Устройство для обработки прифильтровой зоны скважины

 

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, а именно к устройствам для обезжелезивания подземных вод в пласте. Цель - повышение эффективности при обезжелезивании подземных вод в пласте. Устройство содержит центробежный насос, водовоздушный эжектор с камерой 3 смещения, диффузором 4 и соплом 5, источник воды, скважину с оголовком 8 и камеру 9 для отделения нерастворенного воздуха из воды. Камера выполнена с установленными по ее длине и закрепленными на ее днище 14 вертикальными перегородками 15, равномерно убывающими по высоте и по ходу движения потока, и размещенными между ними дополнительными вертикальными перегородками 11,- установленными с зазором относительно днища 14м крышки. В крышке камеры 9 над выпускным патрубком 22 размещен клапан 20 для выпуска воздуха, а под днищем 14 установлен коллектор 25, сообщенный с выходным патрубком 22 и посредством сливных патрубков 24 - с полостями камеры между основными вертикальными перегородками 15. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 03 В 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ :ТВУ (21) 4787264/33 (22) 24.01.90 (46) 29.02.92.БюлМ 8 (71) Всесоюзный комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооруже-, ний и инженерной гидрогеологии " Водгео" (72) Е. Ю. Щегол ее, Б.С. Кра ко вс кий-, В.С.Алексеев и В.Т.Гребенников (53) 628.162(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

1547416,,кл. E 03 В 3/06, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИФИЛЬТРОВОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, а именно к устройствам для обезжелезивания подземных вод в пласте, Цель — повышение эффектив- . ности при обезжелезивании подземных вод

„„5U„„1716012 А1 в пласте. Устройство содержит центробежный насос, водовоздушный эжектор с камерой 3 смещения, диффузором 4 и соплом 5, источник воды, скважину с оголовком 8 и камеру 9 для отделения нерастворенного воздуха из воды. Камера выполнена с установленными по ее длине и закрепленными на ее днище 14 вертикальными перегородками 15, равномерно убывающими по высоте и по ходу движения потока, и размещенными между ними дополнительными вертикальными перегородками 11; установленными с зазором относительно днища 14и крышки. В крышке камеры 9 над выпускным патрубком 22 размещен клапан

20.для выпуска воздуха, а под днищем 14 установлен коллектор 25, сообщенный с выходным патрубком 22 и посредством сливных патрубков 24 — с полостями камеры между основными вертикальными перегородками 15. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1716012

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, а именно к устройствам для обезжелезивания подземных вод в пласте.

Цель изобретения — повышение эффективности при обезжелезивании подземных вод в пласте.

На фиг.1 изображено схематично устройство для обработки прифильтровой зоны скважины; на фиг.2 — камера для отделения нерастворенного воздуха из воды; на фиг.3 — то же, поперечное сечение.

Устройство состоит из центробежного насоса 1, водовоздушного эжектора 2 с камерой 3 смещения, диффузором 4 и соплом

5, сообщенным с напорной стороной центробежного насоса 1, источника 6 воды, сообщенного со всасывающей стороной центробежного насоса 1, скважины 7 с оголовком 8 и камеры 9 для отделения нерастворенного воздуха из воды. Камера включает ряд последовательно расположенных секций 10, отделенных друг от друга дополнительными вертикальными,. перегородками 11, установленными с зазорами 12 и 13 по отношению соответственно к днищу

14 и крышке. Каждая секция разделена вертикальной перегородкой 15 на входной 16 и сливной 17 отсеки. Для обеспечения нормального нисходящего потока деаэрируемой воды из одной секции в другую перегородки 15 выполнены разновысокими: в первой по ходу деаэрируемого потока секции расположена самая высокая перегородка, далее высота перегородок равномерно убывает и в последней секции находится самая низкая перегородка, по высоте по крайней мере вдвое превышающая зазор между ближайшей перегородкой 11 и днищем 14. Такое превышение необходимо для обеспечения восходящего потока во входном отсеке 16 этой секции, так как именно в восходящем потоке обеспечивается наилучшее отделение от воды содержащегося в ней нерастворенного (избыточного) воздуха.

Камера 9 в самой последней по ходу движения потока секции имеет на крышке воздушник 19 с клапаном 20 для выпуска воздуха и отражателем 21 брызг, а в днище

14 этой секции смонтирован выходной патрубок 22.

Приемный патрубок 23 камеры 9 размещен в днище 14 и сообщен с секцией с наибольшей высотой перегородки 15, В днище 14 в промежутках между перегородками 15 вмонтированы сливные патрубки

24, объединенные коллектором 25, оснащенным краном 26 и сообщенным с выходным патрубком 22, Приемный патрубок 23 камеры с помощью переходника 27 соединен с диффузором 4 водовоздушного эжектора 2, а выходной патрубок 22 соединен с оголовком 8 скважины 7.

