Эрлифт: специфика и применение технического устройства

Принципы расчета системы

Самодельный эрлифт будет выполнять свои функции при условии проведения правильного расчета основных характеристик. Для обустройства системы необходимо знание следующих параметров:

1. Уровень воды в скважине описывается 2 основными величинами: статический уровень (Н1) — глубина верхней границы воды до работы эрлифта, и динамический уровень (Н) — глубина до воды после запуска системы.
2. Глубина погружения трубы для подачи воздуха. Она складывается из Н и глубины погружения в водяной столб (h), то есть Н+h.

Эти параметры обуславливают выбор давления, которое необходимо обеспечивать компрессором.

Помимо указанных параметров, определение производительности установки невозможно без уточнения некоторых размеров элементов конструкции

Важное значение имеют такие величины: диаметр обсадной колонны скважины Дс, диаметр водоподъемной трубы Дж и диаметр воздуховода Дв. Эти размеры взаимосвязаны и определяют объем поднимаемой воды (Vв). Так, при Дс до 100 мм Vс в пределах 1-2 л/с обеспечивается при Дж — 40 мм и Дв — 12 мм, а Vс порядка 3 л/с при Дж — 50 мм и Дв — 13-20 мм

Увеличение производительности происходит при больших размерах скважины, что дает возможность применения труб большего диаметра. Например, Vс порядка 9-12 л/с при Дс — до 200 мм достигается при Дж — 85-90 мм и Дв — 14-30 мм, а 22-32 л/с при Дс — 250 мм, Дж — 120-126 мм, Дв — 40-50 мм

Так, при Дс до 100 мм Vс в пределах 1-2 л/с обеспечивается при Дж — 40 мм и Дв — 12 мм, а Vс порядка 3 л/с при Дж — 50 мм и Дв — 13-20 мм. Увеличение производительности происходит при больших размерах скважины, что дает возможность применения труб большего диаметра. Например, Vс порядка 9-12 л/с при Дс — до 200 мм достигается при Дж — 85-90 мм и Дв — 14-30 мм, а 22-32 л/с при Дс — 250 мм, Дж — 120-126 мм, Дв — 40-50 мм.

Глубина погружения h связана напрямую с общей высотой подъема воды. Так, при высоте подъема до 15 м соотношение 100h/(h +Н) выбирается порядка 67-72%; в диапазоне 16-30 м — 60-65%; 30-60 м — 50-59%; 60-90 м — 44-49%.

Кроме того, отношение h/Н определяет КПД эрлифта. Максимальное значение коэффициента (порядка 37,8%) можно ожидать при h/Н — 2,2-2,25. При h/Н=8,7 к.п.д. минимален (в пределах 26,4-26,6%).

Давление при начале работы компрессора определяется по статическому уровню, то есть высоте водного столба, равного Н1, а при эксплуатации его можно снизить до величины, соответствующей динамическому уровню Н. При этом уровень Н всегда существенно ниже уровня Н1.

Еще один параметр, требующий определения при проектировании системы, — это необходимый объем воздуха (Vв). Его принято рассчитывать в виде: куб.м воздуха на каждый куб.м поднимаемой воды. Расчет проводится по формуле: Vв=Н/Сlg0,1(h+10), где С — табличный коэффициент, связанный с величиной погружения труб (имеет значение от 8,4 до 14,3 при изменении погружения от 35 до 75%).

Причины неисправностей и их устранение

Чаще они связаны с несвоевременным техническим обслуживанием всего оборудования канализации в целом.

• Если прекращена или ухудшилась подача воздуха, необходимо осмотреть узел на предмет повреждения трубок. Также помогает прочистка жиклёров – деталей с калиброванными отверстиями, служащими для дозированной подачи воздуха.
• Если не поступает вода, нужно вынуть из рабочей камеры эрлифт вместе с механическим фильтром и тщательно промыть его под сильной струёй чистой воды. Такая поломка характерна для приёмной камеры при её несвоевременном освобождении от донного осадка и пренебрежении регулярной очисткой грубых фильтров.
• Может случиться неполадка в работе оборудования и при перебоях в электропитании. В этом случае необходимо проверить напряжение на блоке питания и в сети. Нерабочий блок питания заменяют новым.

