Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do wydobywania wolnej od piasku- wody z wierconych studni. W prawie wszystkich poza¬ europejskich, ale i w europejskich krajach, wy¬ dobywanie wody ze studni, wierconych czescio¬ wo za pomoca powszechnie stosowanej metody wiercenia, czesciowo jednak droga przebijania prawie powszechnie wystepujacych, bardzo gru¬ bych warstw drobnego piasku zawierajacych wo¬ de, jest bardzo nieekonomiczne, poniewaz z du¬ zej liczby starych, ale i z nowych odwiertów wy¬ dobywa sie wode zawierajaca piasek. Woda za¬ wierajaca piasek stwarza jednak problemy, któ¬ rych rozmiary powodowaly juz wylaczanie z pro¬ dukcji duzych powierzchni uprawowych. W wie¬ lu tropikalnych krajach Afryki, Poludniowej i srodkowej Ameryki przez szereg lat nie ma w ogóle opadów. Na skutek tego do nawadniania trzeba uzywac wody gruntowej, jesli nie ma sie do tego celu do dyspozycji naturalnych koryt rzecznych. Studnie wiercone, których woda stale zawiera piasek, musza juz czesto po kilku latach od uruchomienia byc zastepowane przez nowe wiercenia. Pracujace w takich studniach pompy wydobywcze na skutek zawartego w wodzie pia¬ sku silnie sie zuzywaja i wymagaja wobec tego najpierw duzych nakladów na remonty, a na¬ stepnie przedwczesnej wymiany. Na skutek zmian w zawierajacych wode warstwach zachodzi po¬ stepujacy ich rozpad. Stale pobieranie piasku z substancji nosnej powierzchni ziemi powoduje osiadanie gruntu, którego skutki sa dostatecznie znane. Studnie tego rodzaju sa nieekonomiczne i nie bylo dotad mozliwosci pózniejszej modyfikacji, która pozwolilaby wykluczyc zawartosc piasku w wodzie wydobywanej przez pompe. Wiadomo, ze próbowano zapobiec zawartosci io piasku w wodzie za pomoca dodatkowych filtrów w bezposrednim polaczeniu z pompa, ale filtra¬ cja wewnatrz studni musiala nieuchronnie pro¬ wadzic do bardzo szybkiego zapiaszczenia tej ostat¬ niej. Wynalazek ma wiec za zadanie stworzenie spo¬ sobu i urzadzenia, które umozliwialoby wydoby¬ wanie z wierconych studni wody wolnej od pia¬ sku. Zgodnie z wynalazkiem uzyskuje sie to dzieki temu, ze wode wchodzaca do studni, po przeply¬ nieciu przez filtr studni, przepuszcza sie najpierw przez korpus o okreslonej przepuszczalnosci i do¬ piero po tym odprowadza za pomoca pompy z we¬ wnetrznej przestrzeni studni, otoczonej przez ten korpus. Urzadzenie do przeprowadzania sposobu wed¬ lug wynalazku odznacza sie w zasadzie tym, ze ponizej pompy wspólsrodkowo i w okreslonym odstepie od filtru studni zamocowany jest w jej wnetrzu korpus o okreslonej przepuszczalnosci. 93 9353 SPrzez to tak zwane sterowanie strumienia ssa¬ nego, strumien ten jest w swym dzialaniu pozio¬ mym trzyimany w studni zdala od warstw zawie¬ rajacych wode, a zapotrzebowanie wydobywcze pompy jest rozlozone tak równomiernie na dlu¬ gosci filtra studni, ze przy zachowaniu normal¬ nego ruchu wody z zawierajacych wode piasków w ilosci, na przyklad 5 mm na sekunde, a wiec bez oddzialywania strumienia ssanego pompy, do studni moze naplywac taka ilosc wody, która od¬ powiada wydajnosci pompy. Element sterowania, to znaczy . przepuszczalny korpus, zostaje przy tym w odniesieniu do swej swobodnej przepu¬ szczalnosci