DE8801702U1 - Regenerierungseinrichtung für Filterbrunnen - Google Patents

Regenerierungseinrichtung für Filterbrunnen

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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
    • E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
    • E03B3/15—Keeping wells in good condition, e.g. by cleaning, repairing, regenerating; Maintaining or enlarging the capacity of wells or water-bearing layers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E21B33/124—Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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Description

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jtegenerierungseinrichtung für Filterbrunnen
vTS iieüSrüriy uctTii &igr; {. &dgr;&Tgr;&Ggr;&igr;&bgr; i\cycnSncrünySS7nnCii = tung für Filterbrunnen. Derartige Einrichtungen Sind erforderlich zur Erhaltung bzw. Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit verockerter bzw. verstopfter Brunnen, wobei es darum geht, die Filterrohre selbst und die diese umgebende Kiesschicht v/ieder vollkommen durchgängig zu machen.
Zu diesem Zweck ist es unter anderem bekannt, den festgesetzten Schmutz durch Umspülen der Filterrohre unter Einsatz von Kompressorpumpen und Zugabe von Regenerierungssäure zu lösen; der gelöste Schmutz nuß nach dem Ausbauen der Spüleinrichtung durch eine gesonderte Schmutzwasserpumpe aus dem Brunnen abgepumpt werden. Der pH-Wert des Brunnenwassers kann dabei erst nach dem Abpumpen des Schmutzes überprüft werden, d.h. es kann erst am Znde eines Verfahrensgangs festgestellt werden, ob dieser erfolgreich war oder eventuell wiederholt werden muß.
Um diese Nachteile zu vermeiden, und mit der besonderen Zielsetzung, eine universell einsetzbare Regenerierungseinrichtung zu schaffen, schlägt
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die Neuerung deren Ausgestaltung gemäß den Merkmalen von Schutzanspruch 1 vor. Eine derartige Regenerie&mdash; rungseinrichtung ist anwendbar flir Brunnendurchmesser von 400 bis 1200 mm. Die neuerungsgemäße Regenerierungseinrichtung ermöglicht eine ständige Überprüfung des pH-Werts während der Regenerierung, da die festen und die durch das Regenerierungsmittel gelösten Verunreinigungen ständig nach oben abgesaugt v/erden. Damit erübrigt sich der gesonderte Einsatz einer Spüleinrichtung und einer Abpumpeinrichtung. Wegen der Möglichkeit, den pH-Wert ständig zu kontrollieren, entfällt auch das mehrfache Ein- bzw. Ausbauen dieser Vorrichtungen, falls sich deren anfänglicher Einsatz als unzureichend erwiesen hat.
Beim Betrieb der neuerungsgemäßen Regenerierungseinrichtung kommt es zu einem Saugstrom in der das Filterrohr umgebenden Kiesschüttung und zu einem Umspülen des mittleren Gummipackers, wobei Wasser aus dem oberen Saugraum und der das Filterrohr umgebenden Kiesschüttung in den unteren Saugraum gesaugt wird, wo es über das Einlaufsieb in die Unterwasserpumpe gelangt. Diese erzeugt druckseitig das Treibwasser für die im oberen Saugraum angeordnete Treibdüse der Wasserstrahlpumpe. Da die Öffnung zwi sehen
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Treibdüse und Injektorteil der Wasserstrahlpumpe
ff, in den oberen Saugraum mündet, wird das Förderwasser
% aus diesem bzw. der Kiesschüttung des Brunnens
angesaugt.
Das Gemisch aus Förderwasser und Treibwasser gelangt durch ein an der Oberseite des oberen Gisnmipackers angeschlossenes Steigrohr nach oben. Dort besitzt das Steigrohr auch einen Probehahn zum Entnehmen von Brunnenwasserproben für die Bestimmung des pH-Werts.
Weitere Merkmale der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen 1 bis 7, welche eine bevorzugte Bauform darstellen. Dabei sind die Maßverhältnisse gemäß den Unteransprüchen 6 und 7 für die Wirksamkeit der Wasserstrahlpumpe von besonderer Bedeutung.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeicnnung dargestellt. Diese zeigt schematisch einen vertikalen Axial schnitt durch einen Brunnen mit darin eingebauter Regenerierungseinrichtung.
-
