Установка вакуумного водопонижения. Установки вакуумного водопонижения

Вакуумное водопонижение

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Глубинные насосы

Вакуумное водопонижение

Для осушения плохо отдающих воду грунтов (с коэффициентом фильтрации до 0,1 м/сутки) ВНИИВодгео разработана установка вакуумного водопонижения типа УВВ-1.

Рис. 132. Вакуум-кон-центрическая скважина

Принципиальная схема установки УВВ-1 показана на рис. 133.

Нижняя часть изображенного на рисунке иглофильтра окружена песчаной обсыпкой, верхняя часть — хорошо уплотненными суглинком или глиной. Вода просачивается к приемному звену иглофильтра через’ нижнюю часть песчаной обсыпки, воздух — через ее верхнюю часть.

Из песчаной обсыпки вода и воздух поступают через стенки приемного звена в его внутреннюю полость. Здесь они смешиваются, образуя водо-воздушную смесь, поднимающуюся затем по надфильтровой трубе к всасывающему коллектору установки.

Рис. 133. Принципиальная схема установки вакуумного водопонижения УВВ-1:1 — сниженное зеркало грунтовых вод; 2 — поверхность капиллярной зоны; 3— линия тока воды; 4— линия тока воздуха; 5 — иглофильтр; 6 — коллектор; 7 — воздухоотделитель; 8 — рукав для воды; 9 — рукав для воздуха; 10 — приемная камера; 11 — грязевик; 12 — вакуумметр; 13 — смотровое окно; 14 — сетка; 15 — всасывающий трубопровод вакуум-насоса; 16. — вакуум-насос; 17 — напорный трубопровод вакуум-насоса; 18 — распределительная камера; 19 — сбросной трубопровод; 20 — люк; 21 — водопроводный ввод; 22 — всасывающий трубопровод центробежного насоса; 23— центробежный насос; 24 — отстойник; 25 — манометр

Из всасывающего коллектора вода и воздух поступают в воздухоотделитель. Из него вода и воздух по рукавам попадают в приемную камеру насосного агрегата, обслуживающего установку. Из приемной камеры вода и воздух отбираются вакуум-насосом, выбрасывающим их в виде водо-воздушной смеси в распределительную камеру. Из распределительной камеры воздух уходит в атмосферу, а вода частично сливается через водослив в сбросную линию, частично отбирается вспомогательным центробежным насосом, подающим ее через отстойник к сальникам вакуум-насоса.

В условиях, благоприятных для применения вакуумного водопонижения, в состав установки УВВ-1 может включаться всасывающий коллектор длиной до 120— 150 м.

Благодаря происходящему при применении установок вакуумного водопонижения снижению зеркала грунтовых вод под наконечники иглофильтров эти установки дают возможность понижать это зеркало в стороне от иглофильтров на большие глубины, чем установки обычного типа. Дополнительным преимуществом установок вакуумного водопонижения является возникающая при их применении возможность полного «снятия» грунтовых вод с водоупора на так называемых «совершенных», т. е. доходящих до водоупора или врезанных в него котлованах.

При применении вакуумного водопонижения вакуум, созданный в приемных звеньях иглофильтров, распространяется на окружающий иглофильтры грунт. В результате около иглофильтров образуется зона искусственных капиллярных (находящихся под вакуумом) грунтовых вод, а их поверхность, характеризующаяся атмосферным давлением, отходит вниз под наконечники иглофильтров. Именно с этим связано возникновение картины движения грунтовых вод. Установка типа УВВ-1 была успешно применена Главмосстроем при строительстве наиболее тяжелых участков Измайловского коллектора. Глубина траншеи для укладки коллектора 5 м. Уровень грунтовых вод находится на расстоянии 2 ж от поверхности. Коэффициент фильтрации мелких и тонкозернистых песков на уровне дна траншеи около 0,6 м/сутки. Фильтры были расположены по обе стороны траншеи на расстоянии 6 м от ее оси. Длина каждого иглофильтра 6,5 м, приемные звенья иглофильтров из керамических блоков. После отключения части несновавших иглофильтров среднее расстояние между ними составляло 2,75 ж. В период водопонизительных работ насосный агрегат откачивал около 3 л/сек воды и около 4 л/сек воздуха, приведенного к атмосферному давлению.

Рис. 134. Разрез по опытному створу:1 — первоначальное зеркало грунтовых вод; 2 — сниженное зеркало грунтовых вод; 3 — поверхность капиллярной зоны

Через пять суток после пуска в действие УВВ-1 по оси траншеи уровень грунтовых вод был понижен на 5,25 м, считая от поверхности земли (рис. 134). Откосы траншеи, высота которых превышала их заложение, ничем не крепили при проходке ее экскаватором.

Противофильтрационные завесы — барражи.

Назначение этих завес двоякое:

1. Ограждать от истощения водоносные горизонты, используемые для водоснабжения.

2. Снижать стоимость осушительных работ за счет существенного уменьшения объема откачки подземных вод. При этом имеется в виду ограждение участка или поля, на котором необходимо осуществлять осушение барьером (барражом), предотвращающим возможность поступления подземных вод на осушаемый участок.

Водонепроницаемый барьер из глины или другого материала сооружается на глубину—-до водоупора. Создается замкнутый контур, поступление подземных вод в который исключено. Осушение участка сводится к откачке запасов воды, заключенных внутри огражденного барражом участка. Благодаря этому значительно снижается количество откачиваемой воды и стоимость осушительных работ.