tak obliczony, ze woda wydobywana przez pompe moze bez trudu naplywac do jego wnetrza. Wewnatrz elementu sterowania, zgodnie z wynalazkiem, szybkosc strumienia wody jest w ten; sposób dostosowana do charakterystyki pom¬ py. To sterowanie ruchu wody wewnatrz studni zapobiega jednoczesnie turbulencji wody_w studni i utrzymuje te ostatnia na calej jej dlugosci zdat¬ na do pobierania wody, zapobiega wiec przed¬ wczesnemu zatykaniu sie lezacych glebiej czesci filtra i studnia wiercona pozostaje zdatna do uzyt¬ ku przez kilka dziesiecioleci. Wymagana dlugosc calkowita takiego elementu sterowania strumienia ssanego jest zalezna od charakterystyki studni i od wydajnosci pompy i w oparciu o te dane mozliwa do obliczenia. Dla ulatwienia wbudowania elementu sterowania w studnie, przede wszystkim wtedy, gdy studnia wykazuje powazne odchylenia od pionu, jak i dla ulatwienia transportu, element ten sklada sie na przyklad z kilku odcinków montazowych, polaczo¬ nych za pomoca nasuwanych elastycznych zlaczy. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunkach, z których fig. 1 przedstawia przekrój czesciowy elementu sterowa¬ nia strumienia ssanego w widoku z boku, fig. 2 — przekrój wedlug linii A—A na fig. 1, fig. 3 — stud¬ nie ze sterowaniem strumienia ssanego w prze¬ kroju, fig. 4 — dalsza postac wykonania studni wedlug fig. 3i fig. 5 — inna postac wykonania tejze studni, wreszcie fig. 6 przedstawia schema¬ tyczna budowe sterowania strumienia ssanego. Fig. 1 rysunku pokazuje przykladowo element sterowania strumienia ssanego, jaki jest przewi¬ dziany przede wszystkim przy srednich i wiek¬ szych wydajnosciach pompy i w przykladowym wykonaniu zlozony jest w zasadzie z dwóch wspól- srodkowych i zaopatrzonych w szczeliny rur 1 i 2 z umieszczonym miedzy nimi produktem granu¬ lowanym, co razem stanowi korpus o okreslonej przepuszczalnosci. Rura wewnetrzna 1 wykonana jest na przyklad z PCW z gladkimi sciankami wewnetrznymi i jest w znany spos6b zaopatrzona w poprzeczne szcze¬ liny la. Górny koniec tej rury 1, dla utworzenia silnej zla'czki, jest otoczony pierscieniem 4, na przyklad równiez z PCW. Strona wewnetrzna za¬ kresu zlaczki pozostaje gladka i nie jest zaopa¬ trzona w szczeliny. Dolna czesc rury 1 tworzy osadzenie stykowe dla zlaczki nie przedstawione¬ go tu kolejnego korpusu elementu. Utworzona 93 935 4 zlaczka 4 jest u góry zaopatrzona w odpowiada¬ jaca obwodowi rury ilosc otworów gwintowanych lub dla ich wzmocnienia uzbrojona dodatkowo w metalowe nakretki wtlaczane. Ta rura we- wnetrzna jest otoczona przez wspólsrodkowo za¬ mocowana rure zewnetrzna 2, wykonana prze¬ waznie z tego samego materialu, na przyklad równiez z PCW, o nieco wiekszej srednicy, zaopa¬ trzona równiez w poprzeczne szczeliny 4a". Sze- io rokosc szczelin wynosi maksimum okolo 1 mm. Dolny koniec tej rury zewnetrznej tworzy nasu- , we polaczeniowa z luznym pasowaniem do zlacz¬ ki kolejnego elementu. Srednica wewnetrzna rury zewnetrznej 2 jest o okolo 50 mm wieksza od srednicy zewnetrznej rury wewnetrznej 1 i utwo¬ rzona w ten sposób wolna przestrzen zostaje wy¬ pelnionaa twardym, granulowanym materialem 3, na przyklad granulowanym tworzywem sztucznym lub przesianym i