SU1131974A1 - Иглофильтрова установка вакуумного водопонижени - Google Patents

Abstract

1. ИГЛОФИЛЫРОВАЯ УСТАНОВКА ВАКУУМНОГО ВОДОПОНИЖЕНИЯ . включающа  приемную и гр зевую е.мкости, распределительную камеру, сооб щенные с ней центробежный насос и сбросной водовод с поплавковым клапаном, эжектор , отражатель потока, вакуу.мный водокольцевой насос с водоотделителем и коллектор с иглофильтрами, отличающа с  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, металлоемкости и повышени  надежности, она снабжена объедин ющим приемную и гр зевую емкости циркул ционным баком с расположе} ным между емкост ми перетивным коробом, имеющим торцовую стенку, и гидроциклоном с впускным, шламовым и сливным патрубками, соединенными соответственно с нагнетательной частью центробежного насоса, гр зевой емкостью и вакуумным насосом, гр зева  емкость имеет наклонное дно, консольный выступ и примыкающий к верхней части выступа щиток, образующий у ее дна щламонакопитель, шламовый патрубок-установленные на нем угловой переходник и насадок, последнийпоперечно расположенный ограничитель, выход щее в угловой переходник сливное отверстие и перекрывающий отверстие игольчатый клапан, сопло, диффузор и приемна  камера эжектора сообщены ч соотI ветственно с распределительной камерой, переливным коробом и коллектором, отра (Л жатель потока соединен с диффузором, торцова  стенка короба расположена с зазором относительно стенки циркул ционного бака, а вакуумный насос через водоотделитель сообщен посредством перепускного трубопровода с гр зевой емкостью , причем гидроциклон с гр зевой емкостью соединен через ее консольный выоо ступ, а ось насадка расположена под углом 43-47° к продольной оси гидроцикло ;о на. 2. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что диффузор выполнен в сечении круглым, а отражатель потока - в виде изогнутого по радиусу торца диффузора козырька.

Description

Изобретение относитс  к осушению грунта при строительстве зданий и сооружений , .в частности к устройствам дл  понижени  уровн  грунтовых вод путем их откачки с помощью иглофильтров.

Известна водопонизительна  легка  иглофильтрова  установка, включающа  вакуумный водокольцевой насос, приемную емкость, сообщенную со всасывающей стороной вакуумного водокольцевого насоса , центробежный насос, сообщенный всасывающим патрубком с приемной емкостью коллектор с иглофильтрами, сообщенный с приемной емкостью, ейкость дл  охлаждени  питательной воды, сообщенную в верхней части выхлопной стороной вакуумного водокольцевого насоса и в нижней части с всасывающей стороной этого насоса , напорную камеру, установленную на нагнетающей стороне центробежного насоса и состыкованную со сбросной линией 1.

Недостатком этой установки  вл етс  ее ненадежность, вызванна  неэффективным охлаждением вакуумного водокольцевого насоса и низкой степенью очистки поступающей в него питательной воды, в результате чего вакуумный водокольцевой насос часто выходит из стро .

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  иглофильтрова  установка вакуумного водопонижени , включающа  приемную и гр зевую емкости, распределительную камеру, сообщенные с ней центробежный насос и сбросной водовод с поплавковым клапаном, эжектор, отражатель потока, вакуумный водокольцевой насос с водоотделителем и коллектор с иглофильтрами 2.

Недостатками этой установки  вл ютс  значительные энергозатраты, св занные с откачкой вакуумным водокольцовым насосом не только воздуха, но и воды, больща  металлоемкость, а также ненадежность, обусловленна  недостаточной очисткой воды от мелкой взвеси, привод щей вакуумный водокольцевой насос к преждевременному выходу из стро .

Цель изобретени  - снижение энергозатрат , металлоемкости и повыщение надежности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что иглофильтрова  установка вакуумного водопонижени , включающа  приемную и гр зевую емкости, распределительную камеру , сообщенные с ней центробежный насос и сбросной водовод с поплавковым клапаном, эжектор, отражатель потока, вакуумный водокольцевой насос с водоотделителем и коллектор с иглофильтрами , снабжена объедин ющим приемную и гр зевую емкости циркул ционным баком с расположенным между емкост ми переливным коробом, имеющим торцовую стенку , и гидроциклрном с впускным, щламовым и сливным патрубками, соединенными соответственно .с нагнетательной частью центробежного насоса, гр зевой емкостью и

