Установка для транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини

Реферат: Установка для транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини містить закріплену обсадну колону всередині свердловини, де на водопідйомній трубі змонтований занурений електронасос, силовий кабель якого виходить через гирло свердловини, на якому виконане коліно з фланцем. Гирло свердловини оснащене надкаптажним приміщенням та обладнане водовідвідною трубою, яка з'єднана з коліном та на якій встановлена водорегулювальна засувка, після якої водовідвідна труба направляється в надземні колодязі, які знаходяться на відстані від надкаптажного приміщення, а далі водовідвідна труба зв'язана з магістральним водоводом, який з'єднаний з резервуарами для накопичування води, причому в водовідвідну трубу врізана труба для скиду води. UA 71495 U (12) UA 71495 U UA 71495 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі централізованого водопостачання та призначена для експлуатації водозабірних артезіанських свердловин шляхом відкачки артезіанської підземної води, яка потім надається водоспоживачам у смт Розівка Запорізької обл. та сільським населеним пунктам Розівського району Запорізької обл. Відомий пристрій для підтримування динамічного рівня підземної води у свердловині (див. патент Російської Федерації на корисну модель № 34629, кл. Е21B47/04, опубл. 10.12.2003 р.) спускається у свердловину з доустаткованим насосом, при цьому пристрій встановлений між насосом і насосні-компресорними трубами на розрахункову глибину води Н 31; коли перекривається наскрізний вихідний канал у корпусі пристрою при роботі насоса, підземна вода по насосно-компресорних трубах піднімається на поверхню до магістральних ліній з метою водозабезпечення. Недолік аналога у зниженні працездатності пристрою у свердловині із-за можливого великого дебіту свердловини, що може не створювати різницю тисків стовпа води Н 32 та стиснутого газу, яким заповнена камера. Відомий пристрій для п'єзометрування трубного та міжтрубного просторів експлуатаційної свердловини (див. патент Російської Федерації на корисну модель № 96915, кл. Е21В47/06, опубл. 20.08.2010 р.) містить циліндр свердловинній камери, яку у зборі встановлюють у колону ліфтових труб та спускають у свердловину; у наскрізному подовжньому каналі всередині циліндра свердловинної камери розташовують глибинний прилад у вигляді дводатчикового манометра, який підключають до геофізичного кабелю через наконечник для одночасного вимірювання тиску у просторі. Недоліком аналога є неоднозначність одержаних п'єзометричних даних тому, що виконане відокремлювання обох середовищ рідини. Відома установка для транспортування та регулювання потоків підземної води (або пластової рідини) із артезіанської свердловини (див. патент Російської Федерації № 2370647, кл. Е21В47/00, опубл. 20.10.2009 р.) містить закріплену обсадну колону всередині свердловини, де на водопідйомній трубі змонтований занурений електронасос, силовий кабель якого виходить через гирло свердловини, на якому виконане коліно з фланцем; нижня частина електронасоса з'єднана з контейнером, всередині якого закріплений глибинний прибор, якій встановлений під насосом та опускається у свердловину на необхідну глибину; з глибинного приладу здійснюється передача вимірювань характеристик рідини до гирла свердловини через силовий кабель і далі дані замірів надходять у блок накопичення і зарахування інформації, яка може іноді перериватися. Дану установку приймаємо за найближчий аналог. Недоліками аналога можливо рахувати те, що може бути порушення електроконтакту в струмопровідних елементах кріплення глибинного приладу з електронасосом та із-за переміщуваних потоків підземної води, у свердловині може змінюватися режим "бігу" води, що зупиняє її підйом. В основу корисної моделі поставлена задача можливого використання розробленої раціональної технологічної схеми експлуатації підземних вод, яку відбирають із розташованої ділянки водозабору у селища Урицьке Розівського району Запорізької обл., де до складу водозабору входять 5 розвідувальних артезіанських свердловин, експлуатаційні запаси 3 підземних вод яких оцінені до 259 тис. м / на добу, що можливе планове регулювання. Вирішення поставленої задачі може забезпечити установка для транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини, яка містить закріплену обсадну колону всередині свердловини, де на водопідйомній трубі змонтований занурений електронасос, силовий кабель якого виходить через гирло свердловини, на якому виконане коліно з фланцем, за рахунок