SU1698376A1

SU1698376A1 - Needle-filtering drawdown installation

Info

Publication number: SU1698376A1
Application number: SU894724300A
Authority: SU
Inventors: Борис Семенович Краковский; Константин Сергеевич Боголюбов; Алла Сергеевна Кузьмина; Анатолий Владимирович Шабатин; Анатолий Львович Затевахин; Александр Дмитриевич Бунтман; Лев Александрович Титов; Николай Иванович Шабалин
Original assignee: Специализированный Проектно-Изыскательский И Экспериментально-Конструкторский Институт "Гидроспецпроект"
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к осушению грунта при строительстве зданий и сооружеЯ2 2627 28 ММ 18 I У,/ / ний вых игл но нос игл ка игл цен маг мир цир бак цен сос эже 5 в щи ден пат сыв са ще 18 / ний, в частности к снижению уровн грунтовых газонасыщенных вод откачиванием их иглофильтровыми установками направлено на повышение эксплуатационной надежности последних. Достигаетс это тем, что иглофильтрова водопонижающа установка содержит всасывающий коллектор 1 с иглофильтрами 2, водооткачивающий блок с центробежным насосом 3, водосбросной магистралью, вакуумной емкостью 5, вакуу- мирующий блок с перекрытым крышкой 26 циркул ционным баком; расположенный в баке и соединенный с напорным патрубком центробежного насоса 17 эжекторный насос и соедин ющий приемную камеру 36 эжекторного насоса с вакуумной емкостью 5 воздуховод 7 с краном 8. Водооткачивающий блок снабжен трубопроводом 14 охлаждени с краном 15, сообщающим напорный патрубок 16 центробежного насоса 3 со всасывающим патрубком центробежного насоса 17. Циркул ционный бак 18 вакуумирую- щего блока снабжен не доход щей до его 42 7 П (О р -4., -WBrV- 9 М5 ц7Ю, if С о о со со xJ оThe invention relates to the drainage of soil in the construction of buildings and structures 2 2627 28 MM 18 I U, / / new needles, nose of needles, needle prices, magician, and, in particular, to to reduce the level of groundwater gas-saturated waters by pumping out them with needle filter units is aimed at increasing the operational reliability of the latter. This is achieved by the fact that the needle filtering installation contains a suction manifold 1 with needle filters 2, a bilge unit with a centrifugal pump 3, a water discharge line, a vacuum tank 5, a vacuum unit with a closed lid 26 of the circulation tank; located in the tank and connected to the discharge port of the centrifugal pump 17, an ejector pump and connecting the receiving chamber 36 of the ejector pump with a vacuum tank 5 duct 7 to the crane 8. The suction unit is equipped with a cooling pipe 14 with a crane 15 that communicates the discharge pipe 16 of the centrifugal pump 3 to the suction a centrifugal pump nozzle pipe 17. The circulating tank 18 of the vacuum unit is not equipped with its 42 7 P (O p -4., -WBrV- 9 M5 ts7Y, if C oo with xJ o

Description

верха внутренней обечайкой 22, охватывающим ее цилиндрическим отбойником 23 с отверсти ми 24 в днище. В верхней части циркул ционного бака 18 укреплен конусообразный отражатель 25, а на крышке 26 установлен внутри отражател соосно внутренней обечайке 22 конусный рассекатель 27, имеющий изогнутые по винтовой линии лопасти 28. Снаружи к циркул ционному баку 18 посредством патрубков 32 и 33 присоединен резервуар, имеющий соединенную со всасывающим патрубком 4 центробежного насоса 3 переливную трубку 44 и контактирующий с входным торцом трубки 44 поплавковый клапан 31. Эжекторный насос имеет закрепленный на верхней кромке диффузора 40 зонт 41 и установленную в пределах сопла винтообразно изогнутую пластину 35 с направлением витка, совпадающим с направлением винтовой линии лопастей 28. Вакуумна емкость 5 снабжена соединенной с ней посредством верхнего 13 и нижнего 12 патрубков дополнительной емкостью 9, внутри которой расположен поплавок 11 и в верхней его части воздушный клапан 10. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.the top of the inner shell 22, covering it with a cylindrical bump 23 with holes 24 in the bottom. In the upper part of the circulating tank 18 a cone-shaped reflector 25 is fixed, and on the cover 26 a cone divider 27 is mounted inside the reflector coaxially with the inner shell 22, having a blade 28 curved in a helix. Outside the circulating tank 18, a reservoir is connected to the circulating tank 18, having the overflow tube 44 connected to the suction nozzle 4 of the centrifugal pump 3 and the float valve 31 contacting the inlet end of the tube 44. The ejector pump has an umbrella 41 attached to the upper edge of the diffuser 40 and the mouth a screw-shaped curved plate 35, curved within the nozzle, with a coil direction that coincides with the helix direction of the blades 28. The vacuum tank 5 is equipped with an additional 13 connected to it by means of the upper 13 and lower 12 nozzles, inside which there is a float 11 and in the upper part of the air valve 10. 1 z.p. f-ly. 2 Il.

