Как поднять воду воздухом: Подъем воды без насоса: способы и советы

Принцип действия насоса эрлифт

Очень простой способ подъема воды придумали более 200 лет назад, но и по сей день мало кто о нем знает и о принципе его работы. Airlift (эрлифт) — воздушный водоподъемник.  Это водяной насос, который состоит всего из двух трубок и компрессора. Одна трубка для воды, другая для сжатого воздуха. Если совместить их вместе под водой, то получим смесь из жидкости и пузырьков. Плотность смеси меньше плотности воды, поэтому она начинает двигаться вверх по трубе.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

Производительность воздушного лифта зависит не только от расхода воздуха, но и от глубины погружения подъемной трубы, а также ее диаметра. Для каждого диаметра существует оптимальное отношение высоты подъема и глубины погружения, при котором достигается максимальный КПД установки. Например, если высота подъема не сильно превышает глубину погружения, то КПД лежит в пределах 30%.

Используя тонкую трубку хорошо видно, как порция воды поднимается пробками. Подача воды получается прерывистой. Чем больше диаметр трубки, тем больше воды мы сможем поднять в единицу времени, тем больше воздуха потребуется. Все закономерно, наглядно и понятно.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Построить такой насос для своих нужд не составит большого труда. Airlift применяют для подачи воды из скважин а также в нефтедобывающей отрасли, что говорит о значительных возможностях подъема жидкости на высоту.

Загляните вмагазин радиоуправляемых моделей.

Преимущества и недостатки Airlift.

Главное достоинство — это простота устройства, отсутствие движущихся частей, возможность содержания взвесей в транспортируемой жидкости. Недостатком является не очень высокий КПД в сравнении с обычными насосами и необходимость переуглубления скважины для заданного погружения воздушной форсунки.

То же на тему плунжерного насоса.

обсуждение

Игорь белецкий
+alx shem спасибо за видео, действительно интересно, тут нужно понять что именно издает звук, перфорированная нержавейка (вибрируя), либо же сама вода при падении на такую поверхность. Найду такую сетку проверю, спасибо.

Сергей бобылев

дмитрий пмр
прикольно а вот интересно походу дела насос гидротаран наверно по этому же прицепу пашет, он тоже с помощью клапана закидывает дозу воздуха в систему а воздух стремится в верх и выталкивает воду. А баллон нужен для того чтобы в нем происходило разряжения что приводит, к тому что он начинает рывками тянуть воду обратно что приводит к синхронному работы с клапаном вот вам компрессор и водяной насос. Ватсон это элементарно!

Дмитрий пмр
+lexxk почему вы так думаете. С начало в ресивер набираем воду, нужный объем в зависимость чтоб он смог обратный клапан открыть, и тут клапан закрылся и объем в ресивере перебивает струю что приводит к открытию клапана (гидра удар ). Но я просто уверен что через клапан с выбрасывающей воды и воздух засасывает что приводит к движению воды и что интересно вода с ресивера создает в немв ресивере )разрежения. Вакуум, гидра удар, а воздух попавший в замкнутое пространство пытается уйти по меньшему сопротивлению вот это и главные источники движения. Как я понимаю, объясни лучше или как ты понимаешь его работу.

andrey kartashow
игорь! С удовольствием смотрел твои ролики про стирлинги. Пожалуйста не теряйте тему. Надоели стирлинги — есть паровые машины. На худой конец интересна тема разоблачения «вечных» двигателей. Только не этот кружок занимательной физики. Я не говорю, что это плохо или не интересно. Просто это для другой аудитории

игорь белецкий
не переживайте, стирлинги я не бросил и не брошу, просто сейчас делается очень большой двигатель, не так быстро всё идет как хотелось бы, поэтому и нет видео со стирлингами. Но обещаю в ближайшее время сделаю ролик об одной интересной и очень простой модели, подождите немного.

Yuri kletsun
поддерживаю. Игорь, вы редкий специалист по стирлингам. А отвлеченные темы к сожалению весьма начального уровня. Присоединяюсь к просьбе сосредоточиться на стирлингах. Кпд будет выше

игорь белецкий
+yuri kletsun стирлинги очень узкая тема, и эффектного результата в ней добиться не легко, поэтому долго нужно экспериментировать прежде чем что то показать. Поэтому я и решил расширить аудиторию, но в это время стирлинги не бросаю а работаю, а простые ролики делаю для развития канала. Стирлинги будут, ждите.

