Brønnvannforsyning

Vannbrønndesign grunnleggende elementer

Ved boring av brønner blir det iverksatt tiltak for å beskytte kanalen mot utslipp; for dette er flere grunnleggende elementer inkludert i enheten til vannproduserende brønner.

Ris. 4 Utseende av foringsrør

Foringsrør

Foringsrør brukes til å styrke og tette brønnhullet, hovedmaterialene for deres fremstilling er metall, plast og asbestsement. Metallrør produseres av vanlig eller rustfritt stål, det finnes også galvaniserte og emaljerte typer.

I tillegg til gjenging, er rør sammenkoblet ved sveising eller ved hjelp av koblinger.

Nylig har HDPE-rør, som er mye brukt i vanlige sandbrønner, vært spesielt populære. En plastproduksjonsstreng kan bestå av rør med en lengde på 3 eller 6 meter, og deres ytre diameter, designet for installasjon av nedsenkbare elektriske pumper, er vanligvis 90, 113 eller 125 mm.

Bunnfilter

Enheten til brønner som produserer vann på sand inkluderer nødvendigvis et filter, som er plassert i bunnen av foringsrørstrengen og er nedsenket i akviferen. Det finnes flere typer brønnfiltre som er forskjellige i design og operasjonsprinsipp.

grus

Den enkleste typen lages ved å legge finkornet grus til bunnen av brønnen. Grusputen hindrer inntak av slamløsning i brønnen fra sand og silt fra bunnen, og reduserer dermed belastningen på filtreringsflatene til foringsrørene og den elektriske pumpen.

Ris. 5 nedihullsfiltre - designfunksjoner

slisset

En enkel enhet med en foringsvegg med tverrgående eller langsgående perforeringer i form av tynne kutt. Vann passerer godt gjennom trange sprekker, og små partikler av sand siles ut. Dette designet brukes hovedsakelig i HDPE-rør.

Retikulere

Det er et finmasket netting laget av korrosjonsbestandige materialer (matkvalitets rustfritt stål eller glassfiber), som er svært motstandsdyktig mot slitasje. Den største ulempen med designet er dens økte motstand mot vannstrøm (med 20-40%), i noen tilfeller, med lav strømningshastighet, kan dette føre til mangel på vann i kilden.

Perforert

Designet brukes i forhold der det kreves høy styrke, det er et rør med et stort antall avklarede runde hull. Det perforerte filteret brukes i kilder med lite tilførselsvolum og lavt trykk.

Metalltråd

Den er laget av rustfri tråd med trekantet snitt, viklet i tette rader på et perforert foringsrør. Den kjennetegnes av høy styrke og holdbarhet, direkte relatert til tverrsnittet av ledningen som brukes i den.

Alternativer for å distribuere vann i et privat hus

Det er to hovedmåter å koble forbrukere til vannforsyningen, når du velger et alternativ, tas det hensyn til volumet av forbrukt vann og det nødvendige trykket i systemet.

Seriell (tee) tilkobling. Ordningen består av et felles rør for varmt og kaldt vannforsyning, hvorfra vann leveres til forbrukeren ved hjelp av tees, det er økonomisk og enkelt å installere. Ulempen er et kraftig temperaturfall når flere forbrukere er koblet til linjen, og vanntrykket i systemet for den siste av dem vil være mye lavere enn normalt.

Parallell (samler) tilkobling. Med denne metoden legges rør separat fra en felles oppsamler til hvert forbrukspunkt. Systemet er preget av jevnt vanntrykk og temperatur gjennomgående, men krever et stort antall rør, noe som kompliserer installasjonen og er dyrere enn forrige versjon.

