Brønd vandforsyning

Vandbrønddesign grundlæggende elementer

Ved boring af brønde træffes foranstaltninger for at beskytte kanalen mod udfald; til dette er flere grundlæggende elementer inkluderet i anordningen til vandproducerende brønde.

Ris. 4 Udseende af foringsrør

Beklædning

Foringsrør bruges til at styrke og forsegle brøndboringen, hovedmaterialerne til deres fremstilling er metal, plast og asbestcement. Metalrør er produceret af almindeligt eller rustfrit stål, der findes også galvaniserede og emaljerede typer.

Ud over gevind er rør forbundet med hinanden ved svejsning eller ved hjælp af koblinger.

For nylig har HDPE-rør, som er meget brugt i almindelige sandbrønde, været særligt populære. En plastproduktionsstreng kan bestå af rør med en længde på 3 eller 6 meter, og deres ydre diameter, designet til installation af elektriske dykpumper, er normalt 90, 113 eller 125 mm.

Bundfilter

Enheden til brønde, der producerer vand på sand, inkluderer nødvendigvis et filter, som er placeret i bunden af ​​foringsrørstrengen og er nedsænket i akviferen. Der er flere typer brøndfiltre, der adskiller sig i design og funktionsprincip.

grus

Den enkleste type skabes ved at tilføje finkornet grus til bunden af ​​brønden. Gruspuden forhindrer indtag af mudderopløsning i brønden fra sand og silt fra bunden, og reducerer dermed belastningen på filteroverfladerne på foringsrørene og den elektriske pumpe.

Ris. 5 borehullsfiltre - designfunktioner

slidsede

En simpel anordning med en kappevæg med tværgående eller langsgående perforeringer i form af tynde snit. Vand passerer godt gennem smalle sprækker, og små partikler af sand bliver frasorteret. Dette design bruges hovedsageligt i HDPE-rør.

Retikulere

Det er et fint mesh lavet af korrosionsbestandige materialer (food grade rustfrit stål eller glasfiber), som er meget modstandsdygtig over for slid. Den største ulempe ved designet er dens øgede modstand mod vandstrøm (med 20-40%), i nogle tilfælde kan dette med en lav strømningshastighed føre til mangel på vand i kilden.

Perforeret

Designet bruges under forhold, hvor der kræves høj styrke, det er et rør med et stort antal afklarede runde huller. Det perforerede filter anvendes i kilder med lille forsyningsvolumen og lavt tryk.

Tråd

Den er lavet af trekantet sektion af rustfri tråd viklet i tætte rækker på et perforeret foringsrør. Det er kendetegnet ved høj styrke og holdbarhed, direkte relateret til tværsnittet af den ledning, der bruges i den.

Muligheder for distribution af vand i et privat hus

Der er to hovedmåder at tilslutte forbrugere til vandforsyningen, når man vælger en mulighed, tages der hensyn til mængden af ​​forbrugt vand og det nødvendige tryk i systemet.

Seriel (T-) forbindelse. Ordningen består af et fælles rør til varmt og koldt vandforsyning, hvorfra vand leveres til forbrugeren ved hjælp af tees, det er økonomisk og nemt at installere. Dens ulempe er et kraftigt temperaturfald, når flere forbrugere er forbundet til linjen, og vandtrykket i systemet for den sidste af dem vil være meget lavere end normalt.

Parallel (samler) forbindelse. Med denne metode lægges rør adskilt fra en fælles opsamler til hvert forbrugssted. Systemet er karakteriseret ved ensartet vandtryk og temperatur hele vejen igennem, men kræver et stort antal rør, hvilket komplicerer installationen og er dyrere end den tidligere version.

