Alimentare cu apă de puț

Elemente de bază pentru proiectarea puțurilor de apă

La forarea puțurilor, se iau măsuri pentru a proteja canalul de vărsare; pentru aceasta, mai multe elemente de bază sunt incluse în dispozitivul puțurilor producătoare de apă.

Orez. 4 Aspectul conductelor de carcasa

Carcasa

Țevile de carcasă sunt folosite pentru a întări și etanșa sonda, principalele materiale pentru fabricarea lor sunt metalul, plasticul și azbocimentul. Țevile metalice sunt produse din oțel obișnuit sau inoxidabil, există și tipuri galvanizate și emailate.

Pe lângă filetare, țevile sunt interconectate prin sudare sau prin cuplaje.

Recent, țevile HDPE, care sunt utilizate pe scară largă în puțurile de nisip obișnuite, au fost deosebit de populare. Un șir de producție din plastic poate fi alcătuit din țevi cu lungimea de 3 sau 6 metri, iar diametrul lor exterior, destinat instalării de electropompe submersibile, este de obicei de 90, 113 sau 125 mm.

Filtru de jos

Dispozitivul de fântâni care produc apă pe nisip include în mod necesar un filtru, care este situat în partea de jos a șirului de tub și este scufundat în acvifer. Există mai multe tipuri de filtre de puțuri care diferă în ceea ce privește designul și principiul de funcționare.

pietriş

Cel mai simplu tip este creat prin adăugarea de pietriș cu granulație fină în fundul puțului. Placa de pietriș previne aportul de soluție de noroi în puț din nisip și nămol de la fund, reducând astfel sarcina pe suprafețele filtrante ale conductelor de tub și ale pompei electrice.

Orez. 5 filtre de foraj - caracteristici de design

crestat

Un dispozitiv simplu cu un perete de carcasă având perforații transversale sau longitudinale sub formă de tăieturi subțiri. Apa trece bine prin fisurile înguste, iar particulele mici de nisip sunt eliminate. Acest design este utilizat în principal în conducte HDPE.

Reticulat

Este o plasă fină din materiale rezistente la coroziune (oțel inoxidabil alimentar sau fibră de sticlă), care este foarte rezistentă la abraziune. Principalul dezavantaj al designului este rezistența crescută la curgerea apei (cu 20-40%), în unele cazuri, cu un debit scăzut, acest lucru poate duce la lipsa apei în sursă.

perforat

Designul este utilizat în condițiile în care este necesară o rezistență ridicată, este o țeavă cu un număr mare de găuri rotunde clarificate. Filtrul perforat este utilizat în surse cu un volum mic de alimentare și presiune scăzută.

Sârmă

Este confectionat din sarma inoxidabila de sectiune triunghiulara, infasurata in randuri dese pe o teava de carcasa perforata. Se distinge prin rezistență și durabilitate ridicate, direct legate de secțiunea transversală a firului folosit în el.

Opțiuni pentru distribuirea apei într-o casă privată

Există două modalități principale de conectare a consumatorilor la alimentarea cu apă, la alegerea unei opțiuni, se ține cont de volumul de apă consumat și de presiunea necesară în sistem.

Conexiune serială (tee). Schema constă într-o conductă comună pentru alimentarea cu apă caldă și rece, din care apa este furnizată consumatorului folosind teuri, este economică și ușor de instalat. Dezavantajul său este o scădere bruscă a temperaturii atunci când mai mulți consumatori sunt conectați la linie, iar presiunea apei în sistem pentru ultimul dintre ei va fi mult mai mică decât în ​​mod normal.

Conexiune paralelă (colector). Prin această metodă, conductele sunt așezate separat de un colector comun la fiecare punct de consum. Sistemul se caracterizează prin presiune și temperatură uniforme a apei, dar necesită un număr mare de țevi, ceea ce complică instalarea și este mai scump decât versiunea anterioară.

