Аэролифт своими руками

Эрлифт (аэролифт) для скважины: особенности конструкции, расчет, изготовление своими руками

Эрлифт (от английского airlift) – это техническое устройство, при помощи которого, используя только поток сжатого воздуха, можно откачивать жидкие среды из скважин даже значительной глубины. Аэролифт (это еще одно название данного приспособления) отличается высокой универсальностью и может быть успешно использован для решения различных задач, к которым, в частности, относятся:

• удаление из первичных и вторичных отстойников влажных осадков и избыточного ила;
• обеспечение циркуляции активного ила;
• перекачка сточных вод и других жидких сред, в том числе и химически агрессивных.

Эрлифт в очистных сооружениях

Конструктивные особенности и принцип действия

Первые устройства, работающие по такому же принципу, что и эрлифт, появились еще в конце XVIII в., но активно использоваться в различных отраслях промышленности стали лишь в 90-х гг. XX в. Особого внимания заслуживают эрлифты, разработанные Г.В. Шуховым. Конструкцию подобных устройств, отличающихся оптимальными техническими характеристиками, составляют:

• всасывающее устройство, которое обеспечивает равномерную и дозированную подачу рабочей среды в трубопровод;
• смеситель, в котором осуществляется смешивание сжатого воздуха и рабочей среды;
• труба, по которой двух- или трехфазная рабочая смесь подается от смесителя к устройству, предназначенному для отделения из нее воздуха;
• воздухоотделитель, назначение которого состоит в том, чтобы разделить гидросмесь, поступающую из скважины, на отдельные составляющие (воздух и пульпа);
• трубопровод, по которому от компрессора к смесителю подается сжатый воздух.

Гидравлическая схема эрлифта

Принцип, по которому работают эрлифты, заключается в следующем:

• В скважину, из которой необходимо откачать жидкость, помещается труба.
• К нижней части магистрали, по которой будет осуществляться выкачивание жидкости из скважины, подсоединяется еще одна труба, предназначенная для подачи сжатого воздуха.
• При подаче сжатого воздуха в нижнюю часть отсасывающей трубы образуется смесь, состоящая из жидкости и пузырьков воздуха, которая из-за своей невысокой плотности начинает подниматься вверх по трубопроводу.
• Поднимаясь в верхнюю часть скважины и попадая в специальное устройство, гидросмесь разделяется на отдельные составляющие: воздух, который отправляется обратно в атмосферу; твердые смеси, собираемые в специальной накопительной емкости; жидкая составляющая, которая используется по прямому назначению.

Принцип работы эрлифта

Работающие по вышеописанному принципу аэролифты успешно используются для:

• оснащения очистных сооружений, в которые необходимо регулярно подавать химические реагенты;
• откачивания нефти из подземных источников;
• подъема воды из скважин различной глубины;
• очистки септиков от сточных вод и образующегося в них ила.

Обратная промывка скважины с помощью эрлифта

Используя эрлифт для скважины, колодца или как насос для септика, можно поднимать из них жидкости двумя основными способами:

1. Подавая в них сжатый воздух через трубу большого диаметра.
2. Закачивая воздух в скважину или колодец через трубу небольшого диаметра (в этом случае в откачиваемой жидкости формируется множество мелких пузырьков, наполненных воздухом).

Первый способ используют преимущественно при добыче нефти из подземных источников, а второй – при откачивании жидкостей, отличающихся меньшей, чем нефть, плотностью.

Достоинства и недостатки

К наиболее значимым достоинствам, которыми обладает такое устройство, как эрлифт, можно отнести:

• простоту конструкции, в которой отсутствуют движущиеся и трущиеся детали;
• содержание в жидкости, подаваемой при помощи эрлифта, взвеси в неограниченных количествах;
• возможность легко монтировать и демонтировать эрлифт, элементы которого соединяются между собой при помощи резьбы (такая процедура может потребоваться при реконструкции устройства, а также при выполнении его технического обслуживания);
• устойчивость внутренней части труб, из которых состоит эрлифт, к зарастанию;
• устойчивость к химически агрессивным средам, что обеспечивается использованием в эрлифте труб, изготовленных из соответствующих материалов;
• длительный срок эксплуатации.

