Водоснабдяване на кладенец

Основни елементи на дизайна на кладенеца

При пробиване на кладенци се предприемат мерки за предпазване на канала от изливане, за това в устройството на водните кладенци са включени няколко основни елемента.

Ориз. 4 Външен вид на обсадните тръби

Корпус

Корпусните тръби се използват за укрепване и запечатване на кладенеца, основните материали за тяхното производство са метал, пластмаса и азбестоцимент. Металните тръби се произвеждат от обикновена или неръждаема стомана, има също поцинковани и емайлирани видове.

В допълнение към резбата, тръбите се свързват помежду си чрез заваряване или с помощта на съединители.

Напоследък тръбите от HDPE, които се използват широко в обикновените пясъчни кладенци, са особено популярни. Производствената нишка от пластмаса може да бъде съставена от тръби с дължина 3 или 6 метра, а външният им диаметър, предназначен за монтаж на потопяеми електрически помпи, обикновено е 90, 113 или 125 mm.

Долен филтър

Устройството на кладенците, произвеждащи вода върху пясък, задължително включва филтър, който се намира в долната част на колоната и е потопен във водоносния хоризонт. Има няколко вида филтри за кладенци, които се различават по дизайн и принцип на работа.

чакъл

Най-простият тип се създава чрез добавяне на дребнозърнест чакъл към дъното на кладенеца. Чакълната подложка предотвратява всмукването на калния разтвор в кладенеца от пясък и тиня от дъното, като по този начин намалява натоварването на филтриращите повърхности на обсадните тръби и електрическата помпа.

Ориз. 5 Долни филтри - конструктивни характеристики

прорезен

Просто устройство със стена на корпуса с напречни или надлъжни перфорации под формата на тънки разрези. Водата преминава добре през тесни пукнатини и малки частици пясък се отсяват. Този дизайн се използва основно в HDPE тръби.

Мрежовидно

Това е фина мрежа, изработена от устойчиви на корозия материали (хранителна неръждаема стомана или фибростъкло), която е силно устойчива на абразия. Основният недостатък на дизайна е неговата повишена устойчивост на воден поток (с 20-40%), в някои случаи при нисък дебит това може да доведе до липса на вода в източника.

Перфорирани

Дизайнът се използва в условия, при които се изисква висока якост, това е тръба с голям брой изяснени кръгли отвори. Перфорираният филтър се използва в източници с малък обем на захранване и ниско налягане.

Тел

Изработена е от неръждаема тел с триъгълно сечение, навита в плътни редове върху перфорирана обсадна тръба. Отличава се с висока якост и издръжливост, пряко свързани с напречното сечение на проводника, използван в него.

Опции за разпределяне на вода в частна къща

Има два основни начина за свързване на потребителите към водоснабдяването, като при избора на опция се вземат предвид обемът на консумираната вода и необходимото налягане в системата.

Серийна (тройник) връзка. Схемата се състои от обща тръба за топла и студена вода, от която се подава вода към потребителя с помощта на тройници, икономична и лесна за монтаж. Недостатъкът му е рязък спад на температурата, когато към линията са свързани няколко консуматора, а налягането на водата в системата за последния от тях ще бъде много по-ниско от нормалното.

Паралелна (колекторна) връзка. При този метод тръбите се полагат отделно от общ колектор до всяка точка на потребление. Системата се характеризира с равномерно налягане и температура на водата навсякъде, но изисква голям брой тръби, което усложнява монтажа и е по-скъпо от предишната версия.

Ориз. 3 Последователно и паралелно разпределение на водата

Принципи на правилното подреждане

• Около устата трябва да се извърши уплътняване на почвата или изливане на слой бетон.
• Запечатването на горната част на багажника се извършва, като се вземат предвид геодезическите особености на района.
• Кесонът трябва да бъде изолиран.
• Монтажът на главата и уплътнението се извършват веднага след пробиване на вала и изпомпването му.
• Помпено оборудване е монтирано възможно най-близо до устата.
• Тръбопроводът на източника се извършва, като се вземе предвид неговият дебит.

Тръбопроводи на кладенец е монтаж на оборудване за подаване на вода към повърхността през входа на шахтата. Помпата, потопена в корпус или монтирана на повърхността, е свързана към маркуч, преминаващ през капака на главата.