Orez. 3 Distributie apa in serie si paralela

Principii de aranjare corectă

• În jurul gurii, trebuie efectuată compactarea solului sau turnarea unui strat de beton.
• Sigilarea părții superioare a trunchiului se realizează ținând cont de caracteristicile geodezice ale zonei.
• Chesonul trebuie izolat.
• Instalarea capului și etanșarea se efectuează imediat după găurirea arborelui și pomparea acestuia.
• Echipamentul de pompare este montat cât mai aproape de gură.
• Conducta sursei se realizează ținând cont de debitul acesteia.

Conducta capului de puț este instalarea de echipamente pentru alimentarea cu apă la suprafață prin intrarea puțului de mine. Pompa, scufundată în carcasă sau montată la suprafață, este conectată la un furtun care trece prin capacul capului.

Pentru dispozitivul chesonului, va fi necesară pregătirea unei fundații solide și fiabile. În jurul minei se sapă pământul și se toarnă ASG. Betonul este turnat pe o bază bine ambalată, cu un strat de până la 10 centimetri. O astfel de fundație va rezista atât unui cheson de plastic, cât și unei cutii de cărămidă. La exterior, pereții trebuie tratați cu materiale hidroizolante. Înăuntru cald.

Instalare si conectare pompe submersibile

Pentru a instala o pompă submersibilă, se folosește de obicei un cap, plasat într-o groapă de cheson împreună cu echipamentul, sau un adaptor este tăiat în peretele lateral al carcasei. În acest din urmă caz, toate nodurile automate sunt amplasate într-o clădire rezidențială sau într-o anexă separată.

Fig.13 Schema racordării și instalării pompelor de fund de puț în puț

Atunci când alegeți automatizarea pentru o pompă, criteriul principal este costul acesteia asociat cu pompa electrică submersibilă utilizată. Atunci când utilizați pompe electrice ieftine de producție internă sau chineză, este suficient să folosiți cele mai simple dispozitive automate - funcțiile unităților de control scumpe cu astfel de unități nu vor fi pe deplin implementate. Dacă este achiziționat un dispozitiv scump (de exemplu, o pompă electrică Grundfos pentru 1000 USD) cu control al frecvenței vitezei de rotație a motorului electric, utilizarea oricăror alte dispozitive, altele decât modulul Grundfos PM2 nativ, nu are niciun sens.

Conceptul de design și elementele principale ale puțului

Proiectarea unui puț este un set de elemente ale unei excavații de sol cu ​​un diametru în diametru mult mai mic decât lungimea lor, ceea ce asigură o creare durabilă și fiabilă a unui canal între suprafața pământului și fluidul expus al rezervorului adânc. Scopul principal al canalului de foraj este explorarea geologică și evaluarea resurselor subterane, studiul structurii secțiunii, menținerea presiunii stratului de lucru, monitorizarea exploatării zăcămintelor și extracția resurselor naturale.

Puțurile sunt împărțite în următoarele componente:

• Sonda de sondă este o excavație în care sunt amplasate tubulare și conducte de filtrare.
• Gura este începutul sondei dintr-un segment de conductă fixat pe suprafața pământului.
• Gaură de fund - partea inferioară a canalului de foraj, partea de jos.
• Inelul de cimentare este un amestec de ciment-nisip pompat în spațiul dintre pereții sondei și conducta de tub, care îndeplinește funcțiile de etanșare și întărire a canalului sondei.

Orez. 2 Plănuiește bine

• Filtru - secțiunea inferioară a conductelor de tubaj de sondă, scufundată în formațiunea cu resursa extrasă. Ca filtru, se folosește o parte a sondei fără țevi de tub, pe fundul căreia se așează pietriș cu granulație fină sau un dispozitiv special de filtrare.
• Coarda de tubaj - țevile de tubulatura conectate între ele și scufundate în sondă sunt necesare pentru a izola gaura de sondă de roca de pământ a sondei. Oferă funcționarea eficientă și fiabilă a puțului, împiedicând pătrunderea solului în canal și protejându-l de presiunea exterioară.

