Водопонизительная иглофильтровая установка Советский патент 1982 года по МПК E02D19/10 

1

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

Известна водопонизительная легкая иглофильтровая установка, включающая иглофильтры, коллектор и насосный агрегат, состоящий из вакуумной емкости, центробежного насоса, сообщенного приемным патрубком с нижней частью вакуумной емкости, эжектора, сообщенного приемной камерой с верхней полостью вакуумной емкости соединительного трубопровода с вентилем, сообщающего напорный патрубок центробежного насоса с соплом эжектора, и вспомогательной емкости, в верхней части соединенной с диффузором зжсктора и оснащенной в нижней части переливным устройством 1.

Наиболее близкой к предлагаемой является водопонизительная иглофильтровая установка, включающая вакуумную емкость, размещенный в последней поплавок, центробежный насос, соединенный нагнетающей частью со сбросным водоводом эх ектор, связанный приемной камерой с верхней частью вакуумной емкости, присоединенный к эжектору подводящий патрубок, вспомогательную емкость с входящим в ее верхнюю часть диффузором эжектора, сливное приспособление вспомогательной емкости и подключенный к вакуумной емкости коллектор с иглофильтрами 2 .

Недостатками этих установок являются низкая эффективность работы, связанная с неспособностью их насосного агрегата подавать воду на большую высоту, а также ненадежность, обусловленная возможностью срыва работы центробежного насоса из-за превышения вакуума в вакуумной емкости над допустимой высотой всасывания насоса, что вызывает необходимость применения вспомогательного насоса и связанных 39 с этим дополнительных энергозатрат, а также приводит к преждевременному выходу из строя центробежного насоса Цель изобретения - повышение надежности и экономии энергозатрат. Поставленная цель достигается тем что в. водопонизительной иглофильтровой установке, включающей вакуумную емкость, размещенный в последней поплавок, центробежный насос, соединен ный нагнетающей частью со сбросным водоводом эжектор, связанный приемной камерой с верхней частью вакуумной емкости, присоединенный к эжекто ру подводящий патрубок, вспомогатель ную емкость с входящим в ее верхнюю часть диффузором эжектора, сливное приспособление вспомогательной емкости и подключенный к вакуумной емкос коллектор с иглофильтрами, сбросной водовод пропущен через вакуумную емкость и снабжен установленнымна раз мещенной в емкости его части регулятором с рычагами управления, прикреп ленным к поплавку, вспомогательная емкость снабжена закрепленным на ее днище напротив входа диффузора эжектора обтекателем с поперечным перфорированным ребром, дополнительным по плавковым клапаном с расположенными вокруг него противовихревыми радиаль ными ребрами и установленным над. дополнительным клапаном козырьком, а сливное приспособление выполнено в виде основного и дополнительного отводов с объединяющим их концы водово дом, присоединенным к вакуумной емкости, причем обтекатель со стороны входа диффузора установлен с зазором относительно днища вспомогательной емкости, нижняя часть перфорированно го ребра обтекателя заглублена в дополнительный отвод, который имеет регулировочный кран, а дополнительны поплавковый клапан смонтирован над входом основного отвода . На фиг. 1 изображена схема водопо низительной иглофильтровой установки на фиг. 2 - клапан регулирования рас хода воды через основной отвод сливного устройства. Установка имеет иглофильтры 1, коллектор 2, вакуумную емкость 3, центробежный насос k, связанный прие ным патрубком 5 с нижней частью ваку умной емкости 3, эжектор 6, включающий приемную камеру 7, камеру 8 смещения, диффузор 9 и сообщенный прием ной комерой 7 с верхней частью веку14умной емкости 3 трубопровод 10 с вентилем 11, соединяющим напорный патрубок 12 центробежного насоса 4 с эжектором 6, открытую вспомогательную емкость 13 с днищем 1, которая в верхней части соединена с диффузором 9 эжектора 6 с помощью уплотнения 15, соединяющее вакуумную 3 и вспомогательную 13 емкости сливное приспособление, которое состоит из основного 1б и дополнительного 17 отводов, объединенных по концам водоводом 18, и расположенный в конце дополнительного отвода 17 кран 19Над входным отверстием 20 дополнительного отвода 17 по всей ширине вспомогательной емкости 13 смонтирован обтекатель 21, герметично прикрепленный к днищу И со стороны задней стенки 22 и имеющий зазор 23 по отношению к днищу Ц со стороны входа диффузора 9. Под обтекателем 21 установлено поперечное перфорированное противовихревое ребро 2(, нижняя часть которого заглублена в дополнительный отвод 17. Над входным отверстием 25 основного отвода 16 смонтирован дополнительный поплавковый клапан 26 автоматического регулирования расхода воды, который соединен с полой цилиндрической опорой 27 и имеет радиальные пазы 28 и концевик 29 в верхней части с обращенной вниз цилиндрической поверхностью 30. Над дополнительным клапаном 26 расположен козырек 31, прикрепленный к противовихревым радиальным ребрам 32. Козырек 31 снабжен полой цилиндрической направляющей 33, охватывающей опору 27 и имеющей радиальные пазы 3, расположенные напротив пазов 28 опоры 27. Приводной рычаг 35 клапана 26 установлен в пазах 28 опоры 27 и направляющей 33 с возможностью перемещения в них, причем одно плечо рычага 35 имеет ось 36 вращения, закрепленную в ребре 32, а другое плечо с помощью шарнира 37 соединено с кронштейном 38 поплавка 39. Напорный патрубок 12 центробежного насоса k соединен со сбросным водоводом 40, участок k которого пропущен через вакуумную емкость 3 и снабжен регулятором k2 с поплавковым приводом 3.

