RU2117732C1

RU2117732C1 - Water-lifting device

Info

Publication number: RU2117732C1
Application number: RU97109379A
Authority: RU
Inventors: В.А. Ермаков; А.Г. Костин; В.Н. Куликов; В.В. Прытков; А.Ю. Тропак
Original assignee: Муниципальное предприятие "Водоканал"
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering technology. SUBSTANCE: this relates to devices and mechanisms intended for use in utilization of underground water and in water intake structures including withdrawing of artesian water and delivering it to trunk pipelines of municipal water supply systems. Device has electrically-driven pump, delivery pipeline and hydraulic sealing unit which is made up of body and inflatable chamber. Also provided in device setup are external bellows, internal bellows both coaxially installed on delivery pipeline, and settler which is made in the form of sleeve which is narrowing downwards. Made in upper flange of sleeve are several through-holes. Body of hydraulic sealing unit is provided with upper stationary flange and lower movable flange. Inflatable chamber has nipple and is positioned between flanges of body. Upper rims of bellows are installed on movable flange of body. Lower rims of bellows are mounted on upper flange of settler. Delivery pipeline is provided with branching pipes for directing water to settler space. Aforesaid device allows for complete exclusion of fouling of inflatable chamber, thus prolonging device operating periods without carrying out preventing maintenance of hydraulic sealing unit. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

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 водоподъемные устройства, содержащие напорный трубопровод и электронасос с трансмиссионным валом [1]. Known water-lifting devices containing a pressure pipe and an electric pump with a transmission shaft [1].

Однако наличие трансмиссионной передачи у известных устройств приводит к большим объемным потерям, снижению подачи, напора и коэффициента полезного действия электронасоса. However, the presence of a transmission transmission of known devices leads to large volumetric losses, lower feed, pressure and efficiency of the electric pump.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является водоподъемное устройство, содержащее электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в составе корпуса и надувной камеры, полость которой соединена с напорным трубопроводом через водоотвод [2]. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a water-lifting device containing an electric pump, a pressure pipe and a hydraulic sealing device as part of a housing and an inflatable chamber, the cavity of which is connected to the pressure pipe through a drain [2].

В известном устройстве наличие приспособления гидроуплотнения позволяет повысить дебит скважины. Однако в процессе работы устройства в полости надувной камеры наблюдаются отложения мелкого песка (результат "пескования" скважины) и грязи, попадающей в скважину при монтажных и профилактических работах, а в полость надувной камеры - при очередном включении электронасоса. Это приводит к значительному сокращению времени работы устройства между плановыми профилактическими работами приспособления гидроуплотнения. In the known device, the presence of a hydraulic sealing device can increase the flow rate of the well. However, during the operation of the device in the cavity of the inflatable chamber, deposits of fine sand (the result of "sanding" the well) and dirt entering the well during installation and maintenance work are observed, and in the cavity of the inflatable chamber - the next time the electric pump is turned on. This leads to a significant reduction in the operating time of the device between the scheduled preventive works of the hydraulic sealing device.

Технической задачей изобретения является увеличение времени работы устройства без проведения профилактики приспособления гидроуплотнения. An object of the invention is to increase the operating time of the device without carrying out prophylaxis of the hydraulic sealing device.

Указанная задача решается тем, что в состав водоподъемного устройства, содержащего электронасос, напорный трубопровод и приспособление гидроуплотнения в виде корпуса и надувной камеры, включены соосно установленные на напорном трубопроводе внешний сильфон, внутренний сильфон и отстойник, выполненный в виде сужающегося книзу стакана, на верхнем фланце которого расположен ряд сквозных отверстий, корпус приспособления гидроуплотнения снабжен верхним неподвижным и нижним подвижным фланцами, надувная камера снабжена ниппелем и размещена между фланцами корпуса, верхние ободы сильфонов смонтированы на подвижном фланце корпуса, нижние ободы - на верхнем фланце отстойника, а напорный трубопровод снабжен отводами воды в подлость отстойника. This problem is solved by the fact that the composition of the water-lifting device containing an electric pump, a pressure pipe and a hydraulic sealing device in the form of a housing and an inflatable chamber include an external bellows, an internal bellows and a settling tank, coaxially mounted on the pressure pipe, in the form of a glass tapering downward, on the upper flange of which a series of through holes is located, the housing of the hydraulic sealing device is equipped with upper fixed and lower movable flanges, the inflatable chamber is equipped with a nipple and placed and between the flanges of the casing, the upper rims of the bellows are mounted on the movable flange of the casing, the lower rims are mounted on the upper flange of the sump, and the pressure pipe is equipped with water outlets to the base of the sump.

На фиг. 1 показано устройство при монтаже в скважине, на фиг. 2 - устройство в рабочем состоянии. In FIG. 1 shows a device during installation in a well; FIG. 2 - the device is in working condition.