În industria petrolului și gazelor, șirurile intermediare de tubaj sunt folosite pentru a separa zonele geologice incompatibile care necesită diferite moduri de forare a unui canal de sondă.În industria de foraj, se folosesc următoarele șiruri intermediare de puțuri:

• Solid. Acoperiți complet întregul portbagaj, indiferent de locația intervalului principal.
• Shanks. Coloane destinate carcasei numai intervalului de orificii deschise cu suprapunere parțială a celui principal.
• Flyere. Siruri de carcasă intermediare speciale care servesc doar la închiderea golurilor defecte ale șirului principal, excluzând următoarele șiruri de carcasă.

Orez. 3 Secțiunea puțuri

Schema de conectare și conducte ale acumulatorului

Pentru funcționarea fiabilă a pompei, aceasta este conectată la un sistem de control automat, constând dintr-un releu, un manometru și un acumulator hidraulic. Acumulatorul hidraulic este cel mai masiv element și îndeplinește următoarele funcții în sistem:

• Previne loviturile de ari în timpul ciclurilor de pornire/oprire a pompei.
• Reduce timpul de pornire al pompei electrice, crescând astfel durata de viață a acesteia.
• Menține presiunea constantă în sistem.
• Creează o anumită alimentare cu apă în absența alimentării cu apă.

Alegerea echipamentului de admisie a apei implică utilizarea unui rezervor hidraulic cu volumul necesar, care se calculează ținând cont de consumul de apă; la cumpărare, se preferă mai des dispozitivele de tip balon.

În timpul instalării, acumulatorul trebuie să fie amplasat lângă dispozitivele principale de automatizare, care sunt conectate direct la racordul de admisie al rezervorului hidraulic, sau se realizează o ramură pentru a-l conecta sub forma unui furtun flexibil de presiune întărit din secțiunea necesară.

Fig.10 Instalarea unei pompe submersibile

Conducta puțului este o condiție prealabilă pentru funcționarea optimă a sistemului de alimentare cu apă. Cel mai popular tip este utilizarea unui cheson - un astfel de sistem protejează magistrala de apă de îngheț în timpul iernii și este posibil să se instaleze echipamente de pompare dintr-un rezervor hidraulic volumetric și dispozitive de control automat în el.

Unitati de pompare si automatizari de fund

Pentru preluarea apei din puțuri, se folosesc în principal pompe electrice de suprafață și submersibile cu principiul de funcționare centrifugal. Avantajul acestui design este posibilitatea de a crea o presiune ridicată în linie, datorită utilizării unităților cu un număr mare de rotoare, care permit creșterea presiunii în fiecare etapă ulterioară.

Electropompele submersibile de uz casnic pot ridica apa de la adâncimi foarte mari (aproximativ 200 de metri), în timp ce tipurile de suprafață sunt utilizate în surse cu oglindă de apă la o adâncime de până la 9 metri de suprafața pământului. Pentru a crește adâncimea de prelevare a modelelor de suprafață, se folosesc uneori ejectoare încorporate sau submersibile, deși eficiența lor scade semnificativ.

Orez. 11 Electropompa centrifuga

Acumulator hidraulic, releu si manometru

Pentru a automatiza funcționarea echipamentelor de pompare de captare a apei, se utilizează automatizarea puțurilor sau o stație de pompare, constând din următoarele dispozitive:

• Acumulator hidraulic. Este un rezervor metalic volumetric cu o para de cauciuc în interior, care, atunci când pompa electrică este pornită, se umple cu apă. Aparatul evită lovitura de berbec în sistem și optimizează funcționarea pompei electrice, reducând numărul ciclurilor de pornire și oprire a acesteia.
• Releu. Elementul principal al sistemului de control automat este un presostat, care este conectat la linie folosind un fiting. Când presiunea din sistem crește peste setările sale, membrana încorporată din interiorul carcasei releului, prin sistemul mecanic, întrerupe tensiunea de alimentare a pompei electrice și aceasta se oprește. După consumul de apă, când presiunea din sistem scade, releul închide contactele și pornește pompa electrică.
• Manometru. Aparatul este unul dintre elementele principale în orice sistem sanitar, vă permite să controlați presiunea și să configurați echipamentul.