За устройството на кесона ще е необходима подготовка на солидна и надеждна основа. Около мината копаят почвата и изсипват ASG. Върху добре уплътнена основа бетонът се излива със слой до 10 сантиметра. Такава основа ще издържи както на пластмасов кесон, така и на тухлена кутия. Отвън стените трябва да бъдат обработени с хидроизолационни материали. Топло отвътре.

Монтаж и свързване на потопяема помпа

За инсталиране на потопяема помпа обикновено се използва глава, поставена в кесонна яма заедно с оборудването или адаптер се изрязва в страничната стена на корпуса. В последния случай всички автоматични възли се поставят в жилищна сграда или отделна стопанска постройка.

Фиг.13 Схема на свързване и монтаж на сондажни помпи в кладенеца

При избора на автоматизация за помпа основният критерий е нейната цена, свързана с използваната потопяема електрическа помпа. При използване на евтини електрически помпи от местно или китайско производство е достатъчно да използвате най-простите автоматични устройства - функциите на скъпите управляващи блокове с такива устройства няма да бъдат напълно изпълнени. Ако се закупи скъпо устройство (например електрическа помпа на Grundfos за $ 1000) с честотен контрол на скоростта на въртене на електрическия двигател, използването на други устройства, различни от родния модул на Grundfos PM2, няма никакъв смисъл.

Концепцията за дизайн и основните елементи на кладенеца

Конструкцията за кладенец е набор от елементи на почвен изкоп с диаметър, много по-малък от дължината им, което осигурява трайно и надеждно създаване на канал между земната повърхност и откритата дълбока резервоарна течност. Основното предназначение на сондажния канал е геоложко проучване и оценка на подземните ресурси, изследване на структурата на участъка, поддържане на налягането на работния слой, наблюдение на експлоатацията на находищата и добив на природни ресурси.

Кладенците са разделени на следните компоненти:

• Сондажът е изкоп, в който са разположени обсадни и филтърни тръби.
• Устието е началото на сондажа от тръбен сегмент, фиксиран върху повърхността на земята.
• Долна дупка - долната част на канала на сондажа, дъното.
• Циментиращият пръстен е циментово-пясъчна смес, изпомпвана в пространството между стените на кладенеца и обсадната тръба, която изпълнява функциите на уплътняване и укрепване на канала на кладенеца.

Ориз. 2 Добре планирайте

• Филтър - долната част на тръбите на обсадната колона, потопена в пласта с извлечения ресурс. Като филтър се използва част от сондажа без обсадни тръби, на дъното на която се поставя дребнозърнест чакъл или специално филтриращо устройство.
• Обсадна колона - обсадните тръби, свързани заедно и потопени в кладенеца, са необходими за изолиране на сондажа от земната скала на сондажа. Осигурява ефективна и надеждна работа на кладенеца, предотвратявайки навлизането на почвата в канала и го предпазва от външен натиск.

В нефтената и газовата промишленост междинните колонни колони се използват за разделяне на несъвместими геоложки зони, които изискват различни режими на пробиване на канал за сондаж.В сондажната индустрия се използват следните междинни кладенци:

• Солиден. Покрийте напълно целия багажник, независимо от местоположението на основния интервал.
• джоланчета. Колони, предназначени за обшивка само на отворения отвор с частично припокриване на основния.
• Флаери. Специални междинни обсадни струни, които служат само за затваряне на дефектните празнини на основната струна, с изключение на следващите колони.

Ориз. 3 Секция за кладенец

Схема на свързване и тръбопровод на акумулатора

За надеждна работа на помпата тя е свързана към автоматична система за управление, състояща се от реле, манометър и хидравличен акумулатор. Хидравличният акумулатор е най-масивният елемент и изпълнява следните функции в системата:

• Предотвратява воден чук по време на цикли на включване/изключване на помпата.
• Намалява времето за включване на електрическата помпа, като по този начин увеличава нейния експлоатационен живот.
• Поддържа постоянно налягане в системата.
• Създава определен запас от вода при липса на водоснабдяване.

Изборът на оборудване за прием на вода предполага използването на хидравличен резервоар с необходимия обем, който се изчислява, като се вземе предвид потреблението на вода; при закупуване по-често се предпочитат устройства от балонен тип.

По време на монтажа акумулаторът трябва да бъде разположен до основните устройства за автоматизация, които са свързани директно към входния фитинг на хидравличния резервоар, или е направен клон за свързването му под формата на гъвкав подсилен маркуч за налягане с необходимата секция.

