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Eintrittsmengen-Regler für Filterrohre Trink- und Brauchwasser wird
hauptsächlich aus Rohrbrunnen entnommen. Die hierfür benutzten Filterrohre haben
jedoch. den Nachteil, daß sie sehr ungleichmäßig belastet sind. Es ist ein altes
Gesetz, daß das Wasser den Weg des geringsten Widerstandes fließt. Der Weg des Wassers
durch den oberen Ring der Filteröffnungen ist der kürzeste. Daß dieser kürzeste.
Weg auch der am wenigsten Widerstand bietende. Weg ist, soll hier nicht behauptet
werden. Es zeigt sich jedoch, wenn man eine Berechnung aufstellt, daß von dem vielfach
io m und mehr langen Filterrohr nur eine verschwindend kleine Filterlänge als Wasserweg
herangezogen wird. Der untere Teil ist tot..
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Wenn nur ein Teil der Filterroh:rlänge als Wasserweg benutzt -wird,
so ist die Eintrittsgeschwindigkeit sehr groß. Aber auch der öbere Teil ist sehr
verschieden belastet. Es ist eine Folge der ungleichen Reibungsverluste. Durch den
obersten öffnungsring fließt die größte Menge. Hierdurch wird die Eintrittsgeschwindigkeit
noch beträchtlich erhöht. Eine hohe Filtereintrittsgeschwindigke.it ist aber sehr
unerwünscht. Es könnte hierdurch die Sandschicht in, Bewegung geraten und das Filterrohr
allmählich, versanden.
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Bei der Mehrzahl der Filterkonstruktionen ist davon ausgegangen, da,ß
das Wasser dem Filterrohr gleichmäßig zufließt. Es ist daher eine Mengenregelung
nicht berücksichtigt.
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Es ist eine Filterbauart bekannt, hei der ein gleichmäßiiger Wassereintritt
bzw. eine annähernd gleichmäßige Belastung der wasserführenden Schichten dadurch
erreicht werden soll, daß das Verhältnis des Querschnittes der Wassardu,rchtrittsöffnungen
zum
lichten Querschnitt des Filterrohres, vom Saugrohrende der Pumpe aus, zunimmt.
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Um ein derartiges Filterrohr zu berechnen, ist es Voraussetzung, daß
die Wasserspiegela;bsenkung bei der entsprechenden Entnahmemenge genau bekannt ist.
Diese ist jedoch in den wenigsten Fällen bekannt. Weiterhin ist bei einem derartigen
Brunnen die Regelung der Eintrittsmengen während des Pumpbetriebes nicht möglich.
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Mit den bekannten. Mitteln ist daher eine einwandfreie Mengenregelung
nur schwer erreichbar. Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der bekannten Filterrohre.
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Zu diesem Zwecke besteht gemäß der Erfindung der Eintrittsmengen-Regler
für Filterrohre aus Kanälen, welche die :in den verschiedenen Höhenlagen in das
Filterrohr einströmenden Wassermengen dem Aufsatzrohr getrennt zuleiten. Durch entsprechende
Bemessung dieser Kanäle hat man es in der Hand, die Durchflußmenge zu beeinflussen.
Durch jeden Kanal fließt also nur ein bestimmter Teil der entnommenen Menge. Die
Filtereintrittsgeschwindigkeit wird an den oberen Öffnungen stark abfallen, während
sie an den. unteren ansteigen wird. Dieser Eintrittsmengen-Regler kann als Einsatz
in jedes normale Filterrohr eingebaut werden, sowohl in neue, als auch in Brunnen,
die bereits in Betrieb sind. Der Einsatz kann. jederzeit aus- und wieder eingebaut
werden.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. I stellt einen normalen Rohrbrunnen dar. Dieser besteht in der
Hauptsache aus dem Filterrohr i, dem Aufsatz- oder Mantelrohr 2, dem Sand-oder Schlammfang
3, dem Brunnenkopf 4., der den Abschluß des Aufsatzrohres bildet und die Durchführung
des Saugrohres gestattet (er wird meistens in einem Schacht untergebracht), der
Saug- bzw. Entnahmeleitung 5 mit dem Fußventil und dem Absperrorgan, der Kiesschüttung
bzw. -packung 6, die das Filterrohr umschließt und verhindert, daß feine Sande in
das Filterrohr gelangen.