Превентивные меры

Предотвратить загрязнение скважин илом и песком практически невозможно, так как эти материалы несут с собой грунтовые воды, а нарушение целостности структуры почвы является отличным местом для их скапливания. Но обезопаситься от попадания в шахту различного мусора не сложно. Для этого необходимо тщательно закрыть ее. Это можно сделать различными материалами, например листами жести.

Если шахта имеет небольшую глубину, то можно отделать шахту древесиной, бетоном и т. д. Часто в качестве места забора воды выступают обыкновенные колодцы. Они отделываются железобетонными кольцами.

Стоит понимать, что даже своевременно принятые превентивные меры не дают 100%-ной гарантии тому, что скважина не будет засорена. Они позволяют лишь увеличить время между проведением чистки. Иными словами, благоустроенную скважину можно чистить 1 раз в 2 года, а неблагоустроенную – порой несколько раз за сезон.

Своевременно проводите чистку и замену фильтров, и тогда вы будете круглый год обеспечены чистой и вкусной водой. Тем более что проведение очистных мероприятий не потребует от вас много сил, времени и денег. Наверняка один из вышеперечисленных пяти способов идеально подойдет вам.

Как эрлифт работает в скважине на даче

Разыскав воду на даче методом бурения своими руками скважин разной глубины и в разных местах, к примеру, нашли качественную воду после двадцатиметровой отметки. У знакомых нужная вода нашлась на 23 метрах, всё хорошо, но как её оттуда добыть?
Они решили не слушать советов бабушек-соседей, а проконсультировались со специалистами. Решили попробовать эрлифт, ценой проб и ошибок удалось достичь положительного результата, и вот уже восьмой год не имеют проблем с водой.Положительный опыт должен передаваться, может быть, он окажется полезным для кого-нибудь:

• Водопроводная труба длиной в 22 м., если вода на 20 метровой глубине, и диаметром дюйм с четвертью, опускается в скважину.
• В верхнюю часть трубы, примерно в 0,5 м от земли навинчивается тройник, в боковой резьбе которого вкручен для воды отвод.
• Сверху вкручивается в тройник кусок метровой трубы, через которую внутрь трубы опускается шланг на глубину 20 м., имеющий внутренний диаметр около 10 мм. Такие шланги используются обычно для резки металла газом.
• Нижний конец шланга утяжеляется метровым куском полудюймовой трубы.
• Другой конец шланга присоединяется к напорному штуцеру двухцилиндрового компрессора, который имеется в гараже.
• Эрлифты подразделяются на нагнетательные и всасывающие конструкции.
• Нагнетательный эрлифт как раз работает от сжатого воздуха компрессора и труба в скважине опускается под уровень воды.
• Образованная эмульсия поднимается на поверхность, собирается в баке, при этом воздух уходит в атмосферу, вода накапливается.
• Всасывающий эрлифт содержит трубу, опускаемую немного ниже уровня воды.
• Внизу воздух, по сути, всасывается в подъемную трубу и попадает туда из атмосферы из-за разрежения в трубе, которое создается вакуум-насосом.
• Атмосферный воздух так же смешивается с жидкостью для получения эмульсии и подается на поверхность.

https://youtube.com/watch?v=MRADETAMY4g

Устройство эрлифта

Конструктивно аэролифт состоит из следующих элементов:

1. Всасывающая часть. Равномерно и дозированно подает газ в трубопровод.

2. Смеситель. Осуществляет соединение сжатого воздуха с рабочей средой.

3. Труба. Транспортирует рабочую смесь к устройству, где из нее будет отделяться воздух.

4. Воздухоотделитель. Здесь гидросмесь распадается на составляющие элементы.

5. Трубопровод. Подает сжатый воздух к смесителю от компрессора.

Принцип действия аэролифта довольно прост. В емкость с жидкостью (или, например, в скважину) помещается труба на определенную глубину. Внизу к магистрали присоединяется еще одна труба, которая будет перекачивать сжатый воздух (его обеспечивает компрессор). При поступлении воздушного потока формируется рабочая смесь, состоящая их жидкости и газовых пузырьков. В ходе поднятия в верхней зоне установки она разделяется на компоненты.

По сути, такое приспособление является самым простым насосом. Аэролифт в зависимости от модификации способен откачивать обычную воду, жидкие среды со взвесями, а также агрессивного характера.