Изобретение относитс к осушению грунта при строительстве зданий и сооружений , в частности к устройствам дл снижени уровн грунтовых газонасыщенных вод путем их откачки с помощью иглофильтров.The invention relates to the drainage of soil in the construction of buildings and structures, in particular, to devices for reducing the level of ground gas-saturated water by pumping them out using needle filters.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности.The purpose of the invention is to increase operational reliability.

На фиг. 1 показана иглофильтрова во- допонижающа установка; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. Figure 1 shows the needle-down installation; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Установка включает всасывающий коллектор 1, присоединенные к нему легкие иглофильтры 2, водооткачивающийблок, ва- куумирующий блок и сбросную линию. Во- дооткачивающий блок состоит из центробежного насоса 3, размещенной на его всасывающем патрубке 4 вакуумной емкости 5 со стаканом 6, имеющим внутренний диаметр, равный диаметру входной части всасывающего патрубка, воздушного патрубка 7 с краном 8, смонтированного на крышке вакуумной емкости 5, герметичной приставки 9 с воздушным клапаном 10 в крышке и поплавком 11 внутри, сообщенной с вакуумной емкостью 5 посредством двух патрубков - нижнего переточного 12 и верхнего декомпрессионного 13, отводного патрубка 14 с краном 15, сообщенного с напорным патрубком 16 центробежного насоса 3.The installation includes a suction manifold 1, light needle filters 2 attached to it, a water pumping unit, a vacuum unit and a discharge line. The water pumping unit consists of a centrifugal pump 3 placed on its suction nozzle 4 of a vacuum tank 5 with a bowl 6 having an internal diameter equal to the diameter of the inlet part of the suction nozzle, an air nozzle 7 with a crane 8 mounted on the cover of the vacuum tank 5, and a sealed attachment 9 with an air valve 10 in the lid and a float 11 inside, communicated with a vacuum tank 5 by means of two pipes - lower overflow 12 and upper decompression 13, outlet pipe 14 with a valve 15, communicated with pressure pipe 16 of the centrifugal pump 3.

Вакуумирующий блок состоит из центробежного насоса 17, кольцевого циркул ционного бака, включающего наружную обечайку 18 с патрубком 19 свободного из- лива, днище 20 с присоединенным к нему опорным трубопроводом 21, снабженным со всасывающим патрубком центробежного насоса 17, внутреннюю обечайку 22 с отбойником 23, имеющим отверсти 24 в кольцевом дне, отражатель 25 потока, расположенный по периферии потолочной части бака, крышку 26 с конусным рассекателем 27 и прикрепленными к нему изогнутыми лопаст ми 28, приставки 29 с конусным седлом 30 в донной части, поплавковым клапаном 31 внутри и двум патрубками нижним переточным 32 и верхним декомп- рессионным 33, эжекторного вакуумного насоса, включающего сопло 34, смонтированное на напорном патрубке центробежного электронасоса 17 и оснащенное внутриThe vacuum unit consists of a centrifugal pump 17, an annular circulating tank including an outer shell 18 with a spout 19, a free drain, a bottom 20 with a supporting pipe 21 attached to it, fitted with a suction nozzle of the centrifugal pump 17, the inner shell 22 with a chipper 23, having holes 24 in the annular bottom, a flow reflector 25 located along the periphery of the tank ceiling, a cover 26 with a conical divider 27 and curved blades 28 attached to it, an attachment 29 with a conical saddle 30 in the bottom parts, a float valve 31 inside and two nozzles, a lower overflow 32 and an upper decompression 33, an ejector vacuum pump including a nozzle 34 mounted on the discharge nozzle of a centrifugal electric pump 17 and equipped inside