5 На фиг.1 для наглядности представлено линейное расположение секций 10. На практике камера может иметь замкнутую в поперечном сечении форму, например круглую (фиг.3), квадратную, шестигранную и

10 т.п.. При этом наружные стенки входной секции с самой высокой перегородкой секции с самой низкой перегородкой сливаются в общую перегородку 28, исключающую переток водовоздушного потока 29 и 30 из

15 патрубка 23 в патрубок 22;

Количество секций 10, высота всех элементов камеры и размеры зазоров 12 и 13 в каждом конкретном случае определяется расчетом.

20 Устройство работает следующим образом.

Центробежный насос 1, забрав воду 29 из источника 6 воды, подает ее под напором к соплу 5 эжектора 2, создавая вакуум при

25 входе в камеру 3 смешения, Таким образом, в камеру смешения поступают одновременно струя воды из сопла 5 и воздух 30, засасываемый из атмосферы под воздействием вакуума, В результате осуществляется на30 сыщение воды воздухом, что необходимо для обезжелезивания подземной воды в прифильтровой зоне скважины 7. Однако в водовоздушном потоке 29 и 30, выходящем из диффузора 4 эжектора 2, присутствует не

35 только воздух, растворенный в воде, но и избыточные вредные для процесса пузырьки воздуха, которые должны быть эффективно отделены от воды до поступления ее в скважину. Именно эту задачу решает пред40 лагаемое устройство.

Из диффузора 4 водовоздушный поток

29 и 30 через переходник 27 подается в приемный патрубок 23, а из него — ao входной отсек 16 секции 10 с перегородкой 15

45 наибольшей высоты. Эта секция расположена первой по ходу потока, При подъеме потока во входном отсеке происходит частичное выделение из него воздуха 30, который через зазор 13 посту50 пает в следующую по ходу секцию, а вода, все еще содержащая в себе, но уже в меньшем объеме, воздух, переливаясь через перегородку 15, поступает в сливной отсек 16 следующей секции. Далее по секциям осу55 ществляется TQT же процесс. При этом в каждой последующей секции поток переливается через перегородку 15, более низкую, чем предыдущая. В результате к моменту поступления потока в выходной патрубок

22, вода, изливающаяся в оголовок в сква1716012 жины 7, содержит лишь растворенный в ней воздух, а избыточный воздух поступает под отражатель 21 брызг, затем в воздушник 19 с клапаном 20, а оттуда в атмосферу. В случае черезмерного подъема уровня потока в 5 камере он может быть несколько снижен перекрытием клапана 20.

В ходе работы устройства кран 26 коллектора 25 закрыт. После окончания накачки воды в скважину и остановки 10 центробежного насоса 1 кран 26 открывают, В результате большая часть оставшейся в камере 9 воды сливается через выходной патрубок 22 в скважину, а меньшая часть через патрубок 23, эжектор 2 и центробеж- 15 ный насос 1 поступает обратно в источник

6 воды.

Устройство просто в изготовлении, поскольку присоединение всех перегородок к стенкам камеры не требует повышенной 20 точности и гарантированной плотности,В устройстве нет движущихся частей, управление камерой осуществляется лишь клапаном 20 воздушника 19, что делает устройство простым и надежным в работе. 25

Таким образом, эффективность работы уст-. ройства определяется лишь правильным выбором количества секций и размеров(высоты, диаметра) камеры, которые являются функцией производительности водовоз- 30 душного эжектора. Следует также отметить достаточную с производственной точки зрения компактность камеры, выполненной по замкнутой схеме. Так, например, при производительности эжектора по воде 15 м ч, 35 цилиндрическая камера будет иметь следующие ориентировочные размеры: диаметр

0,6-0,8 м, высота 0,8-1,0 м.

Устройство позволяет повысить эффективность процесса обезжелезивания подземных вод за счет исключения газовой кольматации прифильтровой зоны.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки прифильтровой эоны скважины, содержащее центробежный насос, водовоздушный эжектор и камеру для отделения нерастворенного воздуха из воды, входной патрубок которой соединен с эжектором, а выходной — со скважиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности при обезжелезивании подземных вод в пласте, камера снабжена установленными.по ее длине и закрепленными на ее днище вертикальными перегородками, выполненными равномерно убывающими по высоте и по ходу движения потока и размещенными между ними дополни тельными вертикальными перегородками, установленными с зазорами относительно крышки и днища камеры.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что камера выполнена с клапаном для выпуска воздуха, установленным в ее крышке над выходным патрубком и с размещенным под ее днищем коллектором, сообщенным с выходным патрубком и посредством сливных патрубков — с полостями камеры между основными вертикальными перегородками, 1716012

Фиг. Я

Составитель Л.Нахметова

Редактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 588 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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