Вакуумный трубчатый колодец

Вакуумный трубчатый колодец

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Х 1О!529

Класс 85d, 1

59а, 1

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. И. Михайлов

ВАКУУМНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ КОЛОДЕЦ

Заявлено 3 сентября 1953 г. за % 11481 450699 в Мивнстерсгво сельского хозяйства ГСГР

Производительность трубчатых ко, юдцев с. фильтром, опущенным в ма.!смощн61Й ВОДОносныЙ слОЙ, В значительной мере зависит от наличия условий, облегчающих притскание воды к фильтру из водоносного слоя при всасывающем ходе поршня насоса, соединенного с фильтром.

В известных колодцах условия иритекания воды к фильтру из водоносного слоя затруднены, что и сникает их произгодитсльность.

В описываемом колодце притекаиие воды к фильтру облегчено.

Колодец имеет ту особенность, что, с целью увеличения производительности и предотвращения образования депрессионной кривой, нагиетатсльная труба изолирована от фильтра двухконусиой муфтой с клапаном, а от атмосферного воздействия — кольцевым замком из цемента или сухой порошковой гли11ы.

На чертеже насос изображен в продольном разрезе.

В пробуренную до требуемой отметки скважину, обсаженную трубами 1, опушена колонна из труб 2, снабженная на нижнем конце патрубком 8 с приваренным к нему насосным цилиндром 4, днам тр которого несколько меньше, чем у труб 2. Патрубок 8 соединен с ниж11ей трубой 2 колонны при помоши гильзы 5. На нижнем конце цилиндра 4 навернута двухкоиусная муфта

6 с клапаном в ней, выполненная из аитикоррозионного металла, В ш1жнн и конец муфты ввернут цигп и г дрический фильтр 7 также из аитикоррозиониого металла. 1Целевая оболочка фильтра изготовлен» из тонколистовой иержавеюшей стали.

Присоединение фильтра 7 к муфте

6 осуществлено при помощи резьбового оголовка 8, приваренного изнутри к щелевой оболочке фильтра.

Распо;южение насосного ии.чиндра 4 по BbIcoTe скважины быть таким, чтобы нижний конец его был ие менее, чем на 100.язг ниже ожидаемого динамического уровня воды в водоносном слое.

После спуска в скважину колонны из труб 2 в сооре с насосным цилиндром и фильтром производится подъем обсадных труб 1 до ди1гамического уровня с одновременной засыпкой в кольцевос пространство между стенками цилиндра и скважины крупнозернистого песка и.ш гравия, причем этой засыпки можно не делать в случае, если во/А 101529 доносный слой содержит крупный песок.

Дальнейший подъем обсадных труб и окончательное их извлечение сопровождается заливкой кольцевого пространства между стенками цилиндра и скважины глинистого или цементного раствора, образующих замок, изолирующий фильтр сверку от в, (ияния атмосферного давления.

При бурении скважин роторным способом — без обсадки трубами— пространство между колонной из труб 2 и стенкой скважины засыпается до отметки динамического уровня воды песком или гравием.

Выше динамического уровня это пространство заливается цементным или глинистым раствором.

В цементный раствор добавляются замедлители схватывания цемента. Наилучшим для целей заливки служит саморасширяющийся цемент.

После установки в скважину насосной колонны с насосом и фильтром ";r засыпки и заливки раствором замка в колодец спускается водоподъемное устройство, состоящее из

;итого чугунного плунжера 9, нагнетательного клапана 10, стержня

11 с ограничительной гайкой 12,:онусного седла 13, всасывающего клапана 14, втулки 15, чугунного стакана 16, а также утяжеляющей вес плунхкера 9 чугунной болванки

17, присоединяемои к плунжеру при помощи стержня 18 и имеющей ушко 19, и которому крепится трос-тяга 20.

Вес чугунной болванки определяется из расчета преодоления плунжером гидравлического сопротивления клапана 10 при ходе вниз. а также случайных местных механических сопротивлений.

Конус седла И притерт к верхнему конусу муфты б. Кольцевые литые чугунные клапаны 14 и 10 имvют в ни кней части форму усеченных конусов, притертык и соответствующим кольцевым канавкам плунжера 9 и седча 18.

