Эрлифт что это такое

Что такое эрлифт, его принцип действия и применение

Эрлифт является насосом особого типа. Его начали использовать несколько веков назад. Он, скорее, принадлежит к промышленным устройствам, поэтому при попытках его самостоятельного создания получается просто насос.

Преимущества и недостатки эрлифта

Эрлифтом, или аэролифтом, называют специальный струйный насос для септика. Его можно сделать самостоятельно, предварительно подготовив две трубки и воздушный компрессор. Колбы помещают в скважины вместе с насосом, чтобы жидкость смешалась с пузырьками воздуха или газа.

Насос Эрлифт стоит относительно недорого

Жидкость, которая смешивается с кислородом, начинает свое движение вверх, так как обладает меньшей плотностью, чем воздушная смесь.

Если жидкость наполнена взвесями, она очищается. Индивидуальные особенности струйного насоса позволяют эффективно подавать жидкость или нефть из скважины. Основное предназначение эрлифта заключается в промывке и откачке воды, содержащей песок. Если скважина отличается малыми размерами, эрлифт позволяет получить много жидкости.

Преимущества аэролифта:

Устройство имеет и недостатки. К ним можно отнести небольшой КПД, если сравнивать с простым насосом. Для погружения форсунки эрлифта необходимо переуглублять скважину. Чтобы сделать эрлифт своими руками, предварительно нужно изучить схему его устройства.

Особенности изготовления своими руками

Эрлифт состоит из гидравлических элементов. Одним их основных частей является всасывающее устройство. Благодаря ему возможна равномерная и дозированная подача жидкости из скважины. Смешивание жидкости и сжатого воздуха происходит благодаря наличию смесителя. Он же способствует очищению жидкости от взвесей.

Перемещение двухфазной или трехфазной гидросмеси от смесителя к воздухоотделителю происходит посредством подмывающей трубы.

Подача сжатого воздуха от компрессора к смесителю происходит благодаря воздухоподающему трубопроводу. При расчете эрлифта для откачки жидкости и взвесей следует учитывать среднюю скорость и плотность потока, соотношение объема труб, которые заполнены воздухом и жидкостью, а также фазовую скорость и структуру потока жидкости или газа. Правильная работа аэролифта зависит от правильного расчета геометрического погружения.

Аэролифт состоит из:

Начало работ по изготовлению предполагает вставку тонкого шланга в трубку, отличающуюся крючкообразной формой. Шланг закрепляют хомутом. Установка верхнего конца трубы из металла предполагает его крепление к гибкому шлангу с более широким диаметром. Верхний конец шланга следует подключить к компрессору и надежно закрепить хомутами.

Принцип работы устройства

Аэролифт является техническим устройством, который при помощи сжатого воздуха откачивает жидкости, находящиеся в скважинах. Устройство отличает высокая универсальность. При помощи аэролифта удаляют первичные и вторичные влажные осадки, обеспечивают циркуляцию активного ила, перекачивают сточные воды и другие жидкие среды.

Благодаря оптимальным техническим характеристикам устройство может равномерно и дозировано подавать рабочую среду в водопровод.

Благодаря работе эрлифта сжатый воздух и рабочая среда смешиваются. Гидросмесь проходит процедуру разделения на воздух и пульпу. Подача сжатого воздуха к смесителю происходит через компрессор к трубопроводу.

Перед началом эксплуатации насоса Эрлифт рекомендуется изучить его принцип работы

Принцип работы устройства:

Аэролифтами оснащают очистные сооружения. Их также используют для откачивания нефти, находящейся в подземных источниках. Устройство способствует подъему воды из скважин, находящихся на различной глубине. Аэролифт также используют, чтобы очистить септики.

Виды прокачки скважины

Cкважина – распространенный способ организации системы водоснабжения, отличающейся автономностью. Прокачка скважины – важная технологическая операция. Соблюдая технологические нюансы, можно осуществить работы самостоятельно.

Чтобы получить максимально чистую воду, прокачку скважины нужно выполнять после того, как будет выполнено бурение.

Прокачка нужна для того, чтобы избавиться от шлама и раствора глины. Если снижается приток воды, и появляются первые признаки ухудшения качества воды, необходимо очистить источник водозабора.

Насос Эрлифт может отличаться по размеру и цвету

Существует несколько видов прокачки:

Одним из самых распространенных способов прокачки является эрлифтный. С помощью аэролифта очищение можно выполнить быстро и качественно. Метод предполагает помещение тубы с трубкой в скважину, после чего включают компрессор. Вода при этом должна подаваться непрерывно.

