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

В верхней части подъемной трубы находится устройство, которое захватывает смесь и предотвращает ее выброс в сторону. Здесь же из смеси удаляется воздух.

Что такое эрлифт для скважины, и каковы особенности его

Если вам нужно поднимать воду с большой глубины, то не обязательно покупать дорогой буровой насос. Мы предлагаем информацию о том, как своими руками создать недорогой и эффективный способ подъема воды из скважины на поверхность. Сначала немного теории. Согласно законам физики, пузырьки воздуха в жидкости стремятся подняться вверх.

Если ограничить путь их движения сбоку (например, загнать их в вертикальную трубу), то при определенных условиях поток пузырьков превращается в своеобразный газовый шар или поршень и толкает воду вверх. А поскольку воздух, естественно, способен подниматься с любой глубины, наш насос может быть очень эффективным. И неважно, что такой «поршень» выносит на поверхность сравнительно немного воды — общее количество пузырьков огромно.

Что понадобится для изготовления эрлифта

Чтобы построить воздушный водоподъемник (Эрлифт), нам потребуется:

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

Труба меньшего диаметра будет подавать воздух от компрессора в скважину. Более широкая труба будет доставлять водовоздушную смесь на поверхность.

Эрлифт что это такое 2

Один из вариантов аэролифта

Принцип работы эрлифта

Принцип работы аэролифта заключается в следующем

Принцип работы эрлифта

Между уровнями А-В прокладывается вертикальная труба 1, которая на своем нижнем конце снабжена отверстиями 2 и имеет воздушную камеру 3 с толстым дном и патрубок для присоединения воздушной трубы 5. Верхнее дно камеры снабжено большим количеством мелких отверстий, через которые подаваемый по трубе воздух просеивается и образует шипучую смесь с жидкостью в трубе 1.

Согласно условию равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах, внешний столб жидкости высотой, равной глубине погружения Hn, стремится прийти в равновесие с более легким столбом смеси в трубе 1. Глубина погружения может быть выбрана так, чтобы она не только уравновешивала, но и немного превышала необходимую высоту столба смеси Hn+H.

При непрерывной подаче воздуха в камеру смесь подается через трубку 1 на уровень В. Смесь выпускается через верхний открытый конец этой трубки. Через верхний открытый конец этой трубки смесь выгружается, а захваченный воздух выходит в атмосферу.

  Подключение насосной станции к скважине: правила организации автономного водоснабжения.

Вода непрерывно поступает через отверстия 2 в стенке нижнего конца трубки.

Если жидкость перемещается с воздухом, мы говорим о воздушной плавучести; если используется промышленный газ, мы говорим о газовой плавучести.

Обозначим плотность жидкости через ρ, а плотность смеси жидкости и воздуха или газа через ρсм. Состояние равновесия жидкости, окружающей трубку 1 ниже уровня A, и смеси в трубке записывается следующим образом:

p — Hn = pcm — (H + Hn)

тогда высота потока жидкости из эрлифта:

высота подачи жидкости эрлифтом

Таким образом, напор жидкости из эрлифта данного удельного веса пропорционален глубине погружения и зависит от концентрации воздуха в смеси.

график работы эрлифта

Если посмотреть на это уравнение графически при Ín = const, то приближение ρcm к нулю приводит к тому, что скорость потока стремится к бесконечности.

Этот факт, вытекающий из уравнения равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах, не подтверждается в реальности применительно к движущейся смеси.

При работе лифта энергия затрачивается не только на перемещение жидкости с нижнего уровня на верхний, но и на преодоление сопротивления движению и передачу кинетической энергии жидкости.

Если ρсм = ρ, то воздуха в смеси нет и Н=0. Повышение содержания воздуха в смеси уменьшает плотность её и вызывает некоторую высоту подъема Н > 0.

Когда смесь выливается из верхнего конца трубы, происходит непрерывное движение в трубе со скоростью, которая тем выше, чем меньше значение pcm.

Если плотность смеси снижается до определенного критического значения (ρcm) kr, то дальнейшее снижение приводит к уменьшению напора из-за быстрого увеличения гидравлического сопротивления, а также из-за прорыва газовых масс через толщу смеси к поверхности. Поэтому фактическая зависимость напора от плотности смеси показана на графике пунктирной линией и значительно отличается от расчетной по (ρсм)кр.

Работа и расчет эрлифта

Если подъемник подает жидкость плотностью ρ (кг/м3 ) на высоту H (м) в количестве Q (м3/с), то эффективная мощность равна Дж/с:

Np = ρ — Q — g — H

Коэффициент мощности подъемника зависит от уклона и в среднем составляет 0,5.

