Эрлифт — это устройство, предназначенное для подъема жидкости с некоторой глубины на определенную высоту при помощи сжатого воздуха. Принцип работы эрлифта состоит в следующем. Если в нижнюю часть трубы, опущенной в воду, вводить воздух под достаточным давлением, то образовавшаяся в трубе воздушная эмульсия (смесь воды и пузырьков воздуха) будет подниматься благодаря разности удельных масс эмульсии в трубе и воды в скважине. Естественно, что эмульсия тем легче, чем в ней больше пузырьков воздуха.
Область применения эрлифтов
Эрлифты различной производительности применяются: 1) для подачи активного циркуляционного ила и подъема сточной жидкости на небольшую высоту на канализационных очистных сооружениях; 2) для подачи химических реагентов на водопроводных очистных сооружениях; 3) для подачи воды из скважин; 4) наиболее важной отраслью применения эрлифтов является нефтедобывающая.
Опыт показал, что наряду с некоторыми недостатками (сравнительно малый кпд, невозможность подъема жидкости с малой глубины), эрлифты обладают рядом достоинств, которые наиболее заметны при эксплуатации на очистных сооружениях.
• отсутствие движущихся частей;
• допустимо содержание взвеси в неограниченном количестве в транспортируемой жидкости;
• источником энергии служит сжатый воздух, поступающий от воздуходувок.
Многообразие схемных и конструктивных решений эрлифтов позволяет использовать их в разных отраслях производства.
Общими гидравлическими элементами аппарата, которые реализуют процесс подъема жидкости сжатым газом, есть (рис. 1):
всасывающее устройство 1, предназначенное для обеспечения равномерной и дозированной подачи материала в трубу, которая подводит смесь 2; смеситель 3, предназначенный для смешивания жидкости и сжатого воздуха; поднимающая труба 4, предназначенная для перемещения двухфазной (трехфазной) гидросмеси (воды, воздуха, твердого материала) от смесителя 3 к воздухоотделителю 5; воздухоотделитель 5, предназначенный для деления гидросмеси на отдельные фазы (воздух, пульпа), при этом пульпа направляется в сливной трубопровод 6, а воздух — в атмосферу; воздухоподающий трубопровод 7, предназначенный для подачи сжатого воздуха от компрессора 8 к смесителю 3.
Процесс движения газожидкостной смеси в поднимающей трубе эрлифта имеет сложный характер, для описания которого используют параметры: средняя скорость потока, его плотность, соотношение объемов заполненных жидкостью и газом, скорость фаз и другие. Существенную роль играет также режим течения или структура газожидкостного потока.
Рисунок 1 — Гидравлическая схема эрлифта
Для нормальной работы эрлифта необходимо некоторое геометрическое погружение h смесителя (расстояние от уровня воды в зумпфе к месту входа сжатого воздуха в смеситель), величина которого зависит от высоты подъема H (расстояние от уровня воды в зумпфе к месту слива пульпы из воздухоотделителя) гидросмеси и колеблется от нескольких метров к десяткам и сотням метров.
Как сделать эрлифт для скважины самостоятельно?
Часто на дачном участке или в загородном доме вместо полноценного колодца используется скважина в качестве источника индивидуального водоснабжения. И если диаметр обсадной трубы слишком мал для погружения в него насоса, то для подъема воды на поверхность можно использовать скважинный эрлифт.
Подобное устройство представляет собой конструкцию, которая позволяет поднимать воду из скважины на поверхность под воздействием сжатого воздуха. Сам же воздух перемещается в забой скважины по тонкой трубе под большим давлением.
Важно: самым простым примером скважинного эрлифта является водозаборная колонка на воду.
Ниже прилагается видео, в котором подробно рассказывается о принципе работы эрлифта.
Как работает эрлифт?
Основной движущей силой такого воздушного подъемника является компрессор, который монтируется в кессоне снаружи обсадной трубы. Сама труба, по которой воздух направляется на дно скважины, монтируется внутри обсадной колонны
Основной движущей силой такого воздушного подъемника является компрессор, который монтируется в кессоне снаружи обсадной трубы. Сама труба, по которой воздух направляется на дно скважины, монтируется внутри обсадной колонны. Принцип действия конструкции эрлифта следующий:
В тонкую бесшовную трубу от компрессора подаётся воздух под высоким давлением;
- В забое скважины воздух, смешиваясь с водой, преобразуется в раствор воды и кислорода в виде активных пузырьков;
- Согласно законам физики более легкая по весу и плотности эмульсия из кислорода и жидкости поднимается наверх (её просто вытесняет более плотные молекулы воды).
- При этом стоит учесть, что скорость, а соответственно и объем поднимаемой на поверхность воды напрямую зависят от давления, с которым воздух поступает в скважину.
Отметим, что использование эрлифта для скважины хоть и удобно, все же несет в себе некоторые отрицательные стороны, а именно:
- Постоянное использование энергетических ресурсов для приведения в действие компрессора, что не всегда выгодно финансово для бюджета семьи;
- При этом постоянное воздействие высокого давления может негативно сказаться на целостности стенок обсадной колонны;
- К тому же вместе с воздухом помимо воды на поверхность может подниматься ил, песок и другие включения.
Важно: для монтажа эрлифта своими руками или с помощью профессионалов необходимо использовать только бесшовную стальную трубу, поскольку пластик или гибкий шланг могут разорваться под воздействием высокого давления в трубе.