Естественно, есть у эрлифта и недостатки, наиболее значимыми из которых являются:

• недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД);
• невозможность использования для подъема жидкостей из скважин, отличающихся небольшой глубиной.

Следует отметить, что эффективность работы эрлифтов зависит по большей части не от интенсивности подачи в их внутреннюю часть сжатого воздуха, а от диаметра подающей трубы и глубины ее погружения в скважину или колодец.

Выполняя расчет эрлифта, специалисты выбирают лучшее соотношение данных параметров, тем самым добиваясь максимально возможного КПД для конкретного случая использования подобного устройства.

Как самостоятельно изготовить эрлифт

При желании такой насос для септика, скважины или колодца, как эрлифт, можно изготовить и своими руками, не прибегая к услугам сторонних специалистов. Если вы хотите изготовить эрлифт своими руками, имейте в виду, что такая процедура потребует проведения предварительных расчетов. К рассчитываемым параметрам, в частности, относятся:

• глубина, на которую в скважину необходимо опустить смеситель, – H;
• диаметры труб, используемых для подачи в скважину воздуха и откачки из нее жидкости.

Такой параметр, как высота, на которую будет осуществляться подъем жидкости (h), не рассчитывается, так как он напрямую зависит от глубины бурения скважины.

Расчетная схема эрлифта

Для расчета глубины погружения смесителя во внутреннюю часть эрлифта используют следующую формулу:

H = kh , где k – это коэффициент погружения смесителя эрлифта под динамический уровень.

Таблица 1. Влияние отношения глубины погружения к высоте подъема на КПД эрлифта

Таблица 2. Практические данные для расчета водоподъемной трубы (значения указаны для 70% погружения)

Таблица 3. Данные для определения процента погружения

Чтобы лучше понять, как сделать эрлифт для скважины своими руками, можно рассмотреть пример изготовления такого устройства для оснащения предварительно пробуренной скважины, вода в которой находится на глубине 20 метров. Итак, самостоятельное изготовление аэролифта в данном случае осуществляется следующим образом.

• Для подачи воды из скважины берут трубу длиной 22 метра, диаметр которой составляет дюйм с четвертью. Такую трубу опускают на требуемую глубину, при этом ее верхняя часть остается над поверхностью земли.
• Примерно на расстоянии 0,5 метра от поверхности земли в трубе выполняют отверстие, в которое монтируют тройник с внутренней резьбой. В нижний отвод такого тройника вкручивают короткую трубу, по которой из скважины будет подаваться жидкость.
• В верхний отвод тройника также вкручивают трубу, длина которой должна составлять примерно 1 метр. Через эту трубу на глубину 20 метров в скважину опускают шланг, по которому будет подаваться сжатый воздух. Диаметр внутреннего отверстия шланга, опускаемого в скважину, должен составлять примерно 10 мм.
• Свободный конец шланга подсоединяют к выходному штуцеру двухцилиндрового компрессора.

Схема самодельного воздушного подъемника жидкости (эрлифта)

После того как вышеописанная конструкция полностью собрана, достаточно включить компрессор, чтобы в скважину начал поступать сжатый воздух и поднимать жидкость с водоносного слоя.

По похожему принципу можно изготовить и компрессор для септика своими руками, который, нагнетая сжатый воздух в нижнюю часть подающей трубы, будет откачивать из септика сточные воды вместе с влажным осадком и илом. Естественно, что изготовить такой насос для септика без расчета всех параметров создаваемой конструкции невозможно.

Эрлифт в септике представляет собой длинную пластиковую трубу, в которую опущен шланг подачи воздуха

Разновидности эрлифтов

В зависимости от конструктивного исполнения и принципа действия аэролифты делятся на два основных типа:

• устройства, работающие по нагнетательному принципу;
• аэролифты всасывающего типа.