Andrey kartashow
+игорь белецкий
понятно. Если не возражаете, то предлагаю тему следующего ролика — резонанс. У меня дети с удовольствием смотрели как рюмка в куски под действием звука разлетается. Кстати. А не попробовать ли для этой цели термоакустику.

Игорь белецкий
+andrey kartashow хорошая идея, термоакустика мне сейчас нравится все больше и больше, устройство очень простое и мало изученное. С резонансом нужно попробовать, интересное предложение, спасибо, пойду поэкспериментирую, если получится сразу же сниму на видео!

Lexxk
эрлифт мы раньше в универе проходили и делали по нему лабораторную работу. У него на выходе ещё стоял сепаратор, отделяющий воду от воздуха и вода шла без видимых пульсаций.
Также по этому принципу мы поднимали сыпучие продукты, только для этого нужен большой расход воздуха. Только вот забыл как назывался этот способ: что-то типа пневмолифт.

Titel gurici
уважаемый игорь, к сожалению, ваша формула не является правильным. Выставка представляет собой н / н + h = 0, 7, или н = 2, 33xh.
Как видно из эксперимента, h не соответствует формуле (это на самом деле выше, чем 2, 33xh) и секционных трубок и зависит от объема воздуха, который производит воздушный насос. Есть все на youtube эксперимент, где brian white использует трубка тоньше, чем тот, который вы использовали и подтяните высоким содержанием воды в несколько метров.

Олег прокопчик
на видео вообще-то не эрлифт, а страшно неэффективное исполнение эжекторного насоса.
Принцип другой.
У эрлифта — всплытие пузырька(ов) в жидкости.
У эжектора дует струя воздуха, засасывающая кусочки жидкости. Эжектор может поднять на любую высоту, только кпд будет доли процента.

Stmazaj
+олег прокопчик вы, к сожалению, ошибаетесь. Здесь именно эрлифт. Подъем воды пузырьками воздуха. Где же вы эжектор увидели? Поднимать такой насос может с огромной глубины. Производительность ничтожная. Но в некоторых случаях, когда скважина малого диаметра и глубина более 10 метров и насос вниз не опустить, то самое то для наполнения расходной емкости. Вот подъем воды эжектором ограничен высотой столба жидкости и мощностью, затрачиваемой на создание разрежения закачивания и подъем с глубины. И это в том случае, когда эжекторный узел на уровне зеркала воды в скважине. Если эжекторный узел на поверхности земли, то глубина забора воды ограничивается атмосферным давлением и не может быть более 10 метров (теоретически), а практически около 9. Но мы отвлеклись от темы.

Олег прокопчик
+stmazaj
<поднимать такой насос может с огромной глубины. >
Где на видео вы увидели огромную глубину? Я вижу только огромную высоту в 2 раза превышающую глубину погружения. А эрлифт используется именно для больших глубин, но отнюдь не высот.
Посмотрите любой расчет эрлифта — их десятки в интернете, из учебников и популярные. Эрлифт используется только для подъема жидкостей на небольшую высоту. Минимальная степень погружения трубы эрлифта — 0, 8. При меньшем погружении эрлифт не работает. Т. Е. Высота подъема не более 0, 2 от общей высоты трубы эрлифта. На видео высота подъема в 2 раза больше глубины погружения.

<Подъем воды эжектором ограничен высотой столба жидкости и мощностью>
каким столбом — в бутылке или в трубке? Там в трубке нет столба — там лишь отдельные небольшие фрагменты воды, которые, если сложить, составят очень маленький столб — меньший, чем давление компрессора.
«Ограничен мощностью» означает, что не ограничен. Мощность всегда можно добавить.
Обычный эжектор с эжекторным узлом расположенным в воде поднимает воду на десятки метров. На самом деле он и на сотни метров и больше может поднять, только это сложно будет назвать насосом — туда долетит только водяная пыль или отдельные молекулы воды. Но нас же не интересует кпд: d

еще раз — важен физический принцип работы:
в эрлифте всплывают пузырьки воздуха в жидкости — работает архимедова сила всплытия.
В эжекторном насосе струя воздуха захватывает частички воды — работает кинетическая энергия струи воздуха.