вакуумным насосом, гр зева  емкость имеет наклонное дно, консольный выступ и примыкающий к верхней части выступа щиток, образующий у ее дна щламонакопитель , щламовый патрубок - установленные на нем угловой переходник и насадок , последний - поперечно расположенный ограничитель, выход щие в угловой переходник сливное отверстие и перекрывающий отверстие игольчатый клапан, сопло , диффузор и приемна  камера эжектора сообщены соответственно с распределительной камерой, переливным коробом и коллектором, отражатель потока соединен с диффузором, торцова  стенка короба расположена с зазором относительно стенки циркул ционного бака, а вакуумный

насос через водоотделитель сообщен посредством перепускного трубопровода с гр зевой емкостью, причем гидроциклон с гр зевой емкостью соединен через ее консольный выступ, а ось насадка расположена под углом 43-47° к продольной оси гидроциклона.

При этом диффузор выполнен в сечении круглым, а отражатель потока - в виде изогнутого по радиусу торца диффузора козырька.

На фиг. 1 изображена схема иглофильтровой установки вакуумного водопонижени ; на фиг. 2 - насосный агрегат установки , вид в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - гидроциклон,

общий вид.

Иглофильтрова  установка вакуумного водопонижени  включает иглофильтры 1, объединенные коллектором 2, вод ной рукав 3 и воздущный щланг 4, вакуумный

Бодокольцевой насос 5 с установленным на его выходной части водоотделителем 6, и смонтированным на его всасывающей части обратным клапаном 7, центробежный насос 8 с установленной на его нагнетательной части распределительной камерой 9, соединенный со всасывающим патрубком 10 центробежного насоса циркул ционный бак 11, эжектор, состо щий из сопла 12, соединенного с распределительной камерой 9 напорным щлангом

13, камеры 14 смещени , приемной камеры 15, сообщенной с коллектором 2 вод ным рукавом 3, круглого в сечении диффузора 16 с прикрепленным к нему отражателем 17 потока, выполненным в виде

изогнутого по радиусу торца диффузора 16 козырька, гидроциклон 18, присоединенный посредством отводного рукава 19 и впускного патрубка 20 к распределительной камере 9 и имеющий щламовый патрубок

21, оснащенный насадком 22 и угловым переходником 23, с помощью которого гидроциклон крепитс  к консольному выступу 24 циркул ционного бака 11, и сливной патрубок 25, соединенный с помощью трубопровода 26 подпитки с вакуумным водокольцевым насосом 5. Насадок 22 щламового патрубка 21 своей осью расположен под углом 43-47° к оси гидроциклона 18 и имеет сливное отверстие 27, напротив которого расположен контактирующий с ним игольчатый клапан 28, уплотн емый сальниковой набивкой 29. Нижн   часть насадка оснащена ограничителем 30, дно которого перпендикул рно к оси насадка 22 и находитс  непосредственно под сливным отверстием 27, причем торцова  часть насадка 22 уплотнена прокладкой 31 и заглущкой 32.

С учетом перпендикул рности оси насадка 22 к дну ограничител  30 выбор угла обоснован необходимостью обеспечени  равных условий дл  сползани  взвеси к сливному отверстию 27 по дну ограничител  30 и внутренней поверхности насадка 22. Увеличение этого угла сверх допустимого значени  способствует накоплению взвеси на внутренней поверхности насадка 22, а уменьщение ведет к накоплению взвеси на дне ограничител  30.

Внутри циркул ционного бака 11 расположен переливной короб 33, раздел ющий бак на гр зевую 34 и приемную 35 емкости . В сторону гр зевой емкости обращена низка  стенка 36, в сторону приемной емкости - высока  стенка 37, а торцова  стенка 38 удлинена в сторону гр зевой емкости 34 с таким расчетом, чтобы обеспечить прохождение потока по всему объему этой емкости и расположена по отнощению к стенке циркул ционного бака 11 с зазором дл  перетекани  потока из гр зевой емкости 34 в приемную емкость 35. При этом верхние кромки стенок 38 и 37 наход тс  на уровне кромок стенок циркул ционного бака 11.

Внутри переливного короба 33 размещен отражатель потока 17, причем между ним и стенками переливного короба 33 имеютс  зазоры, обеспечивающие выход воды изпод отражател  17 потока и выравнивание скоростей потока на выходе из переливного короба 33.