В нагнетательных эрлифтах, подающая труба которых опускается под уровень расположения воды, используется сжатый воздух, поступающий от компрессора. Таким образом, устройства данного типа работают по вышеописанному принципу.

В эрлифтах используются три схемы расположения воздушных и водоподъёмных труб

Подающая труба эрлифтов всасывающего типа также опускается под уровень расположения воды. Отличительной особенностью таких эрлифтов является то, что вода в них не выталкивается через подающую трубу, а всасывается в нее сверху. Чтобы обеспечить протекание такого процесса, в подающей трубе создают разрежение воздуха, для чего нужен специальный вакуум-насос.

Аэролифты, кроме откачивания жидкостей из скважин, колодцев и септиков, используются для оснащения аквапонных систем. В этих случаях данное устройство работает одновременно и как насос, и как аэратор воды, насыщающий ее кислородом из окружающего воздуха. Работает такая система, оснащенная эрлифтом, следующим образом:

• Вода под действием сжатого воздуха, нагнетаемого в подающую трубу, из специальных емкостей поступает к лоткам с растениями.
• Из лотков с растениями вода стекает в аквариумы, в которых содержатся рыбы.
• После аквариумов, пройдя систему фильтров, вода возвращается обратно в накопительную емкость.

Использование таких систем, которые приобретают все большую популярность, позволяет подавать воду, насыщенную кислородом, одновременно к растениям и в аквариумы с рыбами.

Эрлифт (аэролифт) для скважины: особенности конструкции, расчет, изготовление своими руками

• Конструкция и принцип работы эрлифта
• Преимущества и недостатки скважинного эрлифта
• Как рассчитать параметры эрлифта
• Инструкция по самостоятельному изготовлению эрлифта
• Технология изготовления устройства

Чтобы организовать систему автономного водоснабжения в загородных домах или на дачах, часто используют скважину. В этом случае забор воды производится насосным оборудованием погружного типа. Так как диаметр обсадной колонны небольшой, оптимальным вариантом является эрлифт для скважины. Это вертикальная конструкция, обеспечивающая подачу воды из гидросооружения с помощью воздушного компрессора.

Конструкция и принцип работы эрлифта

Эрлифт — это система, с помощью которой можно поднимать воду из гидросооружений без использования дополнительного насосного оборудования. Такая система может иметь и другое название — воздушный насос. Устройство является высокоэффективным и экологически безопасным, так как во время его работы закачивается в скважину исключительно воздушная смесь.

Эрлифт выполнен из простых элементов, при этом нет в нем движущихся частей, которые постоянно приходится ремонтировать или менять. Эксплуатировать такое оборудование можно даже в экстремальных условиях.

Функциональные элементы воздушного насоса:

• устройство, которое всасывает воздушную смесь;
• смеситель — сжимает воздух и промывает жидкость от примесей;
• труба, с помощью которой подается воздушно-водяная смесь;
• воздухоотделитель — разделяет рабочую смесь на составляющие;
• трубопровод, с помощью которого сжатый воздух подается в смеситель через компрессор;
• сливной шланг — подает питьевую воду из гидросооружения;
• компрессорная установка.

При выборе устройства нужно ознакомиться с его основными техническими характеристиками:

• производительность при суточном потреблении воды составляет 22-48 куб. м в час;
• диаметр подымающей шланги — 6, 11 и 16 см, а воздухоподающей — 2,1-6,3 см;
• мощность компрессора.

Чтобы начать эксплуатировать эрлифт, необходимо:

1. В скважину установить трубопровод для подъема воды на поверхность.
2. Соединить шланг, предназначенный для подачи воздуха под давлением, и нижний конец металлической магистрали.

После того как произойдет взаимодействие сжатого воздуха с водой, образуется рабочая смесь, которая будет обладать небольшой плотностью. Смесь поднимется на поверхность гидросооружения.