Ris. 3 Serie og parallell vannfordeling

Prinsipper for riktig ordning

• Rundt munnen må det utføres komprimering av jord eller støping av et lag med betong.
• Forseglingen av den øvre delen av stammen utføres under hensyntagen til de geodetiske egenskapene til området.
• Kaissonen skal være isolert.
• Installasjon av hodet og tetning utføres umiddelbart etter boring av akselen og pumping av den.
• Pumpeutstyr monteres så nær munnen som mulig.
• Piping av kilden utføres under hensyntagen til dens debet.

Brønnhoderør er installasjon av utstyr for å tilføre vann til overflaten gjennom innløpet til gruvesjakten. Pumpen, nedsenket i huset eller montert på overflaten, er koblet til en slange som går gjennom hodedekselet.

For enheten til caissonen vil det være nødvendig med utarbeidelse av et solid og pålitelig fundament. Rundt gruven graver de jorda og heller ASG. På en godt pakket base helles betong med et lag på opptil 10 centimeter. Et slikt fundament vil tåle både en plastkasse og en murboks. Utenfor må veggene behandles med vanntettingsmaterialer. Varm innvendig.

Installasjon og tilkobling av nedsenkbar pumpe

For å installere en nedsenkbar pumpe brukes vanligvis et hode, plassert i en caisson-grop sammen med utstyr, eller en adapter kuttes inn i sideveggen av foringsrøret. I sistnevnte tilfelle er alle automatiske noder plassert i et bolighus eller et eget uthus.

Fig.13 Skjema for tilkobling og installasjon av brønnpumper i brønnen

Når du velger automatisering for en pumpe, er hovedkriteriet kostnaden knyttet til den nedsenkbare elektriske pumpen som brukes. Når du bruker rimelige elektriske pumper av innenlandsk eller kinesisk produksjon, er det tilstrekkelig å bruke de enkleste automatiske enhetene - funksjonene til dyre kontrollenheter med slike enheter vil ikke bli fullstendig implementert. Hvis en dyr enhet kjøpes (for eksempel en Grundfos elektrisk pumpe for $ 1000) med frekvenskontroll av rotasjonshastigheten til den elektriske motoren, gir det ingen mening å bruke andre enheter enn den opprinnelige Grundfos PM2-modulen.

Konseptet med design og hovedelementene i brønnen

Designet for en brønn er et sett med elementer i en jordutgraving med en diameter i diameter som er mye mindre enn lengden, noe som sikrer en holdbar og pålitelig opprettelse av en kanal mellom jordens overflate og den eksponerte dype reservoarvæsken. Hovedformålet med borehullskanalen er geologisk utforskning og evaluering av underjordiske ressurser, studie av strukturen til seksjonen, opprettholdelse av trykket i arbeidslaget, overvåking av utnyttelse av forekomster og utvinning av naturressurser.

Brønner er delt inn i følgende komponenter:

• Brønnboringen er et jordarbeid der foringsrør og filterrør er plassert.
• Munningen er begynnelsen av brønnhullet fra et rørsegment festet på jordoverflaten.
• Bunnhull - den nedre delen av borehullskanalen, bunnen.
• Sementeringsringen er en sement-sandblanding som pumpes inn i rommet mellom veggene i brønnhullet og foringsrøret, som utfører funksjonene med å tette og styrke brønnkanalen.

Ris. 2 Brønnlayout

• Filter - den nedre delen av brønnforingsrør, nedsenket i reservoaret med ressursen som trekkes ut. Som et filter brukes en del av brønnhullet uten foringsrør, på bunnen av hvilken finkornet grus eller en spesiell filtreringsanordning er plassert.
• Foringsrørstreng - foringsrør koblet sammen og nedsenket i brønnhullet er nødvendig for å isolere borehullet fra jordfjellet i brønnhullet. Gir effektiv og pålitelig drift av brønnen, hindrer jord i å komme inn i kanalen og beskytter den mot eksternt trykk.