Как в плунжсре, так и в седле

1с3 для прохода Воды сделаны окна

21, разделенные перемычками. Клапаны «запмодействуют с ограничителями 22 их кода. приваренными соответственно к стержню 18 и втулке 15.

Сборка и спуск водоподъемного устройства производятся следующим образом. Через осевое отверстие плунжера пропускается стержень 11, имеющий приваренную к нему упорную шайбу 28. На винтовую нарезку верхнего конца стержня 11 навертывается стержень 18 с клапаном 10. Затем на стержень 11 снизу надевается конусное седло 18 с ввернутой v него втулкой 15 и всасывающим клапаном 14, после чего па стержень П навертывается упорная гайка 12, а потом на нижнюю часть резьбы втулки 15 навертывается стакан 16. Между стержнем !

1 и стенкой отверстия во втулке

15 имеется кольцевои зазор шириной около 2 лм для обеспечения свободного, без трения, движения стержня 11 вместе с плупжером и для прохода воды, вытесняемоп (или засасываемой) из стакана стержнем 11.

После этого на стержень 18 навертывается чугунная болванка 17, к ушку которой крепится гибкая тяга-трос 20, присоединяемая к штоку наземного приводного механизма плунжера. В случае работы на штангах болванка 17 не нужна, так как штанга при помощи резьбовой муфты присоединяется пепосредствеппо к стержню 18.

Собранное таким образом на поверкности земли водопочъемное устройство спускается на тяге в колонну из труб 2 до тех пор, пока конусное седло 18 не войдет в верхний конус муфты б, а плунжер не сядет на верхний торец этого седла.

Возвратно-поступательное движение плунжера, передаваемое ему через гибкую (трос) или жесткую штангу от приводного механизма, совершается вместе с закрепленным в нем стержнем 11, свободно проходящим по втулке 15 и в стакане 16.

При этом гайка 12 на стержне 11 в крайних верхнем и нижнем положенияк не доходит до нижнего торца втулки 15 и дпа стакана 16 на соответствующую величину.

Уплотнение плунжера в цилиндре достигаеTcsi небольшим (порядка

0,1 — 0,2 я я) диаметральным зазором между ними, а также наличием на боковой поверхности плу жера гидравлического лабиринта с кольцевыми канавками.

При ходе вверх плунжер 9 создаст в фильтре 7 вакуум, величина которого при хорошо выполненном из цементного или глинистого раствора замке над фильтром может достигать до 8,5,и водяного столба, что вместе с возможным B маломощных водоносных пластах понижением динамического уровня от статического до 0,5 .1 даст общее значение вакуума до 9 л, а следовательно, значительно улучшит условия притекания воды к фильтру из водоносного слоя равномерно по всей его высоте, Описанный трубчатый колодец обеспечивает также благоприятньц условия для образования вокруг щелсвой оболочки фильтра естественного фильтра и повышения его работоспособности. Поскольку диаметр труо 2 несколько больше диаметра нлупжера, и тем более диаметра седла 13 всасывающего клапана, то подъем плунжера вместс с седлом из насосного цилиндра вдоль колонны труб 2 в то время, когда она заполнена водой в результате предшеству|ощей работы насоса, вызовет проход воды обратно в водоносный слой, что обеспечит взрыхление и промывку окружающей снаружи фильтр зсрнистой породы и обеспечит при последующей работе пасоса прохождение через щелевую оболочку боже мелких расчетных фракций вместе с элементами «зарастания» фильтра.

Неоднократный сброс столба воды при строительной откачке колодп,а будет способствовать скорейшему образованию естественного фильтра, а псриодические сбросы воды в период эксплуатации обеспечат нарастание естественного фильтра.

Пр сдмет изобретения

Вакуумный трубчатый колодец с

1гагнстательной трубой, служащей одновременно обсадной, и установленным в колодце глубоководным насосом, отличающийся тем. что, с целью увеличения производительности и предотвращения образования депрессионпой кривой, нагпстательная труба изолирована от фильтра двухконусной муфтой с клапаном в ней и от атмосферного воздействия кольцевым замком из цемента или сухой порошковой глины.

Отв. редактор И. В. Макаров

Л134023 от 21/ХП 1955 r. Стаидартгиз. Объем 0,25 и. л. Тираж 800. Цена 50 кон.