того, що гирло свердловини оснащене надкаптажним приміщенням та обладнане водовідвідною трубою, яка з'єднана з коліном та на якій встановлена водорегулювальна засувка, після якої водовідвідна труба направляється в надземні колодязі, які знаходяться на відстані від надкаптажного приміщення, а далі водовідвідна труба зв'язана з магістральним водоводом, який з'єднаний з резервуарами для накопичування води, причому в водовідвідну трубу врізана труба для скиду забрудненої води, яка виходить на поверхню за 25 м від надкаптажного приміщення. Для контролю використання підземних вод із свердловини, в одному із колодязів на водовідвідній трубі послідовно встановлені водомірний лічильник, краник для відбору проб води та водорегулювальна засувка. Для достовірної оцінки технічного стану свердловини та водопідйомного обладнання, паралельно водопідйомній трубі встановлений п'єзометр для заміру статичного та динамічного рівнів підземних вод в свердловині, причому трубка п'єзометра має перфорацію через кожні 0,5 м для забезпечення однакового положення рівня води в п'єзометрі та в позатрубному просторі робочої свердловини. 1 UA 71495 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічний результат, який досягається корисною моделлю: - забезпечено тривале функціонування експлуатаційних артезіанських свердловин, по яких вибраний оптимальний режим експлуатації; по Урицькій ділянці родовища Розівського району Запорізької обл. глибина артезіанських свердловин складає 327-330 м, із яких фактичний 3 водовідбір за рік може складати 179-180 м / на добу підземної води, яка використовується для господарсько-питних потреб, - можливе застосування занурених електронасосів типу ЕЦВ, наприклад ЕЦВ8-25-110 для видобутку підземних вод; глибина занурення електронасоса ЕЦВ8-25-110 складає 90 м тому, що рівень підземних вод всередині артезіанської свердловини дорівнює 15-63 м, 15-65 м, 15-67 м, - існуюча технологічна схема видобутку підземних вод для смт Розівка Запорізької обл. може дозволяти підвищення ефективності експлуатації Урицької ділянки водозабору Розівського району Запорізької обл. за рахунок оснащення артезіанських свердловин водорегулюючими та контрольно-вимірювальними пристроями, а саме: водорегулювальними засувками, манометрами, водомірними лічильниками та п'єзометрами. Заявлена установка для транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини пояснюється технічним описом та кресленнями, де: Фіг. 1 - загальна схема розташування артезіанських свердловин на Урицькій ділянці водозабору Розівського району Запорізької обл. з 5-ма експлуатаційними артезіанськими свердловинами, Фіг. 2 - загальна технологічна схема транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини з надкаптажним приміщенням, біля якого розміщена станція керування, Фіг. 3 - загальна технологічна схема транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини з надземними колодязями та надкаптажним приміщенням, біля якого розміщене приміщення станції керування, Фіг. 4 - загальна технологічна схема оснащення артезіанської свердловини на Урицькій ділянці водозабору Розівського району Запорізької обл., Фіг. 5 - загальна принципова схема підключення автоматичного вимикача типу А37-16 ФУЗІ1560А в приміщенні станції керування. Корисна модель - Водоносні горизонти 1 на Урицькій ділянці водозабору 2 Розівського району Запорізької обл. є основним джерелом питної підземної води для централізованого водопостачання смт Розівка Запорізької обл. та сільських населених пунктів Розівського району Запорізької обл, де знаходяться 5-ть діючих артезіанських свердловин 3 (див. Фіг. 1, Фіг. 2, Фіг. 3, Фіг. 4). Всередині кожної свердловини 3 закріплена обсадна колона 4, біля якої встановлена фільтрова колона (не показана); для підйому потоків підземної води із артезіанської свердловини 3, на водопідйомній трубі 5 (діаметром, наприклад 100 мм) змонтований занурений електронасос 6 типу ЕЦВ8-25-110, силовий кабель 7 якого виходить через гирло свердловини 3, на якому виконане металеве коліно 8 з фланцем; для надання жорсткості, на водопідйомній трубі 5 виконані металеві муфта 9 та пояс 10, які розташовані по довжині труби 5 (див. Фіг. 2, Фіг. 3, Фіг. 4). Гирло свердловини 3 оснащене надкаптажним приміщенням 11, яке може представляти собою залізобетонне кільце діаметром 2 м або 3 м, висотою 2 м або 2,5 м; гирло свердловини 3 обладнане водовідвідною металевою трубою 12 (діаметром, наприклад 100 мм), яка з'єднана з коліном 8 та на якій встановлена водорегулювальна засувка 13 для регулювання потоків підземної води по трубі 12 у