RU2119016C1 - Water-intake device - Google Patents
Water-intake device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119016C1 RU2119016C1 RU97109372A RU97109372A RU2119016C1 RU 2119016 C1 RU2119016 C1 RU 2119016C1 RU 97109372 A RU97109372 A RU 97109372A RU 97109372 A RU97109372 A RU 97109372A RU 2119016 C1 RU2119016 C1 RU 2119016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hydraulic sealing
- sealing unit
- well
- flanges
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 210000000476 body water Anatomy 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 208000012672 seasonal affective disease Diseases 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
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. The invention relates to devices and mechanisms intended for the operation of groundwater sources and water intake structures, in particular, for pumping artesian water into the main lines of urban water supply systems.
Известны водозаборные устройства, содержащие напорный трубопровод, погруженный в скважину многосекционный насос с трансмиссионным валом, проходящим внутри напорного трубопровода, и электродвигатель, установленный на станине над устьем скважины [1]. Known water intake devices containing a pressure pipe, a multi-section pump submerged in a well with a transmission shaft passing inside the pressure pipe, and an electric motor mounted on a bed above the wellhead [1].
Наличие у известных устройств трансмиссионной передачи, не позволяющей точно отрегулировать зазоры между рабочими колесами и направляющими аппаратами насоса, приводит к большим объемным потерям, снижению подачи, напора и коэффициента полезного действия насоса. The presence of known transmission devices that do not allow precise adjustment of the gaps between the impellers and the pump guide vanes leads to large volumetric losses, reduced flow, pressure and pump efficiency.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является водозаборное устройство, содержащее размещенные в обсадной трубе скважины напорный трубопровод, многосекционный насос с погружным электродвигателем и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса, жестко установленного на напорном трубопроводе ниже статического уровня воды в скважине, и уплотняющего элемента, внутренняя полость которого соединена с линией повышенного давления, проложенной вдоль напорного трубопровода [2]. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a water intake device containing a pressure pipe located in the casing of the well, a multi-section pump with a submersible electric motor and a hydraulic sealing device as part of a housing rigidly mounted on the pressure pipe below the static water level in the well, and a sealing element , the internal cavity of which is connected to the line of high pressure laid along the pressure pipe [2].
Недостаток известного устройства заключается в следующем. Известно, что подземные источники подвержены сезонным колебаниям естественного уровня воды. При этом наиболее нежелательными являются необратимые понижения статического уровня воды в скажине, которые могут быть вызваны, например, образованием районной депрессии под влиянием забора воды из ближайших скважин. Независимо от гидрологических условий на мощности водозабора могут сказываться засорение скважины оборвавшимися деталями водозаборных устройств, засорение сетчатого фильтра скважины и т.п. Поэтому известное устройство снабжено приспособлением гидроуплотнения, которое жестко установлено между фланцами (верхним и нижним) двух отрезков труб, напорного трубопровода, размещенных ниже статического уровня воды. Это позволяет уменьшить влияние естественного уровня воды в скважине на мощность водозабора. Однако в результате жесткого крепления приспособления гидроуплотнения, во-первых, ужесточаются усложняющие конструкцию указанного приспособления требования к надежности устройства, что является следствием образования в обсадной трубе скважины столба воды, за счет веса которого на уплотняющий элемент воздействует избыточное давление при одновременном воздействии снизу на указанный элемент разреженной воздушной среды, во-вторых, не достигается максимальный эффект от использования приспособления гидроуплотнения, который тем выше, чем ближе к статическому уровню воды размещен уплотняющий элемент (от расстояния между указанным элементом и корпусом насоса зависит степень разрежения воздушной среды над динамическим уровнем воды в скважине), что сказывается на мощности водозабора. A disadvantage of the known device is as follows. Underground sources are known to be subject to seasonal fluctuations in the natural water level. In this case, the most undesirable are irreversible lowering of the static water level in the tale, which can be caused, for example, by the formation of a regional depression under the influence of water intake from the nearest wells. Regardless of the hydrological conditions, clogging of the well by the broken parts of the water intake devices, clogging of the strainer of the well, etc. can affect the water intake capacity. Therefore, the known device is equipped with a hydraulic sealing device, which is rigidly installed between the flanges (upper and lower) of two pipe sections, pressure pipe, located below the static water level. This allows you to reduce the effect of the natural water level in the well on the water intake capacity. However, as a result of the rigid fastening of the hydraulic sealing device, firstly, the reliability requirements of the device, which complicate the design of the specified device, are tightened, which is a consequence of the formation of a water column in the casing of the well, due to the weight of which the overpressure element is subjected to excessive pressure while simultaneously acting from below on the indicated element rarefied air, secondly, the maximum effect is not achieved from the use of the hydraulic sealing device, which is the higher, h m closest to the static water level is placed a sealing member (the distance between said element and the pump housing degree dependent on ambient air dilution dynamic water level in the well), which affects the power intake.