Устройство способно поднимать жидкую среду по-разному:

• воздух подается посредством трубы значительного диаметра (это используется, как правило, в нефтедобыче);
• газ закачивается через трубу небольшого диаметра, что приводит к формированию множества маленьких пузырьков газа (применяется при перекачивании жидкостей, менее плотных, нежели нефть).

Согласно модификации и принципу действия, эрлифты бывают нагнетательного и всасывающего типа. В первых подающая труба погружается под уровень жидкой среды, а сжатый воздух поступает от компрессора. Во втором варианте подающая труба аналогично опускается под жидкость, но вода здесь уже всасывается сверху. Поэтому для работы такой установки требуется вакуум-насос.

Эрлифты для септиков — как с ними работать

Эрлифт – простейшее по конструкции и одновременно очень эффективное устройство, нашедшее в наши дни применение во многих промышленных отраслях, а также в быту. Используют его для подъёма воды и различных жидкостей, причём устройство неплохо себя ведёт даже при работе с взвесями (жидкостями с примесью мелких частиц грязи).

Модернизированные эрлифты могут использоваться для откачки жидкостей с агрессивным химическим составом или твёрдыми частицами в большой концентрации. Такие модели применяют на металлургических и горнодобывающих предприятиях.

Ну а в канализационных бытовых системах эти устройства широко используются в станциях биологической очистки автономного типа. Ни одно современное очистное устройство сегодня не обходится без нескольких эрлифтов, облегчающих перемещение ила и воды внутри септика.

Устройство

Любой эрлифт (простой или промышленный, модернизированный) можно считать простейшим в исполнении насосом, функционирующим на принципе равновесия жидкостей в двух, сообщающихся между собой, сосудах.

Устройство содержит:

• основную трубу, выполняющую роль корпуса и погружённую на определённую глубину;
• трубу для подачи воздуха через компрессор (она размещается внутри основной и служит для обеспечения достаточной аэрации – поступления воздуха в жидкость, находящуюся внутри отсека септика).

Дополнительный узел, служащий для подачи воздуха и крепящийся вверху эрлифта инженеры называют башмаком. Через башмак к системе подключаются патрубки компрессоров, нагнетающие воздух.

Принцип работы

Хотя устройство по факту не работает без подключения к электрической сети (электричеством запитаны компрессоры), подъём жидкости осуществляется только благодаря действию физического закона, регулирующего движение воды в сообщающихся сосудах.

Благодаря аэрации (насыщению жидкости пузырьками воздуха), вода на конце трубок становится более лёгкой и невесомой, газированной. Пузырьки воздуха устремляются вверх, увлекая за собой воду и частицы ила – так обеспечивается простой и надёжный транспорт содержимого канализации между рабочими отсеками септиков или станций биологической очистки.

Чтобы освободить воду от излишков газа, её пропускают через сепараторы – устройства зонтичного типа отводящие воздух.

Как выбрать

Основная задача эрлифтов, выполняемая в септиках, – это перемещение сточных вод из приёмного отсека в аэрационную камеру (аэротенк), населённую бактериями. В этой операции важнее всего скорость выполнения. Чем быстрее освободится приёмник, тем меньше вероятность брожения и появления неприятного запаха на участке вблизи канализации. В аэротенке запахи быстро уничтожаются благодаря слаженной работе аэробных бактерий – жидкость разлагается на безопасный для экологии ил и воду.

При выходе из строя этого узла, его можно заменить как универсальной моделью (подходящей для большинства септических устройств), так и сертифицированным устройством (изготовленным производителем для определённой марки септика).

Основные факторы, служащие ориентиром при покупке, – это:

• производительность устройства (сверяется с производительностью самого септика, указанной в техническом паспорте – нельзя, чтобы этот показатель был ниже рекомендуемого!);
• качество – необходимо покупать только сертифицированную продукцию у проверенного поставщика запасных частей и септиков.

Причины неисправностей и их устранение

Устройство крайне просто по конструкционному решению, поэтому серьёзные поломки случаются редко.

Чаще они связаны с несвоевременным техническим обслуживанием всего оборудования канализации в целом.