Эрлифт – это своего рода насос, который используют для очищения жидкостей в скважине. Очень часто его используют для очистных сооружений и автономных систем водоснабжения. Установка эрлифта может быть выполнена самостоятельно после того, как будет изучена схема его работы и комплектация. Это техническое устройство для своей работы использует сжатый воздух, который приводит в движение воду. Эрлифт способствует равномерной и дозированной подаче воды в водопровод.

Источник

Эрлифт: описание, принцип действия и изготовление.

Для подъема и перемещения жидкостей применяются пневматические подъемники, в которых используется сжатый воздух или технический газ.

В промышленности применяется воздушный (газовый) подъемник для жидкостей, известный под названием эрлифт или газлифт.

Подъемники этого типа применяют, например, для подачи нефти из буровых скважин.

В этой статье будет описан принцип работы, устройство и расчет эрлифта, а так же показана его работа.

Содержание статьи

Принцип работы эрлифта

Принцип работы эрлифта состоит в следующем

Расположим между уровнями А-В вертикальную трубу 1, имеющую на нижнем конце отверстия 2 и снабженную воздушной камерой 3, которая имеет плотное дно с патрубком для присоединения воздушной трубы 5. Верхнее основание камеры снабжено большим количеством мелких отверстий, через которые воздух, подаваемый по трубе, просеивается, образуя в трубе 1 пузырчатую смесь с жидкостью.

По условию равновесия жидкости в сообщающихся сосудах наружный столб жидкости с высотой, равной глубине погружения Нп, стремиться уравновеситься с более легким столбом смеси в трубе 1. При этом глубина погружения может быть подобрана такой, что она не только уравновесит, но и несколько несколько превысит необходимую высоту столба смеси Нп+Н.

Таким образом, при непрерывной подаче воздуха в камеру будет происходить подача смеси по трубе 1 на уровень В. Через верхний открытый конец этой трубы смесь будет выливаться, а заключенный в ней воздух выделяться в атмосферу.

Вода будет непрерывно подсасываться через отверстия 2 в стенке нижнего конца трубы.

Если для перемещения жидкости используется воздух, то подъемник такого типа называется эрлифт, а если используется какой-нибудь технический газ – то газлифт.

тогда высота подачи жидкости эрлифтом будет:

Следовательно высота подачи эрлифтом жидкости заданного удельного веса пропорциональна глубине погружения и зависит от концентрации воздуха в смеси.

Если рассматривать это уравнение графически при Нп = const, то приближение ρсм к нулю вызывает стремление подачи к бесконечности.

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

При работе эрлифта энергия затрачивается не только на перемещение жидкости с нижнего уровня на верхний, но также и на преодоление сопротивлений при движении и сообщение жидкости кинетической энергии.

Если при этом смесь из верхнего конца трубы выливается, то в трубе происходит непрерывное движение со скоростью, тем большей, чем меньше ρсм.

Глубину погружения принято выражать в процентах полной высоты трубы эрлифта

Отсюда абсолютная глубина погружения будет

Глубину погружения, необходимую для подачи жидкости на заданную высоту Н, можно рассчитать на основании теоретических соображений, которые корректируются практическими опытами.

Работа и расчет эрлифта

Если эрлифт подает жидкость с плотностью ρ (кг/м3) на высоту Н (м) в количестве Q (м3/с), то полезная мощность, развиваемая им равна Дж/с:

Коэффициент полезного действия эрлифта зависит от погружения и в среднем равен 0,5.

Работу эрлифта можно представить в виде диаграммы V-Q. При нагнетании в камеры эрлифта малых количеств воздуха подачи нет вследствие низкого значения ρсм.

Дальнейшее увеличение V приводит к понижению подачи эрлифта. Это объясняется повышением гидравлического сопротивления трубы эрлифта и увеличением содержания воздуха в смеси.

Коэффициент полезного действия эрлифта η в процессе изменения V изменяется и достигает максимального значения ранее, чем достигается наивысшее значение Q.

Устройство эрлифта.

Устройство эрлифта очень простое, а детали их доступны для изготовления даже в небольших механических мастерских.

Наиболее часто встречаются эрлифты с подводом воздуха по центральной трубе.

В нижний конец подъемной трубы 1 на трубе 2, ведущей от компрессора, подвешена воздухораспределительная труба 3. Последняя снабжена отверстиями диаметром 3-6 мм равномерного выбрасывания пузырьков воздуха в жидкость и образования смеси.

