Subministrament d'aigua de pou

Elements bàsics del disseny del pou d'aigua

En la perforació de pous, es prenen mesures per protegir el canal del vessament; per això, s'inclouen diversos elements bàsics en el dispositiu de pous productors d'aigua.

Arròs. 4 Aspecte dels tubs de la carcassa

Carcassa

Les canonades de carcassa s'utilitzen per reforçar i segellar el pou, els principals materials per a la seva fabricació són el metall, el plàstic i el ciment d'amiant. Les canonades metàl·liques es produeixen a partir d'acer normal o inoxidable, també n'hi ha de tipus galvanitzat i esmaltat.

A més del roscat, les canonades estan interconnectades mitjançant soldadura o mitjançant acoblaments.

Recentment, les canonades HDPE, que s'utilitzen àmpliament en pous de sorra comuns, han estat especialment populars. Una cadena de producció de plàstic pot estar formada per tubs de 3 o 6 metres de longitud, i el seu diàmetre exterior, dissenyat per a la instal·lació d'elèctriques bombes submergibles, sol ser de 90, 113 o 125 mm.

Filtre inferior

El dispositiu de pous que produeixen aigua a la sorra inclou necessàriament un filtre, que es troba a la part inferior de la corda de la carcassa i està immers a l'aqüífer. Hi ha diversos tipus de filtres de pou que es diferencien en disseny i principi de funcionament.

grava

El tipus més senzill es crea afegint grava de gra fi al fons del pou. El coixinet de grava impedeix l'entrada de solució de fang al pou de sorra i llim del fons, reduint així la càrrega a les superfícies filtrants de les canonades de la carcassa i de la bomba elèctrica.

Arròs. 5 filtres de fons: característiques de disseny

ranurada

Un dispositiu senzill amb una paret de carcassa amb perforacions transversals o longitudinals en forma de talls prims. L'aigua passa bé a través d'esquerdes estretes i les petites partícules de sorra s'eliminen. Aquest disseny s'utilitza principalment en canonades HDPE.

Reticulat

És una malla fina feta de materials resistents a la corrosió (acer inoxidable de grau alimentari o fibra de vidre), que és molt resistent a l'abrasió. El principal inconvenient del disseny és la seva major resistència al flux d'aigua (en un 20-40%), en alguns casos, amb un cabal baix, això pot provocar una manca d'aigua a la font.

Perforat

El disseny s'utilitza en condicions on es requereix una gran resistència, és una canonada amb un gran nombre de forats rodons clarificats. El filtre perforat s'utilitza en fonts amb un petit volum de subministrament i baixa pressió.

Filferro

Està fet de filferro inoxidable de secció triangular, enrotllat en fileres denses sobre un tub de carcassa perforat. Es distingeix per una gran resistència i durabilitat, directament relacionada amb la secció transversal del cable utilitzat.

Opcions de distribució d'aigua en una casa particular

Hi ha dues maneres principals de connectar els consumidors al subministrament d'aigua, a l'hora de triar una opció, es té en compte el volum d'aigua consumida i la pressió requerida en el sistema.

Connexió en sèrie (tee). L'esquema consisteix en una canonada comuna per al subministrament d'aigua calenta i freda, des de la qual es subministra aigua al consumidor mitjançant tees, és econòmica i fàcil d'instal·lar. El seu desavantatge és una forta caiguda de la temperatura quan es connecten diversos consumidors a la línia i la pressió de l'aigua al sistema per a l'últim d'ells serà molt inferior al normal.

Connexió paral·lel (col·lector). Amb aquest mètode, les canonades es col·loquen per separat d'un col·lector comú a cada punt de consum. El sistema es caracteritza per tenir una pressió i una temperatura uniformes de l'aigua a tot arreu, però requereix un gran nombre de canonades, cosa que complica la instal·lació i és més car que la versió anterior.

