Эрлифт для скважины 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.

Как сделать эрлифт для скважины своими руками

Эрлифт для скважины своими руками — это вполне реальное устройство, которое поможет обеспечить надежную работу собственного водного источника. История такой технологии насчитывает более 200 лет, и за этот период она доказала свою эффективность. Эрлифт становится незаменимым приспособлением, если на загородном участке сооружен не колодец, а скважина, но она не обеспечивает нужный объем воды. При правильном расчете проблему можно решить своими силами.

Сущность технологии

По своей сути, эрлифт (аэролифт) представляет собой разновидность глубинного насоса, который обеспечивает подъем воды за счет ее аэрации. В основу его работы заложен простой физический закон: удельный вес жидкости после насыщения воздухом существенно снижается, что облегчает ее продвижение в вертикальном направлении. Во время эксплуатации устройства поднимаемый поток увлекает с собой не только воду, но и взвеси и осадок.

Работает такой насос следующим образом: в придонную часть скважины (забой) подается сжатый воздух по отдельной трубе. Вода с воздушными пузырьками поднимается вверх, при этом скорость ее подъема и объем будут зависеть от давления воздушной струи и количества поступающего воздуха — чем больше воздуха проникнет в жидкость, тем выше будут параметры водоотдачи.

В то же время, следует учитывать естественный гидравлический процесс: эффективность насоса возрастает по мере воздушного насыщения жидкости до определенного момента, когда достигается оптимальный баланс между жидкой и газовой компонентой среды. Этот баланс соответствует максимальному КПД устройства. Дальнейшее увеличение концентрации воздушной составляющей обеспечивается только повышением давления и не вызывает существенного положительного эффекта.

В чем заключаются преимущества эрлифтов для скважин? С учетом своих особенностей они могут выполнять функции очистки скважин от илистых и глиняных осадков, прокачки скважины эрлифтом с целью очищения воды от песчаных примесей, также возможна откачка воды по принципу колодца.

Данная система позволяет поднимать воду без использования глубинного насоса, что очень важно при малом диаметре скважины, когда размеры не позволяют его погружение. С помощью аэрации забоя можно повысить дебит скважины и реанимировать ее при прекращении поступления воды из-за недостаточного давления в водоносном пласте. Кроме того, насыщение воды кислородом способно повысить ее качество.

Нельзя не отметить и некоторые отрицательные стороны рассматриваемой технологии. К ним можно отнести такие недостатки: необходимость постоянного нагнетания воздуха, что требует энергозатрат на работу компрессора, повышенное давление в скважине оказывает негативное воздействие на ее стенки, что несколько снижает срок службы, вероятность подъема вместе с водой песка и ила при загрязнении забоя.

Конструктивные элементы

Любой эрлифт для подъема воды из скважины включает следующие элементы:

• компрессор для подачи воздуха;
• стальная труба для доставки воздуха к забою скважины;
• металлическая труба для подъема аэрированной жидкости;
• смеситель, обеспечивающий подключение воздуховода к основной трубе.

При желании иметь качественную воду на устье скважины может устанавливаться водоочиститель, который отделяет газовую составляющую и твердые примеси.

В принципе, эрлифт может иметь 3 разных конструктивных исполнения:

• отдельная прокладка труб, когда обе трубы погружаются в скважину параллельно, а их соединение осуществляется через одно большое отверстие, где и устанавливается смеситель;
• воздуховод находится внутри водоотливной трубы;
• основная труба проходит внутри воздуховода, а насыщение воды воздухом осуществляется через перфорированный нижний участок.

Выбор конструкции эрлифта зависит от размеров скважины. Наиболее распространенным является первый вариант. Его разновидность может осуществляться без погружения водоотливной трубы — ее роль исполняет скважинная обсадная колонна. В этом случае рядом с основной скважиной производится бурение вспомогательного створа для опускания трубы, подающей воздух.

В целом, движение жидкости, насыщенной газом, представляет сложный гидродинамический процесс. Поэтому для выбора конструкции учитываются только основные технические параметры. Следует выделить такие характеристики стандартных эрлифтов для скважин:

• производительность — обеспечивается с учетом потребности воды, причем оптимальные величины находятся в диапазоне 20-50 куб.м/ч;
• диаметр трубы для подъема воды: 60, 110 и 160 мм;
• диаметр воздуховода — 20-63 мм.

Правильный выбор компрессора во многом определяет работоспособность всей системы. Он должен создавать давление воздуха на забое, способное компенсировать давление водяного столба в скважине. Кроме того, для насыщения жидкости надо обеспечить еще и превышение на 0,2-0,4 атм.