Ris. 3 Serie og parallel vandfordeling

Principper for korrekt arrangement

• Omkring munden skal der foretages komprimering af jorden eller udstøbning af et lag beton.
• Forseglingen af ​​den øverste del af stammen udføres under hensyntagen til områdets geodætiske træk.
• Kassongen skal isoleres.
• Installation af hovedet og tætning udføres umiddelbart efter boring af akslen og pumpning af den.
• Pumpeudstyr monteres så tæt på munden som muligt.
• Piping af kilden udføres under hensyntagen til dens debet.

Brøndhovedrør er installationen af ​​udstyr til at levere vand til overfladen gennem indløbet til mineskakten. Pumpen, nedsænket i huset eller monteret på overfladen, er forbundet til en slange, der går gennem hoveddækslet.

For enheden af ​​caissonen vil forberedelsen af ​​et solidt og pålideligt fundament være påkrævet. Omkring minen graver de jorden og hælder ASG. På et godt pakket underlag hældes beton med et lag på op til 10 centimeter. Et sådant fundament vil modstå både en plastikkasse og en murstenskasse. Udenfor skal væggene behandles med vandtætningsmaterialer. Varm indeni.

Installation og tilslutning af dykpumpe

For at installere en dykpumpe bruges normalt et hoved, der placeres i en caisson-grav sammen med udstyr, eller en adapter skæres ind i sidevæggen af ​​huset. I sidstnævnte tilfælde er alle automatiske knudepunkter placeret i en boligbygning eller et separat udhus.

Fig.13 Skema for tilslutning og installation af borehulspumper i brønden

Når du vælger automatisering til en pumpe, er hovedkriteriet dens omkostninger forbundet med den anvendte elektriske dykpumpe. Når du bruger billige elektriske pumper af indenlandsk eller kinesisk produktion, er det tilstrækkeligt at bruge de enkleste automatiske enheder - funktionerne i dyre kontrolenheder med sådanne enheder vil ikke blive fuldt implementeret. Hvis der købes en dyr enhed (for eksempel en Grundfos elektrisk pumpe til $ 1000) med frekvensstyring af elmotorens rotationshastighed, giver det ingen mening at bruge andre enheder end det oprindelige Grundfos PM2-modul.

Konceptet med design og hovedelementerne i brønden

Designet til en brønd er et sæt elementer af en jordudgravning med en diameter i diameter meget mindre end deres længde, hvilket sikrer en holdbar og pålidelig skabelse af en kanal mellem jordens overflade og den udsatte dybe reservoirvæske. Hovedformålet med borehulskanalen er geologisk udforskning og evaluering af underjordiske ressourcer, undersøgelse af sektionens struktur, opretholdelse af trykket fra arbejdslaget, overvågning af udnyttelsen af ​​aflejringer og udvinding af naturressourcer.

Brønde er opdelt i følgende komponenter:

• Brøndboringen er en udgravning, hvori foringsrør og filterrør er placeret.
• Mundingen er begyndelsen af ​​brøndboringen fra et rørsegment fastgjort på jordens overflade.
• Bundhul - den nederste del af borehulskanalen, bunden.
• Cementeringsringen er en cement-sandblanding pumpet ind i mellemrummet mellem brøndboringens vægge og foringsrøret, som udfører funktionerne til at forsegle og styrke brøndkanalen.

Ris. 2 Godt plan

• Filter - den nederste del af brøndforingsrør, nedsænket i formationen med den udvundne ressource. Som et filter bruges en del af brøndboringen uden foringsrør, på bunden af ​​hvilken finkornet grus eller en speciel filtreringsanordning er placeret.
• Foringsrørstreng - foringsrør forbundet med hinanden og nedsænket i brøndboringen er nødvendige for at isolere borehullet fra brøndboringens jordsten. Giver effektiv og pålidelig drift af brønden, forhindrer jord i at komme ind i kanalen og beskytter den mod ydre tryk.