винтом 35, выполненным в виде пластины, завитой в том же направлении, что и изгиб лопастей 28 на рассекателе 27, приемную камеру 36 с входным патрубком 37 и воздушным патрубком 38, камеру 39 смешени screw 35, made in the form of a plate, curled in the same direction as the bending of the blades 28 on the divider 27, the receiving chamber 36 with the inlet nozzle 37 and the air nozzle 38, the mixing chamber 39

и диффузор 40, размещенные в пределах внутренней обечайки 22 циркул ционного бака, и конусный зонт 41, верхней кромкой прикрепленный к выходной части диффузора 40 и нижней кромкой, размещенной вand a diffuser 40 located within the inner shell 22 of the circulation tank, and a tapered umbrella 41 attached by an upper edge to the outlet of the diffuser 40 and the lower edge placed in

пространстве между обечайкой 22 и отбойником 23.the space between the shell 22 and the bump stop 23.

Водооткачивающий и вакуумирующий блоки соединены трем лини ми.The bilge and vacuum units are connected by three lines.

Воздушный патрубок 7 вакуумной емкости 5 сообщен с воздушным патрубком 38 приемной камеры 36 с помощью воздушной линии 42 и тройника 43, конусное седло 30 приставки 29 сообщено с вакуумной емкостью 5 посредством сливной линии 44, аThe air nozzle 7 of the vacuum tank 5 communicates with the air nozzle 38 of the receiving chamber 36 via the air line 42 and the tee 43, the conical seat 30 of the attachment 29 communicates with the vacuum tank 5 via the drain line 44, and

отводной патрубок 14, размещенный на напорной стороне центробежного насоса 3, сообщен с опорным трубопроводом 21 циркул ционного бака с помощью линии 45 охлаждени .A branch pipe 14, located on the pressure side of the centrifugal pump 3, communicates with the support pipe 21 of the circulation tank via the cooling line 45.

Водооткачивающий блок сообщен с всасывающим коллектором 1 посредством соединительного рукава 46, а сбросна лини , состо ща из угольника 47, задвижки 48, обратного клапана 49 и набора рукавов 50,The drainage unit communicates with the intake manifold 1 through a connecting sleeve 46, and a discharge line consisting of a square 47, a valve 48, a check valve 49 and a set of sleeves 50,

присоединена к напорному патрубку 16attached to discharge port 16

центробежного насоса 3. Контроль за работой установки осуществл етс с помощьюcentrifugal pump 3. Monitoring the operation of the installation is carried out using