Лопасти 4 служат для центрирования трубы 3 в трубе 1. Воздухораспределительная труба 3 изготавливается из бронзы или серого чугуна.

В некоторых конструкциях труба 3 закрепляется в подъемной трубе 1, а воздушная труба 2 пропускается снаружи последней и крепится в ней металлическими скобами.

На верхнем конце подъемной трубы располагается устройство для улавливания смеси и предотвращения разбрасывания её по сторонам. Здесь же происходит выделение воздуха из смеси.

Отбойный конус 3 жестко закрепляется на верхнем конце трубы 1 при помощи тяг 4 из полосового металла. Воздушная труба 2 подвешивается к конусу 3 на фланце 5. Смесь жидкости и воздуха, выбрасываемая из подъемной трубы, отклоняется конусом 3 и сбрасывается на верхний уровень.

При больших диаметрах подъемных труб и значительных высотах подачи эрлифта крепление отбойного конуса должно быть очень прочным, так как удары смеси при изменениях направления её движения достигают большой силы.

Детали эрлифта, соприкасающиеся со смесью, желательно изготовлять из материалов, хорошо противостоящих коррозии, или в крайнем случае покрывать слоем защитной краски или лака.

Эрлифт для скважины

Работы эрлифта(теория)

В обсадную трубу 1 опущена водоподъемная труба 2. Воздух из компрессора К по воздухопроводной трубке (изображена пунктиром) поступает в самую нижнюю часть водоподъемной трубы.

Здесь пройдя через рассеивающий фильтр, воздух смешивается с водой, образуя в водоподъемной трубе водовоздушную смесь. Удельный вес этой смеси меньше, чем удельный вес воды в кольцевом цилиндрическом пространстве между стенками обсадной и подъемной труб.

По закону сообщающихся сосудов между столбами тяжелой жидкости в обсадной трубе и легкой смеси в подъемной трубе стремиться установиться равновесие.

Глубина погружения подъемной трубы под уровень жидкости может быть выбрана такой, чтобы высота столба смеси в подъемной трубе будет достигать верхнего конца этой трубы или даже несколько превышать его.

Столб тяжелой, чистой воды в обсадной трубе будет выдавливать вверх столб смеси по подъемной трубе. При ударе об отбойный конус 4 смесь выделяет воздух, а вода, освобожденная от воздуха, собирается в резервуаре 3.

Эрлифт для скважины своими руками

При внимательном изучении теории Вы убедитесь, что изготовить эрлифт для скважины возможно своими руками. Но перед тем как приступить к изготовлению воспользуйтесь справочными данными приведенными в этой статье.

Давайте рассмотрим изготовление эрлифта для скважины на конкретном примере – для скважины глубиной 25 метров. Для этого потребуется:

1. Вам необходима труба длиной не менее 25 метров, диаметр такой трубы согласно таблице выше в нашем примере составляет 100 мм.

2. Опускаем эту трубу на требуемую глубину, при этом ее верхняя часть трубы остается над поверхностью земли.

5. Делается второе отверстие, в которое вкручивают трубу( длиной около 1 метра). Через эту трубу на глубину 25 метров в скважину опускают шланг, по которому будет подаваться сжатый воздух. Диаметр внутреннего отверстия шланга, опускаемого в скважину, должен составлять примерно 12 мм.

6. Свободный конец воздушного шланга подсоединяют к выходному штуцеру компрессора.

Преимущества и недостатки

Исключительная простота и надежность действия эрлифта обуславливают его широкое применение.

Эрлифты применяются для подъема воды из буровых скважин любых диаметров и глубин. В этом случае эрлифт является самым простым и надежным типом водоподъемника. Однако по экономичности эрлифт уступает штанговым поршневым и глубинным центробежным насосам.

При централизованном водоснабжении промышленных предприятий буровые скважины с эрлифтами применяются в качестве резервного источника снабжения водой. Невысокая экономичность эксплуатации эрлифта здесь не имеет существенного значения.

В некоторых случаях водоснабжение промышленных предприятий и населенных мест из буровых скважин является по местным условиям единственно возможным. В таких случаях эрлифты применяют наряду с насосами как основное устройство для водоподъема.