I olie- og gasindustrien bruges mellemliggende foringsrørstrenge til at adskille inkompatible geologiske zoner, der kræver forskellige måder at bore en brøndkanal på.I boreindustrien anvendes følgende mellemliggende brøndstrenge:

• Solid. Dæk hele stammen fuldstændigt, uanset placeringen af ​​hovedintervallet.
• Shanks. Søjler beregnet til kun at omslutte det åbne huls interval med delvis overlapning af den primære.
• Flyers. Specielle mellemliggende foringsstrenge, der kun tjener til at lukke de defekte mellemrum i hovedstrengen, undtagen de følgende foringsstrenge.

Ris. 3 Brøndsektion

Tilslutningsdiagram og rørføring af akkumulatoren

For pålidelig drift af pumpen er den forbundet til et automatisk kontrolsystem, der består af et relæ, en trykmåler og en hydraulisk akkumulator. Den hydrauliske akkumulator er det mest massive element og udfører følgende funktioner i systemet:

• Forhindrer vandslag under pumpens tænd/sluk-cyklusser.
• Reducerer tændingstiden for den elektriske pumpe og øger derved dens levetid.
• Opretholder konstant tryk i systemet.
• Skaber en vis forsyning af vand i mangel af vandforsyning.

Valget af udstyr til vandindtag indebærer brugen af ​​en hydraulisk tank med det nødvendige volumen, som beregnes under hensyntagen til vandforbruget; ved køb foretrækkes ballon-type enheder oftere.

Under installationen skal akkumulatoren være placeret ved siden af ​​de vigtigste automatiseringsanordninger, som er forbundet direkte til hydrauliktankens indløbsfitting, eller en gren er lavet til at forbinde den i form af en fleksibel forstærket trykslange af den nødvendige sektion.

Fig.10 Installation af dykpumpe

Brøndrør er en forudsætning for, at vandforsyningssystemet fungerer optimalt. Den mest populære type er brugen af ​​en caisson - et sådant system beskytter vandledningen mod frysning om vinteren, og det er muligt at installere pumpeudstyr fra en volumetrisk hydraulisk tank og automatiske kontrolsystemanordninger i den.

Borehulspumpeenheder og automatisering

Til vandindtag fra brønde anvendes hovedsageligt overflade- og nedsænkelige elektriske pumper af centrifugalprincippet. Fordelen ved dette design er muligheden for at skabe et højt tryk i linjen takket være brugen af ​​enheder med et stort antal pumpehjul, som tillader at øge trykket i hvert efterfølgende trin.

Husstands dyk-elektriske pumper kan løfte vand fra meget store dybder (ca. 200 meter), mens overfladetyper bruges i kilder med vandspejl i en dybde på op til 9 meter fra jordens overflade. For at øge prøveudtagningsdybden af ​​overflademodeller bruges nogle gange indbyggede eller nedsænkelige ejektorer, selvom deres effektivitet falder betydeligt.

Ris. 11 Centrifugal elektrisk pumpe

Hydraulisk akkumulator, relæ og trykmåler

For at automatisere driften af ​​vandindtagspumpeudstyr anvendes brøndautomatisering eller en pumpestation, der består af følgende enheder:

• Hydraulisk akkumulator. Det er en volumetrisk metaltank med en gummipære indeni, som, når den elektriske pumpe tændes, fyldes med vand. Enheden undgår vandslag i systemet og optimerer driften af ​​den elektriske pumpe, hvilket reducerer antallet af dens tænd- og sluk-cyklusser.
• Relæ. Hovedelementet i det automatiske kontrolsystem er en trykafbryder, som er forbundet til ledningen ved hjælp af en fitting. Når trykket i systemet stiger over dets indstillinger, afbryder den indbyggede membran inde i relæhuset, gennem det mekaniske system, forsyningsspændingen til den elektriske pumpe, og den slukker. Efter vandforbrug, når trykket i systemet falder, lukker relæet kontakterne og tænder for den elektriske pumpe.
• Trykmåler. Enheden er et af hovedelementerne i ethvert VVS-system, det giver dig mulighed for at kontrollere tryk og opsætte udstyr.

