трубой и каркасом. Для этого устраивают направляющие ско
бы |
(фонари). Первый пояс фонарей — на отстойнике, второй — |
||||||
на |
рабочей |
части, |
третий — на надфильтровой |
трубе. При ко |
|||
ротких фильтрах |
(до |
5 м) фонари |
ставят на |
отстойнике и у |
|||
начала надфильтровой трубы. |
|
|
|
||||
|
Толщину слоя гравийно-песчаной обсыпки принимают по |
||||||
расчету, она должна быть не менее 50 мм. |
Как |
показывает |
|||||
практика, |
наиболее |
надежными |
в эксплуатации |
являются |
|||
скважины с гравийной обсыпкой толщиной 150—200 мм и бо
лее. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтры с гравийной обсыпкой приме |
|
|
|
|
||||||||
няют для водопонйжения в тонкозернистых |
|
|
|
|
||||||||
или |
среднезернистых |
песках, а также при |
|
|
|
|
||||||
откачке воды агрессивного химического со |
|
|
|
|
||||||||
става, склонных к выделению осадков на |
|
|
|
|
||||||||
фильтрах и закупорке |
|
их |
проходных от |
|
|
|
|
|||||
верстий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффект гравийных фильтров в основ |
|
|
|
|
||||||||
ном |
зависит от |
того, |
насколько |
правиль |
|
|
|
|
||||
но подобраны состав обсыпки и ее толщи |
|
|
|
|
||||||||
на. В качестве однослойной обсыпки при |
|
|
|
|
||||||||
меняют песок, гравий и песчано-гравийные |
|
|
|
|
||||||||
смеси. В качестве песчаной обсыпки при |
|
|
|
|
||||||||
меняют промытый |
|
крупнозернистый песок |
|
|
|
|
||||||
со средним размером |
частиц 0,5—0,2 мм. |
|
|
|
|
|||||||
Песчаные обсыпки |
используют |
при водо- |
|
|
|
|
||||||
понижении в мелкозернистых песках, сред |
|
|
|
|
||||||||
ний диаметр частиц которых не превышает |
|
|
|
|
||||||||
0,1 мм. Обсыпку фильтров гравием приме |
|
|
|
|
||||||||
няют при понижении уровня вод в песча |
|
|
|
|
||||||||
ных породах, средние размеры частиц кото |
|
|
|
|
||||||||
рых |
находятся |
в |
пределах |
0,25—0,5 мм. |
|
|
|
|
||||
Для |
обсыпки используют |
гравий диамет |
|
|
|
|
||||||
ром от 0,2 до 10 мм. |
|
смесь изготовляют |
|
|
|
|
||||||
Песчано-гравийную |
|
|
|
|
||||||||
из песчаных и гравелистых пород с широ |
|
|
|
|
||||||||
ким |
диапазоном |
5 |
гранулометрического со |
|
|
|
|
|||||
става (от 1 до |
мм). |
Обсыпка |
фильтра |
|
|
|
|
|||||
песчано-гравийной |
|
смесью |
рациональна |
|
|
|
|
|||||
при среднем диаметре частиц водовмещаю |
Рис. |
2.19. |
Конструк |
|||||||||
щих пород в пределах 0,1—0,25 мм. |
ция |
гравийного филь |
||||||||||
В |
некоторых |
|
случаях |
для |
осушения |
тра, |
изготавливаемого |
|||||
мелкозернистых |
песков |
применяют кле |
на поверхности: |
|
||||||||
евые |
(блочные) |
фильтры. Такие |
фильтры |
/ — наружный сетчатый |
||||||||
кожух; 2 — проволочная |
||||||||||||
изготовляют на поверхности и опускают в |
обмотка; |
3 — песчано |
||||||||||
гравийная |
смесь; |
4 — |
||||||||||
водопонизительную скважину |
в готовом ви |
внутренняя |
сетка; |
5 — |
||||||||
де звеньями длиной |
2,5—3 м. В современ |
стержневой |
каркас; |
6 — |
||||||||
муфта |
|
|
||||||||||
ной практике применяют несколько разновидностей фильтров блочного типа. В большинстве случаев блочные фильтры из готовляют из гравия, сцементированного вяжущими вещества ми (сульфитно-спиртовой бардой, битумом, бакелитовым клеем марки БФ-4 и др.). Кроме того, известны блочные фильтры,
изготовляемые из пористого бетона, пористой |
керамики. |
1 |
В последние годы гравийные фильтры зачастую изготавли |
||
вают непосредственно на поверхности земли |
(рис. 2.19). |
|
В первом случае на корпусе трубчатого или каркасно-стерж невого фильтра жестко закрепляют изготовленный из штампо ванного листа или металлических сеток наружный кожух, в ко тором укладывают заполнитель (обсыпку), представляющий собой песок, гравий или песчано-гравийную смесь. Для того, чтобы кожух не раздавался в стороны, его обматывают прово-- локой или охватывают поясами.