I olje- og gassindustrien brukes mellomliggende foringsrørstrenger for å skille inkompatible geologiske soner som krever forskjellige boringsmåter for en brønnkanal.I boreindustrien brukes følgende mellomliggende brønnstrenger:

• Fast. Dekk hele stammen fullstendig, uavhengig av plasseringen av hovedintervallet.
• Shanks. Søyler beregnet for casing kun for det åpne hullintervallet med delvis overlapping av hovedet.
• Flyers. Spesielle mellomliggende foringsrørstrenger som kun tjener til å lukke de defekte hullene i hovedstrengen, unntatt følgende foringsrørstrenger.

Ris. 3 Brønnseksjon

Tilkoblingsskjema og rørføring av akkumulatoren

For pålitelig drift av pumpen er den koblet til et automatisk kontrollsystem, bestående av et relé, en trykkmåler og en hydraulisk akkumulator. Den hydrauliske akkumulatoren er det mest massive elementet og utfører følgende funksjoner i systemet:

• Forhindrer vannslag under pumpens på/av-sykluser.
• Reduserer innkoblingstiden til den elektriske pumpen, og øker dermed levetiden.
• Opprettholder konstant trykk i systemet.
• Skaper noe vannforsyning i mangel av vannforsyning.

Valget av utstyr for vanninntak innebærer bruk av en hydraulisk tank med nødvendig volum, som beregnes under hensyntagen til vannforbruk; ved kjøp foretrekkes oftere ballong-type enheter.

Under installasjonen må akkumulatoren være plassert ved siden av hovedautomatiseringsenhetene, som er koblet direkte til innløpsbeslaget til hydraulikktanken, eller en gren er laget for å koble den i form av en fleksibel forsterket trykkslange av den nødvendige seksjonen.

Fig.10 Installasjon av nedsenkbar pumpe

Brønnrør er en forutsetning for optimal funksjon av vannforsyningssystemet. Den mest populære typen er bruken av en caisson - et slikt system beskytter vannledningen fra å fryse om vinteren, og det er mulig å installere pumpeutstyr fra en volumetrisk hydraulisk tank og automatiske kontrollsystemenheter i den.

Nedihulls pumpeenheter og automatisering

For vanninntak fra brønner brukes hovedsakelig overflate- og nedsenkbare elektriske pumper med sentrifugalprinsippet. Fordelen med denne designen er muligheten for å skape et høyt trykk i linjen, takket være bruken av enheter med et stort antall impellere, som tillater å øke trykket i hvert påfølgende trinn.

Husholdnings nedsenkbare elektriske pumper kan løfte vann fra svært store dyp (ca. 200 meter), mens overflatetyper brukes i kilder med vannspeil på opptil 9 meters dyp fra jordoverflaten. For å øke prøvetakingsdybden til overflatemodeller brukes noen ganger innebygde eller nedsenkbare ejektorer, selv om effektiviteten deres synker betydelig.

Ris. 11 Sentrifugal elektrisk pumpe

Hydraulisk akkumulator, relé og trykkmåler

For å automatisere driften av vanninntakspumpeutstyr, brukes brønnautomatisering eller en pumpestasjon, bestående av følgende enheter:

• Hydraulisk akkumulator. Det er en volumetrisk metalltank med en gummipære inni, som, når den elektriske pumpen slås på, fylles med vann. Enheten unngår vannslag i systemet og optimerer driften av den elektriske pumpen, og reduserer antallet av- og på-sykluser.
• Stafett. Hovedelementet i det automatiske kontrollsystemet er en trykkbryter, som er koblet til linjen ved hjelp av en beslag. Når trykket i systemet stiger over innstillingene, bryter den innebygde membranen inne i reléhuset, gjennom det mekaniske systemet, forsyningsspenningen til den elektriske pumpen, og den slås av. Etter vannforbruk, når trykket i systemet faller, lukker reléet kontaktene og slår på den elektriske pumpen.
• Trykk måler. Enheten er et av hovedelementene i ethvert rørleggersystem, det lar deg kontrollere trykket og sette opp utstyr.