Технической задачей изобретения является повышение мощности водозабора. An object of the invention is to increase the water intake capacity.
Указанная задача решается тем, что в водозаборном устройстве, содержащем размещенные в обсадной трубе скважины напорный трубопровод, многосекционный насос с погружным электродвигателем и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и уплотняющего элемента, внутренняя полость которого соединена с линией повышенного давления, проложенной вдоль напорного трубопровода, корпус приспособления гидроуплотнения установлен на поплавке с возможностью возвратно-поступательного смещения вдоль оси напорного трубопровода и выполнен в виде двух фланцев, жестко скрепленных посредством шпилек, уплотняющий элемент приспособления гидроуплотнения выполнен в виде внутренней и внешней надувных камер цилиндрической формы, смонтированных на фланцах корпуса, а с линией повышенного давления соединена полость между надувными камерами. This problem is solved in that in a water intake device containing a pressure pipe located in the casing of the well, a multi-section pump with a submersible electric motor and a hydraulic sealing device as part of the housing and the sealing element, the internal cavity of which is connected to the pressure line laid along the pressure pipe, the device body water seals mounted on a float with the possibility of reciprocating displacement along the axis of the pressure pipe and is made in the form two flanges, rigidly fastened by means of pins, the sealing element of the hydraulic sealing device is made in the form of internal and external cylindrical inflatable chambers mounted on the body flanges, and a cavity between the inflatable chambers is connected to the pressure line.
На чертеже изображено предлагаемое устройство и поясняется его работа. The drawing shows the proposed device and its operation is explained.
Устройство монтируется в обсадной трубе 1 скважины и содержит напорный трубопровод 2, многосекционный насос 3 с водоприемной сеткой 4, погружной электродвигатель 5, линию 6 повышенного давления и установленное на поплавке 7 приспособление 8 гидроуплотнения в составе двух фланцев 9-10, шпилек 11 и уплотняющего элемента, выполненного в виде внутренней и внешней надувных камер 12-13 цилиндрической формы. The device is mounted in the casing 1 of the well and contains a pressure pipe 2, a multi-section pump 3 with a water intake mesh 4, a submersible electric motor 5, a pressure line 6 and a hydraulic sealing device 8 installed on the float 7, consisting of two flanges 9-10, studs 11 and a sealing element made in the form of internal and external inflatable chambers 12-13 of a cylindrical shape.
Устройство работает следующим образом. Естественный уровень воды в обсадной трубе 1 характеризуется статическим уровнем, значение А1 (А2) которого зависит от гидродинамических особенностей подземных вод и величины атмосферного давления. При заборе воды из водоносного слоя ее уровень в скважине понижается на величину S1 (S2), которая тем большем, чем выше производительность агрегата в составе насоса 3 и электродвигателя 5. С наступлением равновесия между количеством откачиваемой через водоприемную сетку 4 воды и количеством ее притока из водоносного слоя в скважине установится постоянный до выключения электродвигателя 5 динамический уровень (кривая B1 (B2) на чертеже), который, постепенно повышаясь по мере удаления от скважины, образует так называемую воронку депрессии радиусом R1 (R2). The device operates as follows. The natural water level in the casing 1 is characterized by a static level, the value of A1 (A2) which depends on the hydrodynamic characteristics of groundwater and the value of atmospheric pressure. When water is taken from the aquifer, its level in the well decreases by S1 (S2), which is greater, the higher the productivity of the unit consisting of pump 3 and electric motor 5. With the onset of equilibrium between the amount of water pumped through the water intake grid 4 and the amount of its inflow from of the aquifer in the well, a constant dynamic level will be established until the motor 5 is turned off (curve B1 (B2) in the drawing), which, gradually increasing with distance from the well, forms a so-called depression funnel with a radius R1 (R2).
