Los acuíferos profundos son un problema común que muchos propietarios conocen bien. Los equipos de bombeo de superficie convencionales no pueden proporcionar agua a la casa o la entregan al sistema con demasiada lentitud y con baja presión.
Este problema debe resolverse lo antes posible. De acuerdo, comprar una bomba nueva es una tarea costosa y no siempre justificada financieramente. La solución a esta situación puede ser un eyector para una estación de bombeo de abastecimiento de agua.
Le mostraremos cómo elegir la unidad correcta e instalarla sin la ayuda de especialistas. Y también daremos instrucciones paso a paso sobre la fabricación y conexión de un eyector casero. Todas las etapas del trabajo van acompañadas de fotografías visuales.
Cuanto más profunda es el agua, más difícil es sacarla a la superficie. En la práctica, si la profundidad del pozo supera los siete metros, es difícil hacer frente a sus tareas.
Por supuesto, para pozos muy profundos, es más adecuado adquirir una bomba sumergible de alto rendimiento. Pero con la ayuda de un eyector, es posible mejorar las características de una bomba de superficie a un nivel aceptable ya un costo mucho menor.
El eyector es un dispositivo pequeño, pero muy eficaz. Este ensamblaje tiene un diseño relativamente simple, incluso se puede hacer de forma independiente a partir de materiales improvisados. El principio de funcionamiento se basa en dar al flujo de agua una aceleración adicional, lo que aumentará la cantidad de agua proveniente de la fuente por unidad de tiempo.
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Eyector: ¿qué es? Esta pregunta surge a menudo entre los propietarios de casas de campo y casas de campo en el proceso de organizar un sistema de suministro de agua autónomo. La fuente de agua en un sistema de este tipo, por regla general, es un pozo o pozo preperforado, cuyo líquido no solo debe elevarse a la superficie, sino también transportarse a través de una tubería. Para resolver tales problemas, se utiliza un complejo técnico completo, que consta de una bomba, un conjunto de sensores, filtros y un eyector de agua, instalado si el líquido de la fuente debe bombearse desde una profundidad superior a diez metros.
¿Cuándo necesitas un eyector?
Antes de abordar la cuestión de qué es un eyector, debe averiguar por qué necesita una estación de bombeo equipada con él. En esencia, un eyector (o bomba eyectora) es un dispositivo en el que la energía de movimiento de un medio que se mueve a alta velocidad se transfiere a otro medio. Por lo tanto, en una estación de bombeo con eyector, el principio de funcionamiento se basa en la ley de Bernoulli: si se crea una presión reducida de un medio en la sección cónica de la tubería, esto hará que otro medio sea absorbido por el flujo formado y transferido desde el punto de succión.
Todo el mundo es muy consciente de que cuanto mayor es la profundidad de la fuente, más difícil es sacar agua de ella a la superficie. Como regla general, si la profundidad de la fuente es de más de siete metros, una bomba de superficie convencional difícilmente puede realizar sus funciones. Por supuesto, se puede usar una bomba sumergible más eficiente para resolver este problema, pero es mejor ir por el otro lado y comprar un eyector para una estación de bombeo de superficie, mejorando significativamente las características del equipo utilizado.
Debido al uso de una estación de bombeo con un eyector, aumenta la presión del líquido en la tubería principal, mientras que se utiliza la energía del flujo rápido del medio líquido que fluye a través de su ramal separado. Los eyectores, por regla general, funcionan en conjunto con bombas de chorro: chorro de agua, mercurio líquido, vapor de mercurio y vapor de aceite.
Un eyector para una estación de bombeo es especialmente relevante si es necesario aumentar la capacidad de una estación ya instalada o prevista con una bomba de superficie. En tales casos, la instalación del eyector le permite aumentar la profundidad de la toma de agua del depósito hasta 20-40 metros.
Vista general y funcionamiento de una estación de bombeo con eyector externo
Tipos de dispositivos eyectores
Según su diseño y principio de funcionamiento, las bombas jet pueden pertenecer a una de las siguientes categorías.
Vapor
Con la ayuda de tales dispositivos eyectores, los medios gaseosos se bombean fuera de los espacios confinados y también se mantiene un estado enrarecido del aire. Los dispositivos que funcionan según este principio tienen una amplia gama de aplicaciones.