вакуумметра 51 на всасывающем патрубке 4, вакууметра 52 на приемном патрубке 37 и манометра 53, размещенного между за- движкой 48 и обратным клапаном 49.a vacuum gauge 51 on the suction inlet 4, a vacuum gauge 52 in the inlet 37 and a pressure gauge 53 placed between the valve 48 and the check valve 49.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Оба блока заполн ют водой. Закрывают задвижку 48 и краны 8 и 15. Включают в работу центробежный насос 17 вакуумиру- ющего блока. Вода, забираема из циркул ционного бака насосом 17, подаетс под напором в сопло 34, где с помощью винта 35 приобретает вращательное движение, после чего стру воды, создав вакуум в приемной камере 36, поступает вместе с откаченными из грунта водой и воздухом в камеру 39 смешени , оттуда в диффузор 40, затем, набежав на конусный рассекатель 27 на крышке 26 и закрутившись на лопаст х 28, поток поступает на отражатель 25, оттуда , враща сь, на наружную обечайку 18, а затем в основную массу воды циркул ционного бака. Вращение воды в пределах сопла 34 расшир ет струю на выходе из него и увеличивает производительность эжектор- ного вакуумного насоса по воздуху в 1,3-1,5 раза. Вращение потока на отражателе 25, а затем на наружной обечайке 18 продлевает врем его пребывани в циркул ционном баке до поступлени в основную массу воды , что способствует более интенсивному отделению воздуха, откачиваемого эжектором вместе с водой. При этом отбойник 23 предотвращает выплескивани воды наружу через край внутренней обечайки 22, а отверсти 24 в кольцевом днище обеспечивают свободное перетекание жидкости, при этом воздух, отделившийс от вращающего- с по периферии потока, поступает в зазор между отбойником 23 и зонтом 41, затем в зазор между зонтом 41 и внутренней обечайкой 22, а оттуда по зазору между внутренней обечайкой и камерой 39 смешени с диффузором 40 - в атмосферу. После достижени вакуума в приемной камере 36, близкого к абсолютному (- 1 кгс/см2)|, что контролируетс по вакуумметру 52, медленно приоткрывают кран 8, в результате чего через воздушную линию 42, тройник 43 и воздушный патрубок 38 воздух из вакуумной емкости 5 водооткачивающего блока, а также из соединительного рукава 46, всасывающего коллектора 1 и и-глофильтров 2 от- качиваетс эжекторным вакуумным насосом вакуумирующего блока. С ростом вакуума в водооткачивающем блоке, контролируемого по вакуумметру 51, в вакуумную емкость 5 из иглофильтров и коллектора начинают поступать вода и воздух . Уровень воды растет одновременно и вBoth units are filled with water. Close the valve 48 and the valves 8 and 15. The centrifugal pump 17 of the vacuum unit is activated. Water taken from the circulating tank by the pump 17 is supplied under pressure to the nozzle 34, where with the help of a screw 35 it acquires a rotational motion, after which the water stream, creating a vacuum in the receiving chamber 36, flows together with water and air pumped out of the ground mixing, from there to the diffuser 40, then running to the cone divider 27 on the lid 26 and twisting to the blade x 28, the flow enters the reflector 25, from there, rotating, to the outer shell 18, and then to the main water mass of the circulating tank. The rotation of the water within the nozzle 34 expands the jet at the outlet from it and increases the air throughput of the ejector vacuum pump by 1.3-1.5 times. Rotation of the flow on the reflector 25 and then on the outer shell 18 extends its residence time in the circulating tank before the water enters the main mass, which contributes to a more intensive separation of the air pumped out by the ejector together with the water. In this case, the bump stop 23 prevents water from splashing out through the edge of the inner shell 22, and the holes 24 in the ring bottom provide free flow of liquid, while the air separated from the rotating flow along the periphery of the stream enters the gap between the striker 23 and the umbrella 41, then into the gap between the umbrella 41 and the inner shell 22, and from there along the gap between the inner shell and the mixing chamber 39 with the diffuser 40 - into the atmosphere. After reaching a vacuum in the receiving chamber 36, which is close to absolute (-1 kgf / cm2) |, which is controlled by the vacuum gauge 52, the valve 8 slowly opens, resulting in the air from the vacuum tank 38 through the air line 42, tee 43 and the air nozzle 38 the water pumping unit, as well as from the connecting sleeve 46, the intake manifold 1 and the glove filters 2, is pumped out by an ejector vacuum pump of the vacuum unit. With the growth of vacuum in the water-extracting unit, controlled by the vacuum gauge 51, water and air begin to flow into the vacuum tank 5 from the needle filters and the collector. The water level rises simultaneously and in

вакуумной емкости 5, и в приставке 9, при этом переточный патрубок 12 обеспечивает спокойный уровень воды в приставке, а де- компрессионный патрубок 13 обеспечивает приставке 9 по отношению к вакуумной емкости 5 работу в режиме сообщающихс сосудов .vacuum tank 5, and in the attachment 9, while the overflow pipe 12 provides a calm water level in the console, and the decompression pipe 13 provides the console 9 with respect to the vacuum tank 5 in the mode of communicating vessels.

