Иглофильтровая водопонижающая установка

 

Изобретение относится к осушению грунта при строительстве зданий и сооружеЯ2 2627 28 ММ 18 I У,/ / ний вых игл но нос игл ка игл цен маг мир цир бак цен сос эже 5 в щи ден пат сыв са ще 18 / ний, в частности к снижению уровня грунтовых газонасыщенных вод откачиванием их иглофильтровыми установками направлено на повышение эксплуатационной надежности последних. Достигается это тем, что иглофильтровая водопонижающая установка содержит всасывающий коллектор 1 с иглофильтрами 2, водооткачивающий блок с центробежным насосом 3, водосбросной магистралью, вакуумной емкостью 5, вакуумирующий блок с перекрытым крышкой 26 циркуляционным баком; расположенный в баке и соединенный с напорным патрубком центробежного насоса 17 эжекторный насос и соединяющий приемную камеру 36 эжекторного насоса с вакуумной емкостью 5 воздуховод 7 с краном 8. Водооткачивающий блок снабжен трубопроводом 14 охлаждения с краном 15, сообщающим напорный патрубок 16 центробежного насоса 3 со всасывающим патрубком центробежного насоса 17. Циркуляционный бак 18 вакуумирующего блока снабжен не доходящей до его 42 7 П (О р -4., -WBrV- 9 М5 ц7Ю, if С о о со со xJ о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 D 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4724300/33 (22) 24.07.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (») Всесоюзный комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" и Специализированный проектно-изыскательский и экспериментально-конструкторский институт Гидроспецпроект" (72) Б. С. Краковский, К. С. Боголюбов, А. С.

Кузьмина, А. В. Шабатин, А. Л, Затевахин, А.

Д, Бунтман, Л. А. Титов и Н. И. Шабалин (53) 624.152.6.002.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

%973711, кл. Е 02 019/10, 1981, Авторское свидетельство СССР

Й 815138, кл. Е 02 0 19/10, 1979. (54) ИГЛОФИЛЪТРОВАЯ ВОДОПОНИЖАЮЩАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к осушению грунта при строительстве зданий и сооруже„„5U„„1698376 А1 ний, в частности к снижению уровня грунтовых газонасыщенных вод откачиванием их иглофильтровыми установками и направлено на повышение эксплуатационной надежности последних. Достигается это тем, что иглофильтровая водопонижающая установка содержит всасывающий коллектор 1 с иглофильтрами 2, водооткачивающий блок с центробежным насосом 3, водосбросной магистралью, вакуумной емкостью 5, вакуумирующий блок с перекрытым крышкой 26 циркуляционным баком; расположенный в баке и соединенный с напорным патрубком центробежного насоса 17 эжекторный насос и соединяющий приемную камеру 36 эжекторного насоса с вакуумной емкостью

5 воздуховод 7 с краном 8. Водооткачивающий блок снабжен трубопроводом 14 охлаждения с краном 15, сообщающим напорный патрубок 16 центробежного насоса 3 со всасывающим патрубком центробежного насоса 17. Циркуляционный бак 18 вакуумирующего блока снабжен не доходящей до его, ez верха внутренней обечайкой 22, охватывающим ее цилиндрическим отбойником 23 с отверстиями 24 в днище. В верхней части циркуляционного бака 18 укреплен конусообразный отражатель 25, а на крышке 26 установлен внутри отражателя саосно внутренней обечайке 22 конусный рассекатель

27, имеющий изогнутые по винтовой линии лопасти 28. Снаружи к циркуляционному баку 18 посредством патрубков 32 и 33 присоЕдинен резервуар, имеющий соединенную со всасывающим патрубком 4 центробежного насоса 3 переливную трубку 44 и контактирующий с входным торцом трубки 44 поплавковый клапан 31, Эжекторный насос имеет закрепленный -на верхней кромке диффузора 40 зонт 41 и установленную в пределах сопла винтообразно изогнутую пластину 35 с направлением витка, совпадающим с направлением винтовой линии лопастей 28, Вакуумная емкость 5 снабжена соединенной с ней посредством верхнего

