Что такое эрлифт и как он работает?
Насосы используются в различных бытовых и промышленных сферах. Каждая из разновидностей обладает определенными характеристиками. Насосом особого вида является эрлифт, который активно применяют в промышленности на протяжении нескольких столетий.
Что это такое?
Эрлифтный насос – универсальное устройство, которое используют для очистных сооружений, септиков, скважин и прочих целей. Принцип действия заключается в постоянном движении водных масс и их подъеме. Для этих целей давно используются подъемники пневматического типа, наполненные техническим газом (особый состав) или сжатым воздухом.
В промышленной сфере нашел широкое применение газовый насос для перемещения жидкостей, который прозвали эрлифт. А также встречается название газлифт (непрерывный газлифт).
На сегодняшний день они помогают добывать нефть из глубоких скважин. Некоторые современные производители используют термин «грязевой» или «иловый» насос.
Особенностями конструкции можно назвать ряд характеристик.
- Насос устойчив к зарастанию. Отверстия (форсунки), через которые перемещается кислород, не засоряются во время работы.
- Система легко разбирается для замены отдельных деталей. Этому способствует резьбовая конструкция.
- Монтаж и демонтаж выполняется быстро и легко. Это очень удобно, особенно при ремонте сооружений и в строительстве.
- Длительное время эксплуатации.
- Стойкость к химическим реакциям и процессам.
Особенности строения и рабочий принцип устройства
Между двумя уровнями, обозначающимися А и В, размещают вертикальную трубу. Внизу имеется отверстие, обозначенное цифрой 2, и воздушная камера – 3. Это камера с плотным дном, имеющим патрубок. Он необходим для монтажа воздушной трубы – 5.
Верхняя часть камеры оснащена множеством небольших отверстий. Воздух, который проходит через низ, подается в трубы и просеивается. Таким образом в трубе (1) получается пузырчатая смесь с жидкостью.
Принцип работы основывается на взаимодействии сообщающихся сосудов. Подробнее он продемонстрирован на представленном изображении. Это стандартная схема, которая наглядно показывает направление перемещения жидкостей и воздуха.
Главная особенность насоса данного вида заключается в его широком распространении. Во многих промышленных сферах без него не обойтись. Устройство продолжают использовать на протяжении нескольких десятилетий, подтверждая тем самым его высокую эффективность.
Популярные производители
Производством насосов как бытового, так и промышленного предназначения занимаются российские и зарубежные компании. Одной из крупнейших торговых марок является ООО «Техводполимер». Это известная компания, которая прославилась за счет изготовления оборудования для очистки воды и насосов. Фирма заняла лидерские позиции благодаря опытному кадровому составу и использованию инновационных разработок.
Фирма гарантирует высокое качество выпускаемой продукции, независимо от ее стоимости. Все насосы обладают высокой энергоэффективностью и практичность. Авторизированные сервисные центры и филиалы данного производителя можно найти во многих городах и регионах страны. Компания успешно конкурирует с крупными зарубежными компаниями, оставаясь в топе.
Второй производитель – группа компаний «Эрлифт-Экополимер». Она предлагает эрлифтные насосы, которые используют для очистки от ила, сырого осадка и другого мусора. Оборудование подойдет для самопромывных фильтров разного предназначения. Чтобы уберечь систему от попадания в нее сторонних предметов, производитель комплектует свою продукцию защитной сеткой из материалов, не подверженных коррозии.
Опытные специалисты подберут конструкцию эрлифта, основываясь на индивидуальных особенностях рабочей зоны. А также сотрудники учтут необходимый уровень производительности и другие факторы. Эксплуатационные характеристики насосов соответствуют высоким мировым стандартам. Благодаря этому продукция может смело конкурировать с другими фирмами как на внутреннем, так и на внешнем рынке. А также производители предлагают услугу установки оборудования.
Расчет
Чтобы работа насоса была максимально эффективной, нужно правильно произвести расчеты. Возьмем конкретный пример, при котором аппарат подает жидкость с плотностью ρ (вычисляется в килограммах на метр в кубе) на высоту Н (обозначается в метрах) в количестве Q (метр в кубе на секунду). В этом случае полезная мощность будет равна Дж/с.
Специалисты используют следующее уравнение: N п = ρ * Q*g* H.
С его помощью можно выполнить точный расчет, который важен для четкой и слаженной работы оборудования.
В этом случае КПД насоса будет равен примерно 0,5. Это среднее значение. КПД эрлифта напрямую зависит от погружения.
Принцип действия насосов данного типа можно отобразить в виде ниже представленной схемы. Это диаграмма V-Q. В процессе нагнетания в камеры небольших масс воздуха подача отсутствует из-за низкого значения ρ см.