przemytym zwirem kwarco- wym lub podobnym materialem. Do zamkniec a od góry i od dolu wypelnionej przestrzeni sluza pierscienie zamykajace 6 i 7. Otwory 8 w na¬ suwie, nieco wieksze, sluza do zamocowania me¬ talowych srub. Liczba 9 oznaczony zostal pier- scien zabezpieczajacy. Fig. 2 przedstawia przekrój elementu sterowa¬ nia strumienia ssanego wedlug fig. 1. Rura we¬ wnetrzna 1, otoczona rura zewnetrzna 2 z wypel¬ nieniem z twardego materialu, zapewnia prccz tego wytrzymalosc potrzebna do przyjecia ude¬ rzeniowego obciazenia powstajacego przy wlacza¬ niu i wylaczaniu pompy. Przy sterowaniu strumienia ssanego mniejszej srednicy polaczenie poszczególnych elementów mo¬ ze sie odbywac za pomoca polaczenia gwintowa¬ nego. Fig. 3 przedstawia wbudowanie kompletnego sterowania ssanego w studnie. Zarurowanie stud¬ ni- od górnego brzegu terenu az do warstwy za¬ wierajacej wode, sklada sie zwykle z jednolitych stalowych rur 10, do których sa przymocowane badz za pomoca gwintu, badz za pomoca spawa¬ nia, stalowe filtry studzienne 11. Takie filtry 11 sa najczesciej zaopatrzone w bardzo szerokie szcze¬ liny. Pompa 12 wbudowana w studni, przykla¬ dowo pompa wirowa, jest montowana wspólsrod¬ kowo w studni za pomoca prowadnicy 13 i po¬ szczególne elementy 14—19 sterowania strumie¬ nia ssanego, o wymaganej dlugosci rozpoczynaja sie ponizej pompy 12 i sa z nia przewaznie bez¬ posrednio polaczone. Dzieki prowadnicom 20, w miejscach polaczenia elementów sterowania 14— —19, cale sterowanie strumienia ssanego .równiez wisi wspólsrodkowo w studni, aby zapewnic jego pewne dzialanie. Na dolnym koncu sterowanie strumienia ssanego posiada zamykajace je dno 21 i jest dodatkowo usytuowane -za pomoca prowad¬ nicy 22. Wbudowanie poszczególnych elementów sterowania w studnie jest ulatwione i zabezpie- 60 czone tlzieki pierscieniowi uszczelniajacemu 9 na górnym koncu sterowania, wedlug fig. 1. Zaruro¬ wanie 10, 11 studni otoczone jest warstwa 23, zwiru, która ma sluzyc do zatrzymywania drob¬ nych piasków 24 zawierajacych wode. Dzieki 65 wspclsrodkowemu wbudowaniu sterowania i jego93 935 dzialaniu, ktcre zostanie nizej opisane w oparciu o fig. 6, pomieszczenie miedzy wnetrzem studni i scianka zewnetrzna sterowania strumienia" ssa¬ nego 14—19 pozostaje wolne od piasku podczas wydobywania wody przez pompe 12. Fig. 4 przedstawia sterowanie strumienia ssa¬ nego w polaczeniu z pompa glebinowa w studni wierconej. Wielostopniowy korpus pompy 25 z elektrycznym silnikiem 26 i lezacym miedzy tym otworem ssacym 27 otoczony jest plaszczem 28 w taki sposób, ze miedzy pompa 25—27 i pla¬ szczem pozostaje pierscieniowa przestrzen po to, by woda, która ma byc wydobyta, mogla sie do¬ stac z dolu do otworu ssacego 27 pompy. Miedzy plaszczem 28 i jednolita rura 29 studni znajduje sie równiez wolna przestrzen, aby nie utrudniac opadania wody znajdujacej sie powyzej pompy przy obnizaniu sie zwierciadla wody. Plaszcz 28 zmniejsza sie u dolu lejówato. Na tym zmniejszeniu 28a osadzone jest przylacze 30 dla sterowania 14—19 strumienia ssanego. Pompa^ —27 znajduje sie wewnatrz jednolitej rury 10 studni, a pierwszy element 14 sterowania stru¬ mienia ssanego zaczyna sie na tej samej glebo¬ kosci co pierwsza rura filtracyjna 11. Przewód rury pionowej jest oznaczony liczba 30, a kabel pompy 31. Fig. 5 przedstawia" inny wariant wykonania, a mianowicie wbudowanie sterowania w studnie, przy którym rury filtracyjne 32 studni o malej srednicy poprzez jednolita rure 33 ustawione sa swobodnie na dnie odwiertu studni. Dla prze¬ prowadzenia tego sposobu potrzebny jest dodat¬ kowy element w postaci glowicy uszczelniajacej. Wolna przestrzen 34 miedzy rura filtracyjna stud¬ ni 32 i wieksza jednolita rura 22 zostaje doklad¬ nie uszczelniona dzieki temu, ze na górny koniec rur filtracyjnych 32 studni zostaje nalozona plyta sluzaca jako dzwigar dla sterowania 14—19 strumienia ssanego. Ta plyta 35 posiada okragle wyciecie dla swobodnego przeprowadzenia rury laczacej 36. Dalsza plyta 37, równiez z okraglym wycieciem, jest na przyklad zespawana z rura laczaca i zaopatrzona w opadajacy kaiblak 38. Miedzy obiema plytami 35 i 37 znajduje sie gu¬ mowy pierscien samouszczelniajacy 39, na przy¬ klad w postaci weza. Na rurze laczacej 36 jest zamocowany element 14 sterowania strumienia ssanego i jego ciezar obciaza gumowy pierscien samouszczelniajacy, dzieki czemu nastepuje uszczel¬ nienie boczne w stosunku do jednolitej rury stud¬ ni 33. Nie przedstawiona tu pompa wydobywcza wisi swobodnie w jednolitej rurze 33 studni. Fig. 6 przedstawia schematycznie sposób dzia¬ lania zgodnego z wynalazkiem sterowania stru¬ mienia ssanego, jako ilustracje do ponizszego przykladowego obliczenia. Do wirowej pompy 39 o wydajnosci przykladowo 40 1/sek jest dobudo¬ wanych dziewiec elementów 40—48, tworzacych kompletne sterowania strumienia ssanego, z nie¬ zbednymi prowadnicami. Kazdy z poszczególnych odcinków ma swobodny przeplyw wody w ilosci 4,5 1/sek., tak ze wewnatrz ukladu sterowania stoi do dyspozycji pompy razem 40,5 1 wody na se¬ kunde. Dzieki wbudowaniu sterowania strumie¬ nia ssanego wedlug wynalazku, strumien ten za¬ staje w swym dzialaniu ograniczony do przestrze¬ ni wewnetrznej studni, a wiec do. przestrzeni 'oto¬ czonej przez elementy sterowania strumienia ssa- nego. To powoduje, ze turbulencje wywolywane dzialaniem ssacym pompy ograniczaja sie do tej przestrzeni wewnetrznej studni i nie przechodza przez szczeliny rury filtracyjnej na zewnatrz, do warstw zawierajacych wode, gdzie powodowaly- io by wchodzenie piasku do studni. Przylegajaca woda moze wchodzic równomiernie na calej dlu¬ gosci czesci filtracyjnej lezacej naprzeciw ukladu sterowania strumienia ssanego. W ten sposób za¬ pobiega sie w sposób niezawodny silniejszemu wchodzeniu wody z najwyzszej warstwy zawie¬ rajacej wode, któca lezy najblizej otworu ssace¬ go pompy i powoduje unoszenie ze soba piasku. Woda zostaje wiec pobrana równiez z glebiej le¬ zacych warstw zawierajacych wode. 2° Urzadzenie nie ogranicza sie oczywiscie do opi¬ sanego przykladu wykonania. Tak na przyklad zamiast dwóch wspólsrodkowych rur z granulo¬ wanym wypelnieniem moze byc uzyty równiez inny korpus okreslonej przepuszczalnosci, na przy- klad cylindryczny korpus zamiast materialu gra¬ nulowanego lub nawet zamiast obydwu wspól¬ srodkowych rur, jesli korpus bedzie wystarcza¬ jaco wytrzymaly. PL PL PL PL PL PL PL