Водопонизительная иглофильтровая установка Советский патент 1987 года по МПК E02D19/10 

Изобретение относится к осушению грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам для снижения уровня подземных под путем их откачки с помощью иглофильтров.

Цель изобретения - повышение КПД и сокращение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агре1 ата.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема водононизительпой иглофильтровой установки; на фиг. 2 - эжекторный вакуумный насос, общий вид; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 -- разрез Б - Б на фиг. 2; на фиг. 5 -- разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - поперечное сечение Г-Г пластинчатого дефлектора на фиг. 1.

Водопонизительная иглофильтровая установка содержит иглофильтры 1, всасываю- пшй коллектор 2, соединительный рукав 3, сбросную линию 4 и сообщенный с ними насосный агрегат, включающий центробежный насос 5, циркуляционный бак 6, переливной бак 7, переливной трубопровод 8, сообщающий переливной 7 и циркуляционный 6 баки, и эжекторный вакуумный насос, состоящий из плиты 9, диаметрально и герметично пропущенной через приемную емкость 10, ряда сопел 11, размещенных с минимально возможным тагом в задней торцовой стенке плиты 9, напорной камеры 12, герметично прикрепленной к приемной емкости 10 со стороны расположения сопел 11, и расщирителя 13, прикрепленного к другой, противоположной торцовой стенке плиты 9. 11аиорная камера 12 прикреплена к напорному патрубку насоса о, а расширитель 13 прифланцован к переливному баку 7, в котором напротив выхода из расн1ирителя 13 под углом к потоку установлен пластинчатый дефлектор 14 с плавно изогнутой по ходу потока концевой частью.

Пластинчатый дефлектор может быть выполнен поворотным. В этом случае пластинчатому дефлектору придана возможность вращения вокруг вертикальной оси 15, а в случае окончате;1ьного выявления оптимального угла между его плоскостью и направлением потока, пластинчатый дефлектор может быть жестко прикреплен к стенкам переливного бака 7.

Циркуляционный бак 6 содержит воздушный клапан 16 с приводным рычагом 17, сообн енный воздушной линией 18 с приемной емкостью 10, перепускной клапан 19 с приводным рычагом 20, сообщенный перепускной линией 21 с напорной камерой 12, поплавок 22, выгородку 23, приподнятую в нижней части под приводным рычаго.м 20 нри его крайнем верхнем положении, и отводящий патрубок 24 с козырьком 25, предохраняющим от оВразования воздушных воронок на входе в патрубок.

Сбросная линия 4 с регулирующим краном 26 присоединена посредством сбросного патрубка 27 к перепускной линии 21. В теле вертикально установленной плиты 9 эжекторного вакуумного насоса строго со- осно с соплами 11 выполнены параллельно друг другу эжекторные камеры 28 смешения и диффузоры 29, чьи выходные отверстия расположены в противоположной от сопел торцовой степке плиты 9.

Продолжением диффузоров 29 является общий для всех них расп;иритель 13, имею- ций те же углы раствора, что и угол раскрытия диффузоров.

В теле плиты 9 напротив выходных

5 отверстий сопел 11 выполнена в виде сквозного поперечного паза общая для всех эжекторов приемная камера 30.

В целях уменьшения гидравлического сопротивления на вхо.ае в приемную каме - ру 30 нижняя часть 31 плиты 9 заострена

0 навстречу гютоку. Напорная камера 12 име - ет люк 32, заглушаемый крышкой 33, совмещенной с формообразователем потока, соосным с плитой 9, и включающим боковины 34, косынки 35, сегмент 36, имеющий радиус, равный радиусу внутренней поверхности напорной камеры 12, рамку 37, оконтуривающую вхо.:1ные части сопел 11, две направляю цие 38, сходящиеся от краев сегмента 36 к входным частям сопел и прикрепленные к рамке 37 и краям сегмента 36.

0

5

В случае выполнения пластинчатого дефлектора 14, поворотным приводом к нему служат один или несколько эксцентриков 39, скрепленных с поворотной осью 40, имеющей привод в верхней, доступной для обслуживания части.