В литературе описано несколько случаев удачного использования барражей сравнительно для небольших глубин —до 25—30 м.

Как в Советском Союзе, так и за рубежом, работы по применению барражей еще не получили широкого распространения из-за отсутствия технических средств, обеспечивающих быстрое и комплексное сооружение барражей.

Читать далее: Опыт применения иглофильтровых и эжекторных установок

Категория: - Глубинные насосы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Что влияет на выбор метода вакуумного водопонижения?

Наиболее технически эффективный и экономически целесообразный способ выбирается на основании данных инженерно-геологических изысканий и технико-экономического сопоставления. С экономической точки зрения наиболее эффективным является тот способ, при котором необходимое понижение уровня грунтовых вод достигается за минимальные сроки и откачкой минимального количества грунтовых вод.

Вместе с тем на выбор метода водопонижения влияют такие условия, как размеры осушаемой зоны, способ производства земляных и строительных, работ, наличие в непосредст-венной близости от установок зданий и сооружений, а также заданная продолжительность водопонижения.

При всех равных геологических условиях возможные варианты водопонизительных систем определяются габаритами котлована. Так, например, при незначительных глубинах понижения (2–4 м) наиболее экономичным оказывается применение легких иглофильтровых установок, глубже 4–10 м — эжекторных иглофильтров, от 10 до 30 м — вакуумных кон-центрических скважин и т. п.

С другой стороны, в определенной степени исключают применение того или иного способа водопонижения условия производства строительных работ, так как водопонизительная система не должна мешать основным строительным работам. Поэтому в контурных системах водопонижения (ЛИУ, ЭИ, ЭВВУ) в ряде случаев должны быть предусмотрены места разрыва контура водопонизительных систем на участках заездов в котлован машин и механизмов.

Существенную роль при выборе способа водопонижения играют также сроки строительства, обусловленные графиком производства и типов работ в котловане. При выборе способа водопонижения должны исходить из технико-экономического сравнения тех способов, которые удовлетворяют необходимым величинам понижения в проектные сроки.

Основным и общим показателем при различных способах являются суммарные затраты на единицу высоты понижения уровня грунтовых вод в центре котлована или линейной вы-работки после снижения уровня грунтовых вод до проектной отметки.

В технико-экономических показателях для сопоставления способов следует учесть данные изменения технологии строительных работ из-за применения того или иного способа водопонижения, а также местные специфические условия, наличие оборудования, возможности буровых и монтажных работ, климатические условия, возможности электро- и водоснабжения, и т. п.

Водопонижение поверхностным вакуумированием при помощи легких иглофильтровых установок осуществляют в случае, если водоносная толща по вертикали не имеет слоистого строения, т. е. нет чередования водоносных слоев грунта. При этом наиболее целесообразной областью применения легких иглофильтров является слабопроницаемые грунты при расположении дна котлована близко от водоупора или при осушении линейной выработки (траншей, коллекторов, тоннелей и т. п.).

При значительных размерах котлованов в плане и отсутствии близкого от дна водоупора иглофильтровый метод водопонижения может стать неэффективным. Поэтому при рассмотрении иглофильтрового способа водопонижения в этом случае следует исходить из коэффициента фильтрации, общего контрольного притока воды к котловану при заданном понижении и величины притока воды к каждому иглофильтру, исходя из экономически обоснованных расстояний между иглофильтрами. Следует отметить, что при любом коэффициенте фильтрации осушаемых грунтов, если величина притока к иглофильтру не превышает его производительность по откачке и уровень воды понижается до проектной отметки, иглофильтровый способ может быть приемлем.

При незначительных глубинах погружения иглофильтров, когда расстояние от оси насоса до фильтрового звена составляет не более 3–4 м, в фильтровых звеньях иглофильтров развивается вакуум величиной (2–4)* 104 Па. В этих случаях при выборе способа следует учесть также возможность образования вакуума вокруг иглофильтра в его прифильтровой зоне грунта, что способствует не только дополнительному снижению уровня грунтовых вод, но и образованию водонепроходимого ограждения по линии расположения иглофильтров. В этом случае правильная оценка величины притока к иглофильтру и шаг между ними определяют эффективность применения способа.

При рассмотрении иглофильтрового способа следует учесть и возможность увеличения величины вакуума в фильтровых звеньях иглофильтров путем интенсивной откачки из игло-фильтров также и воздуха, проникающего в фильтровое звено через его верхнюю оголенную часть из-за образования в надфильтровой трубе водовоздушной эмульсии с удельным весом меньше удельного веса воды. Тогда, в результате уменьшения высоты столба от насоса до фильтра, энергия насоса используется не для уравновешивания сплошного столба воды, а часть ее используется для развития вакуума в фильтровом звене и в грунте. Для этой цели к всасывающему коллектору подключается вакуум-насос для откачки воздуха или же с целью интенсификации откачки воздуха, вместо центробежных насосов применяют эжекторы, установленные на дневной поверхности (установки ПУВВ). Следует, однако, отметить, что откачка чрезмерно большого количества воздуха приводит к снижению эффективности водопонижения легкими иглофильтрами. В этих случаях их следует сопоставить с другими более эффективными способами, при которых откачка воздуха исключается.

