestationens støjniveau. Støj fra vand, der passerer gennem en ejektor, der er installeret dybt nede i jorden, er ikke en kilde til gene for dine lejere.

Pumpestationen med fjernudskyder.

Udstøderens funktionsprincip

Jo dybere vandet er, jo sværere er det at få det op til overfladen. Hvis brønden er mere end syv meter dyb, vil det i praksis være svært for overfladepumpen at udføre sit arbejde.

Til meget dybe brønde er det naturligvis mere hensigtsmæssigt at bruge en dykpumpe med høj ydeevne. Men med en ejektor kan du forbedre ydelsen af en overfladepumpe til et acceptabelt niveau og til en meget lavere pris.

Udskyderen er en lille, men meget effektiv enhed. Det er en relativt enkel konstruktion og kan endda fremstilles af let tilgængelige materialer. Det grundlæggende princip er at øge accelerationen af vandstrømmen, så der kan udledes mere vand pr. tidsenhed.

Billedgalleri

Afbilledet fra

En ejektor er en anordning, der er nødvendig for at løfte vand fra en overfladepumpe fra en dybde på mere end 7 meter. De bruges til at opbygge en højde i sugeledningen

Ejektorer er opdelt i indbyggede og fjernbetjente versioner. Fjernbetjeningsenheder anvendes til at løfte vand fra dybder på gennemsnitligt 10 til 25 m.

To rør med forskellig diameter er forbundet til ejektorenheden, og differenstrykket i de tilstødende rør giver et trykniveau.

Ejektorer er fabriksmonteret på pumpeenheder og automatiske pumper

Enhederne anvendes i landskabsarkitektoniske projekter, der kræver trykvand til sprinklersystemer, springvand og lignende strukturer.

Pumpeenheden skal have to indløbsåbninger til ejektoren.

Ved hjælp af tegningerne og dimensionerne af de præfabrikerede ejektorer kan du selv konstruere en nyttig pumpeenhed

Der er monteret en kontraventil med en sugefilter ved sugeåbningen på den hjemmelavede ejektor for at tillade normal cirkulation under pumpning.

Denne løsning er især praktisk for dem, der er ved at installere eller allerede har installeret en pumpestation med en overfladepumpe. Ejektoren vil øge vandindvindingsdybden til 20-40 meter. Det skal også bemærkes, at indkøb af kraftigere pumpeudstyr vil medføre en mærkbar stigning i energiforbruget. I denne henseende vil udstøderen give en mærkbar fordel.

Ejektoren til en overfladepumpe består af følgende elementer:

• sugekammeret;
• blandingsenhed;
• diffuser;
• den indsnævrede dyse.

Enhedens funktion er baseret på Bernoullis princip. Den siger, at hvis strømningshastigheden øges, skabes der et lavtryksområde omkring det. På denne måde opnås en forsnævringseffekt. Vandet strømmer gennem en dyse, der har en mindre diameter end resten af konstruktionen.

Dette diagram giver en idé om opbygningen og princippet for ejektoren til en pumpestation. Den accelererede returstrøm skaber et lavtryksområde og overfører kinetisk energi til hovedvandstrømmen

En lille indsnævring giver vandstrømmen en mærkbar acceleration. Vandet strømmer ind i blandekammeret og skaber et lavtryksområde i blandekammeret. Som følge af denne proces kommer der en vandstrøm med højere tryk ind i blanderen gennem sugekammeret.

Vandet til ejektoren kommer ikke fra brønden, men fra pumpen. Det vil sige, at ejektoren skal installeres således, at en del af det vand, der løftes af pumpen, returneres til ejektoren gennem dysen. Den kinetiske energi fra denne accelererede strøm vil løbende blive overført til den vandmasse, der trækkes fra kilden.

For at skabe et område med reduceret tryk inde i ejektoren anvendes en særlig forbindelse, hvis diameter er mindre end sugerørets, til at skabe et område med reduceret tryk inde i ejektoren.

På denne måde sikres en konstant acceleration af strømmen. Pumpeudstyret skal bruge mindre energi til at transportere vandet op til overfladen. Som følge heraf øges dens effektivitet, og det samme gælder den dybde, hvorfra der kan hentes vand.

En del af det vand, der udvindes på denne måde, sendes tilbage til ejektoren via et recirkulationsrør, mens resten løber ud i husets vandsystem. Tilstedeværelsen af udstøderen har endnu et "plus". Den suger vand uafhængigt, hvilket desuden forhindrer pumpen i at tømme sig, hvilket er en farlig "tørløbssituation" for alle overfladepumper.

Ordningen viser enheden ekstern ejektor: 1 - tee fitting; 2 - socket; 3 - adapter til et vandrør; 4, 5, 6 - beslag

Der anvendes en almindelig hane til at styre udstøderen. Den er monteret på recirkulationsrøret, hvorigennem vandet fra pumpen ledes til ejektordysen. Med vandhanen kan mængden af vand, der kommer ind i ejektoren, reduceres eller øges, hvorved returstrømmen reduceres eller øges.

Hvor skal man starte med vandforsyningssystemet?