• Если прекращена или ухудшилась подача воздуха, необходимо осмотреть узел на предмет повреждения трубок. Также помогает прочистка жиклёров – деталей с калиброванными отверстиями, служащими для дозированной подачи воздуха.
• Если не поступает вода, нужно вынуть из рабочей камеры эрлифт вместе с механическим фильтром и тщательно промыть его под сильной струёй чистой воды. Такая поломка характерна для приёмной камеры при её несвоевременном освобождении от донного осадка и пренебрежении регулярной очисткой грубых фильтров.
• Может случиться неполадка в работе оборудования и при перебоях в электропитании. В этом случае необходимо проверить напряжение на блоке питания и в сети. Нерабочий блок питания заменяют новым.

Изготавливаем воздушный насос для воды (эрлифт)

Ограничив с боков путь их движения (например, загнав в вертикальную трубку), то при определенных условиях поток пузырей превращается в своеобразную газовую пробку или поршень и будет выталкивать наверх воду.

А поскольку воздух естественным образом способен подняться с любой глубины, то наш насос может получиться очень эффективным.

Неважно, что одни такой «поршень» несет к поверхности относительно немного воды — общее количество пузырьков огромно

Что понадобится для изготовления эрлифта

Чтобы сделать воздушный водоподъемник (эрлифт), нам понадобится:

• воздушный компрессор
• два шланга большой длины и разного диаметра
• загнутая металлическая трубка
• крепеж (проволока, хомуты, стяжки, изолента)

По шлангу меньшего диаметра воздух из компрессора будет подаваться в скважину. По более широкому шлангу воздушно-водяная смесь будет подниматься на поверхность.

один из вариантов эрлифта

Какой мощности нужен компрессор?

Мощность воздушного компрессора рассчитать довольно просто. Необходимо, чтобы мощность компрессора была в соответствии с давлением, которое создается водяным столбом в скважине на глубине забора воды. Как известно, при погружении каждые 10 м воды увеличивают давление на 1 атмосферу.

То есть, если в скважине 50 м вода стоит на уровне 30 м, то воздух должен подаваться под давлением больше 2 атм. Не обязательно делать слишком большое превышение давления, достаточно около 0,2 атм. Объясняется это тем, что при очень высоком давлении из компрессора по подводящему шлангу пойдет больше воздуха, чем воды.

Обязательно отрегулируйте давление воздуха из компрессора при пробной откачке воды, найдите наиболее эффективное значение.

компрессоры разной мощности для эрлифта

Собираем эрлифт

Выполняем все действия последовательно. В шланг меньшего диаметра вставляем изогнутую металлическую трубку. Закрепляем трубку хомутом. Другой конец изогнутой трубки сбоку вставляем в шланг большего диаметра. Нижняя часть шланга большего диаметра остается открытой — сюда будет поступать вода.

Шланги необходимо надежно зафиксировать друг относительно друга. Для этого можно использовать металлическую проволоку, пластиковые стяжки, изоленту. Верхний конец тонкого шланга подсоединяем к компрессору, закрепляем хомутом.

Чтобы проверить работоспособность собранного устройства, опустите его на максимальную рабочую глубину.

четырехканальный эрлифт

Воздух, попадая из узкого шланга в широкий, устремится вверх, периодически заполняя весь объем шланга газовым «поршнем». Сверху «поршня» останется некоторое количество воды, которое будет поднято на поверхность.

Такое стремление газа подняться в жидкости объясняется большой разницей в плотности. У различных газов и жидкостей она разная. Например, плотность воды больше плотности воздуха в 800 раз.

Можно подсчитать, какая будет выталкивающая сила.

Работа воздушно-водяного насоса

При подаче воздуха в тонкий шланг, его будет ощутимо выталкивать на поверхность. Чтобы этого не происходило, надежно закрепите шланги в районе устья скважины любым удобным способом.

Собранный нами воздушный насос для воды, или — эрлифт, не только характеризуется высокой эффективностью, но и абсолютной экологичностью. Ведь Вы не закачиваете в скважину ничего, кроме воздуха.

Эрлифт не имеет движущихся частей, в нем нечему ломаться, не нужно масло для смазывания трущихся поверхностей.