Если увеличить подачу кислорода до значения V1, смесь достигает крайнего выходного конца, который расположен вверху трубы. В этом случае происходит постоянный рост подачи до того уровня, пока объем подаваемого воздуха не будет равен значению V2. Сохраняется условие при котором Q = Q макс.
Если значение V будет постоянно увеличиваться, произойдет понижение подачи насоса. Такой процесс логически объясняет повышение объема воздуха в смеси и гидравлического сопротивления.
КПД насоса η при изменении V будет меняться и в итоге дойдет до максимального показателя. Это произойдет раньше, чем будет достигнуто максимальное значение Q.
Особенности эксплуатации
Эрлифтные насосы используются в различных сферах человеческой деятельности. На протяжении нескольких десятилетий они заслужили общее признание за счет универсальности и других особенностей.
Современные варианты можно встретить в следующих областях:
- крупногабаритные комплексы для очистки водоемов и резервуаров;
- обслуживание станций, нуждающихся в постоянном насыщении химически активными компонентами;
- выкачка воды из недр земли и подача ее на поверхность;
- выкачка нефти из скважин различной глубины;
- очистка септиков от различного мусора, органического и неорганического – в этом случае насос выполняет функции фильтра.
Насосы активно применяются не только в промышленных, но и в бытовых целях.
Если оборудование было выбрано для откачивания воды из скважин или колодцев, выбирают одну из двух технологий.
- В первом случае через толстую трубу насоса подается сжатый воздух под напором. Способ также активно применяют в нефтедобывающей области.
- Второй вариант подразумевает закачку массы воздуха через трубу небольшого диаметра. В результате образовывается масса, насыщенная мелкими пузырьками. Этот метод замечательно подходит, чтобы поднять на поверхность жидкость с небольшой плотностью.
Как сделать своими руками?
Изготовить рабочий насос эрлифт можно своими силами. Специалисты уверяют, что правильно собрать оборудование сможет только специалист, который разбирается в данной сфере. Однако многие умельцы принимают решение изготовить эрлифт самостоятельно, сэкономив деньги на услугах профессионалов.
Чтобы готовый насос выполнял все необходимые функции, нужно подобрать чертеж, соответствующий ГОСТу, и подготовить нужные составляющие. А также не обойтись без математических расчетов.
Перед изготовлением насоса нужно определить следующие параметры:
- диаметр воздухопровода;
- максимальную глубину погружения, будь то скважина или колодец;
- толщину остальных труб, которые нужны для откачки воды;
- высоту, на которую нужно поднять откачанную жидкость.
Чтобы точно определить нужную глубину, используется следующая формула: H = kh.
Инструменты и материалы
Для сборки конкретного насоса для примера понадобятся:
- компрессор;
- шланг, для подачи воздуха (диаметр – 6 миллиметров);
- металлопластиковая труба (16 миллиметров);
- обсадная труба (32 миллиметра);
- аэратор;
- сепаратор.
Схема изготовления
Для наглядного ознакомления используйте следующую схему.
Рассмотрим подробнее инструкцию, которая замечательно подойдет для сборки насоса эрлифт. Готовое оборудование можно смело выбирать для подъема воды из земных недр, глубина которых достигает 20 метров.
Для бесперебойной подачи воды понадобится труба длиной в 22 метра толщиной 1,4 дюйма. Этот элемент нужно погрузить в скважину на оптимальную глубину. Стоит отметить, что верхушка его должна обязательно быть на поверхности.
В трубе делают специальное отверстие на высоте примерно в полуметре от земли. После необходимо закрепить тройник, оснащенный внутренней резьбой. Он нужен, чтобы к нему присоединить небольшую трубу, через которую будет поступать жидкость.
Труба длиной в 1 метр устанавливается в верхнем отводе тройника. По ней пропускают шланг. Этот элемент погружают на максимальную длину. По нему будет перемещаться сжатая воздушная масса в достаточном объеме. Оптимальный диаметр – 1 сантиметр. Оставшуюся часть шланга подсоединяют к компрессору.
Как только сборка подошла к концу, насос запускают, и производят подачу сжатого воздуха. Далее идет выкачивание жидкости и подъем ее на поверхность.
Используя описанную технологию, каждый имеет возможность собрать функционирующий компрессор для септика. Он замечательно подойдет для откачки сточных вод,
Мы рассмотрели стандартный вариант, который легче всего собирать собственноручно. В промышленном сегменте можно встретить крупногабаритные станции, собранные из 10, 20 и более труб.
Как сделать эрлифт всего из двух трубок и воздушного компрессора, смотрите в видео.