59

К одной из стенок вакуумной емкости 3 герметично прикреплен патрубок н, сообщенный с коллектором 2 соединительным трубопроводом 45. Все элементы устройства размещены на раме 6. Подготовленное к работе устройство заполняется водой +7 до уровня верхней кромки приемного патрубка kk, расположенного в вакуумной емкости 3.

Установка работает следующим образом.

Перед включением насоса k поплавковый привод НЗ регулятора 2 находится в крайнем нижнем положении, регулятор 2 перекрывает сбросной водовод tO. При полностью открытых вентиле 11 и регулировочном кране 19 включают центробежный насос k, который начинает подавать воду из вакуумной емкости 3 к эжектору 6, а затеи через камеру 8 смещения и диффузор 9 во вспомогательную емкость 13, при этом уплотнение 15 препятствует выходу брызг за пределы вспомогатель ной емкости 13. Из этой емкости вода через дополнительный отвод 17 при полностью открытом кране 19, а также через частично приоткрытое входное отверстие 25 и основной отвод 16 поступает обратно в вакуумную емкость 3. При этом дополнительный отвод 17 с открытым краном 19 устраняет в пусковой период переполнение водой вспомогательной емкости 13, поступающей под воздействием вакуума, создаваемого Э); ектором 6.

С подъемом уровня воды kj в вакуумной емкости 3 поплавковый привод 43 поднимается вверх, открывая регулятор А2, в результате чего часть воды из емкости 13 поступает в сбросной водовод 40, при этом во вспомогательной емкости всплывает поплавок 39 и через рычаг 35 приподнимет клапан 26 над отверстием 25. В результате этого возрастет пропускная способность основного отвода 16, поэтому расход воды через дополнительный отвод 17 может быть частично снижен или полностью прекращен с помощью крана 19.

При установившемся режиме работы степень открытия отверстия 25 автоматически приобретает величину которая обеспечивает равенство расходов воды, подавяемой во вспомогательную емкость 13 из эжектора 6 и сливаемой из нее в вакуумную емкость 3.

Во избежание прорыв воздуха из вспомогательной 13 Е влкуумную емкость 3 поплавок 39 соединен с рычагом 35 посредством кронштейна 38, что обеспечивает приоткрытие входного отверстия 25 лишь при минимально допустимом уровне воды 47 во .вспомогательной емкости 13. Для этой же цели предусмотрены обтекатель 21 и ребро 2k, которые устраняют возникновение над ними вихревых воронок; перфорация в ребре Z для снижения неравномерности поступления потока воды в дополнительный отвод 17; герметичное крепление обтекателя 21 к днищу вспомогательной емкости 3, что уменьшает возможность попадания воздуха, не успевшего выделиться из воды, в дополнительный отвод 17.

При нормальной работе устройства вентиль 11 полностью открыт. В случа если приток воздуха в вакуумную емкость 3 очень мал и рост вакуума в этой емкости может привести к возникновению кавитации на входе в центробежный насос Ц и срыву его работы, вакуум снижают до требуемого уровня за счет прикрытия вентиля 11.

Предлагаемая водопонизительная иглофильтровая установка обеспечивает повышение надежности за счет применения новой конструкции сливного приспособления вспомогательной емкости, исключающей попадание воздуха в вакуумную емкость, создающей стабильную работу клапана автоматическо регулировки расхода и устраняющей в пусковой период возможность утечки воды из вспомогательной емкости с загрязнением участка вокруг установки .

Повышение эффективности установки достигается за счет автоматического регулирования ее работы, что снижает энергозатраты одной установки на руб. в год,а при годовой потребноти народного хозяйства 500 установок экономия составляет более 2 млн. руб

Формула изобретения

Водопонизительная иглофильтровая установка, включающая вакуумную емкость, размещенный в последней поплавок, центробежный насос, соединенный нагнетающей частью со сбросным водоводом эжектор, связанный приемной камерой с верхней частью вакуумной емкости, присоединенный к эжектору

подводящий патрубок, вспомогательную емкость с. .входящим в ее верхнюю часть диффузором эжектора, сливное приспособление вспомогательной емкости и подключенннй к вакуумной емкоети коллектор.с иглофильтрами, о т личающа. вся тем, что, ,с целью повышения.надежности и экономии энергозатрат, сбросной водовод пропущен через вакуумную емкость и снабжен установленным на размещенной в емкости его части регулятором с рычагами управления, прикрепленным к поплавку, вспомогательная емкость снабжена закрепленным на ее днище напротив входа диффузора эжектора обтекателем с поперечным перфорированным ребром, дополнительным поплабковым клапаном с расположенными вокруг него противовихревыми радиальными ребрами и установленным над дополнительным клапаном козырьком, а сливное приспособление выполнено в виде основного и дополнительного отводов с объединяющим их концы водоводом, присоединенным к вакуумной емкости, причем обтекатель со стороны входа диффузора установлен с зазором относительно днища вспомогательной емкости, нижняя часть пер|форированного ребра обтекателя заглублена в дополнительный отвод, который имеет регулировочный кран, а дополнительный поплавковый клапан смонтирован над входом основного отвода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

К Авторское свидетельство СССР № , кл. Е 02 D 19/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 815138, кл. Е 02 D 19/10, 1979.

7 ;: / //