Затем воздушная эмульсия в верхней части скважины разделится на воздух, который поступит обратно, примеси твердой консистенции, оседающие на дне накопителя, и воду, которая будет подана потребителю.

Насосы для скважин можно также использовать в следующих целях:

• чтобы подавать химические реагенты в очистные сооружения;
• чтобы откачивать нефтепродукты из земли;
• для прокачки скважин, если они долгое время простаивали;
• чтобы очищать канализационные колодца и септики от стоков;
• для чистки скважин от глины, песка, ила.

Преимущества и недостатки скважинного эрлифта

Аэролифт имеет большое количество достоинств:

• конструкция проста и надежна, в ней отсутствуют трущиеся и движущиеся детали;
• конструкцию легко устанавливать и делать ее демонтаж, так как между собой элементы соединяются резьбой;
• трубы не подвергаются засорению;
• устройство не способно портиться от химического и биологического воздействия;
• широкая сфера применения насоса;
• долговечность конструкции;
• насос без труда можно сделать самостоятельно;
• устройство может работать с помощью автономного генератора без электричества.

К недостаткам конструкции можно отнести:

• низкое значение коэффициента полезного действия;
• неспособность оборудования подавать жидкость из неглубоких скважин;
• отсутствие контроля над подачей песка и ила из гидросооружения.

Как рассчитать параметры эрлифта

Для повышения коэффициента полезного действия специалистами рекомендуется соблюдать правильность при расчетах параметров эрлифта. Если неправильно сделать расчеты, то трудно определить специфику перемещения смеси воздуха и воды по системе.

Основные параметры, необходимые для расчета:

• средняя скорость и плотность смеси;
• соотношение внутренних объемов труб, которые подают воду и воздух;
• скорость рабочих фаз;
• режим подачи смеси.

Для правильной работы насоса необходимо рассчитать геометрию погружения (Н) смесителя во внутреннюю часть устройства с учетом высоты подачи смеси воздуха и воды (h), коэффициента погружения к динамическому уровню (k).

Чтобы сделать расчеты, нужно воспользоваться следующей формулой: H = k × h.

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.

Преимущества обезжелезивания воды аэрацией

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.

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!

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.

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.

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%).

Канализация для загородного дома своими руками

Современные экономические условия привели к тому, что владельцы загородных домов и дач предпочитая сэкономить, стараются сделать максимум работ в доме своими руками.

Конечно, не все работы доступны без специальных знаний и соответствующей подготовки, но смонтировать септик (канализацию) вполне можно самим. Нужна только физическая сила.
Сначала следует определить, какие именно канализационные комплектующие следует приобрести. Необходимо определиться, какая именно канализация будет хороша для вашего участка и вашего загородного дома.

Основные типы канализации

• Первый тип, самый простой и самый древний – это обычная выгребная яма. Ее знает каждый.
• Второй вариант канализации – система, состоящая из переливных бетонных колодцев. Недостаток такой системы заключается в том, что для него придется перелопатить весь участок и периодически вызывать машину с ассенизаторами, что потребует соответствующих подъездных путей.
• Третий вариант канализации для загородного дома – это септик, который может быть пластиковым или стеклопластиковым. При его монтаже предусмотрены фильтрационные поля, которые со временем заиливаются и начинают издавать неприятный запах. Помимо этого, для такой канализации также нужно временами вызывать илосос (ассенизационную машину со шлангом), а значит, тоже требуются подъездные пути.
• Четвертым, и, пожалуй, наилучшим вариантом отдельной канализации частного дома является станция, производящая глубокую биологическую очистку. Специальная технология модернизированная под российские условия, где учтены особенности земель и климата. Помимо своих технологических достоинств, аэрационная станция чрезвычайно проста в монтаже.

Поэтому, если вы выбрали наилучший вариант, то есть аэрационную станцию, то можно начинать монтаж самим. В зависимости от того, насколько высоко расположены грунтовые воды и проницаем грунт, можно установить станцию с самотечным выходом сточных вод или станцию с принудительным выбросом очищенной воды.