Chorro de vapor
En tales dispositivos, la energía de un chorro de vapor se usa para aspirar medios gaseosos o líquidos de un espacio cerrado. El principio de funcionamiento de este tipo de eyectores radica en que el vapor que sale a gran velocidad de la boquilla de la instalación arrastra el medio transportado que sale por el canal anular situado alrededor de la boquilla. Las estaciones de bombeo eyector de este tipo se utilizan principalmente para el bombeo rápido de agua desde las instalaciones de los barcos para diversos fines.
Gas
En la industria del gas se utilizan estaciones con un eyector de este tipo, cuyo principio de funcionamiento se basa en el hecho de que la compresión de un medio gaseoso, inicialmente a baja presión, se produce debido a gases a alta presión. El proceso descrito tiene lugar en la cámara de mezcla, desde donde el flujo del medio bombeado se dirige al difusor, donde se ralentiza y, por tanto, aumenta la presión.
Características de diseño y principio de funcionamiento.
Los elementos de diseño de un eyector remoto para una bomba son:
- una cámara en la que se succiona el medio bombeado;
- unidad de mezcla;
- difusor;
- boquilla, cuya sección transversal se estrecha.
¿Cómo funciona cualquier eyector? Como se mencionó anteriormente, dicho dispositivo funciona de acuerdo con el principio de Bernoulli: si la velocidad de flujo de un medio líquido o gaseoso aumenta, se forma alrededor de él un área caracterizada por una baja presión, lo que contribuye al efecto de rarefacción.
Entonces, el principio de funcionamiento de una estación de bombeo equipada con un dispositivo eyector es el siguiente:
- El medio líquido bombeado por la unidad eyectora entra en esta última a través de una tobera cuya sección transversal es menor que el diámetro de la tubería de entrada.
- Al pasar a la cámara mezcladora a través de una boquilla de diámetro decreciente, el flujo del medio líquido adquiere una aceleración notable, lo que contribuye a la formación de una región con presión reducida en tal cámara.
- Debido al efecto de rarefacción en el mezclador eyector, se succiona un medio líquido a una presión más alta en la cámara.
Si decide equipar una estación de bombeo con un dispositivo como un eyector, tenga en cuenta que el medio líquido bombeado no ingresa desde un pozo o pozo, sino desde una bomba. El eyector en sí está ubicado de tal manera que parte del líquido que fue bombeado fuera del pozo o pozo por medio de una bomba regresa a la cámara mezcladora a través de una boquilla cónica. La energía cinética del flujo de líquido que ingresa a la cámara mezcladora del eyector a través de su boquilla se transfiere a la masa del medio líquido aspirado por la bomba del pozo o pozo, lo que garantiza una aceleración constante de su movimiento a lo largo de la línea de entrada. Parte del flujo de fluido, que es bombeado por una estación de bombeo con un eyector, ingresa a la tubería de recirculación y el resto ingresa al sistema de suministro de agua atendido por dicha estación.
Una vez que comprenda cómo funciona una estación de bombeo equipada con un eyector, se dará cuenta de que requiere menos energía para elevar el agua a la superficie y transportarla a través de una tubería. Por lo tanto, no solo aumenta la eficiencia del uso del equipo de bombeo, sino que también aumenta la profundidad desde la que se puede bombear el medio líquido. Además, cuando se utiliza un eyector que succiona líquido por sí solo, la bomba está protegida contra el funcionamiento en seco.
El dispositivo de una estación de bombeo con un eyector prevé la presencia en su equipo de una grúa instalada en la tubería de recirculación. Con la ayuda de una válvula de este tipo, que regula el flujo de fluido que ingresa a la boquilla del eyector, puede controlar el funcionamiento de este dispositivo.