Вот контрольный вопрос. Пылесос всасывает капли разбрызганной по полу воды.
Как называется такой тип насоса?

Mrsam0delkin
хорошее видео! Сам давно интересуюсь эрлифтами. Но эффективной работой эрлифта считается режим в котором вода вытекает непрерывным потоком (как из крана), а это как и было сказано достигается только при определенных соотношениях высот и диаметров. Кроме того, если позволите, добавлю что большое значение имеет схема подачи воздуха: чем меньше пузырьки тем лучше.

Андрей камов
а если поставить ветряк- пропеллер он будет вырабатывать необходимый ток для компрессора, это лучше чем городить мачты с большими ветряками насосами и клапанами. И затратно и громоздко.

Ильяз сыдыков
здравствуйте скажите пожалуйста, возможно ли из скважины самотеком вывести воду как в схеме — в одной конечности трубы есть клапан, который засасывает воду, но не выпускает, в середине трубы в самом верху есть вентиль с возможностью наливать воду в трубу, а с другой стороны тоже есть вентиль, вода находится под землей около 40 метров. Вопрос в том, что из-за веса воды не образуется вакуум в трубе. Может кто-то столкнулся с такой проблемой, может кто-то где-то слышал? Я благодарю всех за помощь и за советы спасибо. Схема http: //forum. Vashdom. Ru/threads/vozmozhno-li-iz-skvazhiny-samotekom-vyvesti-vodu. 52108/

максим миронов
данный метод идеален с с точки зрения подъёма, нет движущихся частей в жидкости и пофиг на частицы в ней, в качестве источника энергии воздух, то есть данная система является преобразователем потому и кпд низкий.
Гидротаран работает на принципе гидроудара, что не имеет не чего общего с данной технологией.

Алексей сапронов
игорь белецкий например. Воздух нагревается расширяется выдавливается через подъемную трубку. Потом срабатывают клапана, подают новую порцию холодного воздуха. Так в теплице можно сделать полив при повышении температуры.

Леха кип
нет никакой эффективности в этом насосе, вот если бы давление воздуха бралось на холяву тогда да, а иначе какой смысл гонять компрессор чтобы накачать воду с низким кпд этого устройства. Насос в воду и бочка полна. Но все равно интересная идею но бессмысленная.

Iamjiva
кстати: делаю обратные клапаны из зажигалок, из пшикалок одеколона или духов, из жидкого мыла дозаторов(там шарики хорошие) резиночки(бублики) от клапанов зажигалок хорошо вставляются в иглы шприцев и шарики те, еще шарики — пули пневматики, силиконовый грибок от капельницы с пластиковой трубкой-гаражиком иглы шприца — отлично работает с шариком 2-3мм у меня, в пэтф бутылках от пепси, в крышках(полипропиленовые они) или в «шее» «в сонную артерию» так сказать сверлом 3. 9мм 4. 0макс. Сверлю отверстия под шприцевой стандарт (капельница и т.д. Шланги и грибки силиконовые срезаю наискосок, мажу мыльной водой, легко все вставить, особенно пробки «спортик» с носиком питья и колпачком(в дырке «мерседес» перепонку сломать и шланг снаружи, а него надеть изнутри грибок, который затем вставить в крышку, в конец шланга внутри надо стопорный кусочек трубки(носик от шприца или целый 2мл шприц-цилиндр например, на нем еще и клапан накачки легко сделать подпружинив отрезок поршня), если трубку до дна бутылки надо опустить, делаю «вдоль вен» разрез продольный 1см длиной (по диаметру а не радиусу трубки капельницы, то есть вдоль пальцев и по подушечкам, и насквозь «по ногтю», в разрез заправляю от капельницы биканюлю (папа-папа) с ушками, стопор отличный и шланг целостный, не соскочит одним концом, газировку из соды, лимонки и пробирки воды + бутылка охлажденного сока виноградного свежевыжатого (блендер + марля 3-4 слоя — легко оказывается очень), выпускать из системы воздух, если в итоге буль буль а открыл — не газированный — надо повторить, иногда с первого раза сильногазированный 2 литра с пары столовых ложек соды и пары стл кислоты+20-30мл воды в пробирке(стартер на наклон срабатывает после закручивания), капля спирта уменьшает пену в газогенераторе, меж ними трубка капельницы с зажимом.