Для того чтобы прокачивать скважинный ствол при очистке, давление нужно еще большей величины. Так, при комплектации эрлифта в питьевой скважине глубиной 50 м и естественным уровнем воды 30 м потребуется компрессор, развивающий давление порядка 2,5-2,6 атм.

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%).

Обустройство системы

Эрлифт своими руками монтируется с учетом приведенных параметров и размеров. Подбирается основная труба для подъема воды диаметром 40-130 мм. В нижней части на высоте 10-20 см от торца формируется отверстие, в которое вставляется конец трубы для подачи воздуха диаметром 12-50 мм. Стык тщательно герметизируется.

Обе трубы погружаются в скважину на нужную глубину (Н+h). Верхний конец воздуховода соединяется со штуцером компрессора. Трубы на устье скважины надежно крепятся хомутами. Достаточно часто подача воздуха обеспечивается по гибкому шлангу.

В таком случае он протягивается внутри металлической трубы воздуховода и вводится в основную трубу. При монтаже системы рекомендуется предусмотреть возможность более глубокого погружения труб в процессе эксплуатации, при естественном изменении статического уровня подземных вод.

При изготовлении эрлифта своими руками следует заранее приготовить такой инструмент и оборудование: сварочный аппарат, болгарка, инструмент для нарезания резьбы, приспособление для изгибания труб, плоскогубцы, молоток, отвертка, ножовка по металлу, набор гаечных ключей, напильники, кисть малярная, электродрель, рулетка, линейка металлическая.

Эрлифт является системой, способной обеспечить подъем воды из скважины без использования насоса. Его можно сделать своими руками, для чего необходимо правильно определить основные технические параметры.

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.

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.

Что такое эрлифт для скважины: особенности конструкции, изготовление своими руками

Для организации эффективной системы водоснабжения на даче или в загородном доме понадобится обустроить скважину. Подобный процесс требует использования мощных погружных насосов, способных прокачивать большие объемы жидкости, ила и тяжелых примесей. Многие специалисты используют эрлифт для скважины, позволяющий выполнить ее глубокую промывку.

1. Конструктивные особенности и принцип действия
2. Области применения эрлифта
3. Достоинства и недостатки
4. Как самостоятельно изготовить эрлифт
5. Разновидности эрлифтов

Конструктивные особенности и принцип действия

Эрлифт скважины – это специализированный воздушный насос, который предназначается для выкачивания воды из гидротехнического объекта без применения водяных насосов. Оборудование характеризуется повышенной производительностью и экологической безопасностью, поскольку в процессе его использования скважина заполняется только воздухом.

Первые прототипы таких систем были разработаны еще в XVIII в., но широкое распространение в промышленной отрасли они обрели только в 90-х гг. прошлого века. Конструктивные особенности эрлифтов предусматривают наличие следующих деталей:

1. Всасывающий механизм, способствующий сбалансированной подаче воздушной смеси в систему трубопровода.
2. Смеситель. Предназначается для соединения рабочей среды и сжатого воздуха.
3. Труба, по которой перемещается рабочая смесь.
4. Отделитель воздуха. Эта деталь используется для разделения гидросмеси из скважины на несколько составляющих.
5. Трубопровод. По этой системе к смесителю доставляется сжатый воздушный поток от компрессора.

Принцип действия эрлифтов выглядит следующим образом:

1. В гидротехническое сооружение, из которого будет откачиваться вода, погружается труба.
2. К нижним элементам магистрали подключается еще 1 труба для перекачивания сжатого воздуха.
3. Во время доставки сжатого воздушного потока формируется рабочая смесь из пузырьков воздуха и жидкости.
4. В процессе поднятия смеси в верхнюю часть она разделяется на ряд компонентов.

Области применения эрлифта

Современные эрлифты применяются в самых различных отраслях человеческой деятельности. Среди них:

1. Обустройство промышленных станций очистки воды, которые нуждаются в постоянной подаче химически активных веществ.
2. Выкачивание залежей нефти из-под земли.
3. Подъем воды из глубокой скважины на поверхность.
4. Проведение работ по очистке септиков от ила и сточных вод.

Применение эрлифта для откачивания воды из колодца или скважины выполняется по 2 технологиям:

1. Посредством подачи сжатого воздуха через толстую трубу.
2. С помощью закачивания воздушной массы через трубу маленького диаметра. В таком случае происходит формирование большого количества мелких воздушных пузырьков.