13 и нижнего 12 патрубков дополнительной емкостью 9, внутри которой расположен поплавок 11 и в верхней его части воздушный клапан 10, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к осушению грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам для снижения уровня грунтовых газонасыщенных вод путем их откачки с помощью иглофильтров, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности, На фиг. 1 показана иглофильтравая водопонижающая установка; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Установка включает всасывающий коллектор 1, присоединенные к нему легкие иглофильтры 2, водооткачивающий блок, вакуумирующий блок и сбросную линию. Водооткачивающий блок состоит из центробежного насоса 3, размещенной на ега всасывающем патрубке 4 вакуумной емкости 5 со стаканам 6, имеющим внутренний диаметр, равный диаметру входной части всасывающего патрубка, воздушного патрубка 7 с краном 8, смонтированного на крышке вакуумной емкости 5, герметичной приставки 9 с воздушным клапаном 10 в крышке и поплавком 11 внутри, сообщенной с вакуумной емкостью 5 посредством двух патрубков — нижнего переточного 12 и верхнего декомпрессионного 13, отводного патрубка 14 с краном 15, сообщенного с напорным патрубком 16 центробежного насоса 3.

Вакуумирующий блок состоит из центробежного насоса 17, кольцевого циркуляционного бака, включающего наружную обечайку 18 с патрубком 19 свободного изпива, днище 20 с присоединенным к нему опорным трубопроводом 21, снабженным со всасывающим патрубком центробежного насоса 17, внутреннюю обечайку 22 с отбойником 23, имеющим отверстия 24 в кольцевом дне, отражатель 25 потока, расположенный по периферии потолочной части бака, крышку 26 с конусным рассека5

40 телем 27 и прикрепленными к нему изогнутыми лопастями 28, приставки 29 с конусным седлом 30 в донной части, поплавковым клапаном 31 внутри и двумя патрубками— нижним переточным 32 и верхним декомпрессионным 33, эжекторного вакуумного насоса, включающего сопла 34, смонтированное на напорном патрубке центробежного электронасоса 17 и оснащенное внутри винтом 35, выполненным в виде пластины, завитой в том же направлении, что и изгиб лопастей 28 на рассекателе 27, приемную камеру 36 с входным патрубком 37 и воздушным патрубком 38, камеру 39 смешения и диффуэар 40, размещенные в пределах внутренней обечайки 22 циркуляционного бака, и конусный зонт 41, верхней кромкой прикрепленный к выходной части диффузора 40 и нижней кромкой, размещенной в пространстве между обечайкой 22 и отбойником 23, Водооткачивающий и вакуумирующий блоки соединены тремя линиями.

Воздушный патрубок 7 вакуумной емкости 5 сообщен с воздушным патрубком 38 приемной камеры 36 с помощью воздушной линии 42 и тройника 43, конусное седло 30 приставки 29 сообщено с вакуумной емкостью 5 посредством сливной линии 44, а отводной патрубок 14, размещенный на напорной стороне центробежного насоса 3, сообщен с опорным трубопроводом 21 циркуляционного бака с помощью линии 45 охлаждения.

Водооткачивающий блок сообщен с всасывающим коллектором 1 посредством соединительного рукава 46, а сбросная линия, состоящая из угольника 47, задвижки 48, обратного клапана 49 и набора рукавов 50, присоединена к напорному патрубку 16 центробежного насоса 3, Контроль за работой установки осуществляется с помощью

1698376

40 вакуумметра 51 на всасывающем патрубке

4, вакууметра 52 на приемном патрубке 37 и манометра 53, размещенного между задвижкой 48 и обратным клапаном 49.

Установка работает следующим образом.