Эффект водопонижения при помощи легких иглофильтровых установок можно повышать путем применения специальной конструкции концентрических иглофильтров, если понижение уровня грунтовых вод производится в слоистой толще мощностью не более 4–5 м. Концентрический иглофильтр, благодаря удлиненному вакуумному водоприемному зазору, образованному между фильтровой оболочкой и водоподъемной трубой иглофильтра, отсасывает грунтовую воду из всех пересекаемых фильтром водоносных слоев. Преимущество концентрического иглофильтра заключается еще и в том, что его конструкция дает возможность образовать водовоздушную смесь в водоподъемной трубе иглофильтра. Повышение величины вакуума в водоприемном кольцевом зазоре достигается доведением кольцевого зазора до дневной поверхности наружной надфильтровой трубой и становится возможной подача воздуха в кольцевой зазор через предусмотренное отверстие. Повышенный таким образом в кольцевом водоприемном зазоре вакуум передается грунту по всей его высоте. В случае, если кольцевой зазор полностью заполняется водой, величина вакуума растет и верхние слои грунта дренируются под повышенным вакуумом. Кроме того, конструкция концентрического иглофильтра, в отличие от обычного, позволяет контролировать величину вакуума в водоприемном зазоре и своевременно принимать соответствующие меры по корректировке его работы.

Способ глубинного вакуумирования осуществляется как при помощи эжекторных иглофильтров, так и вакуумных концентрических водоприемников, так как установка ЭВВУ укомплектована теми и другими водоприемниками.

При комплектации с эжекторными иглофильтрами целесообразной глубиной понижения грунтовых вод считают глубину 7–12 м, исходя, в основном, из возможности гидравлического погружения иглофильтров. При оборудовании вакуумными концентрическими водоприемниками глубина понижения практически не ограничивается. Однако эффективными пределами применения можно считать глубину до 30 м, что связано только с ограниченной производительностью эжекторов, пределы применения вакуумных концентрических скважин по глубине значительно расширятся.

В определенных гидрогеологических условиях, когда в пределах одного котлована мощность водоносного слоя меняется от 8–10 до 20–30 м, установку ЭВВУ можно применять в комбинированном варианте, т. е. не участке неглубокого слоя к напорно-распределительному трубопроводу подключают эжекторные иглофильтры, а на участке с более мощными водоносными слоями — вакуумные концентрические скважины.

Выбор способа глубинного водопонижения при помощи установки ЭВВУ, в первую очередь, обусловлен и целесообразен для участков залегания водоносного горизонта из слабо-проницаемых грунтов с переслаиванием водопроницаемых и водоупорных слоев.

В однородной слабопроницаемой толще грунта этот способ целесообразен в тех следующих случаях: 1) подстилающий водоупорный слой залегает на таком близком расстоянии от отметки дна котлована, что обычными скважинами требуемое понижение уровня воды в котловане не достигается; 2) сроки осушения обычным способом не удовлетворяют темпам земляных и строительных работ (хотя залегание водоупора и достаточно глубоко).

При слоистом строении осушаемой толщи грунтов, например, близком залегании от отметки дна котлована поверхности водоупора, переслаивание водоносных и водоупорных слоев в пределах осушаемой толщи, неоднородном строении этой толщи и т. п., вакуумный способ является наиболее экономически эффективным.

Если водоносные слои такой толщи достаточно изолированы друг от друга водоупорными прослойками, то ни один способ водопонижения, кроме вакуумного, не может обеспечить полного перехвата фильтрационного потока.

С технической точки зрения, конкурентноспособными с вакуумным способом могут оказаться замораживание и способ устройства сплошной противофильтрационной траншейной завесы вокруг котлована.

Что касается замораживания, то его экономическая целесообразность по сравнению с вакуумным способом для различных гидрогеологических условий достаточно, очевидна и доказана.

Способ устройства противофильтрационной траншейной завесы может быть выбран при необходимости длительной эксплуатации водопонизительной установки (более года). Однако этот способ может оказаться экономически целесообразным при определенных размерах котлована, геологических условий, сроках земляных и строительных работ в котловане, месторасположения строительной площадки и типов применения оборудования.

При выборе способа вакуумирования необходимо учесть, что производительность одной вакуумной концентрической скважины при ее вакуумном режиме работы ограничена расходом откачиваемой воды 5 м³/ч, поэтому при определении шага между скважинами необходимо исходить из максимального удельного притока воды к 1 м периметра котлована, со-ответствующего 2,5 м³/ч (при минимальном шаге между скважинами 2 м).

Максимальный шаг между скважинами можно не ограничивать при достаточно глубоком залегании водоупора от дна котлована, однако при необходимости обеспечения полного перехвата фильтрационного потока над подстилающим в непосредственной близости от дна котлована водоупором и над другими промежуточными водоупорами, не должен превышать 2,5–3,0 м.

Возможность полного перехвата наружного фильтрационного потока вакуумными скважинами позволяет расширить контуры водопонизительных скважин и обеспечить наиболее удобный фронт производства основных строительных работ.

При осушении слоистой толщи грунтов для обеспечения перехвата фильтрационных потоков шаг между скважинами следует определять, исходя из наиболее проницаемых водо-носных слоев, так как при ограждении их вакуумными зонами соседних скважин остальные менее проницаемые слои будут гарантированы от проскока через них воды.