С подъемом уровн в приставке 9 всплывает поплавок 11. По достижении крайнего верхнего положени поплавок воздействует на воздушный клапан 10, приоткрывает его, и воздух из атмосферы начинает с характерным звуком поступать в приставку 9 и вакуумную емкость 5. По этому звуковому сигналу приоткрывают задвижку 48, обеспечива равенство расходов воды, откачиваемой из грунта и сбрасываемой на сторону, при этом воздушный клапан 10 должен периодически приоткрыватьс поплавком 11, что позволит автоматически сбрасывать вакуум в системе и снижать до требуемого уровн водоприток из грунта.With the rise of the level in the console 9, the float 11 pops up. When the extreme upper position is reached, the float acts on the air valve 10, opens it slightly, and air from the atmosphere begins to enter the console 9 and the vacuum tank 5 with a characteristic sound. ensuring equal flow rates of water pumped out of the ground and discharged to the side, while the air valve 10 should periodically open up the float 11, which will automatically relieve the vacuum in the system and reduce to required level of water inflow from the soil.

Размещенный в вакуумной емкости стакан 6 предохран ет центробежный насос 3 от пр мого попадани в него откачиваемого из грунта водовоздушного потока. Указанный поток, поступив из соединительного рукава 46 в вакуумную емкость 5, сначала направл етс вверх, в результате чего из него более интенсивно выдел етс воздух, затем воздух откачиваетс через патрубок 7 эжекторным вакуумным насосом вакуумирующего блока, а вода переливаетс через верхние кромки стакана 6 и направл етс во всасывающий патрубок 4 насоса 3, а затем по напорному патрубку 16, угольнику 47, через задвижку 48, обратный клапан 49 поступает в напорный рукав 50. Контроль давлени потока в напорной линии осуществл ют посредством манометра 53.A vessel 6 placed in a vacuum tank protects the centrifugal pump 3 from direct ingress of water-air pumped from the ground into it. This stream, coming from the connecting sleeve 46 into the vacuum tank 5, is first directed upwards, as a result of which air is more intensively released, then the air is pumped out through the nozzle 7 by an ejector vacuum pump of the vacuum unit, and water flows over the upper edges of the glass 6 and is directed to the suction inlet 4 of the pump 3, and then through the discharge nozzle 16, to the elbow 47, through the valve 48, the check valve 49 enters the pressure hose 50. The pressure control of the flow in the pressure line is carried out by means of number 53.

Дл предотвращени перегрева воды, рециркулирующей по замкнутому контуру в вакуумирующем блоке, приоткрывают кран 15 отводного патрубка 14, и холодна вода из водооткачивающего блока по линии 45 охлаждени начинает поступать в опорный патрубок 21, зафиксированный днищем 20, из него - в пространство между обечайками циркул ционного бака, а затем через переточный патрубок 32 в приставку 29. При этом декомпрессионный патрубок 33 обеспечивает приставке 29 по отношению к цир- кул ционному баку работу в режиме сообщающихс сосудов, а патрубок 32 обеспечивает приставке 29 спокойный уровень воды, что важно дл надежного срабатывани поплавкового клапана 31.To prevent overheating of the water recirculating in a closed loop in the vacuum unit, the valve 15 of the discharge pipe 14 opens slightly, and cold water from the bilge unit on the cooling line 45 begins to flow into the support pipe 21 fixed by the bottom 20, from it into the space between the circulation shell the tank and then through the overflow pipe 32 to the console 29. In this case, the decompression pipe 33 provides the console 29 with respect to the circulating tank the operation of the mode of communicating vessels, and the pipe 32 provides The prefix 29 maintains a calm water level, which is important for reliable operation of the float valve 31.

С подъемом уровн воды в приставке 29 поплавковый клапан 31 всплывает над седлом 30, обеспечива отвод воды по сливнойWith the rise of the water level in the console 29, the float valve 31 floats above the saddle 30, providing water drainage to the drain

линии 44 в вакуумную емкость 5 в количестве , равном ее поступлению в вакуумируго- щий блок по линии 45 охлаждени .lines 44 to the vacuum tank 5 in an amount equal to its entry into the vacuum unit through the cooling line 45.