Фиг.10 Монтаж на потопяема помпа

Тръбопроводите на кладенеца са предпоставка за оптималното функциониране на водоснабдителната система. Най-популярният тип е използването на кесон - такава система предпазва водопровода от замръзване през зимата и в него е възможно да се монтира помпено оборудване от обемен хидравличен резервоар и устройства за автоматична система за управление.

Изходни помпени агрегати и автоматика

За прием на вода от кладенци се използват главно повърхностни и потопяеми електрически помпи с центробежен принцип на работа. Предимството на този дизайн е възможността за създаване на високо налягане в линията, благодарение на използването на агрегати с голям брой работни колела, които позволяват увеличаване на налягането във всеки следващ етап.

Домашните потопяеми електрически помпи могат да повдигат вода от много големи дълбочини (около 200 метра), докато повърхностните видове се използват в източници с водно огледало на дълбочина до 9 метра от повърхността на земята. За да се увеличи дълбочината на вземане на проби на повърхностните модели, понякога се използват вградени или потопяеми ежектори, въпреки че ефективността им намалява значително.

Ориз. 11 Центробежна електрическа помпа

Хидравличен акумулатор, реле и манометър

За автоматизиране на работата на помпено оборудване за прием на вода се използва автоматизация на кладенец или помпена станция, състояща се от следните устройства:

• Хидравличен акумулатор. Представлява обемен метален резервоар с гумена круша вътре, който при включване на електрическата помпа се пълни с вода. Устройството избягва водния чук в системата и оптимизира работата на електрическата помпа, намалявайки броя на нейните цикли на включване и изключване.
• Реле. Основният елемент на системата за автоматично управление е превключвател за налягане, който е свързан към линията с помощта на фитинг. Когато налягането в системата се повиши над настройките си, вградената мембрана в корпуса на релето, чрез механичната система, прекъсва захранващото напрежение към електрическата помпа и тя се изключва. След консумация на вода, когато налягането в системата спадне, релето затваря контактите и включва електрическата помпа.
• Манометър. Устройството е един от основните елементи във всяка водопроводна система, ви позволява да контролирате налягането и да настроите оборудването.

Ориз.12 Автоматизация в системата за управление на електрически помпи

Проектирането на водните кладенци не е много сложно, основните вътрешни елементи, които се монтират по време на пробиване, са обсадни тръби и филтър в зоната на дъното. За прием на вода след монтаж на кладенеца се използват допълнително оборудване и инженерни системи (кесон, глава, адаптер) за ефективно свързване на електрическата помпа към източника, като се вземат предвид нейното местоположение и вид.

Това е интересно: Влагоустойчив ламинат: разглеждаме заедно

кладенец оборудване

Корпусната тръба е изработена от метал, пластмаса или полиетилен. В зависимост от материала на производство, главата се монтира по различни технологии. Към стоманения корпус е заварен фланец. Към него е приложен отговор, на който ще бъде разположено цялото оборудване. Корицата трябва да е глуха. В горната част се монтират резба и разпределителен блок, ако се използва станция, а не потопяема помпа. През капака се провива тръба или маркуч за подаване на вода.

Главата за полиетиленова или пластмасова тръба практически не се различава от стоманата. Същите фланци и болтове, но уплътнението между ставите е гумено, а не паронитово. В заводската версия капакът на главата има отвори с цангова скоба за маркуч или тръба, която е потопена в вала. Влизането в кабела се осъществява през гумено уплътнен отвор. За по-лесно инсталиране и ремонт, куките са фиксирани на фланеца от двете страни.

Подреждане на артезиански кладенец за селска къща

В крайградска зона е необходимо предварително да се определи местоположението на бъдещия кладенец. Собственикът внимателно проучва проекта, въпреки че кладенецът, разположен в сутерена, е най-подходящ, тъй като осигурява надеждна защита за помпено оборудване и тръбопроводи.

Кладенците с дълбочина 20 m са оборудвани със следните материали:

• дълбока помпа;
• сензори, които улавят горния и долния индикатор за наличие на вода;
• устройство, което осигурява стабилно налягане във водопровода, хидрофор.

За дълбочина на пробиване под 20 m се монтира автоматична помпена система. Основните му компоненти са хидрофор и дълбока помпа.