график работы эрлифта

Работу подъемника можно представить в виде диаграммы V-Q. Когда в кабины закачивается небольшое количество воздуха, его не поступает из-за низкого значения pcm.

  Чем отличается труба ВГП от электросварной.

При увеличении подачи воздуха до V1 столб смеси достигает верхнего выходного конца трубки, а при дальнейшем увеличении V подъемник генерирует подачу. Здесь происходит непрерывное увеличение подачи до тех пор, пока количество подаваемого воздуха не станет равным V

В этот момент Q = Qmax .

Дальнейшее увеличение V приводит к уменьшению подачи воздуха в аэролифт. Это связано с увеличением гидравлического сопротивления подъемной трубы и увеличением содержания воздуха в смеси.

Эффективность воздушного моста изменяется с изменением V и достигает своего максимального значения перед достижением наибольшего значения Q.

Преимущества и недостатки скважинного эрлифта

Воздушный мост имеет много преимуществ:

  • 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 относятся:

  • 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 эффективности специалисты рекомендуют правильно рассчитать параметры воздушного моста. Если расчеты выполнены неверно, сложно определить особенности движения 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 (H) смесителя внутри агрегата с учетом высоты водовоздушной смеси (h) и коэффициента погружения в динамической плоскости (k).

Для расчетов необходимо использовать следующую формулу: H = k × h.

Где используют эрлифты

Поскольку водные ресурсы необходимы не только в хозяйственном секторе, но и в промышленности, требуется система водоподготовки и водоснабжения:

  • на станциях, очищающих воду;
  • на нефтедобывающих предприятиях, где эрлифты выкачивают из-под земли нефть;
  • это оборудование постепенно вытесняет насосы, подающие воду из скважин, расположенных на дачных участках;
  • эрлифты используют компании, занимающиеся очисткой септиков.

Достоинства, сделавшие эрлифты популярным оборудованием

Потребители, использующие оборудование для очистки воды, отмечают, что оборудование имеет простую конструкцию, не имеет движущихся частей, а все компоненты надежно соединены резьбовыми соединениями.

  Что из себя представляет водопроводная колонка и как она устроена.

Если устройство повреждено, его легко отремонтировать. Легко выбрать подъемник в соответствии с параметрами шахты. Необходимо учитывать качество воды, уровень грунтовых вод и глубину водозабора. По этим параметрам определяется мощность компрессора и необходимая толщина трубы.

Специалисты компании «Приток» помогут вам обустроить колодец.

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

Эрлифт что это такое 3

Для организации автономного водоснабжения в загородных домах или коттеджах часто используется скважина. В этом случае воду добывают с помощью погружного насосного оборудования. Поскольку диаметр трубопровода небольшой, лучшим вариантом является подъемная установка для колодца. Это вертикальная конструкция, которая с помощью воздушного компрессора откачивает воду из водного сооружения.

Собираем эрлифт

Выполняйте действия по порядку. Вставьте изогнутую металлическую трубу в трубу меньшего диаметра. Закрепите трубу хомутом. Вставьте другой конец изогнутой трубки в трубу большего диаметра сбоку. Нижний конец шланга большего диаметра оставляют открытым — именно через него будет поступать вода. Шланги должны быть закреплены друг относительно друга. Для этого можно использовать металлическую проволоку, пластиковые кабельные стяжки или изоляционную ленту. Подсоедините верхний конец тонкой трубки к компрессору и закрепите его хомутом. Чтобы проверить работу собранного устройства, опустите его на максимальную рабочую глубину. Четырехканальный подъемник Воздух, поступающий из узкой трубы в широкую, течет вверх, периодически заполняя весь объем трубы газовым «поршнем». Часть воды остается в верхней части «поршня» и поднимается на поверхность. Такая тенденция газа подниматься в жидкость объясняется большой разницей в плотности. Различные газы и жидкости имеют разную плотность. Например, плотность воды в 800 раз больше плотности воздуха. Вы можете рассчитать, насколько сильной будет тяга.

Когда воздух подается в тонкий шланг, он заметно выталкивается на поверхность. Чтобы предотвратить это, всячески закрепляйте шланги вокруг оголовка скважины. Собранные нами аэробные водяные насосы или аэролифты не только чрезвычайно эффективны, но и абсолютно экологичны. Они закачивают в скважину только воздух. У аэрлифта нет движущихся частей, в нем нечему ломаться, и нет масла для смазки движущихся поверхностей. промышленный аэрлифт

Оцените статью
Добавить комментарий