ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН Российский патент 1994 года по МПК E03B3/18 

Изобретение относится к устройствам для забора подземных вод, используемых для целей водоснабжения и обводнения пастбищ, а именно к конструктивному выполнению фильтров для водозаборных скважин с гравийной обсыпкой или без нее.

Целью изобретения является повышение скважности и уменьшение сопротивления фильтра путем увеличения водоприемной поверхности.

На фиг.1 изображен продольный разрез фильтра; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - сечение пластин водоприемной поверхности с обсыпкой песком, где выделено штриховкой положение частиц песка, образующих "мостик"; на фиг.4 - конструкция пластины.

Фильтр для водозаборных скважин состоит из прямоугольных пластин 1 с выступами 2 с одной стороны пластины, высота выступа 2 принимается в зависимости от диаметра частиц песка, который создает размер щели 3 между пластиной 1 и продольным стержнем 4. Пластины 1 укладываются в радиальную плоскость относительно каркаса на продольные стержни 4 с зазором а между торцами пластин, образуя радиальные каналы 5. Зазор а устанавливается в зависимости от диаметра частиц песка, образуя над радиальными каналами 5 по всей длине пластины 1 "мостик" (на фиг. 3 "мостик" выделен путем штриховки частиц песка).

По периметру опорного кольца 6 между продольными стержнями 4 с пластинами 1 укладываются продольные стержни 7 с тем же зазором а.

Устройство работает следующим образом.

Вода из грунта в фильтр поступает через радиальные каналы 5, образованные пластинами 1. Вода в радиальные каналы 5 поступает как через "мостик" непосредственно из грунта, так и контурной фильтрацией вдоль плоскости пластин 1 и пор, образованных грунтом. На фиг.3 стрелками показано направление движения воды к радиальному каналу 5.

Кроме этого, вода из грунта поступает вдоль пластин 1 и центру фильтра по каналам, образованным поверхностью пластины и порами частиц грунта, через щель 3.

При движении воды на границе между пластиной и грунтом сопротивление будет меньше, чем при движении воды только через грунт, так как структура грунта сложена из частиц, расположенных беспорядочно, образуя каналы из пор между частицами, притом направление каналов изменяется в трех измерениях. Беспорядочное расположение частиц грунта образует каналы с различными сопротивлениями, которые со временем кальметируются более мелкими частицами грунта, повышая сопротивление.

Движение воды вдоль пластины осуществляется по каналам, образованным пластиной и частицами грунта, которые прилегают к ней, причем движение воды наблюдается одновременно к центру фильтра и к радиальным каналам. Эти каналы имеют сопротивление, меньшее, чем при движении только в грунте, так как сопротивление от пластины на много меньше, поскольку она гладкая и шероховатость ее по сравнению с частицами грунта очень мала при прочих равных условиях.

Путь движения воды по контуру пластины из грунта к радиальным каналам меньше, чем путь движения воды в грунте, что уменьшает сопротивление фильтра. Радиальные каналы осуществляют сбор воды и отвод воды в фильтр с меньшими сопротивлениями за счет образования радиальных каналов и контурной фильтрации.

Кроме того, вода из грунта поступает через щели между продольными стержнями 7 и через щель 3.

Предлагаемое устройство позволяет повысить скважность и уменьшить сопротивление фильтра путем увеличения водоприемной поверхности, которая выполнена из пластин 1, установленных в радиальных плоскостях относительно каркаса с зазором между собой.

Такое выполнение позволяет внедрить водоприемную часть в грунт и забирать воду с большего околофильтрового пространства, а просочившуюся воду подавать по радиальным каналам в фильтр.

Уменьшение сопротивления увеличивает приток воды в скважину и уменьшает понижение статического горизонта, что приводит к уменьшению напора насоса, который поднимает воду из скважины, а это приводит к снижению затрат электроэнергии.

Сущность изобретения: водоприемная поверхность выполнена в виде прямоугольных пластин с выступами по углам на одной стороне, соединенными с продольными стержнями. Пластины установлены в радиальных плоскостях относительно каркаса из опорных колец с продольными стержнями с зазором относительно друг друга вдоль стержня. 4 ил.

ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН, содержащий каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, отличающийся тем, что водоприемная поверхность выполнена в виде прямоугольных пластин с выступами по углам на одной стороне, соединенными с продольными стержнями, при этом пластины установлены в радиальных плоскостях относительно каркаса с зазором одна относительно другой вдоль стержня.