Если грунтовые воды расположены низко, то оптимальным будет самотечный вариант, для которого можно использовать имеющийся на участке дренаж. При высоком уровне грунтовых вод очищенную воду выбрасывают насосом в прилегающую дренажную канаву.

Установка аэрационной станции

Первым этапом перед установкой станции очистки является рытье котлована, минимальные размеры которого составят 1,5 х 1,5 х 2,3 метра

В котловане следует установить станцию, обратив внимание на то, чтобы приемная камера выходила прямо на канализационную трубу.
Вторым этапом будет установка станции в котлован. Небольшие станции, рассчитанные на один-полтора кубометра в сутки, делаются из легкого полипропилена (вспененного пластика)

Поэтому для спуска станции в котлован понадобится три-четыре человека. Станция выставляется горизонтально, строго по уровню, а потом заливают водой до сделанных внутри отметок. Одновременно идет присыпка песком, который для плотности поливается водой. Однако засыпать следует не полностью, так как позже будут подведены стоки.
Третий этап установки станции включает в себя рытье траншей, в которых будут находиться подводящие (110мм) и отводящие (50 или 110 мм) трубы. Подводящие стоки должны быть уложены с уклоном 2% (2 см уклона на 1 м длины). Чтобы их соединить со станцией, нужно высверлить соответствующее отверстие и впаять трубу, используя промышленный фен. Для самотечной станции ничего сверлить не надо, имеется стационарный выход. Для станции с принудительным выбросом высверливается специальное отверстие для шланга диаметром в 32 мм.
Четвертый этап состоит из подводки электричества к станции. Необходимо использовать кабель марки ПВС 3*1,5, который нужно продеть в пластиковую трубу или гофру и уложить в траншею.

Как видно, монтаж канализации своими руками совсем не сложен.
Главное – выбрать канализацию и приобрести необходимые комплектующие.

1 Как работает аэрация

Процесс аэрации позволяет очистить воду от следующих вредных примесей:

Очистка воды от этих элементов происходит в результате реакции окисления молекул и их перехода из растворимой, в нерастворимую форму, которая, по сути, является обычными механическими частицами, оседающими на фильтрующих устройствах.

Сам процесс аэрации не может быть единственным этапом водоподготовке, но он является необходимым условием, без выполнения которого не может быть произведена качественная фильтрация воды.

Сегодня доступно большое количество методов окисления и подготовки воды к фильтрации, однако большинство из них имеют ряд существенных недостатков в виде себестоимости процесса, либо в его несоответствии экологическим нормам, в то время как аэрации полностью удовлетворяет все основные требования качественной промышленной обработки воды.

Пример применения способа аэрации для открытого водоема.

• Безопасность: в воду не добавляются никакие сторонние химические вещества, которые могут принести вред человеческому организму;
• Стоимость процесса аэрации, в сравнении с методами дающими идентичный результат, достаточно низкая: финансовые затраты требуются лишь на закупку оборудования, и на последующую оплату электроэнергии для работы машин;
• обезжелезивание аэрацией может проводиться для больших объемов жидкости одновременно;
• Улучшение вкусовых качеств воды вследствие обогащения её кислородом;
• Возможность полной автоматизации работы;
• Безопасность для экологии: поскольку аэрация не предусматривает использование каких-либо химических реагентов, по завершению процесса отсутствуют отходы из химикатов, которые нужно как-то утилизировать.

Единственным существенным недостатком аэрации является необходимость использования громоздкого оборудования, что несколько затрудняет её бытовое применение.

Однако существуют виды аэрации, при выполнении которой задействованы весьма компактные устройства, отлично подходящие для домашнего использования. Более того, при правильном подходе простейшая аэрация воды вполне может быть выполнена на оборудовании, произведенном своими руками.