Tipos de eyectores en el lugar de instalación
Al comprar un eyector para equipar una estación de bombeo, tenga en cuenta que dicho dispositivo puede ser incorporado y externo. El dispositivo y principio de funcionamiento de estos dos tipos de eyectores es prácticamente el mismo, las diferencias están solo en el lugar de su instalación. Los eyectores integrados pueden colocarse en el interior de la carcasa de la bomba o montarse muy cerca de ella. La bomba de eyección incorporada tiene una serie de ventajas, que incluyen:
- espacio mínimo requerido para la instalación;
- buena protección del eyector contra la contaminación;
- no es necesario instalar filtros adicionales que protegen el eyector de inclusiones insolubles contenidas en el líquido bombeado.
Mientras tanto, debe tenerse en cuenta que los eyectores incorporados demuestran una alta eficiencia si se utilizan para bombear agua desde fuentes de poca profundidad, hasta 10 metros. Otra desventaja importante de las estaciones de bombeo con eyectores incorporados es que emiten bastante ruido durante su funcionamiento, por lo que se recomienda ubicarlas en una sala separada o en un cajón de un acuífero. También hay que tener en cuenta que el dispositivo de este tipo de eyector implica el uso de un motor eléctrico más potente que acciona el propio grupo de bombeo.
Un eyector remoto (o externo), como su nombre lo indica, se instala a cierta distancia de la bomba, y puede ser bastante grande y alcanzar hasta cincuenta metros. Los eyectores de tipo remoto, por regla general, se colocan directamente en el pozo y se conectan al sistema a través de una tubería de recirculación. Una estación de bombeo con un eyector remoto también requiere el uso de un tanque de almacenamiento separado. Este tanque es necesario para asegurar la disponibilidad constante de agua para la recirculación. Además, la presencia de dicho tanque le permite reducir la carga en la bomba con un eyector remoto y reducir la cantidad de energía requerida para su funcionamiento.
El uso de eyectores de tipo remoto, cuya eficiencia es algo inferior a la de los dispositivos incorporados, permite bombear un medio líquido de pozos de considerable profundidad. Además, si hace una estación de bombeo con un eyector externo, entonces no puede colocarse en las inmediaciones del pozo, sino montarse a una distancia de la fuente de toma de agua, que puede ser de 20 a 40 metros. Al mismo tiempo, es importante que la ubicación del equipo de bombeo a una distancia tan considerable del pozo no afecte la eficiencia de su operación.
Fabricación de un eyector y su conexión a equipos de bombeo.
Habiendo descubierto qué es un eyector y habiendo estudiado el principio de su funcionamiento, comprenderá que puede hacer este dispositivo simple con sus propias manos. ¿Por qué hacer un eyector con sus propias manos, si se puede comprar sin problemas? Se trata de ahorrar. Encontrar dibujos según los cuales pueda hacer un dispositivo de este tipo usted mismo no es un problema, y para su fabricación no necesitará consumibles costosos ni equipos sofisticados.
¿Cómo hacer un eyector y conectarlo a una bomba? Para este propósito, debe preparar los siguientes componentes:
- te con rosca interior;
- Unión;
- acoplamientos, codos y otros elementos de montaje.
La fabricación del eyector se realiza según el siguiente algoritmo.
- Se atornilla un accesorio en la parte inferior de la T, y esto se hace de modo que la tubería de derivación estrecha de este último esté dentro de la T, pero no sobresalga de su reverso. La distancia desde el extremo del ramal estrecho del accesorio hasta el extremo superior de la T debe ser de dos a tres milímetros. Si el accesorio es demasiado largo, se rectifica el extremo de su tubo estrecho, si es corto, se aumenta con un tubo de polímero.
- En la parte superior de la T se enrosca un adaptador con rosca exterior, que se conectará a la línea de aspiración de la bomba.
- En la parte inferior de la te se atornilla un ramal en forma de esquina con un racor ya instalado, que se conectará al tubo de recirculación del eyector.
- También se atornilla una curva en forma de esquina en la tubería lateral de la T, a la que se conecta una tubería que suministra agua desde el pozo por medio de una abrazadera de collar.
Todas las conexiones roscadas realizadas en la fabricación de un eyector casero deben estar apretadas, lo que se garantiza mediante el uso de cinta FUM. En la tubería a través de la cual se tomará el agua de la fuente, se debe colocar una válvula de retención y un filtro, que protegerán el eyector de obstrucciones. Como tuberías, con la ayuda de las cuales el eyector se conectará a la bomba y al tanque de almacenamiento, lo que garantiza la recirculación del agua en el sistema, puede elegir productos hechos de metal y plástico y polietileno. En la segunda variante, no se necesitan abrazaderas de pinza para la instalación, sino elementos de engaste especiales.