Arròs. 3 Distribució d'aigua en sèrie i paral·lel

Principis d'ordenació adequada

• Al voltant de la boca s'ha de fer la compactació del sòl o l'abocament d'una capa de formigó.
• El segellat de la part superior del tronc es realitza tenint en compte les característiques geodèsiques de la zona.
• El caixó ha d'estar aïllat.
• La instal·lació del capçal i el segellat es realitzen immediatament després de perforar l'eix i bombejar-lo.
• L'equip de bombeig està muntat el més a prop possible de la boca.
• La canalització de la font es realitza tenint en compte el seu càrrec.

La canonada del cap de pou és la instal·lació d'equips per subministrar aigua a la superfície a través de l'entrada del pou de la mina. La bomba, submergida a la carcassa o muntada a la superfície, està connectada a una mànega que passa per la coberta del capçal.

Per al dispositiu del caixó, es requerirà la preparació d'una base sòlida i fiable. Al voltant de la mina caven a terra i aboquen l'ASG. Sobre una base ben empaquetada, s'aboca formigó amb una capa de fins a 10 centímetres. Aquesta base suportarà tant un caixó de plàstic com una caixa de maó. A l'exterior, les parets s'han de tractar amb materials impermeabilitzants. Calent per dins.

Instal·lació i connexió de bombes submergibles

Per instal·lar una bomba submergible, normalment s'utilitza un capçal, col·locat en una fossa de caixó juntament amb l'equip, o es talla un adaptador a la paret lateral de la carcassa. En aquest últim cas, tots els nodes automàtics es col·loquen en un edifici residencial o en una dependència independent.

Fig.13 Esquema de connexió i instal·lació de bombes de fons de pou al pou

A l'hora d'escollir l'automatització d'una bomba, el criteri principal és el seu cost associat a la bomba elèctrica submergible utilitzada. Quan s'utilitzen bombes elèctriques econòmiques de producció nacional o xinesa, n'hi ha prou amb utilitzar els dispositius automàtics més senzills: les funcions de les unitats de control cares amb aquestes unitats no s'implementaran completament. Si es compra un dispositiu car (per exemple, una bomba elèctrica Grundfos per $ 1000) amb control de freqüència de la velocitat de gir del motor elèctric, l'ús de qualsevol altre dispositiu que no sigui el mòdul Grundfos PM2 natiu no té cap sentit.

El concepte de disseny i els elements principals del pou

El disseny d'un pou és un conjunt d'elements d'una excavació del sòl amb un diàmetre de diàmetre molt menor que la seva longitud, que garanteix una creació duradora i fiable d'un canal entre la superfície terrestre i el fluid exposat del dipòsit profund. L'objectiu principal del canal de sondeig és l'exploració geològica i l'avaluació dels recursos subterranis, l'estudi de l'estructura de la secció, el manteniment de la pressió de la capa de treball, el seguiment de l'explotació dels jaciments i l'extracció de recursos naturals.

Els pous es divideixen en els components següents:

• El pou és un treball del sòl en el qual es troben tubs de carcassa i filtre.
• La boca és l'inici del pou a partir d'un segment de canonada fixat a la superfície de la terra.
• Forat inferior: la part inferior del canal del forat, la part inferior.
• L'anell de cimentació és una barreja de ciment i sorra bombejada a l'espai entre les parets del pou i la canonada de la carcassa, que realitza les funcions de segellar i enfortir el canal del pou.

Arròs. 2 Planifica bé

• Filtre: la secció inferior de les canonades de la carcassa del pou, immersa al dipòsit amb el recurs que s'extreu. Com a filtre, s'utilitza una part del forat sense tubs de carcassa, a la part inferior de la qual es col·loca grava de gra fi o un dispositiu especial de filtrat.
• Cadena de tubs: es necessiten tubs de tub connectats entre si i submergits al pou per aïllar el forat de la roca de terra del pou. Proporciona un funcionament eficient i fiable del pou, evitant que el sòl entri al canal i protegint-lo de la pressió externa.