Et godt sted at starte er med forberedelsen af vandindtaget. Hvis du allerede har en brønd eller et borehul, er det tilrådeligt at tappe 2-3 kubikmeter vand fra den, tage en prøve og få vandet analyseret (biologisk og kemisk) af et laboratorium. Du kan spørge den lokale sundheds- og epidemiologiske tjeneste eller private laboratorier om dette. Resultaterne af testene gør det muligt at bestemme, hvilke typer filtre der skal installeres i ledningsvandet i god tid (afhængigt af, om vandet skal bruges til madlavning eller ej).

Behandling af ledningsvand

Vandindtagskilden bør også styrkes og om nødvendigt rengøres. Tilgængelige muligheder:

1. Nå. Vandet fra sådanne kilder er ofte af dårligste kvalitet (med et højt indhold af urenheder, kalksten og sand), så sådanne systemer skal suppleres med et komplet filteranlæg, herunder grov- og finfiltre og et omvendt osmoseanlæg. I tilfælde af bakteriel forurening installeres der også filtre til forudgående desinfektion af vandet, og før det drikkes, skal det koges.
2. Borehul. En dyb brønd (mere end 30 meter dyb) er en optimal løsning. Det meste af vandet i disse brønde er rent og klar til at blive drukket. Der er kun installeret et grov- og et finfilter i disse systemer. Det er yderst ønskeligt, at brøndrørene er af PVC-plast (fødevarekvalitet). Metalrør er modtagelige for korrosion, efter 2 til 3 år dannes der en aflejring på dem, og efter 10 år er brønden simpelthen tilstoppet uden mulighed for rengøring.
3. Vandakkumulator. Det er i bund og grund en almindelig tank, der fyldes med vand fra en vandbil. Der anvendes kun grundlæggende filtre (grovfilter og kulfilter) i et sådant system. Hvis et tårn bruges som hydroakkumulator, kan du undvære en pumpestation, da vandtrykket i vandledningerne leveres af selve cisternen (hvis den ligger over niveauet for husets vandledninger).
4. Tilslutning til vandforsyningsnettet. Det er den nemmeste løsning, men ikke alle byer har vand i sådanne systemer, der er fuldt ud i overensstemmelse med de sanitære standarder. Årsagen er banal - vandsystemer renoveres ikke i 20-40 år, mens vedligeholdelsen af dem bør ske årligt. Og installation af centraliserede vandforsyningssystemer sker nu kun i storbyer med millioner af indbyggere.

Installation af et vandtårn kræver ikke en pumpestation. Vandtrykket i rørene sikres af tyngdekraften, der virker på de nederste vandlag i cisternen.

Hvad angår resultaterne af vandprøverne, kan selv det mest forurenede vand (herunder vand med for mange bakterier) i dag gøres drikkeligt ved hjælp af filterstationer. Det er ikke billigt, og derfor anbefaler eksperter, at der installeres et separat indtag i huset. Det betyder, at det ene rør er til drikkevand og det andet rør til tekniske behov (badeværelse, toilet). Der bør kun installeres filtre til drikkevandstilslutninger.

Det er obligatorisk at foretage en analyse. Det nytter ikke noget at installere et omvendt osmosefilter uden et nitratfilter, da dette vand ikke engang er egnet til tekniske formål.

Hvad er det?

1. Hvordan er en pumpestation konstrueret?

Det er et sæt af udstyr monteret på en fælles kælder, som omfatter:

• En centrifugalpumpe til overfladebehandling;
• En membrantrykakkumulator;
• En automatisk omskifter til at skifte pumpen med en tryksensor.

Design af stationer

Prisen på en pumpestation afhænger af pumpekapaciteten, volumenet af den hydrauliske akkumulator og varierer fra 5 til 15 tusind rubler eller mere.

Enheden fungerer på følgende måde:

• Når der er strøm på, pumper pumpen vand ind i membrantanken. Trykket i den stiger til den øvre grænse for den automatiske relæindstilling og opretholdes ved hjælp af komprimering af luft i luftrummet i hydroakkumulatoren;
• Så snart trykket i pumpestationens tank når den øvre grænse for relæindstillingen, slukkes pumpen;
• Når vandet strømmer gennem sanitetsanlægget, opretholdes trykket af den luft, der komprimeres i trykakkumulatoren. Når trykket falder til den nedre grænse for relæets indstilling, tænder det for pumpen, og cyklussen gentages.

Neoclima: Højst 20 omskiftninger i timen er optimalt.

Særligt tilfælde

I langt de fleste aggregater suges vandet kun ind gennem det vakuum, der skabes i sugerøret. Den teoretiske maksimale sugedybde er således begrænset af vandsøjlens højde ved et overtryk på 1 atmosfære til 10 meter. I praksis er sugedybden for de enheder, der er på markedet, ikke over 8 meter.

Beregning af vandsøjlehøjden for et overtryk på én atmosfære

I mellemtiden kan de såkaldte to-rørsstationer med eksterne ejektorer løfte vand fra en dybde på 25 meter eller mere.

Hvordan? Er det ikke i modstrid med fysikkens love?

Overhovedet ikke. Et andet rør, der er sænket ned i brønden eller borehullet, fører vand til ejektoren ved for høj vandstand. Strømmens inerti bruges til at drive den vandmasse, der omgiver ejektoren, frem.

Enhed med ekstern ejektor og sugedybde 25 meter

Installationsdiagrammer for enheder med ekstern udstøder