Миш ган
я в детстве помню, мой отец делал такой насос для поднятия воды из скважины, вода так же шла с воздухом. Глубина скважины была 40 м, фляга воды набиралась пол дня.

Роман романов
лет 30 назад такие насосы ставили на дачах вместо качков. За бутылку легко можно было приобрести компрессор от зила. Воздушная трубка проходила внутри водяной трубы. По производительности с компрессором бак с водой наполнялся в несколько раз быстрее, чем качек с обратным клапаном, который работал от такого же двигателя.

Сергей с
хорошее видио, в детстве фильтры для аквариума делал на этом методе. Интересно какая нужна оптимальная конструкция, для поднятия воды со скважины 50 метров?

Денис зоткин
у буровиков есть подобные насосы, для расчета дебета глубоких скважин. Только вместо воздуха вода, воздух не поднимет с большой глубины, сказываются потери между пузырем и стенкой трубки. Есть у меня идейка, насос без движущихся частей, принцип банально прост и бесшумный, если интересно расскажу. Только я в расчетах не силен, не знаю кпд.

Владимир ромашов
по профессии приходится сталкиваться с аэролифтами, кпд лучше если вход воздушной трубки распологается от входа жидкости на расстоянии равном диаметру транспортной трубки

михаил иванов
игорь. А что если по обе стороны оси на статоре магниты разместить конически и чередуя полюса так же на роторе по обе стороны только обратной конусностью образуя эффект игольчатого соединения и без центрального стабилизатора.

Евгений викторович
здравствуйте. Подскажите пожалуйста. Такой вопрос. Сливаются шлангом воду из аквариума длинна шланга 15 метров. Он идёт в ванную. Напор очень слабый и не до конца высасывает мусор. Подскажите пожалуйста как увеличить напор?

Иван юрченко
+игорь белецкий (investigator) а можно сделать немного по другому- закрыть как нибудь крышку и поставить трубку с воздухом и подъёмную на расстоянии и будет подниматься но без воздуха- работает это так в бутылке создаётся повышенное давление и тем самым вода поднимается по трубке)

docktor serg
огонь! У меня по такому принципу поднималась вода в аквариуме в фильтр но! Никогда не думал что ее можно таким способом поднять так высоко! Тем более не думал что нефтяной насос не качает а вдувает в скважину. Спасибо!

Игорь белецкий
а что вы имеете ввиду под этой обработкой, я лично ничего такого значительного об этом не слышал и каких то физических эффектов связанных с этим не помню. В сильном магнитном поле будет примагничиваться абсолютно всё и вода тоже, но что бы она при этом меняла свои свойства не слышал. Этим чумак занимается.

игорь белецкий
да я бы не против, но для такого уровня изделий нужны серьёзные материальные возможности, у меня миллионеров в семье нет. Стирлинги такого масштаба не делаются на коленке.

игорь белецкий
можно поднимать практически на любую высоту, главное не забывать погружать поглубже. У меня в конце видео вода поднимается на 2, 5 метра при погружении на 50 см.

Елена синицына
+alex tango да, так кстати, скважины бурят. Только в данном случае поднимается вода в воздухе, а при бурении — песок в воде, песок остаётся наверху, а воду возвращают обратно в скважину, обсадная труба при этом погружается вглубь грунта.

что это такое и как сделать

Часто на дачном участке или в загородном доме вместо полноценного колодца используется скважина в качестве источника индивидуального водоснабжения. И если диаметр обсадной трубы слишком мал для погружения в него насоса, то для подъема воды на поверхность можно использовать скважинный эрлифт.

Подобное устройство представляет собой конструкцию, которая позволяет поднимать воду из скважины на поверхность под воздействием сжатого воздуха. Сам же воздух перемещается в забой скважины по тонкой трубе под большим давлением.

Важно: самым простым примером скважинного эрлифта является водозаборная колонка на воду.

Ниже прилагается видео, в котором подробно рассказывается о принципе работы эрлифта.