A la indústria del petroli i el gas, s'utilitzen cordes intermèdies per separar zones geològiques incompatibles que requereixen diferents maneres de perforar un canal de pou.A la indústria de la perforació, s'utilitzen les següents cordes de pous intermedis:

• Sòlid. Cobriu completament tot el tronc, independentment de la ubicació de l'interval principal.
• Shanks. Columnes destinades a tancar només l'interval del forat obert amb solapament parcial del principal.
• Volants. Cordes especials de carcassa intermèdia que serveixen només per tancar els buits defectuosos de la corda principal, excloent les següents cordes de carcassa.

Arròs. 3 Secció de pous

Esquema de connexió i canonades de l'acumulador

Per a un funcionament fiable de la bomba, està connectada a un sistema de control automàtic, que consta d'un relé, un manòmetre i un acumulador hidràulic. L'acumulador hidràulic és l'element més massiu i realitza les següents funcions en el sistema:

• Evita els cops d'ariet durant els cicles d'encesa/apagada de la bomba.
• Redueix el temps d'encesa de la bomba elèctrica, augmentant així la seva vida útil.
• Manté una pressió constant al sistema.
• Crea una mica de subministrament d'aigua en absència de subministrament d'aigua.

L'elecció d'equips per a la presa d'aigua implica l'ús d'un dipòsit hidràulic del volum necessari, que es calcula tenint en compte el consum d'aigua; en comprar, es prefereixen amb més freqüència els dispositius de tipus globus.

Durant la instal·lació, l'acumulador s'ha de situar al costat dels principals dispositius d'automatització, que es connecten directament a la connexió d'entrada del dipòsit hidràulic, o es fa una branca per connectar-lo en forma d'una mànega de pressió reforçada flexible de la secció requerida.

Fig.10 Instal·lació d'una bomba submergible

La canonada del pou és un requisit previ per al funcionament òptim del sistema de subministrament d'aigua. El tipus més popular és l'ús d'un caixó: aquest sistema protegeix l'aigua principal de la congelació a l'hivern i és possible instal·lar-hi equips de bombeig des d'un dipòsit hidràulic volumètric i dispositius de control automàtic.

Unitats de bombeig de fons i automatismes

Per a la presa d'aigua dels pous, s'utilitzen principalment bombes elèctriques de superfície i submergibles del principi de funcionament centrífug. L'avantatge d'aquest disseny és la possibilitat de crear una alta pressió a la línia, gràcies a l'ús d'unitats amb un gran nombre d'impulsors, que permeten augmentar la pressió en cada etapa posterior.

Les bombes elèctriques submergibles domèstiques poden aixecar aigua des de profunditats molt grans (uns 200 metres), mentre que els tipus de superfície s'utilitzen en fonts amb un mirall d'aigua a una profunditat de fins a 9 metres de la superfície de la terra. Per augmentar la profunditat de mostreig dels models de superfície, de vegades s'utilitzen ejectors incorporats o submergibles, encara que la seva eficiència disminueix significativament.

Arròs. 11 Bomba elèctrica centrífuga

Acumulador hidràulic, relé i manòmetre

Per automatitzar el funcionament dels equips de bombeig de captació d'aigua, s'utilitza l'automatització del pou o una estació de bombeig, que consta dels següents dispositius:

• Acumulador hidràulic. Es tracta d'un dipòsit metàl·lic volumètric amb una pera de goma a l'interior que, quan s'encén la bomba elèctrica, s'omple d'aigua. El dispositiu evita els cops d'ariete en el sistema i optimitza el funcionament de la bomba elèctrica, reduint el nombre de cicles d'encesa i apagat.
• Relleu. L'element principal del sistema de control automàtic és un interruptor de pressió, que es connecta a la línia mitjançant un accessori. Quan la pressió del sistema augmenta per sobre de la seva configuració, la membrana integrada dins de la carcassa del relé, a través del sistema mecànic, interromp la tensió d'alimentació a la bomba elèctrica i s'apaga. Després del consum d'aigua, quan la pressió del sistema baixa, el relé tanca els contactes i encén la bomba elèctrica.
• Manòmetre. El dispositiu és un dels elements principals de qualsevol sistema de fontaneria, permet controlar la pressió i configurar l'equip.

