Фильтры вакуумных водоприемников

#

В строительном водопонижении и в общем случае для всех видов скважин водоотбора фильтры выполняют три основные функции — поддерживают стенки скважин, предотвращают проникновение частиц грунта в скважину и обеспечивают прием необходимого количества грунтовой воды.

Существует много типов и конструкций фильтров, которые создавались и усовершенствовались как по мере развития технических возможностей, так и при появлении новых, более экономичных и коррозионностойких материалов.

Основными типами фильтров, применяемых в настоящее время в водопонижения и водоснабжении, являются фильтры из перфорированных, стальных, полиэтиленовых, асбестоцементных, керамических и других труб. Форма перфорации этих труб разная и зависит от материала трубы. Стальные трубы обычно перфорируются сверлением отверстий, фрезеровкой щелей и штамповкой различной формы проходов. Полиэтиленовые фильтры перфорируются как механической обработкой, так и горячим воздухом, а также в процессе проката трубы.

Асбестоцементные трубы перфорируются сверлением и фрезеровкой. Керамические фильтры изготовляются отдельными секциями. Причем проход грунтовой воды в них предусматривается либо в узлах соединения, либо через щелевидные или круглые проходы, изготовленные при их производстве.

Все эти типы трубных фильтров могут применяться на крупных водозаборах в основном для целей водоснабжения, для которых фильтры устанавливают в хорошо проницаемые песчано-гравийные водообильные горизонты.

Фильтры, которые предназначены для установки в более мелкозернистые грунты, обычно защищаются вторым слоем фильтрующего покрытия с более мелкими отверстиями к таким можно отнести проволочные фильтры с каркасом из перфорированных труб или с каркасом из вертикальных прутьев или стержней, фильтры с каркасом, защищенным фильтрующей поверхностью из металлических или полиэтиленовых сеток. Кроме того, для мелкозернистых глинистых грунтов в практике применяются также пористые клееные трубчатые фильтры, которые изготовляются путем склеивания или сцементирования отсеянных гравийных частиц.

Все эти фильтры эффективны, если выбор осуществлен правильно, и при выполнении указанных трех функций обеспечивают надежность, долговечность и экономическую целесообразность.

Для целей строительного водопонижения требования к работе фильтров существенно отличаются от таковых для водозаборных скважин.

В настоящее время значительно сократились сроки строительных работ нулевого цикла и, соответственно, сократилась длительность работы водопонизительных установок, обеспечивающих осушение зоны производства строительных работ ниже статического уровня грунтовых вод. В соответствии с этим сократились и необходимые сроки работы фильтров. Это дает возможность облегчить конструкции фильтров, предусмотреть более легкие недефицитные и дешевые покрытия. Кроме того, при разработке конструкции фильтров следует учитывать также возможность их повторного использования, следовательно, и ремонта, и восстановления поврежденных участков фильтров. Исходя из этого, в НИИ оснований и подземных сооружений для легких иглофильтровых установок, а также для эжекторных иглофильтров, была разработана конструкция спирального фильтра.

В спиральном фильтре вместо плетеных фильтрационных сеток из латуни и нержавеющей стали использованы капроновая или полиэтиленовая ткани. Однако из-за мягкости этих материалов, по сравнению с металлическими сетками, конструкция фильтра существенно изменилась. При использовании ткани ее разобщение от водоприемной трубы фильтра достигается внутренней спиралью. Таким образом, фильтрационная ткань или сетка размещается между двумя проволочными спиралями, одна из которых служит для разобщения, а другая для крепления и защиты поверхности сетки от механических повреждений. Для этой цели ленту фильтрационной ткани шириной 150–200 мм обматывают вокруг внутренней спирали с нахлесткой по винтовой линии, а затем сверху навинчивают наружную спираль.

Спиральный фильтр иглофильтра

Рис. 1. Спиральный фильтр иглофильтра

1 — шаровой клапан; 2 и 4 — специальные муфты; 3 — водоприемная труба; 5 — фильтрационная ткань (сетка); 6 — наружная спираль; 7 — внутренняя спираль; 8 — продольные разобщающие стержни

Спиральный фильтр большого диаметра

Рис. 2. Спиральный фильтр большого диаметра

Спиральный фильтр иглофильтра (рис. 1) состоит из водоприемной трубы, спиралей, фильтрационной ткани или сетки, режущего наконечника с шаровым клапанам и специальных муфт. Водоприемная труба имеет снаружи три-четыре продольно приваренных стержней диаметром 4–5 мм, поверх которых крепится внутренняя спираль из проволоки такого же диаметра. В нижней части водоприемной трубы имеется отверстие для приема откачиваемой воды. Для соединения с надфильтровой трубой в верхнем конце фильтра предусмотрена муфта. В случае использования спирального фильтра для эжекторных иглофильтров в эту муфту ввинчивается коническое седло эжекторного водоподъемника.

Основные преимущества спирального фильтра: снижение массы, уменьшение наружного диаметра, экономия дефицитных цветных, нержавеющих металлов, повышение оборачиваемости с возможностью ремонта и многократного использования из-за малого диаметра фильтра.

С учетом положительного эффекта спирального фильтра иглофильтров был разработан спиральный тип фильтра также и для скважин большого диаметра.

Спиральный фильтр большого диаметра (рис. 2) для глубинных водопонизительных скважин также состоит из наружной и внутренней спиралей, между которыми закладывается полиэтиленовая, капроновая или металлическая сетка. Разница в конструкции в данном случае заключается только в том, что в отличие от спиралей иглофильтра здесь спиральные витки наружной и внутренней спиралей в шести местах по кругу прикрепляются к продольным планкам с целью придания жесткости спирали и фиксации шага навивки спирали. Это дает возможность навинчивать наружную спираль на внутреннюю.

Фильтр состоит из внутренней и наружной спиралей, заключенного между ними фильтрационного покрытия (сетки), планок, приваренных соответственно с наружной стороны к наружной спирали и с внутренней стороны к внутренней спирали, и обойм. Обе спирали выполнены с равным шагом из проволоки одинакового диаметра. Наружный диаметр спирали предусмотрен больше наружного диаметра внутренней спирали на величину диаметра проволоки с целью предотвращения от механических повреждений расположенного между спиралями фильтрационного материала в процессе погружения и извлечения фильтра, а также спускоподъемных операций насосного оборудования внутри скважины.

Спиральный фильтр этой конструкции изготовляется отдельными звеньями по 3–5 м. Преимуществом спирального фильтра большого диаметра является его разборность и возможность очистки или замены фильтрующей сетки. Для этой цели отвинчивают наружную спираль и после замены сетки вновь навинчивают и прикрепляют к нипелям.

Спиральные фильтры экономичны в потреблении металла и дефицитных труб (на 40–50%), а их стоимость ниже фильтров из перфорированных труб на 25–30%.

Фильтры этой конструкции по своей прочности можно применять в скважинах водопонижения глубиной до 40 м.

Другие статьи
Оставьте заявку ↓
Закажите консультацию, расчет стоимости работ или выезд специалиста на объект

Нажимая кнопку "Получить консультацию", я даю своё согласие на обработку моей персональной информации в соответствии с Политикой конфиденциальности

#
Консультация специалиста