Содержание

• Как работает эрлифт?
• Принцип конструкции

Как работает эрлифт?

Основной движущей силой такого воздушного подъемника является компрессор, который монтируется в кессоне снаружи обсадной трубы. Сама труба, по которой воздух направляется на дно скважины, монтируется внутри обсадной колонны. Принцип действия конструкции эрлифта следующий:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

В тонкую бесшовную трубу от компрессора подаётся воздух под высоким давлением;

• В забое скважины воздух, смешиваясь с водой, преобразуется в раствор воды и кислорода в виде активных пузырьков;
• Согласно законам физики более легкая по весу и плотности эмульсия из кислорода и жидкости поднимается наверх (её просто вытесняет более плотные молекулы воды).
• При этом стоит учесть, что скорость, а соответственно и объем поднимаемой на поверхность воды напрямую зависят от давления, с которым воздух поступает в скважину.

Отметим, что использование эрлифта для скважины хоть и удобно, все же несет в себе некоторые отрицательные стороны, а именно:

• Постоянное использование энергетических ресурсов для приведения в действие компрессора, что не всегда выгодно финансово для бюджета семьи;
• При этом постоянное воздействие высокого давления может негативно сказаться на целостности стенок обсадной колонны;
• К тому же вместе с воздухом помимо воды на поверхность может подниматься ил, песок и другие включения.

Важно: для монтажа эрлифта своими руками или с помощью профессионалов необходимо использовать только бесшовную стальную трубу, поскольку пластик или гибкий шланг могут разорваться под воздействием высокого давления в трубе.

Принцип конструкции

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

Важно знать: при устройстве эрлифта стоит учитывать диаметр трубки, по которой будет подниматься вода. Чем он будет больше, тем большее количество жидкости вы сможете поднять на поверхность. Но и тем большее количество воздуха и электроэнергии придётся затратить на её подъем.

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

Для устройства эрлифта своими руками вам понадобятся:

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

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

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

Важно: особенностью работы такого воздушного насоса, который можно сделать своими руками, является порционный подъем воды на поверхность. Явным преимуществом такой системы является автоматическое окисление примесей марганца и железа в воде. Таким образом, происходит не только перекачивание жидкости, но и её обезжелезивание.

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

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

Помогите нам стать лучше, оцените подачу материала и труд автора

Загрузка. ..

Самодельный эрлифтный насос: качайте воду сжатым воздухом

Клиффорд Э. Джонс . Нет причин платить большие деньги за водяной насос, если этот самодельный эрлифтный насос сделает все, что вам нужно. Стоимость очень низкая. Список материалов рассчитан на 100-футовую скважину; отрегулируйте это в соответствии с глубиной скважины.

Список материалов для конструкции эрлифтного насоса своими руками:

• 1/8-дюймовая прочная нейлоновая леска, 110 футов ) труба
• 1 коробка со 100 винтами из нержавеющей стали длиной 3/8 дюйма
• 1 крышка лунки (собранная или купленная)
• 1 зажим из нержавеющей стали для скрепления нижних труб
• 1 зажим из нержавеющей стали для крепления трубы 1-1/4 дюйма в верхней части крышки колодца
• 2 колена 1-1/4” под углом 90°
• 2 колена ½” под углом 90°
• 1 рулон клейкой ленты

Материал экрана:

• 1-1/4” и Соединители ½”
• Шовный герметик из ПВХ (возьмите новую банку, он будет держаться лучше)
• 1 воздушный компрессор (полезен во многих случаях)
• 1 соединитель от вашего компрессора к ПВХ ½”

Самостоятельная конструкция эрлифтного насоса с использованием пластиковой трубы и воздушного компрессора

Для начала вам необходимо снять крышку колодца. Если он поврежден, соберите или купите новый. Держите колодец в чистоте. Проделайте четыре отверстия в крышке колодца. (Рисунок 1.) Два отверстия для вентиляционных отверстий, одно для выпускной трубы 1 ¼ дюйма и одно для воздушной трубы ½. Экранируйте вентиляционные отверстия.

