Устройство для подачи воды из скважины

 

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 с напорным трубопроводом, на котором установлено приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и первой надувной камеры, причем корпус приспособления гидроуплотнения выполнен в виде двух отрезков трубы, торцы каждого из которых снабжены верхним и нижним фланцами. Верхний фланец первого отрезка трубы корпуса соединен с нижним фланцем напорного трубопровода, нижний фланец второго отрезка трубы корпуса соединен с верхним фланцем электронасоса. На нижнем фланце первого отрезка трубы и на верхнем фланце второго отрезка трубы корпуса, жестко соединенных между собой через первый ряд равномерно размещенных шпилек, смонтированы соответственно верхний и нижний ободы первой надувной камеры, на стенках первого и второго отрезков труб корпуса установлено по одному дополнительному фланцу, на которых смонтированы соответственно верхний и нижний ободы второй надувной камеры, при этом диаметр дополнительных фланцев, жестко соединенных между собой через второй ряд равномерно размещенных шпилек, превышает диаметр фланцев корпуса приспособления гидроуплотнения, что способствует вымыванию грязи, попадающей в приспособление гидроуплотнения при включении гидронасоса, а также полностью исключает накопление в его полости песка. 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 устройства для подачи воды из скважины, 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 устройство для подачи воды из скважины, 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 может привести к тому, что образующийся при выключении электронасоса зазор между стенками надфильтровой трубы скважины и надувной камеры будет недостаточным для исключения повреждений последней при демонтаже устройства из скважины.

Технической задачей изобретения является исключение возможности загрязнения приспособления гидроуплотнения.

Указанная задача решается тем, что корпус приспособления гидроуплотнения устройства выполнен в виде двух отрезков трубы, торцы каждого из которых снабжены верхним и нижним фланцами, верхний фланец первого отрезка трубы корпуса соединен с нижним фланцем напорного трубопровода, нижний фланец второго отрезка трубы корпуса соединен с верхним фланцем электронасоса, на нижнем фланце первого отрезка трубы и на верхнем фланце второго отрезка трубы корпуса, жестко соединенных между собой через первый ряд равномерно размещенных шпилек, смонтированы соответственно верхний и нижний ободы первой надувной камеры, на стенках первого и второго отрезков труб корпуса установлено по одному дополнительному фланцу, на которых смонтированы соответственно верхний и нижний ободы второй надувной камеры, при этом диаметр дополнительных фланцев, жестко соединенных между собой через второй ряд равномерно размещенных шпилек, превышает значение диаметра фланцев корпуса приспособления гидроуплотнения.

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 и напорный трубопровод 3, между нижним фланцем 4 которого и верхним фланцем 5 электронасоса установлено приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и двух надувных камер 6 и 7. Корпус выполнен в виде двух отрезков трубы 8 и 9, снабженных верхними и нижними фланцами 10-13, и первого ряда шпилек 14. На стенках корпуса установлены дополнительные фланцы 15 и 16, жестко соединенные между собой через второй ряд равномерно размещенных шпилек 17. В собранном виде устройство показано на фиг.1 и 2.

Приспособление гидроуплотнения устройства монтируется в следующей последовательности: дополнительные фланцы 15-16, верхние и нижние фланцы 10-13, первый ряд шпилек 14, первая надувная камера 6, второй ряд шпилек 17, вторая надувная камера 7. Диаметр и количество шпилек 14 и 17, а также толщина указанных фланцев определяется весом электронасоса 2. При этом, надувные камеры 6 и 7 выполнены в форме цилиндров с предусмотренными для удобства их монтажа на фланцах 11-12 и 15-16 верхними и нижними ободами (не обозначены).

Работает устройство следующим образом.

Перед установкой устройства в обсадную трубу 1 артезианской скважины фланцы 10 и 13 его приспособления гидроуплотнения соединяют соответственно с нижним фланцем 4 напорного трубопровода 3 и с верхним фланцем 5 электронасоса 2, а давление в полости второй надувной камеры 7 доводят до значения P₀, при котором, несмотря на противодействие статического давления воды P1 в напорном трубопроводе 3, первая надувная камера 6 сжимается до минимально возможного объема (фиг.1).

После установки устройства в скважине и включения электронасоса 2 объем надувной камеры 6 под действием давления P2 воды, откачиваемой из водоносного слоя скважины, достигнет максимального значения. Расширяясь, надувная камера 6 повышает давление P₀ в полости второй надувной камеры 7 до значения P_x, под действием которого стенки камеры 7 перекроют зазор с обсадной трубой 1 (фиг.2).

После момента перекрытия указанного зазора дальнейшее достижение равновесия между объемом откачиваемой в разводящую сеть воды и ее объемом, поступающим 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 выключении электронасоса 2 за счет понижения избыточного давления в напорном трубопроводе до значения Р1 и под действием давления P_x в надувной камере 7 объем первой надувной камеры 6 начнет уменьшаться и достигнет минимально возможного значения при достижении давления P_x исходного значения P₀. При этом, если остановка работы устройства не связана с его демонтажом из обсадной трубы 1, песок и грязь, оседающие в полости надувной камеры 6 после выключения электронасоса 2, вымываются при очередном его включении.

Таким образом, преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что благодаря предлагаемой конструкции приспособления гидроуплотнения устройства, в которой стенки первой надувной камеры 6 являются "продолжением" стенок напорного трубопровода 3, в полости указанной камеры происходит постоянное обновление воды. Это способствует вымыванию грязи, попадающей в приспособление гидроуплотнения при включении электронасоса 2, а также полностью исключает накопление в его полости песка.

Формула изобретения

\ \ \1 Устройство для подачи воды из скважины, содержащее электронасос с напорным трубопроводом, на котором установлено приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и первой надувной камеры, отличающееся тем, что корпус приспособления гидроуплотнения выполнен в виде двух отрезков трубы, торцы каждого из которых снабжены верхним и нижним фланцами, верхний фланец первого отрезка трубы корпуса соединен с нижним фланцем напорного трубопровода, нижний фланец второго отрезка трубы корпуса соединен с верхним фланцем электронасоса, на нижнем фланце первого отрезка трубы и на верхнем фланце второго отрезка трубы корпуса, жестко соединенных между собой через первый ряд равномерно размещенных шпилек, смонтированы соответственно верхний и нижний ободы первой надувной камеры, на стенках первого и второго отрезков труб корпуса установлено по одному дополнительному фланцу, на которых смонтированы соответственно верхний и нижний ободы второй надувной камеры, при этом значение диаметра дополнительных фланцев, жестко соединенных между собой через второй ряд равномерно размещенных шпилек, превышает значение диаметра фланцев корпуса приспособления гидроуплотнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2