Оба блока заполняют водой, Закрывают задвижку 48 и краны 8 и 15. Включают в работу центробежный насос 17 вакуумирующего блока, Вода, зэбираемая из циркуляционного бака насосом 17, подается под напором в сопла 34, где с помощью винта

35 приобретает вращательное движение, после чего струя воды, создав вакуум в приемной камере 36, поступает вместе с откаченными из грунта водой и воздухом в камеру 39 смешения, оттуда в диффузор 40, затем, набежав на конусный рассекатель 27 на крышке 26 и закрутившись на лопастях

28, поток поступает на отражатель 25, оттуда, вращаясь, на наружную обечайку 18. а затем в основную массу воды циркуляционного бака. Вращение воды в пределах сопла

34 расширяет струю на выходе из него и увеличивает производительность эжекторного вакуумного насоса по воздуху s 1,3 — 1,5 раза. Вращение потока нэ отражателе 25, а затем на наружной обечайке 18 продлевает время его пребывания в циркуляционном баке до поступления в основную массу воды, что способствует более интенсивному отделению воздуха, откачиваемого эМектором вместе с водой. При этом отбойник 23 предотвращает выплескивания воды наружу через край внутренней обечайки 22, а отверстия 24 в кольцевом днище обеспечивают свободное перетекание жидкости, при этом воздух, отделившийся от вращающегося по периферии потока, поступает в зазор между отбойником 23 и зонтом 41, затем в зазор между зонтом 41 и внутренней обечайкой 22, а оттуда по зазору между внутренней обечайкой и камерой 39 смешения с диффузором 40 — в атмосферу. После достижения вакуума в приемной камере 36, близкого к абсолютному (-1 кгс/cf4 )i, что

2 контролируется по вакуумметру 52, медленно приоткрывают кран 8, в результате чего через воздушную линию 42, тройник 43 и воздушный патрубок 38 воздух из вакуумной емкости 5 водооткачивающего блока, а также из соединительного рукава 46, всасывающего коллектора 1 и иглофильтров 2 откачивается эжекторным вакуумным насосом вакуумирующего блока, С ростом вакуума в водооткачивающем блоке, контролируемого по вакуумметру 51, s вакуумную емкость 5 из иглофильтров и коллектора начинают поступать вода и воздух. Уровень воды растет одновременно и в

35 вакуумной емкости 5, и в приставке 9, при этом переточный патрубок 12 обеспечивает спокойный уровень воды в приставке, а декомпрессионный патрубок 13 обеспечивает приставке 9 по отношению к вакуумной емкости 5 работу в режиме сообщающихся сосудов.

С подъемом уровня в приставке 9 всплывает поплавок 11. По достижении крайнего верхнего положения поплавок воздействует на воздушный клапан 10, приоткрывает его, и воздух из атмосферы начинает с характерным звуком поступать в приставку 9 и вакуумную емкость 5. По этому звуковому сигналу приоткрывают задвижку 48, обеспечивая равенство расходов воды, откачиваемой из грунта и сбрасываемой на сторону, при этом воздушный клапан 10 должен периодически приоткрываться поплавком 11, что позволит автоматически сбрасывать вакуум в системе и снижать до требуемого уровня водоприток из грунта, Размещенный в вакуумной емкости стакан 6 предохраняет центробежный насос 3 от прямого попадания в него откачиваемого из грунта водовоздушного потока. Указанный поток, поступив из соединительного рукава 46 в вакуумную емкость 5, сначала направляется вверх, в результате чего из него более интенсивно выделяется воздух, затем воздух откачивается через патрубок 7 эжекторным вакуумным насосом вакуумирующего блока, а вода переливается через верхние кромки стакана 6 и направляется во всасывающий патрубок 4 насоса 3, а затем по напорному патрубку 16, угольнику 47, через задвижку 48, обратный клапан 49 поступает в напорный рукав 50. Контроль давления потока в напорной линии осуществляют посредством манометра 53.

Для предотвращения перегрева воды, рециркулирующей по замкнутому контуру в вакуумирующем блоке, приоткрывают кран

15 отводного патрубка 14, и холодная вода из водооткачивающего блока по линии 45 охлаждения начинает поступать в опорный патрубок 21, зафиксированный днищем 20, из него — в пространство между обечайками циркуляционного бака, а затем через переточный патрубок 32 в приставку 29. При этом декомпрессионный патрубок 33 обеспечивает приставке 29 по отношению к циркуляционному баку работу в режиме сообщающихся сосудов, а пэтрубок 32 обес- . печивает приставке 29 спокойный уровень воды, что важно для надежного срабатывания поплавкового клапана 31.