Пластинчатый дефлектор 14 служит для стабилизации работы эжекторов при пониженных значениях вакуума (0,4-0,5 кгс/см) и одновременно является устройством для

безударного отвода потока, истекающего из расширителя 13 в переливной бак 7. Безударность отвода обеспечивается постановкой дефлектора 14 под определенным углом к потоку и плавным изгибом концевой части дефлектора :ю ходу потока, при этом во избежание заклинивания радиус отогнутой части дефлектора должен быть по крайней мере не меньше радиуса эксцентриков. Все это упорядочивает поток и улучшает условия отделения от него воздуха, повышенное содержание которого в воде снижает рабочие характеристики центробежного насоса 5.

Насосный агрегат подсоединяют к соединительному рукаву 3 посредством приемного патрубка 41, вваренного в нижнюю часть

приемной емкости 10.

Водопонизительная иглофильтровая установка работает следующим образом.

Насосный агрегат заполняют водой так, чтобы его насос 5 находился под заливом.

При включении насоса 5 вода, находящаяся в циркуляционном баке 6, поступает сначала под козырек 25, затем через отводящий патрубок 24 в насос 5, а из него под давлением в напорную камеру 12, являющуюся частью эжекторного вакуумжения, то поплавок 22 воздействует на приводной рычаг 20, в результате открывается перепускной клапан 19, через который по перепускной линии 21 из напорной камеры 12 вода поступает в циркуляционный бак 6 и поддерживает требуемый для нормальной работы насоса 5 уровень воды в баке. Выгородка 23 предохраняет поплавок 22 от колебаний уровня воды в циркуляционном баке 6, что делает работу насосного

ного насоса, В напорной камере с по- „, ... „

мощью формообразователя потока вода О агрегата более устойчивой плавно (с минимальными гидравлическими потерями) подводится к установленным друг над другом соплам 11. По выходе из сопел вода, минуя приемную камеру 30, постуВыполнение насосного агрегата с формообразованием потока и дефлектором обеспечивает повышение КПД эжекторного вакуумного насоса и установки в целом.

пает в эжекторные камеры 28 смещения 5 Конструктивное выполнение насосного агре- и диффузоры 29, а оттуда через расщири- с эжекторами в общей плите уменьи

тель 13 в переливной бак 7. На выходе из расщирителя 13 поток встречает дефлектор 14, вдоль которого поток устремляется в переливной бак 7. Требуемое

шает его металлоемкость и габариты, что улучшает условия использования установки в стесненных условиях, в частности

,. .-.г. в подземных выработках,

положение дефлектора 14 по отнощению к 20

потоку выбирается экспериментально в ходеФормула изобретения

испытании или эксплуатации, после чего

1. Водопонизительная иглофильтровая установка, включающая всасывающий кол- 25 лектор с иглофильтрами, сбросной трубопровод и сообщенный с ними насосный агрегат с циркуляционным баком, поплавком, воздушным и перепускным клапанами, сообщенные с циркуляционным баком переливной бак и через всасывающий пат- кает вакуум, под действием которого под- зо рубок - центробежный насос, вакуумный земная вода по иглофильтрам 1, коллек-

после чего приводной механизм дефлектора 14 фиксируется в выбранном положении.

Из переливного бака 7 вода, частично освободившись от воздуха, по переливному трубопроводу 8 возвращается в циркуляционный бак 6.

В результате работы эжекторов в общей для всех них приемной камере 30 вознитору 2, соединительному рукаву 3 и приемному патрубку 41 поступает в приемную емкость 10, а затем в приемную камеру 30. Из приемной камеры 30 подземная вода вместе с рабочей водой, поступивший из сопел 11, направляется через камеры 28 смешения, диффузоры 29 и расширитель 13 в переливной бак 7, в результате чего уровень воды в насосном агрегате начинает расти.