Затем привяжите груз в виде большой гайки к одному концу нейлоновой лески диаметром 1/8” и опустите его в колодец, чтобы измерить глубину до воды, стоящей в колодце. Отметьте точку на линии. Я использовал проволочные стяжки из продуктового магазина. Продолжайте сбрасывать леску, чтобы измерить глубину колодца, и наденьте на нее проволочную стяжку в качестве маркера. Теперь снимите нейлоновую леску и проложите ее прямо из колодца, чтобы измерить длину труб.

Нагнетательная труба имеет диаметр 1 1/4 дюйма, воздушная труба имеет диаметр 1/2 дюйма. Используйте клей и два небольших винта из нержавеющей стали для каждого соединения. Сделайте трубу 1-1/4 дюйма такой же длины, как и глубина колодца. Вставьте самый дальний от колодца конец в отверстие, которое вы сделали в крышке колодца, и пусть он выступает за крышку колодца настолько, чтобы доставать до верхней части бочки. (См. иллюстрацию 2).

Сжатый воздух нагнетается в колодец через трубу 1/2″, выталкивая воду вверх по трубе 1-1/4″ и из земли непрерывным потоком.

Теперь поместите зажим 1-1/4” на верхнюю часть крышки лунки. Это в конечном итоге предотвратит падение насоса в колодец, поэтому сделайте его плотным и убедитесь, что он не соскользнет в отверстие в крышке колодца. Затем сделайте линию ½”. Начиная снизу, наденьте два 90-градусных колена и отрезок трубы длиной 30 дюймов, вставьте его вверх в трубу 1-1-4 дюйма и зажмите обе трубы вместе (рис. 3).

Склейте две трубы вместе через каждые 10 футов. Продолжайте строить линию ½ дюйма до верха, через крышку колодца плюс 4 дюйма. Наденьте хомут из нержавеющей стали на трубу диаметром ½ дюйма поверх крышки колодца, а затем подключите разъем для подключения к компрессору.

Теперь пришло время положить все это на место. Привяжите мешок или мешок для корма к крышке колодца, чтобы он оставался чистым, пока вы таскаете его по двору. Получите некоторую помощь.

Проложите трубы в колодце. Они не тяжелые, просто неудобные. Это помогает, если у вас есть что-то, над чем можно выгнуть трубы, например, большой кузов грузовика. Выгните трубы высоко, чтобы не сломать их, и опустите вниз, наконец, положив все на верхнюю часть колодца и удерживая все это с помощью крышки колодца, которую вы прикрепили ранее.

Теперь соедините два колена на трубе 1-1/4 дюйма, прикрепив кусок трубы к стволу, а короткий кусок так, чтобы он указывал вниз в ствол. Не втыкайте конец выпускной трубы в ствол. Воздух должен уйти.

Теперь подключите компрессор, и вы готовы к воде благодаря конструкции эрлифтного насоса.

Здесь воздух нагнетается по маленькой трубе и выпускается в большую трубу, образуя пузырьки, которые поднимаются и захватывают воду и поднимают ее наверх.

У вас может не быть большого колодца, и вы можете обойтись выпускной трубой ¾” и воздухопроводом 1/4”. Только не загораживайте дно большой трубы маленькой. Оставьте место для входа воды.

Эта статья была бы неполной без информации о воздушном компрессоре. Основное усилие состоит в том, чтобы пропустить немного воздуха по тонкой линии, которая заблокирована только водой. Подойдет любой компрессор, способный накачать автомобильную шину. Объем воздуха важнее, чем большое давление. Я с большим успехом использовал насос автомобильного кондиционера, но он качал масло, а это нехорошо. Приобретите себе хороший воздушный компрессор.

Эта конструкция эрлифтного насоса может показаться насосом для бедняков, но у него есть некоторые преимущества перед другими насосами. Он не замерзнет; вы можете сделать это самостоятельно; любое обслуживание производится на компрессоре, а не в скважине; и если вы просто живете за пределами энергетической компании, вы все равно можете иметь воду и не стоить вам руки и ноги.

Для получения дополнительной информации об использовании воды в вашем приусадебном хозяйстве ознакомьтесь с советами от Countryside о 10 способах экономии воды, повторного использования воды в домашних условиях   и как фильтровать колодезную воду .

Первоначально опубликовано в 2000 году и регулярно проверяется на точность.

Эрлифтные насосы – работают ли они?