С подъемом уровня воды в приставке 29 поплавковый клапан 31 всплывает над седлом 30, обеспечивая отвод воды по сливной линии 44 в вакуумную емкость" в количестве, равном ее поступлению в Вакуумирующий блок по линии 45 охла>кдения.

В тех случаях, когда приток воздуха из

-рунта невелик, вакуумирующий блок может работать одновременно на два водооткачивающих блока, для этого вакуумную емкость

5 второго водооткачивающего блока подсоединяют к свободному патрубку трочника

43.

Вакуумирующий блок может быть использован и В качестве BBK ôìíoé станции по обслуживанию ряда вакуумных водопонижающих скважин, оснащенных погружными электронасосами. В этом случае один из патрубков тройника 43 подсоединяют к вакуумному коллектору, объединяющему

ОголоВки скВа>кин, а Bo BTopoA патрубок тройника подают незначительную 4асть откачиваемой из грунта воды (в среднем олоко

0,2 л/с) и такое же количество воды отводят на сторону через патрубок 19 свободного излиВа, При использовании вакуумирующего блока в качестве самостоятельной насосной установки для вакуумного водопонижения соединительный рукав 46 подсоединяют к входному патрубку 37, а тройник 43, конусное седло 30 и опорный трубопровод 21, принимающий холодную Воду, заглушают ся. Патрубок 19 свободного излива, напротив, подсоединяется к сбросной линии.

Вакуумирующий блок способен осуществлять вакуумное водопони>кение с минимальными затратами электроэнергии (до

5,5 кВт) и небольшим количеством иглафильтров (20-40 шт,).

Надежность установки обеспечивается автономностью работы вакуумирующего блока, оснащенного безаварийным эжекторным вакуумным насосом, и эффективностью охлаждения рециркулирующей в этом блоке воды за счет непосредственого контакта ее с холодной водой, откаченной из грунта.

Формула изобретения

1. Иглофильтровая водопонижающая установка, включающая всасывающий коллектор с иглофильтрами, водооткачивающий блок с центробежным насосом, водосбросной магистралью, вакуумной емкостью, поплавком и взаимодействующим с последним воздушным клапаном, вакуумирующий блок с перекрытым крышкой циркуляционным баком, расположенным в баке и соединенным с напорным патрубком центробежного насоса эжекторным насосом, и соединяющий приемную камеру зжекторного насоса с вакуумной емкостью

Воздуховод с краном, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, установка снабжена трубопроводом охлаждения .с краном; сообщающим напорный патрубок центробежного насоса водооткачивающего блока со всасывающим патрубком центробежного насоса вакуумирующего блока, а циркуляционный бак вакуумирующего блока снабжен не доходящей до его верха внутренней обечайкой, охватывающим ее цилиндрическим отбойником с отверстиями в днище, закрепленным в верхней его части конусообразным отражателем, установленным на крышке внутри отражателя соосно внутренней обечайке конусным рассекателем, имеющим изогнутые по винтовой линии лопасти; и присоединенным снаружи посредством патрубков резервуаром, имеющим соединенную со всасывающим патрубком центробежного насоса водооткачивающего блока переливную трубку и контактирующий с входным торцом трубки поплавковый клапан, а эжекторный насос— закрепленным на верхней кромке его диффузора зонтом и установленной в пределах сопла винтообразно изогнутой пластиной с направлением витка, совпадающим с направлением винтовой линии лопастей рассекателя.

2, Установка пои. 1, отл и ч а ю ща яс я тем, что вакуумная емкость снабжена соединенной с ней посредством верхнего и нижнего патрубков дополнительной емкостьк>, при этом поплавок расположен внутри дополнительной емкости, а воздушный клапан в ее верхней части.

1698376

Z8 Z7 Ж юг.Г

Составитель А.Зуенко

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 4372 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101