Водоподъемное устройство

 

Изобретение относится к устройствам и механизмам, предназначенным для эксплуатации подземных вод и водозаборных сооружений, в частности, для откачки артезианской воды в магистральные линии городских систем водоснабжения. Устройство включает электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и надувной камеры. В его состав включены также соосно установленные на напорном трубопроводе внешний сильфон, внутренний сильфон и отстойник, выполненный в виде сужающегося книзу стакана, на верхнем фланце которого расположен ряд сквозных отверстий. Корпус приспособления гидроуплотнения снабжен верхним неподвижным и нижним подвижным фланцами, надувная камера снабжена ниппелем и размещена между фланцами корпуса, верхние ободы сильфонов смонтированы на подвижном фланце корпуса, нижние ободы - на верхнем фланце отстойника, а напорный трубопровод снабжен отводами воды в полость отстойника. Устройство позволяет полностью исключить загрязнение надувной камеры и тем самым увеличить сроки работы устройства без проведения профилактики приспособления гидроуплотнения. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам и механизмам, предназначенным для эксплуатации источников подземных вод и водозаборных сооружений, в частности, для откачки артезианской воды в магистральные линии городских систем водоснабжения.

Известны водоподъемные устройства, содержащие напорный трубопровод и электронасос с трансмиссионным валом [1].

Однако наличие трансмиссионной передачи у известных устройств приводит к большим объемным потерям, снижению подачи, напора и коэффициента полезного действия электронасоса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является водоподъемное устройство, содержащее электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и надувной камеры, полость которой соединена с напорным трубопроводом через водоотвод [2].

В известном устройстве наличие приспособления гидроуплотнения позволяет повысить дебит скважины. Однако в процессе работы устройства в полости надувной камеры наблюдаются отложения мелкого песка (результат "пескования" скважины) и грязи, попадающей в скважину при монтажных и профилактических работах, а в полость надувной камеры - при очередном включении электронасоса. Это приводит к значительному сокращению времени работы устройства между плановыми профилактическими работами приспособления гидроуплотнения.

Технической задачей изобретения является увеличение времени работы устройства без проведения профилактики приспособления гидроуплотнения.

Указанная задача решается тем, что в состав водоподъемного устройства, содержащего электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в виде корпуса и надувной камеры, включены соосно установленные на напорном трубопроводе внешний сильфон, внутренний сильфон и отстойник, выполненный в виде сужающегося книзу стакана, на верхнем фланце которого расположен ряд сквозных отверстий, корпус приспособления гидроуплотнения снабжен верхним неподвижным и нижним подвижным фланцами, надувная камера снабжена ниппелем и размещена между фланцами корпуса, верхние ободы сильфонов смонтированы на подвижном фланце корпуса, нижние ободы - на верхнем фланце отстойника, а напорный трубопровод снабжен отводами воды в подлость отстойника.

На фиг. 1 показано устройство при монтаже в скважине, на фиг. 2 - устройство в рабочем состоянии.

Устройство располагается в обсадной трубе 1 скважины и содержит электронасос 2, напорный трубопровод 3, на стенках которого смонтировано приспособление гидроуплотнения в составе корпуса 4, снабженного неподвижным и подвижным фланцами 5 и 6, надувной камеры 7 с ниппелем 8, внешнего сильфона 9, внутреннего сильфона 10 и отстойника 11, на верхнем фланце 12 которого расположен ряд сквозных отверстий 13. Напорный трубопровод снабжен отводами 14 воды в полость отстойника (фиг. 1-2) При сборке приспособления гидроуплотнения устройства верхние обводы сильфонов 9 и 10, соосно размещенных на напорном трубопроводе 3, монтируют на подвижном фланце 6, а их нижние ободы - на верхнем фланце 12 отстойника 11, надувную камеру размещают между фланцами 5 и 6 корпуса 4. Отстойник 11 выполнен в виде сужающегося книзу стакана. На его фланце 12 расположен ряд сквозных отверстий 13, соединяющих полости отстойника и внешнего сильфона 9. Отводы воды из напорного трубопровода 3 в отстойник 11 также выполнены в виде сквозных отверстий 14.

Работает устройство следующим образом.

Перед установкой устройства в обсадную трубу 1 артезианской скважины давление в полости надувной камеры 7 через ниппель 8 доводят до значения Po, при котором стенки камеры 7 достигают образующей цилиндра, условно образованного фланцами 5 и 6 корпуса 4 приспособления гидроуплотнения (фиг. 1).

После достижения нужного заглубления устройства в скважине запускают электронасос 2. Вода под напором, который возникает в трубопроводе 3, через отводы 14 начинает поступать в отстойник 11, а через ряд отверстий 13 верхнего фланца 12 отстойника - в полость между внешним и внутренним сильфонами 9 и 10. В результате действия повышенного давления в указанной полости подвижной фланец 6 прижмется к нижнему торцу корпуса 4 и повысит давление в надувной камере 7 до значения Px, при котором стенки камеры 7 перекроют зазор с обсадной трубой 1 (фиг. 2).

Дальнейшее достижение равновесия между объемом откачиваемой воды и объемом воды, поступающей в обсадную трубу 1 из водоносного слоя, будет происходить при пониженном по сравнению с атмосферным давлении на поверхность воды в скважине, что вызывает дополнительный приток воды, т.е. способствует повышению дебита скважины. При этом грязь, попадающая в приспособление гидроуплотнения в пиковый момент включения электронасоса 2, и песок (при работе устройства в "пескующей" скважине), осядут на стенки отстойника.

При выключении электронасоса 2 за счет понижения избыточного давления в напорном трубопроводе 3 и под действием давления Px в надувной камере 7 подвижный фланец 6 отпускается и достигает исходного положения при снижении давления Px в камере 7 до его первоначального значения Po, при котором полностью восстанавливается зазор с обсадной трубой 1, обеспечивающий беспрепятственный подъем устройства из скважины.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет полностью исключить загрязнение надувной камеры и тем самым увеличить сроки работы устройства без проведения профилактики приспособления гидроуплотнения.

Формула изобретения

Водоподъемное устройство, содержащее электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и надувной камеры, отличающееся тем, что в его состав включены соосно установленные на напорном трубопроводе внешний сильфон, внутренний сильфон и отстойник, выполненный в виде сужающегося книзу стакана, на верхнем фланце которого выполнен ряд сквозных отверстий, корпус приспособления гидроуплотнения снабжен верхним неподвижным и нижним подвижным фланцами, надувная камера снабжена ниппелем и размещена между фланцами корпуса, верхние ободы сильфонов смонтированы на подвижном фланце корпуса, нижние ободы - на верхнем фланце отстойника, а напорный трубопровод снабжен отводами воды в полость отстойника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2