Am unteren Ende eines Steigrohrs (1) mit einem über Erde eingebauten Schieber (2) ist eine obere Gumnripackung (3) befestigt. Letztere erstreckt sich über den gesamten Innenquerschnitt eines verkürzt dargestellten Filterrohrs (4) des Brunnens und ist gegenüber dessen Innenwand mittels einer Gummidichtung (5) abgedichtet. Zwischen dem oberen Gurar.i packer (3) und einem mittleren Gummipacker (6) ist ein oberer Saugraum (7) gebildet. Ein unterer Saugraum (8) ist zwischen dem mittleren Gummipacker (6) und einen unteren Gumnripacker (9) gebildet. Sämtliche Gummi packer erstrecken sich über den gesamten Innenquerschnitt des FIHerrohrs (4) und sind gegenüber dessen Innenwand abgedichtet. Bevorzugt bestehen die Gumnripacker aus Schichtkörpern von abwechselnd einem Stahl ring bzw. einer Stahl scheibe und einem Gur.m1r1ng bzw. einer Gummi scheibe, wobei der Außendurchmesser des Guwrnirings bzw. der Gummi scheibe geringfügig größer 1st als Jener der Stahlteile, sodaß eine wirksame Dichtung (S) aus den Überstehenden Gummi randern erzielt wird. Im unteren Saugraum
(3) befindet sich eine Unterwasserpumpe (10), durch deren E1n1aufs1eb (11) Wasser aus der das Filterrohr
(4) umgebenden KiesschUttung (12) gemäß den Strömungspfeiien (SI) angesaugt wird. Die Unterwasserpumpe
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(10) ist mit ihrem oberen Flansch (13) an der Unterseite des mittleren Gummipackers (6) befestigt. Eine geeignete Pumpenleistung beträgt etwa 50 1/sec bei 4 bar. Sie fördert die durch das Einlaufsieb
(11) angesaugte Flüssigkeit durch eine strichliert angedeutete zentrale Bohrung (14) in eine Treibdüse
(15) einer Wasserstrahlpumpe. Diese Flüssigkeit bildet das sogenannte Treibwasser für ein Injektorteil
(16) der Wasserstrahlpumpe, wobei das Injektorteil (16) zusammengesetzt 1st aus drei Abschnitten, nämlich Fangdüse (17), Mischdüse (18) und Diffusor (19). Das Injektorteil (16) besitzt am unteren Ende einen Befestigungsflansch (20), welcher mit dem oberen Gummipacker (3) fest verbunden 1st. Die Treibdüse (15) besitzt ebenfalls am unteren Ende einen Befestigungsflansch (21), welcher auf dem mittleren Gummipacker (6) befestigt 1st. Beide Flansche sind mittels Distanzstäben (27) gegeneinander abgestützt, sodaß eine feste, die Wasserstrahlpumpe bildende Baueinheit aus Injektortell (IS) und Treibdüse (15) entsteht.
Entsprechend dem bekannten Prinzip einer 'Wasserstrahlpumpe wird Infolge der Sogwirkung des durch die TreibdUse (15) nach oben austretenden Treibwassers
Förderwasser gemäß den Pfeilen (S2) von außen In den oberen Saugraum (7) angesaugt und durch den Ringspalt (28) zwischen Treibdüse (15) und der Innenwand der Fangdüse (17) des Injektorteils (16) nach oben gefördert. Der Wasserstrom gelangt dann gemäß Pfeil (S3) Im Inneren des Steigrohrs (1) nach oben. Infolge der Sogwirkung Im unteren Saugraum (8) und im oberen Saugraum (7) kommt es zu einer intensiven Durchspülung der Kiesschüttung (12) !m Abschnitt zwischen dem oberen Gummipacker (3) und dem unteren Gummipacker (9), d.h. es wird der entsprechende abschnitt des Kiesfilters und des Filterrohrs (4) mechanisch gereinigt; eine chemische Reinigung wird zusätzlich erzielt durch Zufuhr von Regenerierungssäure durch das Fallrohr (22) in den oberen Saugraum (7); von dort wird es unter Umspülung des mittleren Gu.-nmipackers (6) längs der Spülsträmung gemäß Pfeil (S5) durch die Unterwasserpumpe (10) in den unteren Saugraum (8) gesaugt und von dort wieder nach oben gefördert. Infolge der Saugströmung zum Einlaufsieb (11) der Unterwasserpumpe (10) gemäß den Pfeilen (SI) wird der erfaßte F11terk1esabschn1tt durch die Regenerierungssäure chemisch gereinigt, wobei eine eventuell vorhandene
Verockerung beseitigt wird. Die Regenerierungssäure wird in einen Trichter (23) gemäß Pfeil (S4) am oberen Ende der Falleitung (22) eingefüllt.
Durch einen über Erde am Steigrohr (1) angebrachten Probehahn (24) werden während des Regenerierungsbetriebs laufend Proben des abgepumpten Brunnenwassers entnommen. Der Regenerierungsbetrieb wird so lange durchgerührt, bis der pH-Wert des Brunnenwassers wieder der Norm entspricht.
In der Zeichnung wurde die Kiesschüttung (12), welche das Filterrohr (4) zylindrisch umgibt, aus Vereinfachungsgründen lediglich auf der linken Seite gezeichnet. Im oberen Bereich des Brunnens 1st der Grundwasserspiegel (25) eingezeichnet. Nach oben hin ist die Kiesschüttung durch eine dichtende Erdschicht (26) abgeschlossen.
Das beschriebene Regenerierverfahren wird 1n verschiedenen Höhenlagen solange wiederholt durchgeführt, bis das Filterrohr (4) und die umgebende Kiesschüttung über die gesarate Länge des Filterrohrs regeneriert sind.
Vi