промышленный эрлифт

Рекомендации при использовании эрлифта

Из недостатков эрлифта можно отметить то, что вода поступает из скважины неравномерно, порциями. По этой причине подача воздуха должна осуществляться как можно более равномерно. Решение для борьбы с этим явлением очень простое — установите накопительную емкость.

По мере заполнения емкости вода из нее будет подаваться потребителю обычным погружным насосом или насосной станцией. Дополнительная полезная функция накопительной емкости — отстаивание воды, оседание на дно наиболее крупных механических загрязнений.

Кстати, активная аэрация воды может считаться частичной водоподготовкой.

Принцип конструкции

Для тех, кто решил оборудовать эрлифт своими руками для скважины, спешим отметить, что особых сложностей в сборке и устройстве всей системы нет.

Кроме того необходимо учитывать, что для подъема воздуха из глубинной скважины необходимо использовать достаточно мощный компрессор, который будет уравнивать давление водяного столба в источнике. Поскольку каждые 10 метров водяного столба могут создавать в шахте давление около 1 атм. Таким образом в источнике глубиной 50 метров и уровнем водяного столба около 30 метров нужно использовать компрессорное оборудование с номинальным давлением 2 атм и желательно с его некоторым превышением до 0,2-0,3 атм. Впоследствии при проверке всей конструкции можно будет выставить рабочее оптимальное для вашей скважины давление.

Для устройства эрлифта своими руками вам понадобятся:

• Шланг тонкий для подачи воздуха в скважину;
• Шланг более толстый для подъема воды;
• Труба металлическая крючкообразная;
• Компрессор;
• Хомуты по диаметру гибких шлангов.

Итак, сначала вставляем тонкий шланг в металлическую крючкообразную трубку и крепим его при помощи хомута. Верхний конец металлической трубы (изогнутый крюком) монтируем в более широкий по диаметру гибкий шланг.

Получается такая своеобразная трубка в толстом шланге. При этом гибкие части эрлифта необходимо соединить изолентой чтобы они в момент работы помпы не разъединялись.Верхний конец тонкого шланга подключаем к компрессору и крепим надёжно при помощи хомутов. Готовое устройство опускаем, как показано на видео, в скважину и включаем компрессор.

Во время работы насоса необходимо периодически проверять уровень расположения эрлифта относительно глубины водяного столба. Подъемник не должен подниматься на поверхность, иначе процесс подачи воды будет нарушен.

Видео: как сделать своими руками эрлифтный подъем воды из источника скважинного типа:

Эрлифтом, или аэролифтом, называют специальный струйный насос для септика. Его можно сделать самостоятельно, предварительно подготовив две трубки и воздушный компрессор. Колбы помещают в скважины вместе с насосом, чтобы жидкость смешалась с пузырьками воздуха или газа.

Насос Эрлифт стоит относительно недорого

Если жидкость наполнена взвесями, она очищается. Индивидуальные особенности струйного насоса позволяют эффективно подавать жидкость или нефть из скважины. Основное предназначение эрлифта заключается в промывке и откачке воды, содержащей песок. Если скважина отличается малыми размерами, эрлифт позволяет получить много жидкости.

Преимущества аэролифта:

• Простое устройство;
• Долгий срок службы;
• Отсутствие подвижных элементов;
• Легкость обслуживания и ремонта;
• Возможность одновременной промывки жидкостей.

Устройство имеет и недостатки. К ним можно отнести небольшой КПД, если сравнивать с простым насосом. Для погружения форсунки эрлифта необходимо переуглублять скважину. Чтобы сделать эрлифт своими руками, предварительно нужно изучить схему его устройства.

Собираем эрлифт

Для сборки эрлифта сначала надо вставить изогнутую трубку в малый шланг и плотно зафиксировать её хомутом. Второй конец изогнутой трубки закрепляем сбоку в более толстой трубе. Нижняя часть трубы будет служить для забора воды из скважины. Шланг и трубу плотно фиксируем друг с другом при помощи стяжек, проволоки, изоленты. Собранная конструкция должна входить в скважину на полную глубину. Второй конец шланга малого диаметра присоединяем к компрессору, а верхнюю часть толстой трубы выводим в накопительную ёмкость или бассейн

Также важно закрепить трубу и шланг на входе в скважину, чтобы наша система не всплывала, когда будет заполнена водно-воздушной смесью

При работе эрлифта воздух из шланга попадает в большую трубу и по мере заполнения её объёма создаёт газовую пробку. Вода, которая находится сверху пробки, выталкивается на поверхность. Процесс формирования воздушных поршней будет непрерывным за счёт большого перепада в плотностях воды и воздуха.