Ris.12 Automatisering i styresystemet af elektriske pumper

Udformningen af ​​vandbrønde er ikke særlig kompliceret, de vigtigste interne elementer, der er installeret under boring, er foringsrør og et filter i bundhulsområdet. Til vandindtag efter brøndinstallation bruges yderligere udstyr og tekniske systemer (caisson, hoved, adapter) til effektivt at forbinde den elektriske pumpe til kilden under hensyntagen til dens placering og type.

Dette er interessant: Fugtbestandigt laminat: vi overvejer sammen

brøndhovedudstyr

Foringsrøret er lavet af metal, plast eller polyethylen. Afhængigt af fremstillingsmaterialet er hovedet installeret ved hjælp af forskellige teknologier. En flange er svejset til stålhuset. Et svar er knyttet til det, hvorpå alt udstyret vil være placeret. Betrækket skal være døvt. Et gevind og en fordelingsenhed er monteret i den øverste del, hvis der anvendes en station, og ikke en dykpumpe. Et rør eller en vandforsyningsslange føres gennem låget.

Hovedet til et polyethylen- eller plastrør adskiller sig praktisk talt ikke fra stål. De samme flanger og bolte, men pakningen mellem leddene er gummi, ikke paronit. I fabriksudgaven har hoveddækslet huller med en spændebøjle til en slange eller et rør, der er nedsænket i skaftet. Kablet føres ind gennem en gummitæt studs. For at lette installation og reparation er kroge fastgjort på flangen på begge sider.

Arrangement af en artesisk brønd til et landsted

På et forstadsområde er det nødvendigt på forhånd at etablere placeringen af ​​den fremtidige brønd. Ejeren studerer omhyggeligt projektet, selvom en brønd placeret i kælderen er den mest passende, fordi den giver pålidelig beskyttelse til pumpeudstyr og rørledninger.

Brønde med en dybde på 20 m er udstyret med følgende materialer:

• dyb pumpe;
• sensorer, der fanger den øvre og nedre indikator for tilstedeværelsen af ​​vand;
• en enhed, der giver stabilt tryk i vandledningen, hydrofor.

Ved en boredybde på mindre end 20 m er der installeret et automatisk pumpesystem. Dens hovedkomponenter er en hydrofor og en dyb pumpe.

Enheden til en pumpestation til en artesisk brønd antager tilstedeværelsen af ​​værktøjer til arbejde:

• tynd nylon ledning;
• spole til lerjord;
• bailere til grundvandsmagasinet;
• snegleboremaskine;
• skovle;
• koblinger;
• bore skeer.

Ved hjælp af en ledning måler ejeren den samlede afstand fra vandstanden til jordens overflade. Før boring er det nødvendigt at købe et diagram, der viser det geologiske afsnit af brøndens arbejdssektion.

For en brønd mindre end 20 m er der installeret en pumpestation, hvor følgende vigtige komponenter er påkrævet:

• sugeledning;
• vandindtag;
• pumpe;
• relæ;
• vand akkumulator;
• motor;
• trykmåler.

Når du bruger pumper til at arrangere en vandbrønd, skal der tages hensyn til deres positive egenskaber, nemlig:

• overensstemmelse af ydeevne med reelle indikatorer;
• rentabilitet;
• minimal vedligeholdelse;
• mulighed for drift ved lave temperaturer.

Andre ændringer af pumpestationer kan forårsage mere alvorlige defekter under drift:

• relæfejl;
• frysning af vand ved lave temperaturer;
• højt strømforbrug.

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

Der kræves en afbalanceret tilgang til valget af en pumpestation til en artesisk brønd. Dens dybde bør tages i betragtning.

Til en brønd med en dybde på under 10 m tilkøbes en enkeltrørsinstallation, hvilket reducerer installationstiden. For dybere boring er det nødvendigt at montere en to-rørs station. De dybeste brønde kræver installation af andet dyrt udstyr.