В данной статье рассматривается практическое использование эрлифтов в аквакультуре и садовых прудах.

Небольшое понимание того, как это работает, облегчит применение и сделает его более эффективным. Сначала мы рассмотрим историю и теоретические основы, а затем практическое применение.

В 1786 году баварец Карл Эмануэль Лешер сообщил о своем наблюдении, что шахтная вода поднимается с нагнетаемым воздухом, после чего были проведены дальнейшие исследования этого явления. В следующем году он опубликовал статью «Aerostatic Kunstgezeug» (1787 г. ), описывающую практичный эрлифтный насос для горнодобывающей промышленности.

Карл Лешер (1750-1813) экспериментировал, вдувая воздух из трубки диаметром 6 мм в погруженную в воду трубу длиной 283 мм и диаметром 120 мм. Он изучал эффект подъема воды в трубе и разработал эрлифтный насос для откачки воды из колодцев.

Лешер был многогранным человеком. После учебы в Горной академии во Фрайбурге он работал ассистентом геолога Авраама Вернера, освобождая известного врача от его утомительных административных обязанностей. Позже он получил квалификацию моделиста, проектировавшего мосты и устройства для добычи угля. Он взял на себя управление аптекой «Zum Schwarzen Elephants» («Черный слон») своего покойного тестя. Среди его изобретений — пожарная машина с быстрой разгрузкой, машина-губка для откачки воды из шахты, новаторский мост. конструкции, эрлифтный насос и «гигантский насос», широко используемые в нефтяных скважинах и по сей день.

Он был плодовитым писателем и освещал широкий круг вопросов, от инженерных до горных работ; переходы кристаллизации в окаменелостях, структуру кристаллов и их образование, а также усовершенствования процесса цианирования для извлечения золота и серебра из руды.

Он писал о «математике для земляка» и даже отваживался на политические вопросы. Характерной чертой его технических описаний было использование, казалось бы, бесконечных, сложных для понимания сложных предложений. ^{[1] , [2]}

На сегодняшний день насосный эффект эрлифтов широко используется в аквакультуре для перекачки, циркуляции и аэрации воды в замкнутых, оборотных системах и прудах. Он находит множество применений в таких разнообразных областях, как очистка промышленных сточных вод, горнодобывающая промышленность, дноуглубительные работы, подводная археология, спасательные работы и сбор научных образцов. Более экзотическим применением может быть, возможно, добыча алмазоносного гравия на поверхность вдоль западного побережья Африки, как показано на рисунке 1.

Ближе к дому видно, как уровень воды как бы поднимается над воздушным камнем ^[3] или аэрируемым куполом в пруду. Фактически это работающий эрлифт без стояка. ^[4] Эрлифты могут быть очень эффективными для перемещения воды, и в зависимости от сантехники, дополнительных функций и конструкции пруда для циркуляции, аэрации и фильтр для пруда ^[5] .

 

Рис. 1. Добыча полезных ископаемых с помощью эрлифта

 

Почему воздушные перевозки работают?

Даются различные объяснения такого эффекта, как «пузырьки воздуха действуют как пневматические поршни, выталкивающие или втягивающие () воду» или «вязкое сопротивление» пузырьков, когда они поднимаются и расширяются по погруженной в воду трубе. Эти объяснения излишние и с простой концептуальной точки зрения, потому что они не предлагают много теоретической основы. Однако из области статики жидкости легко вывести основную формулировку, описывающую это явление. (позже мы вернемся к аналогии с «пневматическими поршнями».)

 

  Рис. 2. Демонстрация принципа эрлифта .

 На рис. 2 показано, что происходит, когда воздух вводится в нижнюю часть погружной трубы. Вода в трубке будет подниматься за счет «подъемной силы» или «напора», что зависит от глубины погружения, диаметра трубки и количества вводимого воздуха.

Из статики жидкости можно написать:      ч _м г _м = ч _с г _л                         (1.1)

Где            ч _м = высота воздушно-жидкостной

смеси в трубе

                      g _m = удельный вес смеси жидкость-воздух в трубке[6]

                       h _s = высота погруженной в воду трубки , откуда поступает воздух

                    г _л = удельный вес жидкости вне трубки

(Очень помогает то, что удельный вес является безразмерной величиной.)