Особое значение имеет эрлифт для подъема воды из буровых скважин малого диаметра, где невозможно употребление поршневых и центробежных насосов. Применение эрлифтов целесообразно в случае подачи агрессивных жидкостей на небольшую высоту. Такие случаи встречаются в химической и пищевой отраслях промышленности.

Эрлифт можно применять для подъема загрязненных жидкостей с песком, золой и торфом.

Недостатки эрлифта:
низкий КПД и вследствие этого невысокая экономичность,
большая глубина погружения,
невозможность подачи жидкости в горизонтальном и слабонаклонном трубопроводах.
загрязнение подаваемой эрлифтом жидкости компрессорным маслом
существенное повышение содержания кислорода в подаваемой жидкости.

Эрлифта это самые простые варианты насосов вытеснения. Изготовление и монтаж эрлифта своими руками под силу любому, даже начинающему мастеру.

В настоящее время конструкции на основе принципа эрлифта находят все большее применение даже в бытовой сфере.

Их используют для оснащения аквапонных систем. В этих случаях данное устройство работает одновременно и как насос, и как аэратор воды, насыщающий ее кислородом из окружающего воздуха.

Источник

Эрлифт: специфика и применение технического устройства

Эрлифт (или аэролифт) — техническое устройство, с помощью которого, используя лишь поток сжатого воздуха, можно откачивать жидкие среды из скважин.

Немного истории

Простейшие аппараты данного типа, прототипы современных эрлифтов, использовались еще в XVIII столетии. Однако широкое применение в промышленных масштабах они получили только в конце XX века. Важная роль с разработке данного оборудования принадлежит советскому инженеру Г. Шухову, который модернизировал эти воздушные подъемники.

Сегодня эрлифты востребованы в самых разных производственных отраслях, равно как и в бытовых условиях.

Устройство эрлифта

Конструктивно аэролифт состоит из следующих элементов:

1. Всасывающая часть. Равномерно и дозированно подает газ в трубопровод.

2. Смеситель. Осуществляет соединение сжатого воздуха с рабочей средой.

3. Труба. Транспортирует рабочую смесь к устройству, где из нее будет отделяться воздух.

4. Воздухоотделитель. Здесь гидросмесь распадается на составляющие элементы.

5. Трубопровод. Подает сжатый воздух к смесителю от компрессора.

Принцип действия аэролифта довольно прост. В емкость с жидкостью (или, например, в скважину) помещается труба на определенную глубину. Внизу к магистрали присоединяется еще одна труба, которая будет перекачивать сжатый воздух (его обеспечивает компрессор). При поступлении воздушного потока формируется рабочая смесь, состоящая их жидкости и газовых пузырьков. В ходе поднятия в верхней зоне установки она разделяется на компоненты.

По сути, такое приспособление является самым простым насосом. Аэролифт в зависимости от модификации способен откачивать обычную воду, жидкие среды со взвесями, а также агрессивного характера.

Устройство способно поднимать жидкую среду по-разному:

Согласно модификации и принципу действия, эрлифты бывают нагнетательного и всасывающего типа. В первых подающая труба погружается под уровень жидкой среды, а сжатый воздух поступает от компрессора. Во втором варианте подающая труба аналогично опускается под жидкость, но вода здесь уже всасывается сверху. Поэтому для работы такой установки требуется вакуум-насос.

Плюсы и минусы оборудования

Эрлифт как техническое приспособление имеет массу преимуществ:

Вместе с тем оборудование имеет некоторые недостатки:

Специфика эксплуатации оборудования

Особые требования выдвигаются к аэрлифтам, работающим в септиках. Здесь данные установки должны транспортировать сточные воды из приемной камеры в отсек аэротенка не просто качественно, но также быстро. В этом случае можно избежать брожения, возникновения неприятного запаха.

Нормальная работа септика во многом обусловлена надежностью воздушного подъемника. Поломки этого несложного устройства происходят редко, однако оборудование может выйти из строя из-за неправильного использования, например, вследствие сбоя в работе механического фильтра. Его, как и приемную камеру, нужно своевременно очищать от осадков. Также может нарушаться процесс аэрации (воздух нагнетается слабо либо совсем не поступает в отсеки), а могут повреждаться трубки. Все эти неполадки вполне поддаются устранению.

Источник

Насос Эрлифт: характеристики, принцип работы, особенности

Насос особого типа — эрлифт (Airlift) для септика известен человечеству уже более 200 лет. Впервые идея этого оборудования зародилась в конце XVIII в., позже, во второй половине XIX в. началось более активное его освоение, которое подразумевало разрозненные попытки использования его в различных отраслях промышленностях, и лишь с 90-х годов XX в. началось обширное применение эрлифтов.