Som eksternt arbejde, når du bygger en brønd, er det nødvendigt at installere en pumpestation.Foringsrøret, der rager op over jorden til en højde på 1 m, er dækket af frost om vinteren. For at styrke pumpestationen i kælderen anskaffer de sig værktøj og materialer som:

• svejsemaskine;
• firkantede stålrør;
• hjørne;
• ankre;
• bolte;
• mursten.

Stationen monteres på et lysbord eller murstensforhøjning. Den svejste struktur er fastgjort med bolte. Til installation af linjer er det nødvendigt at bruge en ejektor.

Enheden af ​​alle tilslutninger i ejektoren skal være tæt.

For en to-rørs station installeres et hoved eller udløb med den nødvendige diameter, svejset til huset. I brønden er oplandet forbundet med et lodret rør, der strækker sig fra hovedledningen. Tilslutningen fastgøres med en nøgle, og ejektoren er monteret i brønden. På det punkt, hvor vandet forlader pumpestationen, installeres filtre for at rense vandet.

En korrekt skabt vandbrønd udstyret med en pumpestation vil give en højkvalitetsforsyning af drikkevand til et landsted i mange år.

Grundlæggende metoder og udstyr til brøndkonstruktion

Til vandindtag fra brønde bruges dyk- og eksterne elektriske pumper, pumpestationer, overfladepumpeudstyr kan være placeret nær brøndhovedet eller i nogen afstand fra det. For at forbinde elektriske pumper til en borehulskilde anvendes forskellige metoder og udstyr, designet til forskellige typer elektriske pumper.

frihøjde

Hvis det er nødvendigt at løse problemet med at fastgøre en nedsænket elektrisk pumpe og beskytte borehulskanalen mod indtrængning af snavs og sedimenter, bruges et hoved, som er installeret over foringsrøret. Enheden er designet til en standarddiameter, kan være lavet af plast, stål eller støbejern, kan modstå vægten af ​​ophængt pumpeudstyr op til 250 kg. i plastudgave og op til 500 kg. ved brug af metal. Standarddesignet giver mulighed for placering af en karabinhage til ophængning af den elektriske pumpe og et udtag, hvorigennem trykrøret passerer, når det er tilsluttet ledningen.

Strukturelt er hovedet lavet af to dele, som er forbundet, efter at den elektriske pumpe er nedsænket i brønden. For at gøre dette sættes en flange på huset, der presser den til jordens overflade, en gummiring er installeret, og en anden flange med en ophængt elektrisk pumpe er placeret på toppen og fastgør den ubevægeligt med bolte.

Ris. 7 hoveder

Adapter

Adapteren giver dig mulighed for at forbinde en elektrisk overfladecentrifugalpumpe eller pumpestation til en brønd gennem en rørledning, hvis de er placeret i nogen afstand. Samtidig er rørene placeret under jorden, hvilket udelukker deres frysning om vinteren, den anden fordel ved denne forbindelse er stigningen i dybden af ​​nedsænkning af trykrørledningen i brønden ved at sænke den under jordniveau, hvilket i overfladepumper ikke overstiger 9 meter.

Adapteren er lavet i form af to dele, hvoraf den ene med en tilsluttet trykrørledning er placeret i borehulskanalen, og den anden med en vandledning forbundet til den er placeret udenfor. Begge dele er forbundet gennem foringsrørets vægge ved hjælp af gevind og en isolerende gummipakning.

Ris. 8 Adapter - strukturel enhed

caisson pit

En caisson pit bruges i tilfælde, hvor den elektriske pumpe og pumpeudstyr til automatisering af dens drift er placeret nær brøndhovedet. Normalt er gruben lavet i form af en betonring, uddybet i jorden, nogle gange bruges plastik eller svejsede metalstrukturer, dækket af bituminøs vandtætning. For at undgå, at grundvand trænger ind i bundhullet langs brøndboringen, er bunden af ​​brønden dækket med en cement-sand-afretning.