При монтаже устройства в обсадную трубу 1 его приспособление 8 гидроуплотнения размещают на поплавке 7. Корпус приспособления 8 выполнен в виде двух фланцев 9-10, жестко скрепленных посредством шпилек 11, а его уплотняющий элемент - в виде внутренней и внешней надувных камер 12-13. When mounting the device in the casing 1, its hydraulic sealing device 8 is placed on the float 7. The device body 8 is made in the form of two flanges 9-10, rigidly fastened by means of studs 11, and its sealing element is in the form of internal and external inflatable chambers 12-13.
Полость между камерами 12 и 13 соединена с линией 6 повышенного давления, посредством которой естественное давление Po в указанной полости доводят до значения Px, при котором зазор с напорным трубопроводом 2 перекрывается стенками внутренней камеры 12, а зазор с обсадной трубой 1 - стенками внешней камеры 13. The cavity between the chambers 12 and 13 is connected to the pressure line 6, whereby the natural pressure Po in the cavity is adjusted to the value Px, at which the gap with the pressure pipe 2 is blocked by the walls of the inner chamber 12, and the gap with the casing 1 is blocked by the walls of the outer chamber 13 .
В результате после запуска электродвигателя 5 достижение равновесия между объемом откачиваемой в разводящую сеть воды и ее объемом, поступающим в обсадную трубу 1 из водоносного слоя (т.е. достижение динамического уровня воды) будет происходить при пониженном (по сравнению с атмосферным) давлении на поверхность воды, что вызывает дополнительный ее приток в обсадную трубу 1 скважины из водоносного слоя и тем самым повышает мощность водозабора. As a result, after starting the electric motor 5, equilibrium between the volume of water pumped into the distribution network and its volume entering the casing 1 from the aquifer (i.e., reaching a dynamic water level) will occur at a lower (compared to atmospheric) pressure on the surface water, which causes its additional influx into the casing 1 of the well from the aquifer and thereby increases the power of water intake.
При выключении электродвигателя 5 с целью проведения профилактических или ремонтных работ давление Px в полости между надувными камерами 12 и 13 через линию 6 понижают до исходного значения Po, при котором восстанавливаются зазоры с обсадной трубой 1 и с напорным трубопроводом 2, обеспечивающие беспрепятственный подъем устройства из скважины. When the motor 5 is turned off for the purpose of carrying out preventive or repair work, the pressure Px in the cavity between the inflatable chambers 12 and 13 is reduced through line 6 to the initial value Po, at which the gaps with the casing 1 and the pressure pipe 2 are restored, which ensure the unhindered lifting of the device from the well .
Таким образом, в результате обеспечения приспособлению 8 возвратно-поступательного смещения вдоль оси напорного трубопровода 2 полностью исключается возможность образования в обсадной трубе скважины столба воды, избыточное давление которого на стенки надувных камер 12 и 13 при наличии разреженной среды под последними накладывало бы дополнительные ограничения на выбор конструкции приспособления 8 гидроуплотнения устройства. При этом совмещение рабочей плоскости приспособления гидроуплотнения со статическим уровнем позволяет достигнуть максимального эффекта от использования указанного приспособления, т. к. степень разрежения воздушной среды над динамическим уровнем воды в скважине определяется расстояние между уплотняющим элементом приспособления и корпусом насоса, что позволяет повысить мощность водозабора. Thus, as a result of providing the device 8 with a reciprocal displacement along the axis of the pressure pipe 2, the possibility of the formation of a water column in the casing of the well is completely eliminated, the excess pressure of which on the walls of the inflatable chambers 12 and 13 in the presence of a rarefied medium under the latter would impose additional restrictions on the choice the design of the device 8 hydraulic sealing device. In this case, the combination of the working plane of the hydraulic sealing device with a static level allows you to achieve the maximum effect from the use of this device, since the degree of rarefaction of the air above the dynamic water level in the well determines the distance between the sealing element of the device and the pump casing, which allows to increase the water intake capacity.