Ris.12 Automatisering i styresystemet til elektriske pumper

Utformingen av vannbrønner er ikke veldig komplisert, de viktigste interne elementene som er installert under boring er foringsrør og et filter i bunnhullsområdet. For vanninntak etter brønninstallasjon brukes tilleggsutstyr og tekniske systemer (caisson, hode, adapter) for å effektivt koble den elektriske pumpen til kilden, tatt i betraktning dens plassering og type.

Dette er interessant: Fuktbestandig laminat: vi vurderer sammen

brønnhodeutstyr

Foringsrøret er laget av metall, plast eller polyetylen. Avhengig av produksjonsmaterialet, er hodet installert ved hjelp av forskjellige teknologier. En flens er sveiset til stålhuset. Et svar er knyttet til det, hvor alt utstyret vil bli plassert. Dekselet skal være døvt. En gjenge og en fordelingsenhet er montert i øvre del dersom det benyttes stasjon, og ikke nedsenkbar pumpe. Et rør eller vanntilførselsslange tres gjennom dekselet.

Hodet for et polyetylen- eller plastrør skiller seg praktisk talt ikke fra stål. Samme flenser og bolter, men pakningen mellom skjøtene er gummi, ikke paronitt. I fabrikkversjon har hodedekselet hull med hylseklemme for en slange eller rør som er nedsenket i skaftet. Kabelen føres inn gjennom en gummitett tapp. For enkel installasjon og reparasjon er kroker festet på flensen på begge sider.

Arrangement av en artesisk brønn for et landsted

På et forstadsområde er det nødvendig å etablere på forhånd plasseringen av den fremtidige brønnen. Eieren studerer prosjektet nøye, selv om en brønn i kjelleren er den mest hensiktsmessige, fordi den gir pålitelig beskyttelse for pumpeutstyr og rørledninger.

Brønner med en dybde på 20 m er utstyrt med følgende materialer:

• dyp pumpe;
• sensorer som fanger den øvre og nedre indikatoren på tilstedeværelsen av vann;
• en enhet som gir stabilt trykk i vannledningen, hydrofor.

For en boredybde på mindre enn 20 m er det installert et automatisk pumpesystem. Hovedkomponentene er en hydrofor og en dyp pumpe.

Enheten til en pumpestasjon for en artesisk brønn antar tilstedeværelsen av verktøy for arbeid:

• tynn nylon ledning;
• spole for leirholdig jord;
• bailer for akviferen;
• skrubor;
• spader;
• koblinger;
• boreskjeer.

Ved hjelp av en ledning måler eieren den totale avstanden fra vannstanden til jordens overflate. Før boring er det nødvendig å kjøpe et diagram som viser den geologiske delen av arbeidsdelen av brønnen.

For en brønn mindre enn 20 m er det installert en pumpestasjon, der følgende viktige komponenter kreves:

• sugelinje;
• vanninntak;
• pumpe;
• relé;
• vann akkumulator;
• motor;
• trykk måler.

Når du bruker pumper for å arrangere en vannbrønn, bør deres positive egenskaper tas i betraktning, nemlig:

• samsvar med ytelsen med reelle indikatorer;
• lønnsomhet;
• minimalt vedlikehold;
• mulighet for drift ved lave temperaturer.

For andre modifikasjoner av pumpestasjoner kan mer alvorlige feil oppstå under drift:

• reléfeil;
• frysing av vann ved lave temperaturer;
• høyt strømforbruk.

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

En balansert tilnærming er nødvendig for valget av en pumpestasjon for en artesisk brønn. Dens dybde bør tas i betraktning.

For en brønn med en dybde på under 10 m kjøpes en ettrørsinstallasjon, noe som reduserer installasjonstiden. For dypere boring er det nødvendig å montere en to-rørsstasjon. De dypeste brønnene krever installasjon av annet kostbart utstyr.