Normalt er en pumpestation eller automatisk styring af en dyb elektrisk pumpe placeret i sænkebrøndene: en hydraulisk akkumulator, en tryk- og tomgangshastighedskontakt, en trykmåler. Ud over isolering fra grundvand giver sænkekassen beskyttelse mod frysning ikke kun af brøndhovedet, men også af hele vandledningen, som, når den bruges, er placeret under jorden.

Ris. 10 Caisson godt

Funktionsprincip og sorter

Princippet for drift af automatisering for en elektrisk pumpe i borehullet er baseret på en ændring i de fysiske parametre for vandet i ledningen og vandindtagskilden. Pumpen til en brønd med automatisering slukkes og tændes, når trykket ændres, højden af ​​vandsøjlen i kilden, væskens hastighed gennem rørledningen eller dens forsvinden i ledningen.

Ved brug af elektriske dykpumper er separate styreenheder og en hydraulisk akkumulator installeret i rørledningen; i mere moderne modulære modeller er alle enheder kombineret i en enhed.

Ved brug af overfladeenheder er alle kontrolelementer monteret på en ramme, modulet kaldes en pumpestation - det er meget mere bekvemt at bruge det end at installere alle elementerne uafhængigt i en linje.

Hvilke faktorer påvirker designet af en vandbrønd

Det korrekt valgte design af en vandbrønd til vand bestemmer dens vigtigste egenskaber, som omfatter:

• Vandbrønds pris.
• Omhyggelighed af det udførte arbejde, deres kvalitet.
• Vedligeholdelse.
• Sammensætning og egenskaber af produceret vand.
• Enhedsdebitering.

De faktorer, som designet af strukturen afhænger af, omfatter:

• Hydrogeologiske træk ved det område, hvor enheden bygges.
• Påkrævet debet.

Hydrogeologis afhængighed af udformningen af ​​en vandbrønd

Afhængigt af hydrogeologien kan der være sådanne enhedsmuligheder:

En vandindtagsbrønd med en enkelt foring, hvor foringsstrengen også er funktionsdygtig. Det bruges til byggeri i stabile klipper, lavvandede, ikke mere end 35 meter, sandede. For at reducere omkostningerne ved enheden er det muligt at bruge plastikrør. Foringsrørstrengen sænkes ned i grundvandsmagasinet med to meter.

• Enkeltkasseapparat med åbent hulsektion. Det bruges oftest til små brønde i kalksten. I dette tilfælde løber kappen gennem løs sten og støder derefter op til kalksten. Derefter går en åben skakt til en dybde på op til ti meter fra begyndelsen af ​​kalkstenslaget.
• Artesisk brønd med plastproduktionsrør. Ved design er det det samme som det andet. Det bruges i bygninger, hvor vandstanden er høj.
• Artesisk brønd med dobbelt kappe. Den ene stålkappe går gennem alle de lag, der ligger over grundvandsmagasinet, det andet går dybt ned i grundvandsmagasinet. Anvendes når vandstanden er lav.
• Artesisk brønd med flere foringsrør og en leder. Det gøres i tilfælde af vanskelig geologi, når der er ustabile lag, kviksand. Det første rør er lavet med den største diameter, og guiden for de resterende rør er kappen.

Casing strenge

Huset er et system af specielle rør. Sådanne elementer kan være de første og sidste. De er kendetegnet ved funktionalitet. Foringsstrenge er beregnet til ét formål - at isolere brøndens vægge under boring fra forskellige ydre påvirkninger. Først og fremmest tages der hensyn til trykket på brønden. For at det ringformede rum kan isoleres pålideligt, er det nødvendigt at fylde mellemrummet mellem foringsstrengene med en flydende betonopløsning.

Der er en særlig opdeling af foringsstrenge efter formål. Hver type af sådanne produkter er værd at overveje mere detaljeret. De har visse fordele og ulemper, som bør overvejes.