Orez.12 Automatizare în sistemul de control al electropompelor

Proiectarea puțurilor de apă nu este foarte complicată, principalele elemente interne care sunt instalate în timpul forajului sunt conductele de carcasă și un filtru în zona fundului găurii. Pentru aportul de apă după instalarea puțului, sunt utilizate echipamente suplimentare și sisteme de inginerie (cheson, cap, adaptor) pentru a conecta eficient pompa electrică la sursă, ținând cont de locația și tipul acesteia.

Acesta este interesant: Laminat rezistent la umiditate: luăm în considerare împreună

echipamente pentru capul puțului

Conducta de carcasă este realizată din metal, plastic sau polietilenă. În funcție de materialul de fabricație, capul este instalat folosind diferite tehnologii. O flanșă este sudată pe carcasa de oțel. I se atașează un răspuns, pe care vor fi amplasate toate echipamentele. Coperta trebuie să fie surdă. Un filet și o unitate de distribuție sunt montate în partea superioară dacă se folosește o stație, și nu o pompă submersibilă. Prin capac este trecută o țeavă sau un furtun de alimentare cu apă.

Capul pentru o țeavă de polietilenă sau plastic practic nu diferă de oțel. Aceleași flanșe și șuruburi, dar garnitura dintre îmbinări este din cauciuc, nu paronit. În versiunea din fabrică, capacul capului are găuri cu o clemă pentru un furtun sau o țeavă care este scufundată în arbore. Cablul este introdus printr-un mufă sigilat cu cauciuc. Pentru ușurința instalării și reparațiilor, cârligele sunt fixate pe flanșă pe ambele părți.

Amenajare fântână arteziană pentru casă de țară

Pe o zonă suburbană, este necesar să se stabilească în prealabil locația viitoarei puțuri. Proprietarul studiază cu atenție proiectul, deși o fântână situată la subsol este cea mai potrivită, deoarece oferă protecție fiabilă pentru echipamentele de pompare și conducte.

Puțurile cu adâncimea de 20 m sunt echipate cu următoarele materiale:

• pompă adâncă;
• senzori care captează indicatorul superior și inferior al prezenței apei;
• un dispozitiv care asigură o presiune stabilă în conducta de apă, hidrofor.

Pentru o adâncime de foraj mai mică de 20 m, este instalat un sistem automat de pompare. Componentele sale principale sunt un hidrofor și o pompă de adâncime.

Dispozitivul unei stații de pompare pentru o fântână arteziană presupune prezența instrumentelor de lucru:

• cordon subțire de nailon;
• colac pentru soluri lutoase;
• baloane pentru acvifer;
• burghiu cu melc;
• lopeți;
• cuplaje;
• linguri de găurit.

Folosind un cordon, proprietarul măsoară distanța totală de la nivelul apei până la suprafața pământului. Înainte de foraj, este necesar să achiziționați o diagramă care arată secțiunea geologică a secțiunii de lucru a sondei.

Pentru o sondă mai mică de 20 m, este instalată o stație de pompare, în care sunt necesare următoarele componente importante:

• Conducta de aspirație;
• aportul de apă;
• pompa;
• releu;
• acumulator de apă;
• motor;
• manometru.

Atunci când utilizați pompe pentru amenajarea unui puț de apă, trebuie luate în considerare calitățile lor pozitive, și anume:

• conformitatea performanței cu indicatorii reali;
• rentabilitatea;
• întreținere minimă;
• posibilitatea de funcționare la temperaturi scăzute.

Alte modificări ale stațiilor de pompare pot provoca defecte mai grave în timpul funcționării:

• defecțiune a releului;
• înghețarea apei la temperaturi scăzute;
• consum mare de energie.

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

Este necesară o abordare echilibrată a alegerii unei stații de pompare pentru o fântână arteziană. Trebuie luată în considerare adâncimea acestuia.

Pentru un puț cu adâncimea mai mică de 10 m se achiziționează o instalație cu o singură conductă, ceea ce reduce timpul de instalare. Pentru găurire mai adâncă, este necesar să montați o stație cu două țevi. Cele mai adânci puțuri necesită instalarea altor echipamente scumpe.