Si lo desea, puede equipar la casa con suministro de agua autónomo en casi todas partes. Pero el principal problema es la profundidad de las aguas subterráneas. Si el espejo de agua en el pozo preparado está al nivel de 5-7 metros, entonces no hay problemas particulares, puede usar casi cualquier tipo de bomba que sea adecuada en términos de rendimiento y consumo de energía. La situación es diferente con los pozos, donde el agua comienza a mucha más profundidad. En este caso, el eyector para la estación de bombeo podrá hacer frente a la tarea.
Las restricciones naturales para el trabajo son creadas por la presión atmosférica, la presión de la columna de agua y la resistencia de los elementos de la propia estación de bombeo. Para elevar agua desde una gran profundidad, es necesario utilizar una bomba sumergible o aumentar significativamente el peso y las dimensiones del equipo, por lo que simplemente se incapacita y consume una gran cantidad de energía. Para evitar tales problemas, es necesario facilitar el ascenso del agua por medios adicionales, para empujarla hacia la superficie, para lo cual se necesita un eyector.
Principio de operación
El eyector es un dispositivo estructuralmente muy simple. Consta de los siguientes componentes principales:
- boquilla;
- cámara de succión;
- mezclador;
- difusor.
La boquilla es un tubo de derivación, cuyo extremo tiene un estrechamiento. El líquido que sale de la boquilla se acelera instantáneamente, escapando a gran velocidad. De acuerdo con la ley de Bernoulli, el flujo de un fluido a altas velocidades ejerce menos presión sobre el medio ambiente. Un chorro de agua de la boquilla ingresa al mezclador, donde crea un vacío significativo a lo largo de sus límites.
Bajo la acción de este vacío, el agua de la cámara de succión comienza a fluir hacia el mezclador. Además, el flujo de líquido combinado a través del difusor entra más a través de las tuberías.
De hecho, en el eyector se produce una transferencia de energía cinética de un medio de mayor velocidad a un medio de menor velocidad. ¿Cómo se puede usar esto en combinación con una bomba?
El eyector está incluido en la tubería desde el pozo hasta la bomba. Parte del agua que sube a la superficie vuelve de nuevo al pozo al eyector, formando una línea de recirculación. Escapando a gran velocidad de la boquilla, toma una nueva porción de agua del pozo, proporcionando un vacío adicional en la tubería. Como resultado, la bomba gasta menos energía para levantar fluido desde grandes profundidades.
Con una válvula instalada en la línea de recirculación, es posible regular el volumen de agua que fluye de regreso al sistema de toma de agua y, por lo tanto, ajustar la eficiencia de todo el sistema.
El exceso de líquido, no involucrado en la recirculación, se suministra desde la bomba al consumidor, determinando la productividad de toda la estación. Como resultado, puede arreglárselas con un motor más pequeño y una parte de bombeo menos masiva, que durará más y consumirá menos energía.
El eyector también facilita el arranque del sistema, un volumen de agua relativamente pequeño puede crear un vacío suficiente en la tubería e iniciar la entrada de agua inicial para que la bomba no esté inactiva durante mucho tiempo.
Dispositivo y tipos de estaciones
Las estaciones de bombeo se pueden equipar con un eyector de dos maneras. En el primero, es estructuralmente parte de la bomba y es interno. En el segundo caso, se implementa como un nodo externo separado. La elección del diseño depende de los requisitos de la estación de bombeo.
eyector incorporado
Al mismo tiempo, en la propia bomba se crea la toma de agua para la recirculación, así como la creación de presión en el eyector. Esta disposición permite reducir las dimensiones de la instalación.
La bomba con eyector interno prácticamente no es susceptible a la presencia de suspensión en forma de arena y limo. No es necesario filtrar el agua entrante.
La estación se utiliza para extraer agua desde una profundidad de hasta 8 metros. Crea suficiente presión para proporcionar una finca grande, donde el agua se usa principalmente para riego.