В зависимости от глубины расположения в осушаемой толще отдельных водообильных водоносных слоев одновременно с вакуумными концентрическими скважинами в промежутке между ними можно устанавливать эжекторные иглофильтры, расположив их фильтровое звено в указанном водообильном слое. Это позволит увеличить шаг между вакуумными концентрическими скважинами и обеспечить полный перехват фильтрационного потока по всем водоносным слоям осушаемой толщи.

Глубинный способ вакуумного водопонижения скважинами большого диаметра с использованием вакуумметрической высоты всасывания артезианских и погружных насосов целесообразно применять при значительных притоках грунтовых вод к котловану, имеющему значительную глубину заложения и большие размеры в плане.

Характерными для глубинных вакуумных скважин являются в основном два режима их работы. Первый — период откачки статических запасов грунтовых вод, при котором в большинстве случаев скважина работает в обычном режиме, и вода к скважине притекает под действием силы тяжести. При этом режиме характерно образование значительного перепада уровней воды внутри и вне скважины, который складывается из участка высачивания, величины потери напора из-за местных гидравлических сопротивлений при прохождении грунтовой воды через фильтровое покрытие и высоты столба воды, поддерживаемого в скважине для работы насоса в затопленном состоянии. Перепад воды нередко достигает половины глубины скважины.

Иначе работает глубинная скважина при переходе на вакуумный (второй) режим. В этом случае в скважине имеет место отрицательное давление, полностью ликвидируется участок высачивания из-за повышения гидравлических градиентов и выпрямления линии движения фильтрационного потока, а часть энергии вакуума израсходуется на преодоление гидравлических сопротивлений через фильтровое покрытие.

Вместе с тем необходимыми условиями эффективной работы глубинных скважин в вакуумном режиме с использованием вакуумметрической высоты всасывания погружных на-сосов являются: 1) правильная оценка величины притока к скважине с целью обеспечения ее работы как в обычном, так и в вакуумном режиме; 2) правильное назначение высоты фильтровой части скважины, предотвращающий подсос воздуха в скважину при вакуумном режиме ее работы.

Может быть интересно

xn--e1aaitdso4b.xn--p1ai

Вакуумное водопонижение

2.31. Вакуумное водопонижение следует предусматривать для снижения уровня подземных вод в горных породах с коэффициентами фильтрации 0,1—2 м/сут и для полного перехвата притока подземных вод к горным выработкам (понижения до водоупора).

2.32. Вакуумное водопонижение следует проектировать с применением вакуумных скважин с погружными насосами, эжекторных иглофильтров, вакуум-концентрических скважин и легких иглофильтровых установок вакуумного водопонижения, а также забуриваемых из подземных выработок водопонизительных скважин с подключением к ним агрегатов и коллекторов установок вакуумного водопонижения или других вакуумных систем.

2.33. При проектировании вакуумного водопонижения следует учитывать повышенную опасность выноса в скважины и иглофильтры мелких частиц из осушаемых горных пород и предусматривать во всех случаях песчано-гравийную обсыпку фильтров, удовлетворяющую требованиям обязательного приложения 2, с применением при необходимости корзинчатых и кожуховых фильтров.

2.34. Фильтры скважин в открытых горных выработках для предотвращения чрезмерно большого поступления воздуха следует размещать на расстоянии от откосов не менее толщины осушаемого слоя, При соответствующем обосновании это расстояние может быть сокращено.

Около верхних участков надфильтровых труб следует устраивать тампоны из уплотненного слабопроницаемого грунта (суглинков, глин).

2.35. При проектировании вакуумных систем для создания требуемого понижения уровня подземных вод в случае залегания водоупора, близкого к подошве горной выработки, и для полного перехвата притока подземных вод к совершенным по степени вскрытия водоносного слоя выработкам фильтры следует размещать непосредственно у кровли водоупора.

При необходимости снижения напоров в водоносных слоях слоистой толщи или для полного их осушения в зоне, прилегающей к выработке, фильтры скважины следует размещать в пределах всех слоев, подлежащих осушению.

2.36. Системы из вакуумных скважин в однородном водоносном слое следует предусматривать при требуемом снижении уровня подземных вод до 20 м. При слоистом сложении осушаемой толщи (наличии в ней ряда водоносных слоев, разобщенных водоупорными слоями), а также в закрытых (ограниченных непроницаемыми контурами) слоях допускается применять вакуумные скважины глубиной до 100 м и более.

2.37. Минимальный уровень воды в вакуумной скважине должен обеспечивать затопление насоса, достаточное для его работы без срыва откачки, в соответствии с требованиями завода-изготовителя и с учетом вакуума над динамическим уровнем воды в скважине. Максимальный уровень должен соответствовать проектному напору в скважине.

2.38. Установки с эжекторными иглофильтрами допускается предусматривать в проекте для вакуумного водопонижения при понижении уровня подземных вод до 12м (при надлежащем обосновании — до 20 м), считая от уровня монтажа установки.

2.39. Установки из вакуум-концентрических скважин с эжекторными водоподъемниками следует предусматривать для осушения слоистых толщ, представленных водоносными споями, разобщенными суглинистыми или глинистыми прослоями, в пределах глубин водопонижения до 20 м.

2.40. Легкие иглофильтровые установки вакуумного водопонижения следует предусматривать для осушения безнапорных и напорных водоносных слоев при понижении уровня подземных вод до 6—7 м от уровня монтажа установки. При необходимости понижения уровня подземных вод на большую глубину допускается проектировать ярусные водопонизительные системы с использованием установок типа УВВ.