Подобрав соответствующую степень от- 40 крытия регулирующего крана 26, обеспечивают такой расход воды, отводимой на сторону через сбросной патрубок 27 и сбросную линию 4, при котором уровень воды в баке 6 будет меняться в ту или иную сторону с минимальной скоростью. После этого насосный агрегат работает в автоматическом режиме. В случае, если уровень воды в циркуляционном баке 6 достигает предельного верхнего положения, то поплавок 22 воздействует на приводной рычаг 17, который открывает воздущный клапан 16, и атмосферный воздух по воздушной линии 18 поступает в приемную емкость 10. В результате вакуум в этой емкости и других элементах всанасос с эжекторами, приемной и напорной камерами, последняя из которых сообщена с напорным патрубком центробежного насоса, а диффузоры эжекторов - с переливным баком, отличающаяся тем, что,

35 с целью повышения КПД и сокращения металлоемкости за счет уменьщения габаритов насосного агрегата, переливной бак снабжен установленным напротив диффузоров эжекторов под углом к их оси пластинчатым дефлектором с изогнутой концевой частью, вакуумный насос выполнен в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней продольно диффузорами и камерами смещения и поперечным сквозным приемным пазом, с закреп. ленными у заднего торца плиты соплами, размещенным между плитой и переливным баком расщирителем с углами раскрытия, равными углу раскрытия диффузоров, и установленным в напорной камере формообра- зователем потока с двумя вертикально

расположенными сходящимися к соплам пластинами, причем задняя часть плиты размещена вдоль приемной камеры и выполнена с заостренным нижним торцом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что пластинчатый дефлектор снабжен привосывающеи системы снижается и приток55 ДОм с цилиндрическими эксцентриками и

подземной воды уменьшается. В том случае,шарнирно установлен на вертикальной оси,

когда уровень воды в циркуляционном ба-причем радиус изгиба концевой части дефке 6 достигает предельного нижнего поло-лектора превышает радиус эксцентриков.

жения, то поплавок 22 воздействует на приводной рычаг 20, в результате открывается перепускной клапан 19, через который по перепускной линии 21 из напорной камеры 12 вода поступает в циркуляционный бак 6 и поддерживает требуемый для нормальной работы насоса 5 уровень воды в баке. Выгородка 23 предохраняет поплавок 22 от колебаний уровня воды в циркуляционном баке 6, что делает работу насосного

„, ... „

агрегата более устойчивой

агрегата более устойчивой

Выполнение насосного агрегата с формообразованием потока и дефлектором обеспечивает повышение КПД эжекторного вакуумного насоса и установки в целом.

Конструктивное выполнение насосного агре- с эжекторами в общей плите умень1. Водопонизительная иглофильтровая установка, включающая всасывающий кол- 5 лектор с иглофильтрами, сбросной трубопровод и сообщенный с ними насосный агрегат с циркуляционным баком, поплавком, воздушным и перепускным клапанами, сообщенные с циркуляционным баком переливной бак и через всасывающий пат- о рубок - центробежный насос, вакуумный

0

насос с эжекторами, приемной и напорной камерами, последняя из которых сообщена с напорным патрубком центробежного насоса, а диффузоры эжекторов - с переливным баком, отличающаяся тем, что,

5 с целью повышения КПД и сокращения металлоемкости за счет уменьщения габаритов насосного агрегата, переливной бак снабжен установленным напротив диффузоров эжекторов под углом к их оси пластинчатым дефлектором с изогнутой концевой частью, вакуумный насос выполнен в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней продольно диффузорами и камерами смещения и поперечным сквозным приемным пазом, с закреп ленными у заднего торца плиты соплами, размещенным между плитой и переливным баком расщирителем с углами раскрытия, равными углу раскрытия диффузоров, и установленным в напорной камере формообра- зователем потока с двумя вертикально

расположенными сходящимися к соплам пластинами, причем задняя часть плиты размещена вдоль приемной камеры и выполнена с заостренным нижним торцом.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что пластинчатый дефлектор снабжен приво,, f W2B30

1Д

4Г Г7/1-/-

/ г

4 26 18

985 11 19 20

Фиг.1

Изобретение относится к строительству, в частности к понижению уровня грунтовых вод, и направлено на повышение КПД и сокращение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насосного агрегата. Достигается это за счет применения в насосном агрегате формообразователя потока и поворотного пластинчатого дефлектора, а также за счет выполнения эжек- торного вакуумного насоса в виде вертикально установленной плиты с образованными в ней камерами смешения, диффузорами и приемным пазом. Уменьшение габаритов насосного агрегата позволяет использовать иглофильтровую установку в стесненных условиях, в частности в подземных выработках. 1 з. п. ф-лы, 6 ил. (Л со 00 vj 4 оо

фие.2

JJ

6-6

фигЛ

в-в

Срие.5

ери г. 6