Som eksternt arbeid, når du bygger en brønn, er det nødvendig å installere en pumpestasjon.Foringsrøret som stikker over bakken til en høyde på 1 m er dekket fra frysing om vinteren. For å styrke pumpestasjonen i kjelleren anskaffer de verktøy og materialer som:

• sveisemaskin;
• firkantede stålrør;
• hjørne;
• ankere;
• bolter;
• murstein.

Stasjonen er installert på et lysbord eller mursteinsforhøyning. Den sveisede strukturen er festet med bolter. For installasjon av linjer er det nødvendig å bruke en ejektor.

Enheten til alle koblinger i ejektoren må være tett.

For en to-rørsstasjon installeres et hode eller utløp med ønsket diameter, sveiset til foringsrøret. I brønnen er nedbørfeltet sammenføyd med et vertikalt rør som strekker seg fra hovedledningen. Forbindelsen festes med en nøkkel, og ejektoren er montert i brønnen. På punktet der vannet kommer ut av pumpestasjonen, installeres filtre for å rense vannet.

En riktig opprettet vannbrønn utstyrt med en pumpestasjon vil gi en høykvalitetsforsyning av drikkevann til et landsted i mange år.

Grunnleggende metoder og utstyr for brønnkonstruksjon

For vanninntak fra brønner, nedsenkbare og eksterne elektriske pumper, brukes pumpestasjoner, overflatepumpeutstyr kan være plassert nær brønnhodet eller i en viss avstand fra det. For å koble elektriske pumper til en nedihullskilde, brukes ulike metoder og utstyr, designet for ulike typer elektriske pumper.

takhøyde

Hvis det er nødvendig å løse problemet med å fikse en nedsenkbar elektrisk pumpe og beskytte borehullskanalen mot inntrengning av smuss og sedimenter, brukes et hode som er installert over foringsrøret. Enheten er designet for en standard diameter, kan være laget av plast, stål eller støpejern, tåler vekten av suspendert pumpeutstyr opp til 250 kg. i plastversjon og inntil 500 kg. ved bruk av metall. Standarddesignet sørger for plassering av en karabinkrok for å henge den elektriske pumpen og et uttak som trykkrøret passerer gjennom når det er koblet til ledningen.

Strukturelt er hodet laget av to deler, som kobles sammen etter at den elektriske pumpen er nedsenket i brønnen. For å gjøre dette settes en flens på foringsrøret, presser den til overflaten av jorden, en gummiring er installert og en andre flens med en suspendert elektrisk pumpe er plassert på toppen, og fester den ubevegelig med bolter.

Ris. 7 hoder

Adapter

Adapteren lar deg koble en elektrisk sentrifugalpumpe eller pumpestasjon på overflaten til en brønn gjennom en rørledning hvis de er plassert i en viss avstand. Samtidig er rørene plassert under jorden, noe som utelukker frysing om vinteren, den andre fordelen med denne forbindelsen er økningen i dybden av nedsenking av trykkrørledningen i brønnen ved å senke den under bakkenivå, som i overflatepumper ikke overstiger 9 meter.

Adapteren er laget i form av to deler, hvorav den ene med en trykkrørledning tilkoblet er plassert i borehullskanalen, og den andre med en vannledning koblet til den er plassert utenfor. Begge deler er koblet gjennom veggene til foringsrøret ved hjelp av gjenger og en isolerende gummipakning.

Ris. 8 Adapter - strukturell enhet

caisson pit

En caisson-grop brukes i tilfeller der den elektriske pumpen og pumpeutstyret for automatisering av driften er plassert nær brønnhodet. Vanligvis er gropen laget i form av en betongring, utdypet i bakken, noen ganger brukes plast- eller sveisede metallkonstruksjoner, dekket med bituminøs vanntetting. For å unngå at grunnvann trenger inn i bunnhullet langs brønnhullet, er bunnen av gropen dekket med en sement-sandmasse.