Установки вакуумного водопонижения допускается предусматривать в качестве вспомогательного средства при вскрытии открытых выработок и для отбора воды и воздуха из скважин, забуриваемых из подземных горных выработок.

2.41. При проектировании осушения песчано-глинистых пород с коэффициентом фильтрации до 2 м/сут длину иглофильтров установок типа УВВ следует предусматривать не более 7,5 м, в породах с коэффициентом фильтрации свыше 2 м/сут —8,5-9 м.

2.42. Расчет вакуумного водопонижения необходимо производить с учетом неустановившейся фильтрации воды при постоянном напоре.

Приток воздуха к скважине (иглофильтрам) допускается определять по формулам установившейся его фильтрации.

studfiles.net

Установка УВВ вакуумного водопонижения. Расчет. Проект

Главная → УВВ

Установка вакуумного водопонижения (УВВ) используется в различных областях, в особенности, в строительстве, когда необходимо для закладки фундамента снизить уровень грунтовых вод.

В нашей компании вы можете купить следующие модели: УВВ-1, УВВ-2, УВВ-3. Последняя модификация пользуется среди потребителей наибольшим спросом. Данное оборудование эффективно решает задачи по водопонижению грунта с коэффициентом фильтрации 0,1-2 м/сут, мелкозернистых песков, супесей, ила и т.д.

Технические характеристики УВВ-3 Макс. производительность на выходе:

Макс. производительность насоса на входе	160 м.куб/ч
КПД насоса	81%
по воде	45 м.куб/ч
по воздуху, при вакууме в коллекторе 0,75 кг/см2	22,3 м.куб/ч
Макс. высота подачи откаченной воды	20 м
Вакуум в коллекторе по показанию вакуумметра	0,95 кг/см2
Кол-во коллекторных звеньев Ду-146 мм длиной 6 м	14 шт.
Макс. длина звена иглофильтра	8,5 м
Макс. кол-во иглофильтров	100 шт.
Мощность электродвигателя	15 кВт
Масса	6,5 т
Габариты Д / Ш / В	1940 / 780 / 1400 мм
Цена	по запросу

Импортные аналоги: установки водопонижения Varisco (Италия)

ECOMATIC — вакуумный масляный насос с системой рециркуляции масла SIMPLE — Масляный вакуумный насос DUO — роторный безмасляный вакуумный насос

www.euronasos.ru

Установка вакуумного водопонижения

 

О П И C А Н И Е ()815137

Союз Советскки

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.79 (21) 2762257/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 02 D 19/10

Гасударственный кемнтет

СССР по делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описа ия 28.03.81 (53) УДК 624.152. .6.002.5 {088.8) (72) Авторы изобретения

Б. С. Краковский, К. С. Боголюбов и В. Д. Топорин

Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеолог ни «ВОД ГЕО (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ВАКУУМНОГО ВОДОПОНИЖЕНИЯ

Изобретение относится к упрочнению грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам вакуумного водопонижения.

Известна установка вакуумного водопонижения, включающая циркуляционный бак с перегородкой, разделяющей его на распределительную и вакуумную камеры, встроенный в перегородку клапан, кинематически соединенный с ним датчик уровня воды в вакуумной камере, центробежный насос, подсоединенный со стороны всасывающей части к вакуумной камере, связанный с его напорной частью эжектор и коллекторы с иглофильтрами (1).

Недостатком установки являсгся то, что исключается возможность подачи воды выше бака и регулирования уровня воды в нем, что требует применения дополнительного оборудования.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка вакуумного водопонижения, включающая циркуляционный бак, присоединенный к нему всасывающей частью центробежный насос, соединенный с его напорной частью эжектор, сливной трубопровод с запорным краном, поплавковый привод крана, ограничители хода поплавка, приемную камеру эжектора и коллекторы с иглофильтрами (2) .

Недостаток известной установки заключается в отсутствии автоматического выдерживания заданного уровня воды в циркуляционном баке, что вызывает необходимость обслуживания установки дежурным оператором.

Цель изобретения — снижение затрат на эксплуатационное обслуживание за счет обеспечения автоматического выдерживания уровня воды в циркуляционном баке.

Поставленная цель достигается тем, что установка, включающая циркуляционный бак, присоединенный к нему всасывающей частью центробежный насос, соединенный с его напорной частью эжектор, сливной трубопровод с запорным краном, поплавковый привод крана, ограничители хода поплавка, приемную камеру эжектора, и коллекторы с иглофильтрами, снабжена размещенными

20 в циркуляционном баке дополнительным трубопроводом и воздуховодом каждый с установленным на конце управляемым клапаном, а каждый ограничитель хода поплавка выполнен в виде нажимного элемен815137

Формула изобретения

55 та соответствующего управляемого клапана, причем дополнительный трубопровод соединен со сливным трубопроводом, а воздуховод — с верхней частью приемной камеры.

При этом, клапан на воздуховоде выполнен в виде стакана, который имеет седло на верхнем торце, примыкающий к седлу прижимной диск с уплотнительной прокладкой, а нажимной элемент жестко соединен с диском.

Кроме того, клапан на дополнительном трубопроводе выполнен в виде насадка, который имеет обращенный наружу раструб, размещенное у его сужающейся части седло, примыкающий к седлу прижимной диск с уплотнительной прокладкой и проходящими через центр раструба штоком, а нажимной элемент контактирует с последним.