Первый вариант подходит для нефтеперерабатывающей промышленности, а второй – для выкачивания жидкостей с невысокой плотностью.

Достоинства и недостатки

К главным преимуществам эрлифтов относят такие пункты:

1. Простые конструктивные особенности и отсутствие трущихся или движущихся механизмов.
2. Возможность хранения жидкости в неограниченном объеме.
3. Легкость монтажа и демонтажа оборудования – рабочие детали системы соединяются с помощью резьбы.
4. Надежность и устойчивость к зарастанию.
5. Способность выдерживать воздействие химических реагентов и агрессивных сред. Подобное достоинство обусловлено применением особых сплавов при производстве труб для эрлифта.

Кроме плюсов у эрлифтов есть и негативные стороны. В их числе:

1. Относительно низкий показатель КПД.
2. Ряд сложностей при откачке жидкости из неглубоких скважин.

Еще установки не могут выкачивать воду в равномерных порциях, а подача песчано-илистых отложений остается неконтролируемой.

Производительность зависит не от интенсивности подачи сжатого воздушного потока в гидросооружение, а от толщины подающей трубы и глубины ее погружения. При расчете эрлифта эксперты определяют оптимальное соотношение таких параметров, чтобы получить самый высокий процент коэффициента полезного действия.

Как самостоятельно изготовить эрлифт

При желании каждый народный умелец может изготовить эрлифт своими руками, не обращаясь за помощью к специалистам. Но для получения качественной системы необходимо выполнить ряд математических расчетов и определить такие свойства:

1. Глубина погружения смесителя в скважину.
2. Толщина труб, подающих воздух в скважину и откачивающих воду из нее.

Высота подъема жидкости зависит от глубины бурения.

Чтобы рассчитать глубину погружения смесителя, нужно воспользоваться такой формулой: H = kh.

Для более быстрого и эффективного изготовления эрлифта своими руками следует придерживаться такой инструкции (она подходит для откачивания воды из скважины глубиной 20 м):

1. Чтобы подавать воду, нужно взять 22-метровую трубу с толщиной 1,4 дюйма. Ее погружают на оптимальную глубину, оставляя верхнюю часть над землей.
2. На расстоянии 0,5 м от земли в трубе нужно сделать отверстие, а потом закрепить тройник с внутренней резьбой. В него будет вкручиваться короткая трубка для подачи жидкости.
3. В верхнем отводе тройника размещается труба длиной 1 м. По ней на глубину 20 м будет пропускаться шланг для подачи сжатого воздушного потока. Внутреннее отверстие шланга обладает диаметром в 10 мм.
4. Оставшуюся часть шланга подключают к выходному штуцеру компрессора с 2 цилиндрами.

После завершения сборки конструкции нужно запустить компрессор и подать в скважину сжатую воздушную массу, чтобы приступить к изъятию жидкости наверх.

По аналогичной технологии можно создать самодельный компрессор для септика, который будет откачивать сточные воды с илом и осадком. Сделать насос без предварительного расчета параметров нельзя.

Разновидности эрлифтов

По конструкции и принципу работы эрлифты бывают 2 типов:

1. Оборудование, функционирующее по принципу нагнетания.
2. Всасывающие системы.

Представители первой группы подразумевают применение сжатого воздуха от компрессора. В них подающая трубка опускается под уровень залегания воды.

Всасывающие системы тоже опускают трубку под воду, но она не выталкивается с помощью трубки подачи, а всасывается сверху. Для бесперебойного протекания этого процесса в трубу подают разреженный воздух с помощью вакуумного насоса.

Помимо функции откачивания жидкости из гидротехнических сооружений и септиков, эрлифты могут предназначаться для аквапонных систем. В таком случае они могут выполнять функции насоса и аэратора, насыщающего воду кислородом из окружающей среды. Принцип работы таких систем выглядит следующим образом:

1. Под воздействием сжатого воздуха вода перемещается к лоткам с зеленными насаждениями.
2. Из контейнеров с растениями вода подается в аквариумы с рыбой.
3. Потом жидкость дополнительно фильтруется и отправляется в накопительный резервуар.

Подобные установки достаточно популярны, поскольку они подают обогащенную кислородом жидкость как к домашним растениям, так и в аквариумы с рыбкой.

Прокачка скважины эрлифтов – эффективный способ откачать жидкость, илистые или песчаные отложения с гидротехнического сооружения. Чтобы провести промывку скважины таким оборудованием, нужно хорошо разбираться в принципе его работы и знать о всех тонкостях эксплуатации.

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.