Arròs.12 Automatització en el sistema de control de bombes elèctriques

El disseny dels pous d'aigua no és gaire complicat, els principals elements interns que s'instal·len durant la perforació són canonades de carcassa i un filtre a la zona del fons del forat. Per a la presa d'aigua després de la instal·lació del pou, s'utilitzen equips i sistemes d'enginyeria addicionals (caixó, capçal, adaptador) per connectar eficaçment la bomba elèctrica a la font, tenint en compte la seva ubicació i tipus.

Això és interessant: Laminat resistent a la humitat: considereu-ho junts

equip de cap de pou

El tub de la carcassa està fet de metall, plàstic o polietilè. Depenent del material de fabricació, el capçal s'instal·la mitjançant diferents tecnologies. Una brida està soldada a la carcassa d'acer. S'adjunta una resposta, en la qual s'ubicaran tots els equips. La coberta ha de ser sorda. A la part superior es munten una rosca i una unitat de distribució si s'utilitza una estació, i no una bomba submergible. Una canonada o una mànega de subministrament d'aigua es passa per la coberta.

El capçal d'una canonada de polietilè o plàstic pràcticament no difereix de l'acer. Les mateixes brides i cargols, però la junta entre les juntes és de cautxú, no de paronita. A la versió de fàbrica, la coberta del capçal té forats amb una pinça per a una mànega o canonada submergida a l'eix. El cable s'introdueix a través d'una espiga segellada de goma. Per facilitar la instal·lació i la reparació, els ganxos es fixen a la brida a banda i banda.

Arranjament d'un pou artesià per a una masia

En una zona suburbana, cal establir per endavant la ubicació del futur pou. El propietari estudia acuradament el projecte, tot i que un pou situat al soterrani és el més adequat, ja que proporciona una protecció fiable per a equips de bombeig i canonades.

Els pous amb una profunditat de 20 m estan equipats amb els següents materials:

• bomba profunda;
• sensors que capturen l'indicador superior i inferior de la presència d'aigua;
• un dispositiu que proporciona una pressió estable al conducte d'aigua, hidròfor.

Per a una profunditat de perforació inferior a 20 m, s'instal·la un sistema de bombeig automàtic. Els seus components principals són un hidròfor i una bomba profunda.

El dispositiu d'una estació de bombeig per a un pou artesià suposa la presència d'eines per al treball:

• cordó de niló fi;
• bobina per a sòls argilosos;
• ballers per a l'aqüífer;
• trepant de barrena;
• pales;
• acoblaments;
• culleres de perforació.

Amb un cordó, el propietari mesura la distància total des del nivell de l'aigua fins a la superfície de la terra. Abans de perforar, cal comprar un diagrama que mostri la secció geològica de la secció de treball del pou.

Per a un pou de menys de 20 m, s'instal·la una estació de bombeig, en la qual es requereixen els següents components importants:

• línia d'aspiració;
• ingesta d'aigua;
• bomba;
• relleu;
• acumulador d'aigua;
• motor;
• manòmetre.

Quan s'utilitzen bombes per organitzar un pou d'aigua, s'han de tenir en compte les seves qualitats positives, a saber:

• conformitat del rendiment amb indicadors reals;
• rendibilitat;
• manteniment mínim;
• possibilitat de funcionament a baixes temperatures.

Per a altres modificacions de les estacions de bombeig, es poden produir defectes més greus durant el funcionament:

• fallada del relé;
• congelació de l'aigua a baixes temperatures;
• alt consum d'energia.

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

Es requereix un enfocament equilibrat per a l'elecció d'una estació de bombeig per a un pou artesià. S'ha de tenir en compte la seva profunditat.

Per a un pou amb una profunditat inferior a 10 m, s'adquireix una instal·lació d'un sol tub, que redueix el temps d'instal·lació. Per a una perforació més profunda, cal muntar una estació de dues canonades. Els pous més profunds requereixen la instal·lació d'altres equips cars.