Ca lucru extern, la construirea unui puț, este necesară instalarea unei stații de pompare.Conducta de carcasă care iese deasupra solului la o înălțime de 1 m este acoperită de îngheț în timpul iernii. Pentru a consolida stația de pompare din subsol, aceștia achiziționează instrumente și materiale precum:

• aparat de sudura;
• țevi pătrate de oțel;
• colţ;
• ancore;
• șuruburi;
• cărămidă.

Stația este instalată pe o masă luminoasă sau pe elevație din cărămidă. Structura sudată este fixată cu șuruburi. Pentru instalarea liniilor este necesară utilizarea unui ejector.

Dispozitivul tuturor conexiunilor din ejector trebuie să fie strâns.

Pentru o stație cu două țevi, se instalează un cap sau o ieșire cu diametrul necesar, sudat pe carcasă. În puț, zona de captare este îmbinată cu o țeavă verticală care se extinde de la magistrală. Conexiunea se fixează cu o cheie, iar ejectorul este montat în puț. În punctul în care apa iese din stația de pompare, sunt instalate filtre pentru purificarea apei.

O fântână de apă creată corespunzător, echipată cu o stație de pompare, va oferi o aprovizionare de înaltă calitate cu apă potabilă unei case de țară timp de mulți ani.

Metode și echipamente de bază pentru construcția puțurilor

Pentru captarea apei din puțuri, pompe electrice submersibile și externe se folosesc stații de pompare, echipamentele de pompare de suprafață pot fi amplasate în apropierea capului sondei sau la o oarecare distanță de acesta. Pentru a conecta pompele electrice la o sursă de fund, se folosesc diverse metode și echipamente, concepute pentru diferite tipuri de pompe electrice.

spațiu pentru cap

Dacă este necesar să se rezolve problema fixării unei pompe electrice submersibile și a protejării canalului de foraj de pătrunderea murdăriei și a sedimentelor, se folosește un cap, care este instalat peste carcasă. Aparatul este proiectat pentru un diametru standard, poate fi din plastic, oțel sau fontă, poate rezista la greutatea echipamentelor de pompare suspendate de până la 250 kg. in varianta din plastic si pana la 500 kg. la folosirea metalului. Designul standard prevede amplasarea unei carabiniere pentru agățarea pompei electrice și a unei ieșiri prin care trece conducta de presiune atunci când este conectată la linie.

Din punct de vedere structural, capul este format din două părți, care sunt conectate după ce pompa electrică este scufundată în puț. Pentru a face acest lucru, se pune o flanșă pe carcasă, apăsând-o pe suprafața pământului, se instalează un inel de cauciuc și se pune deasupra o a doua flanșă cu o pompă electrică suspendată, fixându-l nemișcat cu șuruburi.

Orez. 7 capete

Adaptor

Adaptorul vă permite să conectați o pompă electrică centrifugă de suprafață sau o stație de pompare la un puț printr-o conductă dacă acestea sunt situate la o anumită distanță. În același timp, conductele sunt amplasate în subteran, ceea ce exclude înghețarea lor iarna, al doilea avantaj al acestei conexiuni este creșterea adâncimii de scufundare a conductei de presiune în puț prin coborârea acesteia sub nivelul solului, ceea ce în pompele de suprafață. nu depășește 9 metri.

Adaptorul este realizat sub formă de două părți, dintre care una cu o conductă de presiune conectată este situată în canalul de foraj, iar a doua cu o conductă de apă conectată la acesta este situată în exterior. Ambele părți sunt conectate prin pereții țevii carcasei folosind fire și o garnitură izolatoare de cauciuc.

Orez. 8 Adaptor - dispozitiv structural

groapă de cheson

O groapă de cheson este utilizată în cazurile în care pompa electrică și echipamentul de pompare pentru automatizarea funcționării acesteia sunt situate în apropierea capului sondei. De obicei groapa este realizată sub forma unui inel de beton, adâncit în pământ, uneori se folosesc structuri din plastic sau metalice sudate, acoperite cu hidroizolație bituminoasă. Pentru a evita pătrunderea apei subterane în fundul găurii de-a lungul sondei, fundul gropii este acoperit cu o șapă de ciment-nisip.