Теперь его возможно создать даже своими руками, если знать принцип технологии, а также ее действия, хотя эта возможность и носит, скорее теоретический характер. При попытке создать собственный эрлифт получается построить скорее простой насос, но никак не промышленное устройство для качественного подъема жидкости с весями на поверхности.

1 Плюсы и минусы технологии

Эрлифт — насос для септика, представляет собой особый струйный насос, который можно сделать своими руками из двух трубок и воздушного компрессора. Поместив все колбы вместе с насосом в скважины, получится смесь жидкости и пузырьков воздуха (или газа), при этом жидкость, прошедшая освоение кислорода, начинает двигаться вверх по трубке из-за ее меньшей плотности, нежели воздушной смеси. Одновременно осуществляется промывка жидкости, если в ней содержатся взвеси.

Благодаря индивидуальным особенностям, струйный насос для септика создают своими руками для эффективной подачи жидкости или нефти из скважин. Основное предназначение, которое выполняет насос для септика типа эрлифт – это промывка и откачка воды с песком, а также при необходимости получить большое количество жидкости при малых размерах скважин. Часто подобные насосы используются для очистных сооружений.

Струйный эрлифт, насос для септика обладает следующими достоинствами:

При видимых достоинствах, струйный эрлифт для очистных, а также промышленных предприятий также обладает и недостатками:

Несмотря на незначительные недостатки, струйный эрлифт для очистных и промышленных сооружений обладает гораздо большим количеством достоинств, из-за чего не теряет своей актуальности на различных производствах и даже в нефтедобывающей промышленности. При этом сейчас происходит еще освоение возможностей представленного оборудования, и оно претерпевает совершенствования.

2 Из чего состоит эрлифт?

Схема эрлифт подразумевает следующие основные гидравлические элементы:

Конструкция насоса Эрлифт

Расчет эрлифта для откачки жидкостей и взвесей описывает освоение и движение смеси воздуха и жидкости в поднимающей трубе и подразумевает использование следующих параметров:

Чтобы эрлифт правильно выполнял свои функции, потребуется рассчитать геометрическое погружение (H) смесителя, величина которого зависит от высоты подъема (h) гидросмеси, и может колебаться от нескольких метров до сотен километров, а также коэффициента погружения смесителя эрлифта под динамический уровень (k)

Итак, общепринятой формулой расчета эрлифта признана:

2.1 Какие нюансы работы с эрлифтом?

Эффективность воздушного лифта, как и качественная промывка жидкости от взвесей, зависит не столько от расхода воздуха, сколько от глубины погружения подъемной трубки, а также ее ширины (диаметра). Для каждого размера трубки существует лучшее соотношение высоты подъема и глубины погружения трубки, при котором возникает наибольший КПД, который создаст устройство.

Если использовать трубку с малым диаметром, можно подробно рассмотреть процесс подъема воды воздушными пробками. Подачу воды устройство обеспечивает прерывисто. Учтите, что чем больше трубка, тем больше воды она может поднять и тем больше воздуха потребуется для этого.
к меню ↑

3 Принцип работы

Выше описывалась схема составляющих оборудования, а также как работает эрлифт для откачки и очищения жидкостей, а также происходит освоение жидкостью кислорода. Если опустить одну трубку в воду, а по другой трубке, присоединенной к первой, вдувать воздух, то в первой трубе образуется смесь воды и пузырьков воздуха. При этом представленная смесь будет намного легче самой воды, а потому поднимется по третьей трубке, выше уровня первых двух.

Принцип работы насоса Эрлифт

Чтобы эрлифт, построенный своими руками, работал так, как изначально задумывалось конструктором, важно создать равновесие давления, действующее на площадь основания трубы как изнутри, так и снаружи.

Если срезать первую трубу на определенной высоте, то давление внутри эрлифта станет меньше, и поэтому под влиянием большего давления на дно первой трубы со стороны окружающей ее воды смесь жидкости и газа начнет двигаться вверх и выливатся через сделанный разрез. Продолжая непрерывно вдувать воздух через вторую трубку, возможно получить постоянный подъем жидкости вместе с воздухом в первой трубе.

При этом существуют два метода подъема жидкости:

Второй способ подъема жидкости используется наиболее часто на промышленных предприятиях, в то время как первый – популярен в нефтяных компаниях.
к меню ↑

Источник