На фиг. 1 изображена схема установки вакуумного водопонижения; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел II на фиг. 1.

Установка вакуумного водопонижения состоит из циркуляционного бака 1, присоединенного к нему всасывающей частью центробежного насоса 2, эжектора 3, сообщенного с напорной частью центробежного насоса 2, коллектора 4 с иглофильтрами (на чертеже не показаны), приемной камеры 5 эжектора 3, сливного трубопровода 6, соединенного с напорной частью центробежного насоса 2 и имеющего запорный кран 7 с поплавком 8, верхним упором которого является управляемый клапан 9, установленный на воздуховоде 10, соединяющем верх приемной камеры 5 с атмосферой, а нижним упором — управляемый клапан 11, смонтированный на дополнительном трубопроводе 12, сообщающем сливной трубопровод 6 с циркуляционным баком 1.

Управляемый клапан 9 состоит из корпуса 13 в виде стакана с патрубком 14, герметично присоединенного к верхней части корпуса седла 15 с уплотняющим буртом 16, центральным отверстием 17 и отверстиями 18, донной части 19 корпуса 13 с отверстиями 20, прижимного диска 21 с уплотнительной прокладкой 22, опирающейся при нормально закрытом положении клапана на бурт 16, нажимного элемента 23, жестко соединенного при помощи стержней

24 и гаек 25 с прижимным диском 21.

Управляемый клапан 11 состоит из насадка 26, присоединенного к нему посредством болтов 27 и гаек 28 раструба 29, имеющего обращенное вниз седло 30 и диффузор 31, прижимного диска 32 с уплотняющей прокладкой 33 и штоком 34, проходящим через центр раструба 29, присоединенной к нему крышки 25 с боковыми окнами 36, прикрепленного к крышке 35 кронштейна 37 с закрепленными на ней посредством оси 28 нажимным элементом 39.

Установка вакуумного водопонижения работает следующим образом.

5 0 !

Зо

4

Вода из циркуляционного бака 1 подается центробежным насосом 2 в сливной трубопровод 6 и в эжектор 3, при этом в приемной камере 5 эжектора 3 создается вакуум необходимый для откачки из грунта с помощью коллекторов 4 с иглофильтрами воды и воздуха. Воздух из бака 1 поступает в атмосферу, а вода — в центробежный насос 2. Поплавок 8. жестко соединенный с запорным краном 7, в зависимости от изменения уровня воды в баке 1, открывает или закрывает кран 7, регулируя расход воды через сливной трубопровод 6.

В случае интенсивного водопритока из грунта, превышающего пропускную сгособность сливного трубопровода 6, уровень воды в циркуляционном баке 1 поднимается и поплавок 8, достигнув крайнего верхнего положения, которому соответствует полное открытие запорного крана 7, под действием выталкивающей силы поднимает нажимной элемент 23 и открывает управляемый клапан 9. В результате этого снижа=тся вакуум в приемной камере 5 и связанный с ним водоприток из грунта, что автоматически исключает переполнение бака 1 и розлив из него воды на строительную площадку.

В том случае, когда водоприток из грунта не интенсивный, уровень воды в циркуляционном баке 1 понижается и поплавок

8, опустившись в крайнее положение, своей массой нажимает на элемент 39 и открывает клапан 11, перепуская воду из сливного трубопровода 6 в циркуляционный бак

1, компенсируя излишний расход воды через трубопровод 6, чем исключается снижение КПД установки и прекращение ее действия.

Такое выполнение установки обеспечивает надежный автоматический режим ее работы, независимый от интенсивности притока воды из грунта, что исключает необходимость в дежурном операторе и обеспечивает снижение эксплуатационных затрат.

1. Установка вакуумного водопонижения, включающая циркуляционный бак, присоединенный к нему всасывающей частью центробежный насос, соединенный с его напорной частью эжектор, сливной трубопровод с запорным краном, поплавковый привод крана, ограничители хода поплавка, приемную камеру эжектора и коллектора с иглофильтрами, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на эксплуатационное обслуживание за счет обеспечения автоматического выдерживания уровня воды в циркуляционном баке, она снабжена размещенными в циркуляционном баке дополнительным трубопроводом и воздуховодом каждый с установленным на конце управ815137 ляемым клапаном, а каждый ограничитель хода поплавка выполнен в виде нажимного элемента соответствующего управляемого клапана, причем дополнительный трубопровод соединен со сливным трубопроводом, а воздуховод — с верхней частью приемной камеры.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что клапан на воздуховоде выполнен в виде стакана, который имеет седло на верхнем торце, примыкающий к седлу прижимной диск с уплотнительной прокладкой, а нажимной элемент жестко соединен с диском.

3. Установка по п. 1 и 2, отличающаяся тем, что, клапан на дополнительном трубопроводе выполнен в виде насадка, который имеет обращенный наружу раструб, размещенное у его сужающейся части седло, примыкающий к седлу прижимной диск с уплотнительной прокладкой и проходящим

5 через центр раструба штоком, а нажимной элемент контактирует с последним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Болотских Н. С. Строительное водопонижение в сложных гидрогеологических условиях. Киев, «Будивельник», 1976, с. 20 — 22.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2417016/25-06, кл. Е 02 D 19/10, 1976.

815137

22

Фиг. Г

Составитель А. Прямков

Редактор Н. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 588/47 Тираж 5 93 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

    

www.findpatent.ru

Установка вакуумного водопонижения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) М7484 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23, 11.72 (21) 1848869/29-14 с присоединением заявки М(32) Приоритет

Опубликовано 35 Ю.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 24.04.75 (51) М. Кл.