La desventaja del eyector interno es el aumento del nivel de ruido durante el funcionamiento. Su instalación se realiza mejor fuera de un edificio residencial, mejor en un cuarto de servicio separado.
El motor eléctrico se selecciona obviamente más potente para que también pueda proporcionar un sistema de recirculación. Sin embargo, esta comparación es relevante solo en una situación con una profundidad de pozo de hasta 10 metros. A mayores profundidades, las bombas con eyector simplemente no tienen alternativa, excepto quizás solo un tipo sumergible, para el cual se requiere equipar un pozo de gran diámetro.
eyector remoto
Con un dispositivo eyector remoto, se instala un tanque adicional por separado de la bomba, en el que ingresa agua. Crea la presión necesaria para el funcionamiento y el vacío adicional para aligerar la carga de la bomba. El propio eyector está conectado en la parte sumergible de la tubería. Para su funcionamiento, es necesario colocar dos tuberías en el pozo, lo que impone algunas restricciones sobre el diámetro mínimo permitido.
Tal solución constructiva reduce la eficiencia del sistema al 30-35%, sin embargo, permite extraer agua de pozos profundos de hasta 50 metros y también reduce significativamente el ruido de la estación de bombeo en funcionamiento.
Se puede ubicar directamente en la casa, por ejemplo en el sótano. La distancia desde el pozo puede ser de hasta 20-40 metros sin reducir la eficiencia. Estas características determinan la popularidad de las bombas con eyector externo. Todo el equipo está ubicado en un lugar preparado, lo que aumenta la vida útil, es más fácil realizar el mantenimiento preventivo y configurar el sistema.
Conexión
En el caso de un eyector interno, si está incluido en el diseño de la propia bomba, la instalación del sistema no es muy diferente a la instalación de una bomba sin eyector. Basta con conectar la tubería desde el pozo hasta la entrada de succión de la bomba y equipar la línea de presión con equipos relacionados en forma de un acumulador hidráulico y una automatización que controlará el funcionamiento del sistema.
Para bombas con eyector interno, en las que se fija por separado, así como para sistemas con eyector externo, se añaden dos pasos adicionales:
- Se coloca una tubería adicional para la recirculación desde la línea de presión de la estación de bombeo hasta la entrada del eyector. La tubería principal está conectada desde allí a la succión de la bomba.
- Un tubo de derivación con una válvula de retención y un filtro grueso para sacar agua del pozo está conectado a la succión del eyector.
Si es necesario, se instala una válvula de ajuste en la línea de recirculación. Esto es especialmente beneficioso si el nivel del agua en el pozo es mucho más alto que para el que está diseñada la estación de bombeo. Puede reducir la presión en el eyector y, por lo tanto, aumentar la presión en el sistema de suministro de agua. Algunos modelos tienen una válvula incorporada para este ajuste. Su colocación y método de ajuste se indica en las instrucciones del equipo.
El eyector es un aparato de chorro en el que se lleva a cabo el proceso de inyección, que consiste en transferir la energía cinética de una corriente a otra corriente por contacto directo (mezcla).
Modelo:"EJ-2".
Precio poliamida: 15.000,00 rublos.
Precio acero inoxidable: 25.000,00 rublos.
Rendimiento del agua: 2 m 3 / hora.
Rendimiento del aire: 0,4-0,8 m 3 /hora.
Dimensiones de conexión de entrada-salida de agua: 1".
Dimensiones de conexión de la instalación de gas: 1/2".
Cómo funciona un eyector
La corriente de trabajo (agua) se alimenta bajo presión en el eyector de chorro de agua a la boquilla convergente. En la boquilla, la presión del agua disminuye y la velocidad aumenta. El chorro que sale de la boquilla crea un vacío en la cámara de succión y arrastra el medio inyectado (gas). Para evitar una caída brusca de la presión y la velocidad desde la cámara de succión hasta la cámara de mezcla, se proporciona un confusor. Después de pasar por el confusor, los flujos de dos medios ingresan a la cámara de mezcla.
El último elemento del eyector es un difusor: está diseñado para aumentar la presión del flujo mixto y reducir su velocidad. A la salida del difusor tenemos un caudal de dos medios mixtos.
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