Изготавливаем воздушный насос для воды (эрлифт)

Если Вам надо поднять воду с большой глубины, то не обязательно приобретать дорогой скважинный насос. Предлагаем Вашему вниманию информацию о том, как своими руками создать доступное по цене и эффективное средство подачи воды из скважины на поверхность. Сначала немного теории. В соответствии с законами физики находящиеся в жидкости пузырьки воздуха стремятся вверх.

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.

Сантехник .

Телефон Сантехника 8 (495) 235-25-21, 8 (963) 626-40-67

воскресенье, 10 февраля 2019 г.

Эрлифт для скважины — конструкция, достоинства и недостатки, изготовление своими руками

• Удаление из первичных и вторичных отстойников влажных осадков и избыточного ила;
• Обеспечение циркуляции активного ила;
• Перекачка сточных вод и других жидких сред, в том числе и химически агрессивных.

• Всасывающее устройство, которое обеспечивает равномерную и дозированную подачу рабочей среды в трубопровод;
• Смеситель, в котором осуществляется смешивание сжатого воздуха и рабочей среды;
• Труба, по которой двух- или трехфазная рабочая смесь подается от смесителя к устройству, предназначенному для отделения из нее воздуха;
• Воздухоотделитель, назначение которого состоит в том, чтобы разделить гидросмесь, поступающую из скважины, на отдельные составляющие (воздух и пульпа);
• Трубопровод, по которому от компрессора к смесителю подается сжатый воздух.

• В скважину, из которой необходимо откачать жидкость, помещается труба.
• К нижней части магистрали, по которой будет осуществляться выкачивание жидкости из скважины, подсоединяется еще одна труба, предназначенная для подачи сжатого воздуха.
• При подаче сжатого воздуха в нижнюю часть отсасывающей трубы образуется смесь, состоящая из жидкости и пузырьков воздуха, которая из-за своей невысокой плотности начинает подниматься вверх по трубопроводу.
• Поднимаясь в верхнюю часть скважины и попадая в специальное устройство, гидросмесь разделяется на отдельные составляющие: воздух, который отправляется обратно в атмосферу; твердые смеси, собираемые в специальной накопительной емкости; жидкая составляющая, которая используется по прямому назначению.

• Оснащения очистных сооружений, в которые необходимо регулярно подавать химические реагенты;
• Откачивания нефти из подземных источников;
• Подъема воды из скважин различной глубины;
• Очистки септиков от сточных вод и образующегося в них ила.

• Подавая в них сжатый воздух через трубу большого диаметра.
• Закачивая воздух в скважину или колодец через трубу небольшого диаметра (в этом случае в откачиваемой жидкости формируется множество мелких пузырьков, наполненных воздухом).

• Простоту конструкции, в которой отсутствуют движущиеся и трущиеся детали;
• Содержание в жидкости, подаваемой при помощи эрлифта, взвеси в неограниченных количествах;
• Возможность легко монтировать и демонтировать эрлифт, элементы которого соединяются между собой при помощи резьбы (такая процедура может потребоваться при реконструкции устройства, а также при выполнении его технического обслуживания);
• Устойчивость внутренней части труб, из которых состоит эрлифт, к зарастанию;
• Устойчивость к химически агрессивным средам, что обеспечивается использованием в эрлифте труб, изготовленных из соответствующих материалов;
• Длительный срок эксплуатации.

• Недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД);
• Невозможность использования для подъема жидкостей из скважин, отличающихся небольшой глубиной.

• Глубина, на которую в скважину необходимо опустить смеситель, – H;
• Диаметры труб, используемых для подачи в скважину воздуха и откачки из нее жидкости.