 

Поскольку удельный вес водовоздушной смеси меньше удельного веса воды, вода будет подниматься в трубке до тех пор, пока не будет выполнено уравнение 1. 1. Это демонстрирует принцип. Только разница в плотности вызывает подъемную силу, подобно тому, как масло всплывает на поверхность воды.

В этом математическом утверждении 1.1 также «спрятан» тот факт, что единственная энергия, необходимая для создания разницы высот, какой бы малой она ни была, — это преодоление давления на образование этих пузырьков при давлении воды на выбранной глубине. Если у вас есть разница в высоте, у вас есть потенциальная энергия, и гравитация может быть использована для выполнения работы.

 

Рисунок 3 – Принципы эрлифта

 Поэтому, если мы позволим воде «переливаться» или «вытекать» из трубы, как показано на рисунке 3, создается восходящий поток. Когда у вас есть поток, у вас есть инерция, и какой бы малой она ни была, небольшая дополнительная инерция со временем может вскоре привести в движение большой водоем. Вот почему это работает и почему у нас есть помповое действие.

 Из стандартной обработки уравнения 1. 1 был выведен минимальный расход воздуха, необходимый для начала откачки[7]

 

Из этого мы можем сделать вывод о минимальных требованиях к воздушному насосу для начала работы при определенном напоре с точки зрения расхода и давления. Таким образом, мы можем установить основные факторы, способствующие течению воды.

 Также видно, что если h _S , глубина погружения равна максимальной высоте смеси h _m , особым условием является случай, когда M _S равно 1 и поток Q _am невозможен. Именно то, что мы интуитивно ожидаем. Кроме того, это разница в весе двух жидкостей, управляющих процессом.

 Теперь, когда насос перекачивает, предыдущая статическая схема заменяется динамической моделью, и на движущуюся жидкость воздействуют всевозможные дополнительные факторы. Предсказуемость прекращается. Скорость потока влияет на трение в трубе, на которое влияют диаметр трубы, материал, из которого она изготовлена, отделка внутренней поверхности (рабочих поверхностей) насоса, вязкость жидкости, температура и другие физические свойства жидкости. жидкость.

 

Наконец, что важно, размер пузырьков, количество пузырьков, скорость образования пузырьков, скорость образования пузырьков по отношению к потоку, динамика пузырьков и динамика потока — все это факторы, превращающие почти линейную зависимость между скоростью насоса и расходом воздуха в полиномиальную кривую.

 

Рисунок 4 – Скорость подъема в зависимости от размера пузырьков в стояке.

Легко заставить эрлифт работать, трудно предсказать оптимальные условия для различных конструкций, которые мы разрабатываем. Получить самый энергоэффективный насос с самым высоким подъемом и самым большим расходом не так-то просто. Эти факторы работают друг против друга, и мы должны соответствующим образом определять наши потребности и проектировать.

Продолжение следует через день…

Серваас де Кок
23 августа 2015 г.

(Для тех, кто хочет поэкспериментировать, выберите воздушный насос, работающий на наиболее эффективной и безопасной части рабочей кривой, чтобы преодолеть прогнозируемое давление воды. Спросите, если вам нужен совет.

Дополнительная информация

---

 

[1]              Фишер, Вальтер, «Лёшер, Карл Имануэль» в: New German Biography (1987) 15, С. 64 ф [электронная версия]; Проверено 15 августа 2015 г. URL: http://www.deutsche-biographie.de/ppn117156299.html 

.

[2]              Википедия. Карл Эмануэль Лешер. [онлайн-версия]; Проверено 15 августа 2015 г. URL https://de.wikipedia.org/wiki/Carl_Emanuel_Löscher

[3]              Хотя обычно слово «воздушный диффузор» предпочтительнее слова «воздушный камень». Технически это звучит более правильно.

[4]               Мы используем воздушный диффузор для подачи воздуха в пруд для аэробной активности, но ошибочно думаем, что вся аэрация является результатом контакта пузырька воздуха с водой. В зависимости от конструкции пруда, размещения диффузора и количества нагнетаемого воздуха большая часть аэрации происходит за счет течения, создаваемого эффектом эрлифта, заменяющего богатую кислородом поверхностную воду на бедную кислородом воду внизу.