Водопонизительная иглофильтровая установка

 

Изобретение относится к строительству , в частности к понижению уровня грунтовых вод, и направлено на повышение КПД и сокращение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агрегата. Достигается это за счет применения в насосном агрегате формообразователя потока и поворотного пластинчатого дефлектора , а также за счет выполнения эжекторного вакуумного насоса в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней камерами смешения, диффузорами и приемным пазом. Уменьшение габаритов насосного агрегата позволяет использовать иглофильтровую установку в стесненных условиях, в частности в подземных выработках. 1 з. п. ф-лы, 6 ил. (Л со 00 vj 4 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gy) 4 E02D 19 10

1

1й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ВОДОПОНИЗИТЕЛЬНАЯ ИГЛОФИЛЬТРОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к понижению уровня грунтовых вод, и направлено на повышение

КПД и сокращение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агрегата.

Достигается это за счет применения в насосном агрегате формообразователя потока и поворотного пластинчатого дефлектора, а также за счет выполнения эжекторного вакуумного насоса в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней камерами смешения, диффузорами и приемным пазом. Уменьшение габаритов насосного агрегата позволяет использовать иглофильтровую установку в стесненных условиях, в частности в подземных выработках. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4061846/29-33 (22) 01.04.86 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии Госстроя СССР (72) Б. С. Краковский, К. С. Боголюбов, А. С. Кузьмина, В. И. Ресин и Е. П. Афонин (53) 624.152.612.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 973711, кл. Е 02 D 19/10, 1981.

Рекомендации по проведению стендовых (заводских) испытаний легких иглофильтровых установок. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1984, с. 9.

ÄÄSUÄÄ 1337480 А 1

1337480

Изобретение относится к осуп епию грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам для снижения уровня подземных под путем их откачки с помощью иглофильтров.

Цель изобретения — повышение КПД и сокращение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агрегата.

На фиг. изображена принципиальная схема водопонизительной иглофильтровой установки; на фиг. 2 — эжектор IbIH вакуумный насос, общий вид; на фиг. 3 разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — — разрез Б- Б на фиг. 2; на фиг. 5 — — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 6 — поперечное сечение à — Г пластинчатого дефлектора на фиг. .

Водопонизительная иглофильтровая установка содержит иглофильтры 1, всасывающий коллектор 2, соединительный рукав 3, сбросную линию 4 и сообщенный с ними насосный агрегат, включающий центробежный насос 5, циркуляционный бак 6, переливной бак 7, переливной трубопровод 8, сообщающий переливкой 7 и циркуляционный 6 баки, и эжекторный вакуумный насос, cocTQHlllHH из плиты 9, диаметрально и герметично пропущенной через приемную емкость 10, ряда сопел 11, размещенных с минимально возможным шагом в задней торцовой стенке плиты 9, напорной камеры 12, герметично прикрепленной к приемной емкости 10 со стороны расположения сопел 1, и расширителя 13, прикрепленного к другой, противоположной торцовой стенке плиты 9. Напорная каме.>: 12 прикреплена к напорному патрубку насоса 5, а расширитель 13 прифланцован к иереливному баку 7, в котором напротив выхода пз расширителя 13 под углом к потоку установлен пластинчатый дефлектор 14 с плавно изогнутой по ходу потока концевой частью.

Г1ластинчатый дефлектор может быпгь выполнен поворотным. В этом случае пластинчатому дефлектору придана возможность вращения вокруг вертикальной оси 15, а в случае окончательного выявления оптимального угла между его плоскостью и направлением потока, пластин атый дефлектор может быть жестко прикреплен к стенкам переливного бака 7.

Циркуляционный бак 6 содержит воздушный клапан 16 с приводным рычагом 17, сообщенный воздушной линией 18 с приемной емкостью 10, перепускной клапан 19 с приводным рычагом 20, сообщенный перепускной линией 21 с напорной камерой 12, поплавок 22, выгородку 23, приподнятую в нижней части под приводным рычагом 20 при его крайнем верхнем положении, и отводящий патрубок 24 с козырьком 25, предохраняющим от образования воздушныx воронок на входе в патрубок.

Сбросная линия 4 с регулирующим краном 26 присоединена посредством сбросного патрубка 27 к перепускной линии 21.

В теле вертикально установленной плиты 9 эжекторного вакуумного насоса строго соосно с соплами !1 выполнены параллельно друг другу эжекторные камеры 28 смешения и диффузоры 29, чьи выходные отверстия расположены в противоположной от сопел торцовой стенке плиты 9.

Продолжением диффузоров 29 является обгций для всех них расширитель 13, имеющий те же углы раствора, что и угол раскрытия диффузоров.

В теле плиты 9 напротив выходных отверстий сопел 11 выполнена в виде сквозного поперечного паза общая для всех эжекторов приемная камера 30.

В целях уменьшения гидравлического сопротивления на входе в приемную камеру 30 нижняя часть 31 плиты 9 заострена навстречу потоку. Напорная камера 12 имеет люк 32, заглушаемый крышкой 33, совмещенной с формообразователем потока, соосным с плитой 9, и включающим боковины 34, косынки 35, сегмент 36, имеющий радиус, равный радиусу внутренней поверхности напорной камеры 12, рамку 37, оконтуривающук> входные части сопел 11, две направляю.цие 38, сходящиеся от краев сегмента 36 к входным частям сопел и прикрепленные к рамке 37 и краям сегмента 36.

В случае выполнения пластинчатого дефлектора 14, поворотным приводом к нему служат один или несколько эксцентриков 39, скрепленных с поворотной осью 40, имеющей

IlpHBoJ в верхней, доступной для обслуживания части.

