Гидроэлеваторы, или водоструйные аппараты, в применении к перекачке канализационных стоков отличают такие преимущества, как простота конструкции, надёжность работы, возможность перекачки жидкости с высоким содержанием взвешенных примесей. С их помощью осадок эффективно удаляется из таких установок, как пескоуловители, или перемешивается в метантенках. Гидроэлеваторы находят применение и для других подобных работ.
Фактором, мешающим расширению области применения установок, является только относительно малая величина общего коэффициента полезного действия. Но для откачки канализационных стоков из заглублённых сооружений гидроэлеваторы в некоторых случаях могут оказаться предпочтительнее других механизмов.
Принцип действия
В основе принципа работы гидроэлеватора лежит уравнение Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии для жидкости. В соответствии с ним ускорение потока ведёт к уменьшению давления. Увеличивать скорость потока жидкости можно сужением протока.
Гидроэлеватор имеет насадку-сопло с уменьшающимся сечением. При пропускании рабочей жидкости с большой скоростью через приёмную камеру в ней создаётся вакуум. Сточные воды, находящиеся под атмосферным давлением, всасываются внутрь гидроэлеватора. Обе жидкости поступают в камеру смешения и, перемешиваясь, попадают в диффузор. Диаметр диффузора постепенно увеличивается, поэтому в нём скорость смеси понижается. Величина динамического напора падает, а давления растёт соответственно. Под действием этого давления и поднимается перекачиваемая жидкость.
Существуют разные методы расчёта гидроэлеваторов. Наибольшее согласие с практикой имеет метод Фридмана, основывающийся на опытных данных.