Гр зева  еМкость 34 имеет наклонное дно 39, нижн   часть которого имеет горизонтальную площадку 40. Консольный выступ 24, горизонтальна  площадка 40 и нависающий над ней наклонный щиток 41 образуют защищенный от основного потока в циркул ционном баке 11 щламонакопи-. тель 42 дл  сбора крупной взвеси, оснащенный сбросным патрубком 43. Между торцовой стенкой 38 и стенкой циркул ционного бака 11 имеетс  полость, сообщенна  с гр зевой 34 и приемной 35 емкост ми, последн   имеет горизонтальное дно 44, которое стыкуетс  с наклонным дном 39 в плоскости низкой стенки 36 переливного короба 33.

В верхней части циркул ционного бака 11 смонтирован напорный сбросной водовод 45, сообщенный с распределительной камерой 9 и оснащенный поплавковым регулирующим клапаном 46. Нижнее положение поплавка соответствует полному закрытию этого клапана, а ось поплавка в этом случае находитс  на уровне верхней кромки низкой стенки 36 переливного короба 33, что создает нормальные услови  дл  запуска центробежного насоса 8. Высока  37 и торцова  38 стенки, имеющие высоту стенок циркул ционного бака 11, надежно гарантируют поступление грунтовой воды в первую очередь в гр зевую емкость 34 и устран ют вредные дл  работы поплавкового клапана 46 колебани  уровн  воды в приемной емкости 35. Водоотделитель 6 соединен с циркул ционным баком 11 перепускным трубопроводом 47. Все узлы, вход щие в насосный агрегат установки, размещены на общей раме 48.

Установка работает следующим образом .

Циркул ционный бак 11, центробежный насос 8 и вакуумный водокольцевой насос 5 заполн ют водой. При этом уровень воды в циркул ционном баке 11 и ось поплавка регулирующего клапана 46 должны находитьс  на уровне верхней кромки низкой стенки 36 переливного короба 33. Указанное положение поплавка соответствует его крайнему нижнему положению и полному закрытию поплавкового регулирующего клапана 46. Это обеспечивает полное перекрытие напорного сбросного водовода 45 и создает нормальные услови  дл  запуска центробежного насоса 8. Включают одновременно насосы 8 и 5. При этом вода из приемной емкости 35 циркул ционного бака 11 через всасывающий патрубок 10 подаетс  центробежным насосом 8 в распределительную камеру 9, а из нее - в напорный щланг 13 и отводной рукав 19. По напорному щлачгу 13 вода подводитс  к соплу 12 эжектора, из которого она поступает в камеру 14 смещени , диффузор 16 и переливной короб 33. Далее через зазоры между стенками переливного короба 33 и отражателем 17 потока, прикрепленным к диффузору 16, вода, перелива сь через низкую стенку 36, поступает в гр зевую емкость 35 циркул ционного бака 11, затем , обогнув торцовую стенку 38, подаетс  в приемную емкость 35, откуда вновь поступает в центробежный насос 8. При работе эжектора в его приемной камере 15 возникает вакуум, под воздействием которого грунтова  вода через иглофильтры

1, коллектор 2 и вод ной рукав 3 поступает в переливной короб 33. В случае, если в грунтовой воде содержитс  крупна  взвесь то она после перелива воды в гр зевую емкость 34 по наклонному дну 39 через щель между этим дном и козырьком 41 сползает в шламонакопитель 42 и оседает на его горизонтальной площадке 40. Таким образом , в приемную емкость 35 поступает вода , очищенна  от крупной взвеси. Вода, поданна  в отводной рукав 19, через впускной патруОок 20 поступает в гидроциклон 18, где очищаетс  от мелкой взвеси. Очищенна  вода через славной патрубок 25 по трубопроводу 26 подпитки подаетс  в вакуумный водокольцевой насос 5, а мелка  взвесь через щламовый патрубок 21, насадок 22 и сливное отверстие 27 поступает в угловой переходник 23, затем в консоль 24, а оттуда в щламонакопитель 42. Из последнего взвесь периодически отводитс  через сбросной патрубок 4. Режим работы гидроциклона 18 задаетс  игольчатым клапаном 28, в нужной степени дросселирующим сливное отверстие 27.

Использование дл  удалени  мелкой взвеси гидроциклона 18 предлагаемой конструкции позвол ет устранить громоздкую щламовую камеру с вентилем, обеспечивает незасор емость взвесью сливного отверсти  27 и возможность легкой очистки гр зевой стороны гидроциклона 18 без полного его демонтажа за счет сн ти  заглушки 32 и изъ ти  ограничител  30 из насадки 22.