В тех случа х, когда приток воздуха из грунта невелик, Вакуумирующий блок может работать одновременно на два водооткачи- вающих блока, дл этого вакуумную емкость 5 второго водооткачивающего блока подсоедин ют к свободному патрубку трочника 43.In cases where the inflow of air from the ground is small, the Vacuum unit can work simultaneously on two water-withdrawing units, for this purpose the vacuum tank 5 of the second pump-out unit is connected to the free branch pipe 43.

Вакуумирующий блок может быть использован и в качестве вакуумной станции по обслуживанию р да вакуумных водопо- нижающих скважин, оснащенных погружными электронасосами. В этом случае один из патрубков тройника 43 подсоедин ют к вакуумному коллектору, объедин ющему оголовки скважин, а во второй патрубок тройника подают незначительную часть откачиваемой из грунта воды (в среднем олоко 0,2 л/с) и такое же количество воды отвод т на сторону через патрубок 19 свободного излива.The vacuum unit can also be used as a vacuum station for servicing a number of vacuum water wells equipped with a submersible electric pump. In this case, one of the tee nozzles 43 is connected to a vacuum collector that connects the well heads, and an insignificant part of the water pumped out from the ground (0.2 o / s on average) and the same amount of water is diverted to the second tee nozzle. side through pipe 19 free spout.

При использовании вакуумирующего блока в качестве самосто тельной насосной установки дл вакуумного водопонижени соединительный рукав 46 подсоедин ют к входному патрубку 37, а тройник 43, конусное седло 30 и опорный трубопровод 21, принимающий холодную воду, заглушаютс . Патрубок 19 свободного излива, напротив , подсоедин етс к сбросной линии. Вакуумирующий блок способен осуществл ть вакуумное водопоиижение с минимальными затратами электроэнергии (до 5,5 кВт) и небольшим количеством иглофильтров (20-40 шт).When using the vacuum unit as a self-contained pumping unit for vacuum dewatering, the connecting sleeve 46 is connected to the inlet 37, and the tee 43, the cone seat 30 and the supporting pipe 21 receiving cold water are muffled. The free-flow spout 19, in contrast, is connected to the discharge line. The vacuum unit is capable of carrying out vacuum water reduction with minimal power consumption (up to 5.5 kW) and a small number of needle filters (20-40 pcs).

Надежность установки обеспечиваетс автономностью работы вакуумирующего блока, оснащенного безаварийным эжек- торным вакуумным насосом, и эффективностью охлаждени рециркулирующей в этом блоке воды за счет непосредственого контакта ее с холодной водой, откаченной из грунта.The reliability of the installation is ensured by the autonomy of the operation of the vacuum unit, equipped with a trouble-free ejector vacuum pump, and the cooling efficiency of the water recirculating in this unit due to its direct contact with cold water pumped out of the ground.

Claims

1. A needle filtering installation, including a suction collector with needle filters, a bilge unit with a centrifugal pump, a water discharge line, a vacuum tank, a float and a vacuum valve that interacts with the last air valve, a vacuum unit with a covered lid of a circulating tank located in a tank and a head unit and a tank and a head valve and a head unit and a closed valve. with a pressure pipe of a centrifugal pump by an ejector pump, and a connecting duct connecting the receiving chamber of an ejector pump with a vacuum tank, with the aim of increasing of operational reliability, the installation is equipped with a cooling piping with a valve communicating the discharge port of the centrifugal pump of the suction unit with the suction nozzle of the centrifugal pump of the evacuating unit, and the circulation tank of the evacuating unit is equipped with an internal shell that does not reach its top and encompasses it the bottom, fixed in its upper part with a cone-shaped reflector mounted on

the lid inside the reflector is coaxially with the inner shell of a cone-shaped divider with blades curved along the helix, and connected from the outside by means of branch pipes by a reservoir having an overflow tube connected to the suction port of the centrifugal pump of the bilge unit and in contact with the inlet end of the tube

a float valve, and an ejector pump — an umbrella mounted on the upper edge of its diffuser and a screw-shaped curved plate installed within the nozzle with the direction of the coil coinciding with the direction of the helix of the blades of the divider.

2, Installation according to Claim. 1, characterized in that the vacuum tank is provided connected to it by means of an upper and

the lower nozzles with additional capacity, while the float is located inside the additional capacity, and the air valve in its upper part.

28 27 26 FIG. 2

Buffa