Com a treball extern, quan es construeix un pou, cal instal·lar una estació de bombeig.El tub de la carcassa que sobresurt del terra fins a una alçada d'1 m està cobert de la congelació a l'hivern. Per reforçar l'estació de bombeig al soterrani, adquireixen eines i materials com:

• màquina de soldar;
• tubs quadrats d'acer;
• cantonada;
• àncores;
• cargols;
• maó.

L'estació s'instal·la sobre una taula de llum o una elevació de maó. L'estructura soldada es fixa amb cargols. Per a la instal·lació de línies és necessari utilitzar un ejector.

El dispositiu de totes les connexions de l'ejector ha d'estar ben ajustat.

Per a una estació de dues canonades, s'instal·la un capçal o una sortida del diàmetre requerit, soldat a la carcassa. En el pou, la zona de captació s'uneix a una canonada vertical que s'estén des de la principal. La connexió es fixa amb una clau, i l'expulsor es munta al pou. En el punt on l'aigua surt de l'estació de bombeig, s'instal·len filtres per depurar l'aigua.

Un pou d'aigua ben creat i equipat amb una estació de bombeig proporcionarà un subministrament d'aigua potable d'alta qualitat a una casa de camp durant molts anys.

Mètodes i equips bàsics per a la construcció de pous

Per a la presa d'aigua dels pous, bombes elèctriques submergibles i externes, s'utilitzen estacions de bombeig, els equips de bombeig de superfície es poden localitzar a prop del cap del pou o a una certa distància d'aquest. Per connectar les bombes elèctriques a una font de fons de pou, s'utilitzen diversos mètodes i equips, dissenyats per a diferents tipus de bombes elèctriques.

marge de capçalera

Si cal resoldre el problema de fixar una bomba elèctrica submergible i protegir el canal del forat de la penetració de brutícia i sediments, s'utilitza un capçal que s'instal·la sobre la carcassa. El dispositiu està dissenyat per a un diàmetre estàndard, pot ser de plàstic, acer o ferro colat, pot suportar el pes dels equips de bombeig suspesos de fins a 250 kg. en versió plàstica i fins a 500 kg. quan s'utilitza metall. El disseny estàndard preveu la col·locació d'un mosquetó per penjar la bomba elèctrica i una sortida per on passa el tub de pressió quan es connecta a la línia.

Estructuralment, el capçal està format per dues parts, que es connecten després que la bomba elèctrica estigui immersa al pou. Per fer-ho, es posa una brida a la carcassa, pressionant-la a la superfície de la terra, s'instal·la un anell de goma i es col·loca una segona brida amb una bomba elèctrica suspesa, fixant-la immòbil amb cargols.

Arròs. 7 Caps

Adaptador

L'adaptador permet connectar una bomba elèctrica centrífuga de superfície o una estació de bombeig a un pou a través d'una canonada si es troben a certa distància. Al mateix temps, les canonades es troben sota terra, cosa que exclou la seva congelació a l'hivern, el segon avantatge d'aquesta connexió és l'augment de la profunditat d'immersió de la canonada de pressió al pou baixant-la per sota del nivell del sòl, que en les bombes de superfície. no supera els 9 metres.

L'adaptador es fa en forma de dues parts, una de les quals amb una canonada de pressió connectada es troba al canal del forat, i la segona amb una xarxa d'aigua connectada es troba a l'exterior. Ambdues parts es connecten a través de les parets del tub de la carcassa mitjançant fils i una junta de goma aïllant.

Arròs. 8 Adaptador - dispositiu estructural

fossa de caixó

Una fossa de caixó s'utilitza en els casos en què la bomba elèctrica i l'equip de bombeig per automatitzar el seu funcionament es troben a prop del cap del pou. Normalment, la fossa es fa en forma d'anell de formigó, aprofundit al terra, de vegades s'utilitzen estructures de plàstic o metàl·liques soldades, cobertes amb impermeabilització bituminosa. Per evitar la penetració de l'aigua subterrània al fons del pou, el fons de la fossa es cobreix amb una regla de ciment i sorra.