Е 02о1 19/10

Гасударственный иомитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 624.152.

612.2 (088.8) (72) Авторы изобретения Н. С. Болотских, E Б. Клейн, E. И. Олейник и В. П. Иванов

Ъ (711 Заявитель Харьковский инженерно-строительный институт (54) УСТАНОВКА ВАКУУМНОГО ВОДОПОНИЖЕНИЯ

Цель изобретения — повышение КПД установки и упрощение ее конструкции.

Изобретение относится к строительст ву и может быть использовано при осушении котлованов и понижении уровня грунтовых вод.

Известны установки вакуумного водопонижения, включаюшие центробежный насос с приводом, циркуляционный бак, водоструйный насос, иглофильтры с коллектором, запорные приспособления и систему трубо проводов. 10

Однако известные установки имеют низкий КПД, так как в качестве основных откачиваюших устройств в них применены водоструйные насосы, а центробежный насос служит только для питания их водой. 15

Это достигается тем, что циркуляционный бак разделен перегородкой, снабженной клапаном, на распределительную и вакуумную камеры, причем последняя соединена с центробежным насосом„а ее выход сообшен с воздушным входом водоструйного насоса.

Кроме того, клапан отверстия в перегородке соединен кинематически с датчиком уровня воды, расположенным в вакуумной камере. Это позволяет обеспечить наполнение вакуумной камеры вьдой or распределительной камеры.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из циркуляционного бака 1, разделенного сплошной перегород-;

1 кой 2, снабженной клапаном 3 на распределительную и вакууумную камеры 4 и 5, Клапан 3 отверстия соединен кинематически с датчиком 6 уровня воды в вакуумной камере 5. Вакуумная камера 5 цирку-. ляционного бака 1 соединена всасывающим трубопроводом 7 с коллектором 8 иглофильтрбв 9. Каждый иглофильтр 9 имеет кран 10.

С другой стороны вакуумная камера 5 трубопроводом 11 соединена со всасываюшим входом центробежного насоса 12.

Выход центробежного насоса 12 с помощью трубопровода 13 с манометро,.1 14 соединен со входом водоструйного насоса

447484

; по понижению уровня грунтовых вод, При ,работающем центробежном насосе 12 вода.

:начинает поступать из грунта через иглоI фильтры 9, краны 10, коллектор 8, всасывающий трубопровод 7, вакуумную камеру 5, трубопровод 11 к всасывающему входу центробежного насоса 12 и далее по нагнетающему трубопроводу 13 к водо-., струйному насосу 15. Проходящая по во10 доструйному насосу 15 вода создает раз1 режение в отверстии 18,отсасывая тем самым воздух из вакуумной камеры 5.

Если из грунта отсасывается значи тельное количество воздуха, то происходит .15.понижение уровня воды в вакуумной каме-. ре,. 5. При этом по сигналу датчика 6 кла-: цай 3 открывается и вода из распределительной камеры 4 начинает поступать для пополнения вакуумной камеры 5. ОптимальЮ ное согласование рабочих характеристик установки с характеристиками грунта производится изменением числа оборотов ва1 ла двигателя.

15, выход которого соединен со входом . дефлектора 16, распряженного ь верхней части распределительной камеры 4. Распределительная камера 4 имеет сбросный рукав 17. В верхней части вакуумной ка меры 5 циркуляционного бака 1 имеется отверстие 18, связанное со всасывающим входом водоструйного насоса 15.

На всасывающем трубопроводе 11 смонтирован дополнительный всасы ван>ший рукав 19. Центробежный насос 12 механически связан с двигателем внутрен- " него сгорания 20. Все элементы установки

:смонтированы на двухосном прицепе 21.

Предлагаемое устройство работает сле- дующим образом.

После развертывания установки на учасъ ке работ производится гидравлическое погружение иглофильтров 9 в грунт. После включения двигателя внутреннего сгорания

20 центробежный насос 12 начинает работать и вода из котлована через дополнительный всасывающий рукав 19 начинает поступать к иглофильтру 9. Выходящая из наконечников иглофильтров 9 вода размывает грунт и иглофильтр 9 под действием

;собственного веса погружается в грунт.

После погружения необходимого количеств ва иглофильтров 9, подключения .коллектора

8 к иглофильтрам 9 и с помощью всасыва юшего трубопровода 7 к вакуумной камере

5 циркуляционного бака 1 начинают заполнение водой гидравлической системы установки. Для этого отключают дополнительный всасывающий рукав от бака 1 и вода, при работающем центробежном насосе 12, начппает поступать из котлована по дополнительному всасывающему рукаву 19 к центробежному насосу 12 и далее по нагнетающему трубопроводу 13, водоструйному насрсу 15 в вакуумную камеру 5 и через дефлектор 16 в распределительную камеру 4 циркуляционного бака 1. При этом клапан 3 открыт, т, к. вакуумная камера 5 до этого не была заполнена водой. После заполнения водой гидравлической системы установки начинают работу

Предмет изобретения

1. Установка вакуумного:водопонижения, включающая центробежный насос с приводом, О циркуляционный бак, водоструйный насос, иглофильтры с коллектором, запорные приспособления и систему трубопроводов, о эл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, 35, : циркуляционный бак разделен перегородкой, снабженной клапаном, на распределительную и вакуумную камеры, причем, последняя соединена с центробежным насосом, а ее выход сообщен с воздушным входом водоструйного насоса.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения наполнения вакуумной камеры водой от рас45 пределительной камеры, клапан отверстия ,в перегородке соединен кинематически с датчиком уровня воды, расположенным в вакуумной камере.