Vanligvis er en pumpestasjon eller automatisk kontroll av en dyp elektrisk pumpe plassert i caisson-brønnene: en hydraulisk akkumulator, en trykk- og tomgangshastighetsbryter, en trykkmåler. I tillegg til isolasjon fra grunnvann, gir caissonen beskyttelse mot frysing ikke bare av brønnhodet, men også av hele vannledningen, som, når den brukes, er plassert under jorden.

Ris. 10 Caisson vel

Driftsprinsipp og varianter

Prinsippet for drift av automatisering for en nedihulls elektrisk pumpe er basert på en endring i de fysiske parameterne til vannet i linjen og vanninntakskilden. Pumpen for en brønn med automatisering slås av og på når trykket endres, høyden på vannsøylen i kilden, hastigheten på væsken gjennom rørledningen eller dens forsvinning i linjen.

Ved bruk av nedsenkbare elektriske pumper er separate kontrollenheter og en hydraulisk akkumulator installert i rørledningen; i mer moderne modulære modeller er alle enheter kombinert i en enhet.

Når du bruker overflateenheter, er alle kontrollelementer montert på en ramme, modulen kalles en pumpestasjon - det er mye mer praktisk å bruke den enn å uavhengig installere alle elementene i en linje.

Hvilke faktorer påvirker utformingen av en vannbrønn

Den riktig valgte utformingen av en vannbrønn for vann bestemmer dens viktigste egenskaper, som inkluderer:

• Vannbrønnpris.
• Nøye av arbeidet som utføres, deres kvalitet.
• Vedlikeholdbarhet.
• Sammensetning og egenskaper til produsert vann.
• Enhetsdebitering.

Faktorene som utformingen av strukturen avhenger av inkluderer:

• Hydrogeologiske trekk ved området der enheten bygges.
• Påkrevd debet.

Hydrogeologis avhengighet av utformingen av en vannbrønn

Avhengig av hydrogeologien, kan det være slike enhetsalternativer:

En vanninntaksbrønn med enkelt foringsrør, hvor foringsrøret samtidig er en produksjonsbrønn. Den brukes til konstruksjon i stabile bergarter, grunt, ikke mer enn 35 meter, sandete. For å redusere kostnadene for enheten, er det mulig å bruke plastrør. Foringsrørstrengen senkes ned i akviferen med to meter.

• Enkelthusenhet med åpen hullseksjon. Den brukes oftest til små brønner i kalkstein. I dette tilfellet går foringsrøret gjennom løs stein og støter deretter mot kalkstein. Etter det går en åpen sjakt til en dybde på opptil ti meter fra begynnelsen av kalksteinslaget.
• Artesisk brønn med produksjonsrør av plast. Av design er den den samme som den andre. Den brukes i bygninger der vannstanden er høy.
• Artesisk brønn med dobbel foring. Det ene stålforingsrøret går gjennom alle lagene som ligger over akviferen, det andre går dypt inn i akviferen. Brukes når vannstanden er lav.
• Artesisk brønn med flere foringsrør og en leder. Det gjøres i tilfelle av vanskelig geologi, når det er ustabile lag, kvikksand. Det første røret er laget med den største diameteren, og føringen for de resterende rørene er foringsrøret.

Casing strenger

Foringsrøret er et system av spesielle rør. Slike elementer kan være de første og siste. De er preget av funksjonalitet. Foringsrørstrenger er ment for ett formål - å isolere veggene i brønnen under boring fra forskjellige ytre påvirkninger. Først av alt tas trykket på brønnen i betraktning. For at det ringformede rommet skal være pålitelig isolert, er det nødvendig å fylle gapet mellom foringsrørstrengene med en flytende betongløsning.

Det er en spesiell inndeling av foringsrørstrenger etter formål. Hver type slike produkter er verdt å vurdere mer detaljert. De har visse fordeler og ulemper som bør vurderes.