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Es bedeutet ferner in Abb.I Ruhe-Wasserspiegel 7, das ist der unabgesenkte
Wasserspiegel, abgesenkter Wasserspiegel £ bei ainer bestimmten Entnahmemenge, Bohrung
9, Urboden io.
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Abb. II zeigt den oberen. Teil des Filterrohres i sowie den unteren
Teil des Aufsatzrohres 2, und zwar im Schnitt. Im Filterrohr i ist der Eintrittsmengen-Regler
eingebaut. Die Öffnungen des Filterrohres i sind mit den Zahlen i i bis 2o bezeichnet.
Die Kanäle des Reglers haben die Zahlen :2i bis 26 erhalten. Die Scheidewände dieser
Kanäle sind mit 27 gekennzeichnet.
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Abh.III stellt einen Querschnitt durch den obersten Öffnungsring i
i dar.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Das durch den obersten Öffnungsring
i i einströmende Wasser wird durch den kurzen Kanal 21, dessen Querschnitt klein
ist, dem Aufsatzrohr 2 zugeleitet. Der nächste Öffnungsring 12 führt das Wasser
durch den etwas längeren Kanal 22, dessen Querschnitt jedoch etwas größer ist, dem
Aufsatzrohr 2 zu. Dies wiederholt sich so oft, wie Kanäle vorgesehen sind.
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Zusammenfassend also: Dia Wassermengen, die den kürzesten Weg zurückzulegen
haben, erhalten einen Kanal mit kleinem Querschnitt. Die Mengen, die den längsten
'Vag zurückzulegen haben, werden dem Aufsatzrohr 2 durch den langen Kanal 26 mit
großem Querschnitt zugeleitet. Die Mengen. welche durch die dazwischenliegenden
Öffnungen fließen, erhalten Kanäle miit entsprechenden Querschnittetra.
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In den Abb. II und III sind sechs Kanäle 2 i bis 26 gezeichnet. Man
kann jedoch auch mehr bzw. weniger Kanäle vorsehen, man kann auch zwei oder mehrere
Öffnungsringe an einen Kanal anschließen, wie es in Abb. II dargestellt ist. Hier
sind die Öffnungsringe 14 und 15 am Kanal 2.4, die Öffnungsringe 16, 17 und i8 am
Kanal 25, die Öffnungsringe i9, 2o und folgende am Kanal -26
angeschlossen.
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Die Länge der Kanäle wird von der Tiefe der Öffnungsringe bestimmt.
Die 0uersc.hnitte der Kanäle werden so berechnet, daß sie- den an siel gestellten
Anforderungen entsprechen. Für Wasserversorgungsanlagen werden möglichst geringe
Absenkungswiderstände gefordert, aber auch gleichzeitig dürfen die Eintrittsgeschwindigkeiten
ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Dagegen sind hei Grundwasserabsenkungsanlagen
große Widerstände bei kleinen Eintrittsgeschwindigkaiten erwünscht.
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Die einzelnen Kanäle des Reglers sind durch dünne Scheidewände
27 voneinander getrennt; auch ist eine Abdichtung gegen das Filterrohr i
vorgesehen, so daß z. B. Mengen, die durch Öffnungen 13 eintreten, nicht in den
größeren Kanal 24 gelangen können. Die Scheidewände 27 reichen bis etwas über die
Oberkante des Filterrohres i hinauf.
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Die Abb. 1I und III sollen nur die prinzipielle Anordnung darstellen.
Um Material zu sparen und um unnötige Reibungsverluste zu vermeiden wird man die
Kanäle nach anderen Gesichtspunkten anordnen.
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Die in der Erfindung vorgeschlagenen Merkmale gestatten außerdem,
daß man während des Pumpbetriebes eine Veränderung der Reibungswiderstände in den
einzelnen Kanälen 21 bis 26 vornehmen kann. Hierdurch ist es möglich, da.ß die errechneten
Werte den örtlichen Verhältnissen entsprechend korrigiert werden können.
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Anwendungsgebiete für den Eintrittsmengen-Regler sind vertikale Rohrbrunnen
sowie ivaagerechte- Sammelleitungen, welche zur Fassung von Wasser und anderen Flüssigkeiten
benutzt werden. um die Filtereintrittsgeschwindigkeit zu verringern, ferner Rohrbrunnen,
welche zur Grundwasserabsenkttng benutzt werden., um größere Absenkungswiderstände,
zu erzielen.