Normalment, als pous del caixó es col·loca una estació de bombeig o control automàtic d'una bomba elèctrica profunda: un acumulador hidràulic, un interruptor de pressió i velocitat de ralentí, un manòmetre. A més de l'aïllament de les aigües subterrànies, el caixó proporciona protecció contra la congelació no només del cap de pou, sinó també de tota la xarxa d'aigua, que, quan s'utilitza, es troba sota terra.

Arròs. 10 Pou de caixó

Principi de funcionament i varietats

El principi de funcionament de l'automatització d'una bomba elèctrica de fons es basa en un canvi en els paràmetres físics de l'aigua a la línia i la font d'admissió d'aigua. La bomba d'un pou amb automatització s'apaga i s'encén quan canvia la pressió, l'alçada de la columna d'aigua a la font, la velocitat del fluid a través de la canonada o la seva desaparició a la línia.

Quan s'utilitzen bombes elèctriques submergibles, s'instal·len unitats de control separades i un acumulador hidràulic a la canonada; en els models modulars més moderns, tots els dispositius es combinen en una unitat.

Quan s'utilitzen unitats de superfície, tots els elements de control es munten en un marc, el mòdul s'anomena estació de bombeig; és molt més convenient utilitzar-lo que instal·lar de manera independent tots els elements en una línia.

Quins factors afecten el disseny d'un pou d'aigua

El disseny correctament triat d'un pou d'aigua per a l'aigua determina les seves característiques més importants, que inclouen:

• Preu del pou d'aigua.
• La cura del treball realitzat, la seva qualitat.
• Mantenibilitat.
• Composició i propietats de l'aigua produïda.
• Dèbit del dispositiu.

Els factors dels quals depèn el disseny de l'estructura inclouen:

• Característiques hidrogeològiques de la zona on s'està construint l'aparell.
• Dèbit obligatori.

Dependència de la hidrogeologia del disseny d'un pou d'aigua

Depenent de la hidrogeologia, hi pot haver aquestes opcions de dispositiu:

Un pou de captació d'aigua amb un únic tub, on el tub és alhora un pou de producció. S'utilitza per a la construcció en roques estables, poc profundes, no més de 35 metres, sorrenques. Per reduir el cost del dispositiu, és possible utilitzar tubs de carcassa de plàstic. La corda del tub es baixa dos metres a l'aqüífer.

• Dispositiu de caixa única amb secció de forat obert. S'utilitza més sovint per a petits pous de pedra calcària. En aquest cas, la carcassa travessa roca solta i després toca amb pedra calcària. Després d'això, un eix obert arriba a una profunditat de fins a deu metres des de l'inici de la capa de pedra calcària.
• Pou artesià amb tub de producció de plàstic. Per disseny, és el mateix que el segon. S'utilitza en edificis on el nivell d'aigua és alt.
• Pou artesià amb doble tripa. Una carcassa d'acer travessa totes les capes que es troben per sobre de l'aqüífer, l'altra s'endinsa a l'aqüífer. S'utilitza quan el nivell d'aigua és baix.
• Pou artesià amb diversos tubs de revestiment i un conductor. Es fa en el cas de geologia difícil, quan hi ha capes inestables, sorres movedisses. La primera canonada es fa amb el diàmetre més gran, i la guia per a les canonades restants és la carcassa.

Cordes de carcassa

La corda de la carcassa és un sistema de canonades especials. Aquests elements poden ser el primer i l'últim. Es distingeixen per la seva funcionalitat. Les cordes de carcassa tenen un propòsit: aïllar les parets del pou durant la perforació de diverses influències externes. En primer lloc, es té en compte la pressió sobre el pou. Perquè l'espai anular s'aïlli de manera fiable, cal omplir el buit entre les cordes de la carcassa amb una solució líquida de formigó.

Hi ha una divisió especial de les cordes de carcassa per finalitat. Val la pena considerar cada tipus d'aquests productes amb més detall. Tenen certs avantatges i desavantatges que cal tenir en compte.