Таблица 1. Влияние отношения глубины погружения к высоте подъема на КПД эрлифта

Таблица 2. Практические данные для расчета водоподъемной трубы (значения указаны для 70% погружения)

Таблица 3. Данные для определения процента погружения

• Для подачи воды из скважины берут трубу длиной 22 метра, диаметр которой составляет дюйм с четвертью. Такую трубу опускают на требуемую глубину, при этом ее верхняя часть остается над поверхностью земли.
• Примерно на расстоянии 0,5 метра от поверхности земли в трубе выполняют отверстие, в которое монтируют тройник с внутренней резьбой. В нижний отвод такого тройника вкручивают короткую трубу, по которой из скважины будет подаваться жидкость.
• В верхний отвод тройника также вкручивают трубу, длина которой должна составлять примерно 1 метр. Через эту трубу на глубину 20 метров в скважину опускают шланг, по которому будет подаваться сжатый воздух. Диаметр внутреннего отверстия шланга, опускаемого в скважину, должен составлять примерно 10 мм.
• Свободный конец шланга подсоединяют к выходному штуцеру двухцилиндрового компрессора.

• Устройства, работающие по нагнетательному принципу;
• Аэролифты всасывающего типа.

В эрлифтах используются три схемы расположения воздушных и водоподъёмных труб

• Вода под действием сжатого воздуха, нагнетаемого в подающую трубу, из специальных емкостей поступает к лоткам с растениями.
• Из лотков с растениями вода стекает в аквариумы, в которых содержатся рыбы.
• После аквариумов, пройдя систему фильтров, вода возвращается обратно в накопительную емкость.

Что такое эрлифт для скважины, и каковы особенности его эксплуатации

Подробности ЭРЛИФТ для скважины — это устройство, предназначенное для подъема воды на поверхность посредством сжатого воздуха.

При проведении работ по бурению скважины, необходимой и неотъемлемой частью является прокачка скважины. Самым наилучшим методом является – ЭРЛИФТ. Его также используют не только для подъема воды из скважины, но и для продувки и прокачки скважины на воду, если фильтровая часть скважины засорилась или залилась. Разница между подъемом воды и прокачкой водозаборного сооружения с помощью эрлифта заключается только в мощности компрессора, производительность компрессорного оборудования для прокачки скважины должна быть выше на порядок. За счет воздействия сжатого воздуха все загрязнения из фильтровой части вымываются прямо на поверхность.

Конструкция и принцип работы эрлифта

Воздушный насос (аэролифт) – что это такое? Представляет собой систему, предназначенную для подъема воды из гидросооружения без дополнительного использования водяного насосного оборудования. Подобное устройство отличается высокой эффективностью и экологичностью, ведь при его эксплуатации в скважину закачивается только воздушная смесь.

Активное использование эрлифтов в промышленности и быту началось в конце 90-х годов 20-го столетия.

Устройство эрлифта достаточно простое – без движущихся частей, требующих ремонта или замены, поэтому он может эксплуатироваться в экстремальных условиях.

Эрлифт состоит из следующих функциональных элементов:

• устройство всасывания для равномерно-дозированной подачи смеси из скважины через трубопровод;
• смеситель для создания сжатой воздушной массы и промывки жидкости от примесей;
• труба для подачи воздушно-водной смеси;
• воздухоотделитель для разделения рабочей смеси на компоненты;
• трубопровод для подачи сжатого воздуха через компрессор к смесителю;
• сливной трубопровод для подачи питьевой воды из гидросооружения;
• компрессорная установка.

При выборе конструкции следует учитывать важные технические параметры скважинных эрлифтов:

• производительность с учетом суточного потребления воды – от 22 до 48 куб. м в час;
• диаметр подымающей трубы – 6, 11 и 16 см;
• диаметр воздухоподающей трубы – от 2,1 до 6,3 см;
• мощность компрессора.

Принцип действия воздушного насоса предусматривает следующие этапы:

1. Установка трубопровода в скважину для подачи воды.
2. Подсоединение к нижнему концу магистрали другой трубы для подачи воздушной массы под давлением.
3. Образование рабочей смеси невысокой плотности при взаимодействии с жатым воздухом и подъем ее на поверхность гидросооружения.
4. Разделение воздушной эмульсии в верхней части скважины на воздух, поступающий обратно в систему; твердые примеси, которые оседают в накопителе; воду для подачи потребителю.