По гранулометрическому составу обсыпку желательно при менять однородной, лучше монофракционной. Для уменьшения ее стоимости применяют обсыпки. более широкого грануломет рического состава, из которых отсеяны мелкие и самые круп ные фракции. При подборе состава обсыпки должно быть со блюдено условие:
где Z>5o — диаметр частиц, мельче которых в обсыпке содержит
ся |
50% по массе; d50— диаметр частиц, мбльче которых в грун |
те |
водоносного горизонта содержится 50% по массе. |
|
Подготовленный таким образом фильтр необходимой дли |
ны опускают в заранее пробуренную |
скважину. Основные раз |
|||||||||
меры |
составных |
элементов |
подобных |
фильтров |
приведены |
|||||
ниже. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип каркаса |
|
Трубчатый |
|
Стержневой |
|
|||||
Диаметр, |
мм: |
|
|
|
|
|
|
325 |
377 |
|
скважины |
219 |
273 |
325 |
377 |
219‘ |
273 |
||||
фильтра. |
185 |
235 |
385 |
335 |
185 |
235 |
285 |
340 |
||
каркаса. |
123 |
129 |
177 |
230 |
125 |
125 |
185 |
234 |
||
Толщина |
обсыпки, |
мм 30 |
55 |
54 |
э2 ,5 |
29 |
55 |
.50 |
47,5 |
|
Объем |
обсыпки, м3 |
на |
|
|
|
|
0,04 |
0,045 |
0.05 |
|
1 м |
фильтра |
0,02 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,018 |
||||
2.5.4. Насосное оборудование водопонизительных скважин, его монтаж и эксплуатация
Для откачки воды из скважины применяют насосы двух мо дификаций: с электродвигателем, расположенным над скважи ной, и с погружным электродвигателем.
В качестве насосов для откачки воды из скважин с элект родвигателем над скважиной применяют' артезианские насос ные установки двух типов: АНТ и А.
Насос типа АНТ состоит из следующих основных частей (рис. 2.20): электродвигателя, рабочего (трансмиссионного) вала, напорного трубопровода, центробежного, многоступенча того секционного насоса и всасывающего устройства. Электро
двигатель |
насоса— вертикальный, с короткозамкнутым рото |
|
ром специальной конструкции, с водяным охлаждением. |
||
Корпус |
насоса состоит из отдельных секций |
и включает |
7, 11, 16 и 22 бронзовых рабочих колеса диаметром |
141 мм, за |
|
крепленных на трансмиссионном валу, заключенном в корпу се. Насос подвешивают к колонне нагнетательных труб. Опо рами вала служат резиновые вкладыши, закрепляемые плос кими пружинами. Рабочие колеса насоса, при своем вращении всасывают воду и нагнетают ее в каналы направляющего ап парата. Напор, развиваемый насосом, находится в прямой за висимости от числа рабочих колес.
Напорный трубопровод собирают из труб с наружным диа метром 127 мм. и длиной 2 м. Трубы соединяют между собой с помощью фланцев. Для пуска и безотказной работы арте зианского насоса необходимо полное погружение его в воду. Наиболее низкий уровень воды в водопонижающей скважине
должен быть не менее, чем на 1 м выше верхней секции на соса.