  

www.findpatent.ru

Установка вакуумного водопонижения

 

Использование: понижение уровня грунтовых вод в строительстве. Сущность изобретения: установка содержит всасывающий коллектор с иглофильтрами, воздухоотделительную камеру с поплавковым воздушным клапаном, соединенные с камерой кинематически связанные центробежный и вакуумный насосы. В камере размещен дополнительный поплавковый клапан, всасывающий патрубок центробежного насоса выполнен в виде входящего в камеру колена с расположенным на его торце седлом, с которым контактирует дополнительный клапан. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 0 19/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ эом (21) 4875826/33 (22) 22.10,90 (46) 30.04,93. Бюл. ¹ 16 (71) Харьковский инженерно-строительный и н ститут (72) Б.Д.Тиховидов, Н.С.Болотских, В.П,Иванов, Н.А.Пасечник и В.М.Светличный (73) Харьковский инженерно-строительный институт (56) Авторское свидетельство СССР

¹1537759,,кл,,Е 02 0 19/10, 1987, Авторское свидетельство СССР

¹ 815138, кл, Е 02 0 19/10, 1979, Изобретение относится к средствам вакуумного понижения уровня грунтовых вод при отрывке котлованов под здания и сооружения.

Цель изобретения —. снижение энергозатрат и повышение надежности работы.

На чертеже представлена схема устройства.

Установка вакуумного водопонижения содержит центробежный насос 1, кинематически связанный с ним вакуумнасос 2, воздухоотделительную камеру 3, поплавковый воздушный клапан 4, колено 5, поплавковый клапан 6, коллектор 7, иглофильтры 8, Установка работает следующим обраПеред пуском воздушный клапан 4 находится в нижнем положении и изолирует воздухоотделительную камеру от атмосфе.. Ж«„1813139 АЗ (54) УСТАНОВКА ВАКУУМНОГО ВОДОПОНИЖЕНИЯ (57) Использование: понижение уровня грунтовых вод в строительстве, Сущность изобретения: установка содержит всасывающий коллектор с иглофильтрами, воэдухоотделительную камеру с поплавковым воздушным клапаном, соединенные с камерой кинематически связанные центробежный и вакуумный насосы. В камере размещен дополнительный поплавковый клапан, всасывающий патрубок центробежного насоса выполнен в виде входящего в камеру колена с расположенным на его торце седлом. с которым контактирует дополнительный клапан. 1 ил. ры, дополнительный клапан 6 также находится в нижнем положении, перекрывая входное отверстие колена 5 и отделяя камеру 3 от центробежного насоса 1. После включения приводного двигателя вакуумнасос начинает отсасы вать воздух из воздухоотделительной камеры 3, создавая в ней вакуум, под действием которого вода иэ грунта поступает в камеру. Уровень воды в камере повышается до положения И вЂ” 11, при котором сила, прижимающая клапан 6 к седлу становится равной архимедовой силе, при дальнейшем повышении уровня жидкости поплавок клапана 6 всплывает, при этом всасывающее отверстие колена 5 открывается и вода поступает в центробежный насос.

За счет того что производительность вакуумнасоса больше производительности

1813139

Составитель Б.Тиховидов

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор Н.КешелЯ

Редактор

Заказ 1592 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 центробежного, после открытия клапана 6 уровень воды в камере еще некоторое время будет повышаться до тех пор, пока не откроется воздушный клапан 4, соединяющий воздухоотделительную камеру с атмосферой, после чего вакуумнасос переводится на холостой ход, а центробежный — на рабочий.

При этом уровень воды в вакуумной камере понижается до положения Н, воздушный клапан 4 садится на седло, подключая в работу вакуумнасос, а через некоторое время, обусловленное инерционностью системы, садится на седло клапан 6, переводя íà холостой режим центробежный насос.

Установочная мощность двигателя для . привода обоих насдсов определяется, исходя из мощности при рабочем режиме одного из насосов плюс мощность холостого хода другого насоса, что меньше суммарной мощности двух двигателей, определяемой по рабочей нагрузке каждого насоса.

Формула изобретения

Установка вакуумного водопонижения, включающая всасывающий коллектор с иглофильтрами, воздухоотделительную камеру с поплавковым воздушным клапаном, соединенные c камерой кинемэтически связанные центробежный и вакуумный насосы, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения надежности в работе. она снабжена разме-. щенным в камере дополнительным поплавковым клапаном, а всасывающий патрубок центробежного насоса выполнен в виде входящего в воздухоотделительную камеру колена с расположенным на его конце седлом, с которым контактирует дополнительный клапан.

  

www.findpatent.ru

---

• 
  Коленчатый вал из чего состоит
• 
  Основы черчения технического
• 
  Автомобиль пожарная
• 
  Нормы расхода топлива зимние
• 
  Мягкое соединение
• 
  Автомобили белаз
• 
  Обратная засыпка грунта с послойным уплотнением
• 
  Какое соединение называется параллельным
• 
  Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу ваз 2106
• 
  Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу ваз 2106
• 
  Хайс микроавтобус