Устройството на помпена станция за артезиански кладенец предполага наличието на инструменти за работа:

• тънък найлонов шнур;
• намотка за глинести почви;
• балери за водоносния хоризонт;
• шнекова бормашина;
• лопати;
• съединители;
• лъжици за пробиване.

С помощта на кабел собственикът измерва общото разстояние от нивото на водата до повърхността на земята. Преди пробиване е необходимо да закупите диаграма, показваща геоложкия разрез на работния участък на кладенеца.

За кладенец по-малък от 20 m е инсталирана помпена станция, в която са необходими следните важни компоненти:

• смукателна линия;
• прием на вода;
• помпа;
• реле;
• воден акумулатор;
• мотор;
• манометър.

Когато използвате помпи за подреждане на воден кладенец, трябва да се вземат предвид техните положителни качества, а именно:

• съответствие на изпълнението с реалните показатели;
• рентабилност;
• минимална поддръжка;
• възможност за работа при ниски температури.

Други модификации на помпените станции могат да причинят по-сериозни дефекти по време на работа:

• повреда на релето;
• замръзване на водата при ниски температури;
• висока консумация на енергия.

https://youtube.com/watch?v=uAUMmgUgqpQ

Необходим е балансиран подход към избора на помпена станция за артезиански кладенец. Трябва да се вземе предвид дълбочината му.

За кладенец с дълбочина по-малка от 10 m се закупува еднотръбна инсталация, което намалява времето за монтаж. За по-дълбоко пробиване е необходимо да се монтира двутръбна станция. Най-дълбоките кладенци изискват инсталиране на друго скъпо оборудване.

Като външна работа, при изграждане на кладенец е необходимо да се монтира помпена станция.Изпъкналата над земята обсадна тръба на височина 1 m се покрива от замръзване през зимата. За укрепване на помпената станция в мазето, те придобиват инструменти и материали като:

• заваръчна машина;
• стоманени квадратни тръби;
• ъгъл;
• котви;
• болтове;
• тухла.

Станцията е инсталирана на светла маса или тухлена кота. Заварената конструкция е фиксирана с болтове. За монтаж на линии е необходимо да се използва ежектор.

Устройството на всички връзки в ежектора трябва да е здраво.

За двутръбна станция се монтира глава или клон с необходимия диаметър, заварени към корпуса. В кладенеца водосборната зона е свързана с вертикална тръба, простираща се от главната. Връзката е фиксирана с ключ, а ежекторът е монтиран в кладенеца. На мястото, където водата излиза от помпената станция, се монтират филтри за пречистване на водата.

Правилно създаден кладенец, оборудван с помпена станция, ще осигури висококачествено снабдяване с питейна вода на селска къща в продължение на много години.

Основни методи и оборудване за изграждане на кладенци

За поемане на вода от кладенци се използват потопяеми и външни електрически помпи, помпени станции, повърхностно помпено оборудване може да бъде разположено близо до главата на кладенеца или на известно разстояние от него. За свързване на електрически помпи към сондажен източник се използват различни методи и оборудване, предназначени за различни видове електрически помпи.

пространство за главата

Ако е необходимо да се реши проблемът с фиксирането на потопяема електрическа помпа и защитата на канала на сондажа от проникване на мръсотия и утайки, се използва глава, която се монтира над корпуса. Устройството е проектирано за стандартен диаметър, може да бъде изработено от пластмаса, стомана или чугун, може да издържи теглото на окачено помпено оборудване до 250 кг. в пластмасов вариант и до 500 кг. при използване на метал. Стандартният дизайн предвижда поставяне на карабинер за окачване на електрическата помпа и изход, през който преминава тръбата под налягане, когато е свързана към линията.

Конструктивно главата е направена от две части, които са свързани, след като електрическата помпа е потопена в кладенеца. За да направите това, върху корпуса се поставя фланец, който го притиска към повърхността на земята, монтира се гумен пръстен и отгоре се поставя втори фланец с окачена електрическа помпа, който го фиксира неподвижно с болтове.

Ориз. 7 глави

адаптер

Адаптерът ви позволява да свържете повърхностна центробежна електрическа помпа или помпена станция към кладенец през тръбопровод, ако са разположени на известно разстояние. В същото време тръбите са разположени под земята, което изключва тяхното замръзване през зимата, второто предимство на тази връзка е увеличаване на дълбочината на потапяне на напорния тръбопровод в кладенеца чрез понижаването му под нивото на земята, което при повърхностните помпи не надвишава 9 метра.