Кроме того, при сезонных колебаниях или необратимых понижениях статического уровня A1 воды в скважине, например при понижении его до значения A2, давление Px воздуха в камерах 12-13 приспособления 8 при выключенном электродвигателе 5 понижают до Po, при котором приспособление 8 гидроуплотнения под собственным весом смещается вниз на поплавок 7. В результате исключается влияние столба воздуха высотой dS на степень разрежения воздушной среды над динамическим уровнем воды в скважине, что позволяет частично скомпенсировать снижение мощности водозабора при сезонных и необратимых понижениях статического уровня воды в скважине. In addition, with seasonal fluctuations or irreversible decreases in the static level A1 of water in the well, for example, when it decreases to the value A2, the air pressure Px in chambers 12-13 of tool 8 with the electric motor 5 turned off is reduced to Po, at which the hydraulic seal 8 is under its own weight shifts down to the float 7. As a result, the influence of an air column of height dS on the degree of rarefaction of the air above the dynamic water level in the well is eliminated, which partially compensates for the decrease in water capacity ora during seasonal depressions and irreversible static water level in the well.
Источники информации
1. Шабалин А.Ф. Эксплуатация промышленных водопроводов. - М.: Изд. Металлургия, 1972, с. 143.Sources of information
1. Shabalin A.F. Operation of industrial plumbing. - M.: Publishing. Metallurgy, 1972, p. 143.
2. Заявка N 95105997/03, (011002) от 18.04.95 г. на "Водозаборное устройство". Решение ВНИИГПЭ о выдаче патента на изобретение от 22.04.96 г. 2. Application N 95105997/03, (011002) from 04/18/95 for the "Water intake device". The decision of VNIIGPE on the grant of a patent for an invention dated April 22, 1996
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109372A RU2119016C1 (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Water-intake device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109372A RU2119016C1 (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Water-intake device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119016C1 true RU2119016C1 (en) | 1998-09-20 |
| RU97109372A RU97109372A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20193795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97109372A RU2119016C1 (en) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Water-intake device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119016C1 (en) |
-
1997
- 1997-06-16 RU RU97109372A patent/RU2119016C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шабалин А.Ф. Эксплуатация промышленных водопроводов. - М.: Металлургия, 1972, с. 143. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4576197A (en) | Pump suction vacuum lift vortex control | |
| RU2119016C1 (en) | Water-intake device | |
| RU2119017C1 (en) | Water-intake device | |
| US4309154A (en) | Pumps operated by the rise and fall of water | |
| RU97107979A (en) | METHOD FOR WATER PUMPING INTO A DELIVERY WELL AND A PUMPING UNIT FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2083768C1 (en) | Water intake device | |
| US5984315A (en) | Reclamation system for a hydraulic pump system | |
| RU177609U1 (en) | VERTICAL PUMP INSTALLATION | |
| EA005439B1 (en) | Liquid seal pump of the helical screw type | |
| RU2097497C1 (en) | Gear to supply water from well | |
| RU2118427C1 (en) | Device for delivering water from well | |
| CN210127481U (en) | Bucket type structure drainage device | |
| RU2097496C1 (en) | Device for taking water out of well | |
| RU2166668C1 (en) | Electrohydraulic oil-well pumping unit | |
| RU2124094C1 (en) | Device for recovering water from well | |
| JPH0143188B2 (en) | ||
| RU2120521C1 (en) | Device for water delivery from well | |
| CN210889483U (en) | Improved structure of motor mounting seat of submersible pump | |
| JPH0429088Y2 (en) | ||
| CN217713106U (en) | Anti-blocking submersible pump | |
| JPS6129996Y2 (en) | ||
| RU2135704C1 (en) | Device for water supply from well | |
| RU2125140C1 (en) | Device for delivering water from well | |
| US3272144A (en) | Well pump | |
| RU2105205C1 (en) | Hydraulic system tank |