С началом работы установки воздух из коллектора 2 откачиваетс  вакуумом водокольцевым насосом 5 через воздушный щланг 4 и обратный клапан 7. В случае, если эжектор не справл етс  с откачкой воды и она подниметс  по воздушному щлангу 4, обладающий плавучестью щарик клапана 7 всплывает и перекрывает всасывающую часть вакуумного водокольцевогО насоса 5, устранив этим попадание в насос 5

неочищенной грунтовой воды. Откачанный воздух и частички воды из вод ного кольца вакуумного водокольцевого насоса 5 подаютс  в водоотделитель 6, из которого воздух поступает в атмосферу, а вода по перепускному трубопроводу 47 - в гр зевую емкость 34 циркул ционного бака 11. При остановке или случайном обесточивании установки вода, в незначительном

д количестве содержаща с  в переливном коробе 33, через эжектор, коллектор 2 и иглофильтры 1 поступает в грунт. Объем оставшейс  в циркул ционном баке 11 воды вне пределов переливного короба достаточен дл  последующего запуска центро5 бежного насоса 8.

Предлагаемое выполнение иглофильтровой установки вакуумного водопонижени  по сравнению с известной обеспечивает снижение электрозатрат с 31,7 до 15

или 11,5 кВт, повышение удельных производительностей по воде с 0,19 до 0,28- 0,58 л/с-кВт, а по воздуху с 0,4 до 0,7- 0,9 л/с-кВт, сокращение габаритов, снижение металлоемкости с 1500 до 840-900 кг и повышение эксплуатационной надежности,

5 вследствие чего срок службы увеличиваетс  с 2 до 5 лет за счет совмещени  в одном насосном агрегате вакуумного водокольцевого насоса и эжектора, размещени  в пределах циркул ционного бака гр зевой , приемной емкостей и расположенного между ними дополнительного переливного короба с разновысокими стенками, размещени  в переливном коробе отражател  потока, наличи  в гр зевой емкости шламонакопител  с консолью в стенке емкости , а также за счет использовани  установленного на консоли гидроциклона дополнительно оснащенного насадком, угловым переходником и игольчатым клапаном .

Годова  экономическа  эффективность предлагаемой установки по сравнению с известной составл ет 11 тыс. руб. J /svJH --:-f- .f-f jf 16 i,i - « 0 1

38

11 J4

59

1 I ff-0 2

.37

35

33

6

.З

Claims (2)

1. ИГЛОФИЛЬТРОВАЯ УСТАНОВКА ВАКУУМНОГО ВОДОПОНИЖЕНИЯ. включающая приемную и грязевую емкости, распределительную камеру, сооб щенные с ней центробежный насос и сбросной водовод с поплавковым клапаном, эжектор, отражатель потока, вакуумный водокольцевой насос с водоотделителем и коллектор с иглофильтрами, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, металлоемкости и повышения надежности, она снабжена объединяющим приемную и грязевую емкости циркуляционным баком с расположенным между емкостями перелив ным коробом, имеющим торцовую стенку, и гидроциклоном с впускным, шламовым и сливным патрубками, соединенными соответственно с нагнетательной частью центробежного насоса, грязевой емкостью и вакуумным насосом, грязевая емкость имеет наклонное дно, консольный выступ и примыкающий к верхней части выступа щиток, образующий у ее дна шламонакопитель, шламовый патрубок-установленные на нем угловой переходник и насадок, последнийпоперечно расположенный ограничитель, выходящее в угловой переходник сливное отверстие и перекрывающий отверстие игольчатый клапан, сопло, диффузор и приемная камера эжектора сообщены _ч соот- _о ветственно с распределительной камерой, S переливным коробом и коллектором, отра- ‘ жатель потока соединен с диффузором, торцовая стенка короба расположена с зазором относительно стенки циркуляционного бака, а вакуумный насос через водоотделитель сообщен посредством перепускного трубопровода с грязевой емкостью, причем гидроциклон с грязевой емкостью соединен через ее консольный выступ, а ось насадка расположена под углом 43—47° к продольной оси гидроциклона.

2. Установка по π. 1, отличающаяся тем, что диффузор выполнен в сечёнии круглым, а отражатель потока — в виде изогнутого по радиусу торца диффузора козырька.

SU .,„1131974