Адаптерът е направен под формата на две части, едната от които с свързан тръбопровод под налягане се намира в канала на сондажа, а втората с свързан водопровод е разположена отвън. И двете части са свързани през стените на тръбата на корпуса с помощта на резби и изолиращо гумено уплътнение.

Ориз. 8 Адаптер - конструктивно устройство

кесонна яма

Кесонна яма се използва в случаите, когато електрическата помпа и помпено оборудване за автоматизиране на нейната работа са разположени в близост до главата на кладенеца. Обикновено ямата се прави под формата на бетонен пръстен, задълбочен в земята, понякога се използват пластмасови или заварени метални конструкции, покрити с битумна хидроизолация. За да се избегне проникването на подземни води в долния отвор по кладенеца, дъното на ямата е покрито с циментово-пясъчна замазка.

Обикновено в кесонните кладенци се поставя помпена станция или автоматично управление на дълбока електрическа помпа: хидравличен акумулатор, превключвател за налягане и празен ход, манометър. В допълнение към изолацията от подпочвените води, кесонът осигурява защита срещу замръзване не само на кладенеца, но и на целия водопровод, който, когато се използва, се намира под земята.

Ориз. 10 Кесон кладенец

Принцип на действие и разновидности

Принципът на работа на автоматизацията за сондажна електрическа помпа се основава на промяна във физическите параметри на водата в линията и водоприемника. Помпата за кладенец с автоматизация се изключва и включва, когато налягането се промени, височината на водния стълб в източника, скоростта на флуида през тръбопровода или изчезването му в линията.

При използване на потопяеми електрически помпи в тръбопровода се монтират отделни блокове за управление и хидравличен акумулатор; в по-модерните модулни модели всички устройства са комбинирани в едно устройство.

Когато се използват повърхностни единици, всички управляващи елементи са монтирани на една рамка, модулът се нарича помпена станция - много по-удобно е да се използва, отколкото самостоятелно да се монтират всички елементи в линия.

Какви фактори влияят на дизайна на воден кладенец

Правилно избраният дизайн на кладенец за вода определя неговите най-важни характеристики, които включват:

• Цена на кладенец за вода.
• Внимателност на извършената работа, тяхното качество.
• Поддържаемост.
• Състав и свойства на произведената вода.
• Дебит на устройството.

Факторите, от които зависи дизайнът на конструкцията, включват:

• Хидрогеоложки характеристики на района, където се изгражда устройството.
• Задължителен дебит.

Зависимост на хидрогеологията от проектирането на воден кладенец

В зависимост от хидрогеологията може да има такива опции за устройство:

Водовземен кладенец с единична обвивка, където обсадът е едновременно и производствен кладенец. Използва се за строителство в стабилни скали, плитки, не повече от 35 метра, пясъчни. За да се намали цената на устройството, е възможно да се използват пластмасови тръби. Обсадната колона се спуска във водоносния хоризонт с два метра.

• Устройство с един корпус с отворена секция. Най-често се използва за малки кладенци във варовик. В този случай обвивката преминава през насипна скала и след това опира до варовик. След това отворена шахта отива на дълбочина до десет метра от началото на варовиковия слой.
• Артезиански кладенец с пластмасова производствена тръба. По дизайн той е същият като втория. Използва се в сгради с високо ниво на водата.
• Артезиански кладенец с двоен корпус. Едната стоманена обвивка преминава през всички слоеве, които лежат над водоносния хоризонт, а другата отива дълбоко във водоносния хоризонт. Използва се при ниско ниво на водата.
• Артезиански кладенец с няколко обсадни тръби и проводник. Прави се при трудна геология, когато има нестабилни пластове, плаващ пясък. Първата тръба е направена с най-голям диаметър, а водачът за останалите тръби е корпусът.

Корпусни струни

Корпусът е система от специални тръби. Такива елементи могат да бъдат първи и последни. Те се отличават с функционалност. Обсадните струни са предназначени за една цел - да изолират стените на кладенеца по време на пробиване от различни външни влияния. На първо място се взема предвид натискът върху кладенеца. За да бъде надеждно изолирано пръстеновидното пространство, е необходимо да се запълни празнината между колоните на корпуса с течен бетонен разтвор.

Има специално разделение на корпусните струни по предназначение. Всеки вид такива продукти си струва да се разгледа по-подробно. Те имат определени предимства и недостатъци, които трябва да се имат предвид.