Насос типа А имеет конструкцию, аналогичную насосам АНТ.
Насосный агрегат с погружным электродвигателем (рис. 2.21) состоит из насоса, непосредственно соединенного с элект родвигателем, и 'всасывающего устройства. Насосный агрегат подвешен к колонне водонапорных труб. Насос с электродви гателем погружен ниже динамического уровня воды в сква жине. Для питания электродвигателя к колонне водонапорных труб крепят кабель.
Промышленность выпускает погружные насосные установ ки нескольких типов: ЭЦВ, АПТ, АЭНП, ЭПН. Среди них на строительных объектах наиболее часто применяют электрона сосы типа ЭЦВ, имеющие одинаковую принципиальную схему и отличающиеся подачей и напором.
Погружные насосы типа АПТ, АНТП, ЭПН применяют большей частью в горнорудных отраслях промышленности.
Рис. 2 .2 1. |
С хем а |
установки погруж ного |
||||
насоса |
в |
скваж ине: |
|
|
||
/ — электродвигатель; |
2 — всасывающее уст |
|||||
ройство; |
5 — насос; |
4 — водонапорная |
труба; |
|||
5 — кабель; |
5 — обсадная |
колонна; 7 — муфта; |
||||
8 — хомут; |
9 — труба |
для |
откачиваемой |
воды; |
||
опорная |
плита; |
11 — соединительная |
муфта; |
|||
12 — колено |
с |
фланцем; |
13 — пульт управле |
|||
ния; 14 — задвижка |
|
|
|
|||
Рабочая часть погружных установок состоит из одноили многоступенчатого насоса с вертикальным расположением ва ла и электрического привода. В качестве привода используют
асинхронные электродвигатели типа ПЭДВ |
[П — погружной; |
ЭД — электродвигатель;'В — водозаполненный; |
цифрами обо |
значаются мощность (кВт) и наименьший диаметр электродви гателя (мм)]. Насос расположен над электродвигателем и со единен с ним жесткой муфтой сцепления. Спускают рабочую часть насосной установки в скважину на водоподъемных тру бах, которые закрепляют на нижней части опорной плиты.
Кроме перечисленных элементов в комплект установки вхо дят: колено с фланцем и манометром, задвижка и станция автоматического управления, система САУНА, обеспечивающая автоматическое и ручное управление работой электронасоса, а также защиту электродвигателя и цепи управления от токов короткого замыкания и перегрузки.
Насосы типа ЗЦВ работают с подпором, величина которого для большинства моделей равна 1 м. Лишь для насосов ЭЦВ12-210-25 и ЭЦВ12-210-55 требуемая величина подпора составляет 2 м.
Погружные насосы имеют ряд преимуществ по сравнению с насосами типа АНТ: отсутствует приводной вал, что снижа
ет |
массу, |
трудоемкость монтажных и демонтажных работ, |
а |
также |
стоимость насосной установки; представляется воз |
можным использование их в искривленных скважинах; более простри монтаж и Демонтаж насосной установки; упрощается автоматизация работы насосной установки.
Монтаж насосов осуществляют по окончании работ по бу рению скважины и устройства в ней фильтра.
Перед монтажом насоса осуществляют пробную откачку во ды с целью полной очистки забоя скважины от бурового шла ма, декольматации прифильтровой зоны, устранения возмож ности песковаиия и подготовки скважины к установке в ней постоянного насоса. Пробную откачку продолжают до полного осветления воды. В процессе откачки воды определяют дебит скважины, достигаемое понижение уровня воды в скважине. После определения указанных величин приступают к монтажу насосного оборудования.
Перед монтажом насоса проверяют глубину скважины, по ложение уровня воды в скважине и при помощи специального шаблона состояние внутренней поверхности обсадных труб. В качестве шаблона применяют обсадные трубы длиной 5—7 м и диаметром, равным наибольшему диаметру насоса. Свобод ное перемещение шаблона по всей высоте скважины говорит о ее пригодности для монтажа насоса.
Насос с погружным электродвигателем перед монтажом устанавливают вертикально, заполняют внутреннюю поверх