Альтернативные способы использования эрлифтов:

• подача химических реагентов в очистные сооружения;
• откачка нефтепродуктов из недр земли;
• прокачка скважины в условиях длительного простоя гидросооружения;
• очистка канализационных колодцев и септиков от стоков;
• чистка скважины эрлифтом от песка, глины и илистых отложений.

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.

Преимущества и недостатки скважинного эрлифта

Насос эрлифт обладает внушительным перечнем преимуществ, среди которых можно выделить:

• простоту и надежность конструкции без движущихся и трущихся деталей;
• легкость установки и демонтажа конструкции, в которой все элементы соединены между собой резьбой;
• стойкость труб к заиливанию и засорению;
• стойкость к химическому и биологическому воздействию;
• широкую сферу применения;
• длительный срок службы;
• доступную стоимость расходных материалов для самостоятельного изготовления;
• возможность работы без электричества при подключении устройства к автономному генератору.

Подобная конструкция имеет ряд незначительных недостатков:

• низкий коэффициент полезного действия;
• невозможность эксплуатации для подачи жидкости из неглубоких скважин;
• неравномерный порционный подъем воды;
• неконтролируемая подача песчано-илистых отложений из гидросооружения.

Важно! Эффективная работа устройства определяется диаметром подающего трубопровода и глубиной его погружения в гидросооружение.

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.

Как рассчитать параметры эрлифта

Чтобы успешно повысить КПД, специалисты рекомендуют правильно выполнять расчет эрлифта.

Это определяет специфику движения воздушно-водной смеси по поднимающему трубопроводу с учетом основных параметров:

• средней скорости и плотности подаваемой смеси;
• соотношения внутренних объемов труб, подающих воду и воздушные массы;
• скорости рабочих фаз;
• режима подачи смеси.

Чтобы насос эрлифт правильно эксплуатировался, необходимо выполнить расчет геометрии погружения (H) смесителя во внутреннюю часть конструкции с учетом высоты подачи воздушно-водной смеси (h) и коэффициента погружения к динамическому уровню (k).

Для расчетов используется следующая формула: H = k × h.

Разновидности эрлифтов

В зависимости от конструктивного исполнения и принципа действия аэролифты делятся на два основных типа:

В нагнетательных эрлифтах, подающая труба которых опускается под уровень расположения воды, используется сжатый воздух, поступающий от компрессора. Таким образом, устройства данного типа работают по вышеописанному принципу.

В эрлифтах используются три схемы расположения воздушных и водоподъёмных труб

Подающая труба эрлифтов всасывающего типа также опускается под уровень расположения воды. Отличительной особенностью таких эрлифтов является то, что вода в них не выталкивается через подающую трубу, а всасывается в нее сверху. Чтобы обеспечить протекание такого процесса, в подающей трубе создают разрежение воздуха, для чего нужен специальный вакуум-насос.

Инструкция по самостоятельному изготовлению эрлифта

Чтобы качественно изготовить эрлифт своими руками, рекомендуется провести предварительные расчеты для определения глубины спуска смесителя и диаметра воздухоподающих труб.

Для сборки воздушного скважинного насоса потребуется подготовить:

• компрессорную установку;
• шланг диаметром 10 мм;
• металлическую трубу длиной 24 метра;
• металлические трубы длиной 1 метр;
• электродрель;
• аппарат для сварки;
• рабочий инструмент – плоскогубцы, молоток и отвертку;
• гаечные ключи;
• рулетку.

Эрлифт (аэролифт) для скважины: особенности конструкции, расчет, изготовление своими руками

Чтобы организовать систему автономного водоснабжения в загородных домах или на дачах, часто используют скважину. В этом случае забор воды производится насосным оборудованием погружного типа. Так как диаметр обсадной колонны небольшой, оптимальным вариантом является эрлифт для скважины. Это вертикальная конструкция, обеспечивающая подачу воды из гидросооружения с помощью воздушного компрессора.

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.