Принцип конструкции
Кроме того необходимо учитывать, что для подъема воздуха из глубинной скважины необходимо использовать достаточно мощный компрессор, который будет уравнивать давление водяного столба в источнике
Для тех, кто решил оборудовать эрлифт своими руками для скважины, спешим отметить, что особых сложностей в сборке и устройстве всей системы нет.
Важно знать: при устройстве эрлифта стоит учитывать диаметр трубки, по которой будет подниматься вода. Чем он будет больше, тем большее количество жидкости вы сможете поднять на поверхность. Но и тем большее количество воздуха и электроэнергии придётся затратить на её подъем.
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.
Важно: особенностью работы такого воздушного насоса, который можно сделать своими руками, является порционный подъем воды на поверхность. Явным преимуществом такой системы является автоматическое окисление примесей марганца и железа в воде. Таким образом, происходит не только перекачивание жидкости, но и её обезжелезивание.
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:
Эрлифты – особенности работы в септиках
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 .
- 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.
Обзор производителей
«Альта-Био»
Отечественная компания более десяти лет выпускающая и реализующая очистные сооружения различных типов для бытовых и промышленных нужд. Этот бренд также продаёт через собственную дилерскую сеть комплектующие и запасные части для ремонта станций очистки и септиков.
Эрлифты для фирменных септиков изготовлены из нержавеющей стали. Конструкция разборная (на резьбе). Устойчива к агрессивным средам и отличается долговечностью.
Цена от 1 900-2 000 рублей.
Очень продуманная конструкция! Форсунки для подачи воздуха практически не засоряются. За год пользования снимал фильтр вместе с эрлифтом и промывал всего два раза.
Порадовала возможность свободного монтажа и демонтажа – детали конструкции устройства плотно насаживаются на резьбу.
Все профилактические работы можно провести без единой проблемы. Эрлифты стальные, прочные и надёжные. Свободно выдерживают реконструкцию и многократное техническое обслуживание.
Один из лидеров отечественного рынка, предлагающий покупателю станции биологической очистки и септические конструкции.
Выпускает аэролифты универсального типа, подходящие как для фирменных моделей очистных сооружений, так и септиков от других брендов. Устройства можно также использовать для различных бытовых нужд. Например, при перекачке воды из скважин.
Цена от 1 900 рублей.
Такие эрлифты подают жидкость очень дозировано, обеспечивая качественную транспортировку органических взвесей. На дне остаются только неорганические вещества.
Приемлемая цена, хорошее качество. Все основные детали выполнены из стали. Претензий к производителю у нас нет.
Нужно было поменять этот узел, купил родной Топас. Работает станция очистки уже третий год – никаких сбоев или проблем с обслуживанием не возникало.
Можно ли сделать эрлифт своими руками
Изготовление эрлифтов своими руками для дальнейшего применения этого самодельного устройства в септике с аэратором,
обеспечивающим жизнедеятельность аэробных бактерий, носит скорее теоретический, чем практический характер.
В основном хозяева стараются использовать промышленные модели септических устройств и комплектующих к ним. Либо строят самодельные сооружения с отдельной камерой аэрации, в которой нет классического эрлифта. Вместо него устанавливается запаянная металлическая трубка с множественной перфорацией, обеспечивающая смешивание содержимого камеры и разложение его на осадок и очищенную (осветлённую) воду.
Самодельный эрлифт выглядит несколько иначе. Соединив две пластиковых трубы, в одну из которых компрессор нагнетает сжатый воздух, можно получить искомый простой насос для подъёма любой жидкости.
Однако весь секрет такой установки кроется в точном подборе диаметра рабочих труб и его соотношения к высоте (глубине погружения).
Для каждого диаметра существует оптимальное соотношение высоты подъёма и глубины погружения. Допустив ошибку в расчётах, можно в результате получить неработающий эрлифт. А задача инженера в этом случае кроется как раз в достижении максимального значения КПД!
Часто основным критерием выбора дачного унитаза для уличного туалета зависит от типа канализации.
Если вы хотите установить в летнем душе качественный бак с автоматическим подогревом воды, то предпочтение следует отдать заводским моделям. На что еще следует обратить внимание при покупке, читайте здесь .
Вам предстоит покупка счетчика для воды? Узнайте, по каким критериям следует это делать, прочитав нашу статью.
Основная формула расчёта: глубину погружения следует поделить на сумму этой же глубины и высоты подъёма жидкости. При значении в 0,7 будет достигнуто максимально возможное КПД для данного объёма трубки, поднимающей жидкость или взвесь (транспортирующей её за пределы камеры приёмника септика).
Следует учесть, что:
- Если глубина погружения не сильно превышает высоту подъёма, то КПД будет находиться в пределах 30%.
- Чем больше диаметр, тем большее количество жидкости удастся поднять в единицу времени (подача будет идти порционно – вода в трубке чередуется с воздушными пробками). Но с увеличением диаметра требуется большая подача воздуха в систему, то есть, понадобится более мощный и менее экономный компрессор.
Источники: http://masters.donntu.org/2006/fema/ageyenko/ind/4.htm, http://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/erlift-dlya-skvazhiny-svoimi-rukami.html, http://greenologia.ru/eko-zhizn/sistemy/kanalizacia/erlift.html
