ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН

ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН


RU (11) 2272876 (13) C1

(51) МПК
E03B 3/18 (2006.01)
E21B 43/08 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004120584/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.07.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.07.05 
(45) Опубликовано: 2006.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2023824 С1, 30.11.1994.

SU 1428821 А1, 07.10.1988. 

SU 1428820 А1, 07.10.1988.

RU 2132935 C1, 10.07.1999. 

RU 2082000 C1, 20.06.1997. 
(72) Автор(ы): Рудомин Евгений Николаевич (RU); Рудомина Наталья Яковлевна (RU); Крысанов Алексей Михайлович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Московский Государственный Открытый Университет (RU) 
Адрес для переписки: 390046, г.Рязань, ул. Колхозная, 2а, Рязанский институт (филиал) Московского государственного открытого университета, зам. директора по НИР А.П. Давыдову 

(54) ФИЛЬТР ДЛЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для забора подземных вод, используемых для целей водоснабжения, а именно к конструктивному выполнению фильтров для водозаборных скважин с гравийной обсыпкой или без нее. Технический результат заключается в повышении скважности и уменьшении сопротивления фильтра за счет увеличения водоприемной поверхности. Фильтр для водозаборных скважин содержит каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, выполненную в виде прямоугольных пластин, один конец которых в месте контакта с каркасом фильтра выполнен П-образным профилем - выступом - и соединен посредством продольных стержней. Пластины установлены в радиальных плоскостях относительно каркаса одна относительно другой вдоль продольных стержней и расположены попарно параллельно друг другу с зазором, а на их боковой поверхности выполнены отверстия. 5 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

Известен фильтр для водозаборных скважин, состоящий из полых кольцевых элементов, водоприемная поверхность которых выполнена в форме арки со щелями, размещенными по контуру. Опорные элементы имеют опорные площадки и соединяются между собой болтами (А.с. СССР №1428820, МКИ - Е 03 В 3/18, Е 21 В 43/08, 1988 г.).

Недостатком описанного устройства является то, что скважность этого фильтра практически осталась неизменной в сравнении с трубчатыми фильтрами со щелевой перфорацией. Сопротивление фильтра также не изменилось, так как водоприемная поверхность фильтра в контакте с грунтом не влияет на снижение сопротивления фильтра.

Известен также фильтр для водозаборных скважин, состоящий из опорных поперечных и прикрепленных к ним продольных стержней (Логинов В.П., Щуссер А.М. Справочник по сельскохозяйственному водоснабжению. Под ред. B.C. Оводова - М.: Колос, 1980 г., стр.49-51, рис.18а).

Недостатком стержневого каркасного фильтра является малая скважность, которая обуславливается прочностными требованиями к фильтру и условиям, предъявляемым к грунтозадерживающим отверстиям, размер которых зависит от диаметра частиц грунта. Водоприемная поверхность имеет ограниченный контакт с грунтом (только по внешней поверхности фильтра), поэтому сопротивление фильтра диктуется в основном сопротивлением грунта, окружающего фильтр, следовательно, сопротивление большое.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фильтр для водозаборных скважин (патент Российской федерации №2023824, МПК Е 03 В 3/18, 1994 г.), содержащий каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, которая 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.

Недостатком данного радиального фильтра является малая скважность из-за отсутствия необходимого количества водопроводящих путей. Другой причиной является небольшая водоприемная поверхность.

Технический результат направлен на повышение скважности и уменьшение сопротивления фильтра за счет увеличения водоприемной поверхности радиальных каналов.

Технический результат достигается тем, что фильтр для водозаборных скважин, содержащий каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, выполненную в виде прямоугольных пластин, один конец которых в месте контакта с каркасом фильтра выполнен П-образным профилем - выступом - и соединен посредством продольных стержней, при этом пластины установлены в радиальных плоскостях относительно каркаса одна относительно другой вдоль продольных стержней, указанные пластины расположены попарно параллельно друг другу с зазором, а на их боковой поверхности выполнены отверстия. 

Отличительным признаком от прототипа является то, что указанные пластины расположены попарно параллельно друг другу с зазором, а на их боковой поверхности выполнены отверстия.

Такое выполнение устройства позволяет повысить скважность и уменьшить сопротивление фильтра за счет радиальных каналов между параллельными пластинами и отверстий, выполненных на боковой поверхности пластины.

На фиг.1 представлен совмещенный вид с разрезом по плоскости В-В, на фиг.2 представлен горизонтальный разрез фильтра по плоскости А-А, на фиг.3 показано сечение параллельных радиальных пластин по плоскости С-С. На фиг.4 представлена конструкция попарно радиально расположенных пластин с продольными стержнями. На фиг.5 показан вид В (увеличено).

Фильтр для водозаборных скважин состоит из попарно радиально расположенных пластин 1 с выступами 2, который создает размер щели 3 между пластиной 1 и продольным стержнем 4 (фиг.5). Пластины 1 укладываются попарно в радиальную плоскость относительно каркаса на продольные стержни 4 с зазором а между торцами пластин, образуя радиальные каналы 5. Зазор а образует над радиальными каналами 5 по всей длине пластины 1 «мостик» (на фиг.3 «мостик» выделен путем штриховки частиц песка). Пластины 1 выполнены с отверстиями 7 на боковой поверхности параллельно друг другу, образуя радиальные каналы 8. Зазор а образует над радиальными каналами 8 по всей длине пластины 1 «мостик» (на фиг.5 «мостик» выделен путем штриховки частиц песка). По периметру опорного кольца 6 между продольными стержнями 4 с пластинами 1 укладываются продольные стержни 9 с тем же зазором а.

Фильтр для водозаборных скважин 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.

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

Кроме этого вода из грунта в фильтр поступает через радиальные каналы 8, образованные пластинами 1, выполненными параллельно друг другу. Вода в радиальные каналы 8 поступает как через отверстия 7, расположенные на боковой поверхности пластин 1, так и через «мостик», образованный частицами песка на торцевой поверхности попарно расположенных пластин. На фиг.5 стрелками показано направление движения воды к радиальному каналу 8.

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 кальматируются 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 много меньшее, 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 9.

Предлагаемое устройство позволяет повысить скважность и уменьшить сопротивление фильтра путем увеличения водоприемной поверхности, которая 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 одна относительно другой вдоль стержня. Фильтр по периметру дополнительно содержит попарно радиально расположенные пластины, один конец которых в месте контакта с каркасом фильтра выполнен П-образным профилем (выступом) и соединен посредством продольных стержней, кроме того, на боковой поверхности пластин выполнены отверстия, причем пластины расположены параллельно друг другу с зазором.

Такое выполнение позволяет внедрить водоприемную часть в грунт и забирать воду с большого 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.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Фильтр для водозаборных скважин, содержащий каркас из опорных колец с продольными стержнями и водоприемную поверхность, выполненную в виде прямоугольных пластин, один конец которых в месте контакта с каркасом фильтра выполнен П-образным профилем - выступом - и соединен посредством продольных стержней, при этом пластины установлены в радиальных плоскостях относительно каркаса одна относительно другой вдоль продольных стержней, отличающийся тем, что указанные пластины расположены попарно параллельно друг другу с зазором, а на их боковой поверхности выполнены отверстия.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru