RU90504U1 - Насосный агрегат для очистки скважин - Google Patents

Abstract

Насосный агрегат для очистки скважин, включающий размещенные в скважине погружной насос со всасывающей чистую воду полостью и водоструйный, установленный над погружным насосом и соединенный с выходом последнего через сопло, при этом всасывающая полость водоструйного насоса через обводной канал и став труб обеспечивает контакт с зоной воды со взвесями, отличающийся тем, что погружной насос снабжен кожухом, обеспечивающим охлаждение омыванием корпуса электродвигателя частью потока чистой воды, доливаемой в скважину до входа ее во всасывающую полость погружного насоса.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения и может найти применение для очистки скважин на воду при геологоразведочных работах, водопонижении при строительных работах, на водозаборах подземных вод.

Необходимость очистки скважин на воду на завершающем этапе их сооружения (устройстве фильтровой части), а также периодически очистки при эксплуатации вследствие выноса в скважину из водоносного пласта мелких частиц песка при пуске в работу погружного насоса в скважине, осыпания частиц ржавчины из обсадных колонн на забой скважины, образования осадков на фильтре. Для очистки этих осадков из нижней части скважин чаще других применяют эрлифтную систему промывки и очистки скважин, включающую телескопический став двойной колонны труб. По внутренней подают в скважину воздух, а по внешней поднимают аэрированную пульпу с осадками.

Но эрлифтная система работает при динамическом уровне до половины глубины скважины. При большем снижении не работает. Наиболее близким насосным агрегатом к заявляемому и взятому является известный насосный агрегат для очистки скважин по полезной модели №22206 от 10.03.2002 г., включающий погружной насос и водоструйный насос, расположенный над погружным и работающий от потока воды, подаваемой погружным насосом. На погружной и водоструйный насосы подается вода в скважину без механических примесей или не более 0,01% их по весу воды. Большая часть воды поступает в погружной насос, остальная поступает на забой скважины, куда выведена всасывающая труба водоструйного насоса. Она омывает осадок на забое и образовавшаяся пульпа попадает в водоструйный насос и по напорному трубопроводу вместе с откачиваемой водой погружным насосом выносится из скважины.

Так как электродвигатель погружного насоса омывается только частью воды, поступающей на забой, которая движется в основном по противоположной стороне погружного насоса, где большие зазоры, то потока омывающего двигатель погружного насоса недостаточно для охлаждения его как показала практика применения его на водозаборных скважинах г.Железногорска Курской области. Приходится применять погружной насос с большим объемом подачи воды из скважины и одновременно увеличивать объем подачи на забой воды, что по технологии очистки не требуется. А это увеличивает габариты насосного агрегата и необоснованно потребляемую мощность.

Задачей заявляемой полезной модели насосного агрегата для очистки скважин является разработка устройства насосного агрегата, обеспечивающего омывание электродвигателя погружного насоса необходимым количеством воды для его охлаждения и позволяющего регулировать поток подаваемой воды в скважину для погружного насоса на забой, одновременно регулировать напор насосного агрегата и объем откачки осадка из скважины.

Техническими результатами, которые могут быть получены при использовании заявляемой полезной модели, являются:

- обеспечение эффективного охлаждения электродвигателя погружного насоса насосного агрегата;

- уменьшение габаритов насосного агрегата за счет применения погружного насоса меньшей мощности и его подачи при достаточном объеме циркулирующей воды для очистки скважины;

- расширение области применения насосного агрегата для очистки скважин меньших по диаметру и больших по глубине за счет более эффективного использования технических параметров погружного насоса.

Сущность полезной модели иллюстрирует фиг.1, на которой изображена схема насосного агрегата в скважине. Насосный агрегат включает погружной насос 1 с кожухом 2 и образующий всасывающий кольцевой канал 3, всасывающий канал 4, соединенный выходом из погружного насоса соплом 5 водоструйного насоса 6, всасывающая полость 7 которого соединена с обводным каналом 8 и ставом труб 9 для подъема воды со взвесями с забоя 10 через открытое отверстие 11 и скважины 12 и выходом на поверхность по трубопроводу 13.

Заявляемый насосный агрегат работает следующим образом. Через устье 14 в скважину 12 подают расчетное количество воды, которая омывает насосный агрегат и подается в кольцевое пространство 3 между корпусом погружного насоса 1 и кожухом 2 охлаждая двигатель насоса и движется во всасывающую полость 4 насоса. Другая часть ее движется до осадка 10 на забое, омывает его, и через отверстие 11 попадает в обводной канал 8. Первая часть потока, поступающая через всасывающую полость 4, погружным насосом подается на сопло 5. В результате чего во всасывающей полости 7 водоструйного насоса создается разряжение, и поток со взвесями 15 с забоя 10 попадает в водоструйный насос 6 и вместе с потоком воды из сопла 5 подается в трубопровод 13 на поверхность. На поверхности вода со взвесями может отстаиваться и после выпадения осадка вновь подаваться в скважину.

Благодаря новому техническому решению - установке кожуха на корпусе погружного насоса - появилась возможность необходимое количество подаваемой в скважину воды направить на круговое омывание корпуса электродвигателя, доливаемой в скважину воды, которое для погружных электродвигателей указывается в характеристике.

При работе погружного и струйного насосов в «паре» в режиме максимального КПД и соотношении напоров погружного и водоструйного 4:1, подсос водоструйного насоса составляет 50-70% погружного. В режиме работы насосного агрегата целесообразно получить больший напор водоструйного насоса. Это регулируется уменьшением подсоса водоструйным насосом. При этом увеличивается его напор. Так как объем и масса осадка в скважине требует не более 20-25% объема подачи погружным насосом при 50-70% в режиме максимального КПД, то появляется целесообразность в установке режима работы насосного агрегата, основываясь на достаточном объеме подсоса водоструйным насосом и повышения его напора, что очень важно при низких динамических условиях воды в скважине.

Таким образом достигается эффективное охлаждение двигателя погружного насоса, возможность повысить напор водоструйного насоса и применить погружной насос в насосном агрегате меньшего диаметра с меньшей подачей воды и меньшей мощностью приводного двигателя.

Пример реализации заявляемого насосного агрегата в тех же условиях, что и прототип (водозабор г.Железногорска Курской области). Скважины диаметром 250 мм, глубина до динамического уровня 20-25 м. Применяется насосный агрегат с погружным насосом ЭЦВ 6-6,5/100. Диаметр насосного агрегата 230 мм. В конструкции насосного агрегата с кожухом на погружном насосе может быть использован погружной насос ЭЦВ 4-2,5/100. Диаметр погружного насоса 98 мм при кожухе диаметром 125 мм, что дает возможность получить диметр насосного агрегата не более 180 мм. Таким образом его возможно применять в скважинах диаметром 200 мм. Приводная мощность погружного насоса 1,1 кВт вместо 3 кВт в конструкции прототипа.

Claims (1)

1. Насосный агрегат для очистки скважин, включающий размещенные в скважине погружной насос со всасывающей чистую воду полостью и водоструйный, установленный над погружным насосом и соединенный с выходом последнего через сопло, при этом всасывающая полость водоструйного насоса через обводной канал и став труб обеспечивает контакт с зоной воды со взвесями, отличающийся тем, что погружной насос снабжен кожухом, обеспечивающим охлаждение омыванием корпуса электродвигателя частью потока чистой воды, доливаемой в скважину до входа ее во всасывающую полость погружного насоса.