Claims (7)

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Regenerierungseinrichtung für Filterbrunnen mit einem nach oben geführten Steigrohr (1), welche die folgenden Merkmale umfaßt:
a) am unteren Ende eines Steigrohrs (1) ist eine Viasserstrahlpumpe angeschlossen;
b) die Ansaugöffnung für das Förderwasser der Wasserstrahlpumpe befindet sich in sinem oberen Saugraum (7);
c) in einem unteren Saugraum (8) ist eine Unterwasserpumpe (10) mit einer Ansaugöffnung für das Treibwasser der Wasserstrahlpumpe vorgesehen;
d) die beiden Sargräume (7, 3) sind zwischen einem oberen und einem mittleren bzw. dem mittleren und einem unteren scheibenförmigen Gummipacker (3, 6, 9) gebildet;
e) jeder der drei Gummipacker (3, 6, 9) erstreckt sich über den gesamten Querschnitt des Filterrohrs (4), gegenüber dessen Innenwand er abgedichtet 1st.
2. Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Gummipacker
(6) eine zentrale Bohrung (H) aufweist, an welche nach unten die Unterwasserpumpe (10) und nach oben die Treibdüse (15) der Wasserstrahlpumpe angeschlossen sind.
3. Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fangdüse (17), Mischdüse (18) und Diffusor (19) umfassende Injektorteil (16) der Wasserstrahlpumpe einen eingangsseitigen Flansch (20) aufweist, der mittels Distanzstäben (27) gegenüber der Treibdüse (15) abgestützt und mit dem oberen Gummipacker (3) verbunden ist, welcher am unteren Ende des Steigrohrs (1) befestigt ist.
4&ldquor; Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstäbe (27) zwischen dem Flansch (20) des Injektorteils (16) und einem Flansch (21) der Treibdüse (15) abgestützt sind.
5. Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Gummipacker (9) an der Unterseite des Gehäuses der Unterwasserpumpe (10) befestigt ist.
6. Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Eintritts-/ Austrittsdurchmesser bei der Treibdüse (15) etwa 0,25 und bei der FangdUs« U7) etwa 0,40 beträgt.
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7. Regenerierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkonus der Treibdüse (15) etwa dem Innenkonus der Fangdüse (17) entspricht-, daß die Spitze dar Treibdüse (15) teilweise in die FangdUse (17) hineinragt und daß die Breite des Ringspalts (28) zwischen Treibdüse (15) und FangdUse (17) etwa den Sohrungsdurchmesser der Treibdüsenspitze entspricht.
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