De obicei, o stație de pompare sau controlul automat al unei pompe electrice de adâncime este plasată în puțurile de cheson: un acumulator hidraulic, un comutator de presiune și turație în gol, un manometru. Pe lângă izolarea de apele subterane, chesonul oferă protecție împotriva înghețului nu numai a capului sondei, ci și a întregului magistral de apă, care, atunci când este utilizat, este situat în subteran.

Orez. 10 Fântână de cheson

Principiul de funcționare și soiuri

Principiul de funcționare a automatizării unei electropompe de fund se bazează pe modificarea parametrilor fizici ai apei din conductă și a sursei de admisie a apei. Pompa pentru o sondă cu automatizare este oprită și pornită atunci când se schimbă presiunea, înălțimea coloanei de apă în sursă, viteza fluidului prin conductă sau dispariția acestuia în linie.

Când se utilizează pompe electrice submersibile, în conductă sunt instalate unități de control separate și un acumulator hidraulic; în modelele modulare mai moderne, toate dispozitivele sunt combinate într-o singură unitate.

Când utilizați unități de suprafață, toate elementele de control sunt montate pe un cadru, modulul se numește stație de pompare - este mult mai convenabil să îl utilizați decât să instalați independent toate elementele într-o linie.

Ce factori afectează proiectarea unui puț de apă

Designul corect ales al unui puț de apă pentru apă determină cele mai importante caracteristici ale acestuia, care includ:

• Pret put apa.
• Atenția muncii prestate, calitatea acestora.
• Mentenabilitatea.
• Compoziția și proprietățile apei produse.
• Debit dispozitiv.

Factorii de care depinde proiectarea structurii includ:

• Caracteristicile hidrogeologice ale zonei în care este construit dispozitivul.
• Debit obligatoriu.

Dependența hidrogeologiei de proiectarea unui puț de apă

În funcție de hidrogeologie, pot exista astfel de opțiuni de dispozitiv:

Un puț de captare a apei cu un singur tub, unde tubul este în același timp o puț de producție. Este folosit pentru constructii in roci stabile, putin adanci, nu mai mult de 35 de metri, nisipoase. Pentru a reduce costul dispozitivului, este posibil să utilizați țevi de carcasă din plastic. Coarda de carcasă este coborâtă în acvifer cu doi metri.

• Dispozitiv cu o singură carcasă cu secțiune deschisă. Cel mai des este folosit pentru puțuri mici din calcar. În acest caz, carcasa trece prin rocă liberă și apoi se lipește de calcar. După aceea, un puț deschis ajunge la o adâncime de până la zece metri de la începutul stratului de calcar.
• Fântână arteziană cu țeavă de producție din plastic. Prin design, este același cu al doilea. Se foloseste in cladirile unde nivelul apei este ridicat.
• Fântână arteziană cu carcasă dublă. O carcasă de oțel trece prin toate straturile care se află deasupra acviferului, cealaltă intră adânc în acvifer. Folosit când nivelul apei este scăzut.
• Fântână arteziană cu mai multe conducte și un conductor. Se face în cazul geologiei dificile, când există straturi instabile, nisipuri mișcătoare. Prima țeavă este realizată cu diametrul cel mai mare, iar ghidajul pentru țevile rămase este carcasa.

Coarde de carcasă

Carcasa este un sistem de conducte speciale. Astfel de elemente pot fi primul și ultimul. Ele se disting prin funcționalitate. Șirurile de tubaj sunt destinate unui singur scop - izolarea pereților puțului în timpul forării de diferite influențe externe. În primul rând, se ia în considerare presiunea asupra puțului. Pentru ca spațiul inelar să fie izolat în mod fiabil, este necesar să umpleți golul dintre șirurile de carcasă cu o soluție lichidă de beton.

Există o împărțire specială a șirurilor de carcasă în funcție de scop. Fiecare tip de astfel de produse merită luat în considerare mai detaliat. Au anumite avantaje și dezavantaje care ar trebui luate în considerare.