Инструкция по самостоятельному изготовлению эрлифта

Для качественного изготовления аэролифта своими руками необходимо сначала сделать расчеты глубины спуска смесителя и определить диаметр воздухоподающих труб.

Собрать собственноручно воздушный насос не получится без:

• компрессорной установки;
• шланга диаметром 10 мм;
• труб металлических длинной 24 м и 1 м;
• электродрели;
• сварочного аппарата;
• плоскогубцев;
• молотка.

Технология изготовления устройства

Нужно изучить особенности и параметры устройства, соблюдать принципы расчетов системы и правильную последовательность действий при монтаже. В качестве примера будет рассмотрена технология изготовления эрлифта для скважины, глубина залегания воды в которой 22 м.

Работы нужно проводить в следующем порядке:

1. Сделать подающую трубу из металла. Ее длина должна быть 24 м. Монтировать ее следует в скважину на нужную глубину, при этом над грунтом должен возвышаться другой конец изделия.
2. Проделать отверстия для монтажа тройника на расстоянии 60 см от земли. Тройник должен быть оснащен внутренней резьбой. Присоединить короткий водопроток к нижнему подводу, метровый — к верхнему. Через него нужно опустить шланг, который предназначен для подачи воздуха. Чтобы воздух, поступающий извне, быстро проходил через шланг, его диаметр должен составлять 10 мм.
3. Присоединить шланг другим концом к штуцеру воздушного компрессора и зафиксировать хомутом.

Когда конструкция будет собрана, следует выполнить ее проверку. Для этого необходимо включить компрессорную установку, предназначенную для подачи сжатого воздуха в ствол скважины и подъема воды. Соблюдая последовательность действий по сбору эрлифта для скважин, можно соорудить насос для чистки канализационных колодцев.

Часто для организации системы автономного водоснабжения загородного дома или дачи используется скважина. В этом случае для водозабора применяется насосное оборудование погружного типа, но при небольшом диаметре обсадной колонны лучшим вариантом становится эрлифт для скважины. Он представляет собой вертикальную конструкцию, которая обеспечивает подачу воды из гидросооружения при помощи воздушного компрессора.

https://youtube.com/watch?v=t52nLtHjLSg

Аквапонная система и эрлифт для перемещения воды

Эрлифт в данной системе используется одновременно и как насос, и как аэратор воды. Первоначальная цена проекта снижается вместе с затратами энергии. Итак:

• Эрлифт не применяется для больших коммерческих систем, из-за ограничений подъема воды.
• Подачу воды на высокий уровень эффективнее и проще выполнять обычным водяным насосом.
• Чем глубже находится основание эрлифта, тем лучше, чем выше необходимо поднять воду, тем меньше потребности в использовании эрлифта.
• Инструкция предписывает применять систему эрлифта в небольших хозяйствах, дачах, огородах, то есть там, где достаточный подъем воды всего на несколько десятков сантиметров.
• Эффективна эта система и для перемещения воды, находящейся на одном уровне.
• В аквапонной системе аэрированная жидкость под действием пузырьков воздуха из емкости перемещается к лоткам с растениями. Затем стекает в аквариум с рыбками, потом обратно в емкость, пройдя систему фильтров.
• Эрлифт здесь состоит из трубы, расположенной вертикально. Нижний конец трубы опущен в жидкость и в него вводится воздух под давлением.
• Чем больше воздуха содержится в пузырях, тем больше воды перемещается.
• Вода в трубе под воздействием пузырьков поднимается, пузырьки же вытесняют воду по трубе из бака.

Система лучше работает с меньшим диаметром трубы. Практикой установлен оптимальный диаметр трубы, и он составляет 3 дюйма. Рекомендуется не использовать соединений труб под углом. 130 литров воздуха, подаваемых в бак с жидкостью, перекачивает примерно 800 л/мин. и поднимает уровень на 15 см. Кроме транспортировки воды, выполняется насыщение её кислородом, что приносит пользу рыбам, бактериям.