Пластинчатый дефлектор !4 служит для стабилизации работы эжекторов при пониженных значениях вакуума (0,4 — 0,5 кгс/см- 3 и одновременHо является устройством для безударного отвода потока, истекающего из расширителя 13 в переливной бак 7. Безударность отвода обеспечивается постановкой дефлектора 14 под определенным углом к потоку и плавным изгибом концевой части дефлектора .-10 ходу потока, при этом во избежание заклинивания радиус отогнутой части дефлектора должен быть по крайней мере не меньше радиуса эксцентриков. Все это упорядочивает поток и улучшает условия отделения от него воздуха, повышенное содержание которого в воде снижает рабочие характеристики центробежного насоса 5.

Насосный агрегат подсоединяют к соединительному рукаву 3 посредством приемного патрубка 41, вваренного в нижнюю часть приемной емкости 10.

Водопонизительная иглофильтровая установка работает следующим образом.

1337480

Насосный агрегат заполняют водой так, чтобы его насос 5 находился под заливом.

При включении насоса 5 вода, находящаяся в циркуляционном баке 6, поступает сначала под козырек 25, затем через отводящий патрубок 24 в насос 5, а из него под давлением в напорную камеру 12, являющуюся частью эжекторного вакуумного насоса, В напорной камере с помощью формообразователя потока вода плавно (с минимальными гидравлическими потерями) подводится к установленным друг над другом соплам 11. По выходе из сопел вода, минуя приемную камеру 30, поступает в эжекторные камеры 28 смешения и диффузоры 29, а оттуда через расширитель 13 в переливной бак 7. На выходе из расширителя 13 поток встречает дефлектор 14, вдоль которого поток устремляется в переливной бак 7. Требуемое положение дефлектора 14 по отношению к потоку выбирается экспериментально в ходе испытаний или эксплуатации, после чего приводной механизм дефлектора 14 фиксируется в выбранном положении.

Из переливного бака 7 вода, частично освободившись от воздуха, по переливному трубопроводу 8 возвращается в циркуляционный бак 6.

В результате работы эжекторов в общей для всех них приемной камере 30 возникает вакуум, под действием которого подземная вода по иглофильтрам 1, коллектору 2, соединительному рукаву 3 и приемному патрубку 41 поступает в приемную емкость 10, а затем в приемную камеру 30. Из приемной камеры 30 подземная вода вместе с рабочей водой, поступивший из сопел 11, направляется через камеры 28 смешения, диффузоры 29 и расширитель 13 в переливной бак 7, в результате чего уровень воды в насосном агрегате начинает расти.

Подобрав соответствующую степень открытия регулирующего крана 26, обеспечивают такой расход воды, отводимой на сторону через сбросной патрубок 27 и сбросную линию 4, при котором уровень воды в баке 6 будет меняться в ту или иную сторону с минимальной скоростью. После этого насосный агрегат работает в автоматическом режиме. В случае, если уровень воды в циркуляционном баке 6 достигает предельного верхнего положения, то поплавок 22 воздействует на приводной рычаг 17, который открывает воздушный клапан 16, и атмосферный воздух по воздушной линии 18 поступает в приемную емкость 10. В результате вакуум в этой емкости и других элементах всасывающей системы снижается и приток подземной воды уменьшается. В том случае, когда уровень воды в циркуляционном баке 6 достигает предельного нижнего поло5

20 жения, то поплавок 22 воздействует на приводной рычаг 20, в результате открывается перепускной клапан 19, через который по перепускной линии 21 из напорной камеры 12 вода поступает в циркуляционный бак 6 и поддерживает требуемый для нормальной работы насоса 5 уровень воды в баке. Выгородка 23 предохраняет поплавок 22 от колебаний уровня воды в циркуляционном баке 6, что делает работу насосного агрегата более устойчивой.

Выполнение насосного агрегата с формообразованием потока и дефлектором обеспечивает повышение КПД эжекторного вакуумного насоса и установки в целом.

Конструктивное выполнение насосного агрегата с эжекторами в общей плите уменьшает его металлоемкость и габариты, что улучшает условия использования установки в стесненных условиях, в частности в подземных выработках.

Фор,яула изобретения

1. Водопонизительная иглофильтровая установка, включающая всасывающий кол25 лектор с иглофильтрами, сбросной трубопровод и сообщенный с ними насосный агрегат с циркуляционным баком, поплавком, воздушным и перепускным клапанами, сообщенные с циркуляционным баком переливной бак и через всасывающий патЗ0 рубок — центробежный насос, вакуумный насос с эжекторами, приемной и напорной камерами, последняя из которых сообщена с напорным патрубком центробежного насоса, а диффузоры эжекторов — с переливным баком, отличающаяся тем, что, 35 с целью повышения КПД и сокращения металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агрегата, переливной бак снабжен установленным напротив диффузоров эжекторов под углом к их оси пластинчатым дефлектором с изогнутой концевой частью, вакуумный насос выполнен в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней продольно диффузорами и камерами смещения и поперечным сквозным приемным пазом, с закреп5 ленными у заднего торца плиты соплами, размещенным между плитой и переливным баком расширителем с углами раскрытия, равными углу раскрытия диффузоров, и установленным в напорной камере формообразователем потока с двумя вертикально расположенными сходящимися к соплам пластинами, причем задняя часть плиты размещена вдоль приемной камеры и выполнена с заостренным нижним торцом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что пластинчатый дефлектор снабжен приво55 дом с цилиндрическими эксцентриками и шарнирно установлен на вертикальной оси, причем радиус изгиба концевой части дефлектора превышает радиус эксцентриков.

4 2б /8 б

zs

22

З2 фиг2

1337480

57

+LIP,5

133?480

Составитель М. Хасин

Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 4103/27 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4