магістральний транспортувальний водовід (не показаний) (див. Фіг. 2, Фіг. 3, Фіг. 4). Щоб запобігти забрудненню потоків підземної води із артезіанської свердловини 3, скид 3 води до 5 м (це забруднена застояна вода в свердловині) здійснюється через трубу 14 у скидні колодязі (не показані) і також спуску повітря із свердловини 3; труба 14 для скиду води виходить на поверхню за 25 м від надкаптажного приміщення 11 (див. Фіг. 2, Фіг. 3). Приміщення 15 станції керування 16 знаходиться в 2 м або 5 м від надкаптажного приміщення 11 свердловини 3, воно являє собою залізобетонний будинок розміром 2 х 1,5 м, висотою 3 м; в станції керування 16 встановлений автоматичний вимикач 17, який за допомогою силового кабелю 7 зв'язаний з електронасосом 6, який встановлений на глибині 90 м всередині свердловини 3 (див. Фіг. 2, Фіг. 3, Фіг. 4, Фіг. 5). У час ремонту, свердловина 3 може бути накрита опорною плитою 18 з коліном 8; в свердловині 3 встановлені сітчасті фільтри 19, які мають діаметр 168 мм (див. Фіг. 2, Фіг. 3, Фіг. 4). 2 UA 71495 U 5 10 15 20 25 Для уникнення передачі вібрації електронасоса на обсадну колону, для опорної плити 18 виконаний окремий фундамент 20 у вигляді металевої труби, яка надійно укріплена та на 50 мм виведена вище обсадної колони 4 (див. Фіг. 4). Після водорегулювальної засувки 13 водовідвідна труба 12 направляється у надземні колодязі 21 і 22, один із яких знаходиться в 2 м від надкаптажного приміщення 11 свердловини 3; колодязь 21 складається з залізобетонних кілець діаметром 2 м, висота колодязя 21 складає 2 м; в ньому на водовідвідної трубі 12 послідовно встановлені водомірний лічильник 23, краник 24 для відбору проб води та водорегулювальна засувка 25, після якої водовідвідна труба 12 направляється у колодязь 22, який розташований на відстані 20 м від надкаптажного приміщення 11 і являє собою залізобетонне кільце діаметром 2 м та висотою 2,5 м; в ньому на водовідвідній трубі 12 встановлена водорегулювальна засувка 26, після якої труба 12 розділяється на три коліна 27 і 28, два із яких направлені на скид води, а третє коліно 28 направляється для транспортування потоків підземної води у магістральний водовід (не показаний); на кожному з колін 27 і 28 встановлені водорегулювальні засувки 29 (див. Фіг. 3). Паралельно водопідйомній колоні 5 встановлений п'єзометр 30 для заміру статичного та динамічного рівнів підземних вод в свердловині 3, причому пластикова трубка п'єзометра 30 має перфорацію через кожні 0,5 м, а нижня частина трубки встановлюється на 1,5-2 м вище електронасоса 6; на коліні 8 перед водовідвідною трубою 12 встановлений манометр 31 для контролю тиску води (див. Фіг. 4). Підземна вода по магістральному водоводу (не показаний) від свердловини 3 направляється в резервуари 32 для відстоювання і подальшого водозабезпечення споживачів Розівського району Запорізької обл. (див. Фіг. 1). Джерела інформації: 1. Патент Російської Федерації на корисну модель № 34629, кл. Е21В47/04, публ. 10.12.2003. 2. Патент Російської Федерації на корисну модель № 96915, кл. Е21В47/06, опубл. 20.08.2010. 3. Патент Російської Федерації № 2370647, кл. Е21В47/00, опубл. 20.10.2009 (найближчий аналог). 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Установка для транспортування та регулювання потоків підземної води із артезіанської свердловини, яка містить закріплену обсадну колону всередині свердловини, де на водопідйомній трубі змонтований занурений електронасос, силовий кабель якого виходить через гирло свердловини, на якому виконане коліно з фланцем, яка відрізняється тим, що гирло свердловини оснащене надкаптажним приміщенням та обладнане водовідвідною трубою, яка з'єднана з коліном та на якій встановлена водорегулювальна засувка, після якої водовідвідна труба направляється в надземні колодязі, які знаходяться на відстані від надкаптажного приміщення, а далі водовідвідна труба зв'язана з магістральним водоводом, який з'єднаний з резервуарами для накопичування води, причому в водовідвідну трубу врізана труба для скиду води. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що в одному із колодязів на водовідвідній трубі послідовно встановлені водомірний лічильник, краник для відбору проб води та водорегулювальна засувка. 3. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що паралельно водопідйомній трубі встановлений п'єзометр для заміру статичного та динамічного рівнів підземних вод в свердловині, причому трубка п'єзометра має перфорацію через кожні 0,5 м. 3 UA 71495 U 4 UA 71495 U 5 UA 71495 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6