Устройство располагается в обсадной трубе 1 скважины и содержит электронасос 2, напорный трубопровод 3, на стенках которого смонтировано приспособление гидроуплотнения в составе корпуса 4, снабженного неподвижным и подвижным фланцами 5 и 6, надувной камеры 7 с ниппелем 8, внешнего сильфона 9, внутреннего сильфона 10 и отстойника 11, на верхнем фланце 12 которого расположен ряд сквозных отверстий 13. Напорный трубопровод снабжен отводами 14 воды в полость отстойника (фиг. 1-2)
При сборке приспособления гидроуплотнения устройства верхние обводы сильфонов 9 и 10, соосно размещенных на напорном трубопроводе 3, монтируют на подвижном фланце 6, а их нижние ободы - на верхнем фланце 12 отстойника 11, надувную камеру размещают между фланцами 5 и 6 корпуса 4. Отстойник 11 выполнен в виде сужающегося книзу стакана. На его фланце 12 расположен ряд сквозных отверстий 13, соединяющих полости отстойника и внешнего сильфона 9. Отводы воды из напорного трубопровода 3 в отстойник 11 также выполнены в виде сквозных отверстий 14.The device is located in the casing 1 of the well and contains an electric pump 2, a pressure pipe 3, on the walls of which a hydraulic sealing device is mounted as part of the housing 4, equipped with fixed and movable flanges 5 and 6, an inflatable chamber 7 with a nipple 8, an external bellows 9, an internal bellows 10 and a sump 11, on the upper flange 12 of which there is a series of through holes 13. The pressure pipe is equipped with water outlets 14 into the cavity of the sump (Fig. 1-2)
When assembling the device hydraulic sealing device, the upper contours of the bellows 9 and 10, coaxially placed on the pressure pipe 3, are mounted on the movable flange 6, and their lower rims are on the upper flange 12 of the sump 11, the inflatable chamber is placed between the flanges 5 and 6 of the housing 4. Sump 11 made in the form of a glass tapering downwards. On its flange 12 there is a series of through holes 13 connecting the cavities of the sump and the external bellows 9. The water outlets from the pressure pipe 3 to the sump 11 are also made in the form of through holes 14.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Перед установкой устройства в обсадную трубу 1 артезианской скважины давление в полости надувной камеры 7 через ниппель 8 доводят до значения Po, при котором стенки камеры 7 достигают образующей цилиндра, условно образованного фланцами 5 и 6 корпуса 4 приспособления гидроуплотнения (фиг. 1). Before installing the device in the casing 1 of the artesian well, the pressure in the cavity of the inflatable chamber 7 through the nipple 8 is adjusted to the Po value at which the walls of the chamber 7 reach the generatrix of the cylinder, conditionally formed by the flanges 5 and 6 of the housing 4 of the hydraulic sealing device (Fig. 1).

После достижения нужного заглубления устройства в скважине запускают электронасос 2. Вода под напором, который возникает в трубопроводе 3, через отводы 14 начинает поступать в отстойник 11, а через ряд отверстий 13 верхнего фланца 12 отстойника - в полость между внешним и внутренним сильфонами 9 и 10. В результате действия повышенного давления в указанной полости подвижной фланец 6 прижмется к нижнему торцу корпуса 4 и повысит давление в надувной камере 7 до значения Px, при котором стенки камеры 7 перекроют зазор с обсадной трубой 1 (фиг. 2). After reaching the desired depth of the device, the electric pump 2 is launched in the well. Water under pressure that occurs in the pipe 3 begins to flow through the taps 14 into the sump 11, and through a series of holes 13 of the upper flange 12 of the sump, into the cavity between the external and internal bellows 9 and 10 As a result of the increased pressure in this cavity, the movable flange 6 will be pressed against the lower end of the housing 4 and increase the pressure in the inflatable chamber 7 to a value of Px, at which the walls of the chamber 7 will block the gap with the casing 1 (Fig. 2).

Дальнейшее достижение равновесия между объемом откачиваемой воды и объемом воды, поступающей в обсадную трубу 1 из водоносного слоя, будет происходить при пониженном по сравнению с атмосферным давлении на поверхность воды в скважине, что вызывает дополнительный приток воды, т.е. способствует повышению дебита скважины. При этом грязь, попадающая в приспособление гидроуплотнения в пиковый момент включения электронасоса 2, и песок (при работе устройства в "пескующей" скважине), осядут на стенки отстойника. A further equilibrium between the volume of pumped water and the volume of water entering the casing 1 from the aquifer will be achieved at a lower pressure compared to atmospheric pressure on the surface of the water in the well, which causes an additional influx of water, i.e. helps to increase the flow rate of the well. In this case, dirt falling into the hydraulic compaction device at the peak moment of switching on the electric pump 2 and sand (when the device is operating in a “sanding” well) will settle on the walls of the sump.

При выключении электронасоса 2 за счет понижения избыточного давления в напорном трубопроводе 3 и под действием давления Px в надувной камере 7 подвижный фланец 6 отпускается и достигает исходного положения при снижении давления Px в камере 7 до его первоначального значения Po, при котором полностью восстанавливается зазор с обсадной трубой 1, обеспечивающий беспрепятственный подъем устройства из скважины. When the electric pump 2 is turned off by reducing the overpressure in the pressure pipe 3 and under the action of pressure Px in the inflatable chamber 7, the movable flange 6 is released and reaches its initial position when the pressure Px in the chamber 7 decreases to its initial value Po, at which the casing clearance is completely restored pipe 1, providing unhindered lifting of the device from the well.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет полностью исключить загрязнение надувной камеры и тем самым увеличить сроки работы устройства без проведения профилактики приспособления гидроуплотнения. Thus, the proposed device allows you to completely eliminate the pollution of the inflatable chamber and thereby increase the life of the device without prophylaxis of the hydraulic sealing device.

Claims

A water-lifting device containing an electric pump, a pressure pipe and a hydraulic sealing device as part of the housing and the inflatable chamber, characterized in that it includes an external bellows coaxially mounted on the pressure pipe, an internal bellows and a sump made in the form of a glass tapering downward, on the upper flange of which a number of through holes are made, the housing of the hydraulic sealing device is equipped with upper fixed and lower movable flanges, the inflatable chamber is equipped with a nipple and placed between the fl ntsami housing upper wheels are mounted on the bellows movable flange of the housing, the lower wheels - on the upper flange of the settler, and the pressure line is provided with tap water in the sump cavity.