ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2115832

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКАЧКИ ВОДЫ ИЗ СКВАЖИНЫ

Имя изобретателя: Шеметов Михаил Иванович
Имя патентообладателя: Шеметов Михаил Иванович
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 12.03.1996

Изобретение относится к добыче воды из скважины, колодца, для ее поднятия на поверхность. Верхняя наружная часть корпуса 5 устройства для откачки воды из скважины выполнена в виде шароэллипсоида с конусным наконечником 26 и кольцевой проточкой под шароэллипсоидом. Устройство для откачки воды работает в стабильном режиме, удешевляется стоимость эксплуатации объекта.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к добыче воды. Бурение скважин на воду производится с дальнейшей откачкой жидкости до чистой воды из скважины питьевого водоснабжения с использованием насосов для подъема жидкостей.

Известно устройство для откачки воды из скважин, содержащее корпус устройства с вибродвигателем, расположенным в верхней части устройства, и смещенным каналом подачи воды от вертикальной оси устройства (Кашенов Л.Я. Механизация водоснабжения животноводческих ферм и пастбищ. М.: Колос, 1976, с. 181).

Однако такое устройство насоса не позволяет увеличить срок службы самого устройства и удешевить стоимость эксплуатации объекта питьевого водоснабжения из-за низкого срока службы и невозможности его извлечения из скважины с использованием известных ловильных инструментов при обрыве насоса в скважине.

Известно также устройство насоса для подъема воды из шахтных колодцев плавающего типа, содержащий двойной корпус с вибродвигателем, расположенным в верхней части устройства с выведенным каналом подачи воды на вертикальную ось устройства (там же, с. 179).

Недостатком этого насоса для откачки воды является увеличение металлоемкости и наружного диаметра устройства за счет установки двойного корпуса, а это не позволяет увеличить срок службы самого устройства и удешевить эксплуатацию объекта питьевого водоснабжения из-за низкого срока службы и невозможности его извлечения из скважины с использованием известных ловильных инструментов при обрыве устройства в скважине.

Из патентной литературы также известно устройство для откачки воды из скважины, содержащее корпус с всасывающим клапаном, установленным в верхней плоскости, поршень и вибратор, включающий амортизатор, диафрагму и электромагнит с ярмом, катушками и якорем, связанным с поршнем, центральный отвод для подачи перекачиваемой жидкости, кабель для подвода электроэнергии, при этом вибратор распложен в нижней части корпуса. Данное устройство принято в качестве ближайшего аналога.

Недостатком данного устройства является то, что всасывающий клапан расположен по плоскости над нагнетательным поршнем и по одной вертикальной оси, и входные отверстия всасывающего клапана располагаются сверху на ровной поверхности, а также не имеет кольцевой проточки для захвата ловушкой.

Выполненное расположение входных отверстий всасывающего клапана приводит к их заиливанию или запесочиванию при эксплуатации их в скважине.

Технической задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков, что достигается в устройстве для откачки воды из скважины, содержащем всасывающий клапан, установленный в цилиндрической части корпуса с отверстиями, вибратор, нагнетательную камеру с поршнем, включающим шток, а также амортизатор, якорь и ярмо, связанные штоком с поршнем, выполнением верхней наружной части корпуса в виде шароэллипсоида с конусным наконечником и кольцевой проточкой под шароэлипсоидом.

Кроме того, внутренняя полость камеры нагнетания выполнена в виде шароэллипсоида, переходящей в пустотелый конусообразующий рассоединяющийся насадок, при этом в шароэллипсоидной камере расположен поршень.

Кроме того, наружный корпус шароэллипсоида выполнен по размеру меньше цилиндрической части корпуса.

устройство для откачки воды из скважины устройство для откачки воды, подвешенное в скважине
извлечение устройства для откачки воды из скважины

На фиг. 1 изображено устройство для откачки воды из скважины; на фиг. 2 - устройство для откачки воды, подвешенное в скважине; на фиг. 3 - извлечение устройства для откачки воды из скважины.

Устройство для откачки воды из скважины содержит болт клапана 1, подвешивающий клапан 2 к корпусу устройства 5, соединенного болтами 28 с вибратором 8, пропущенными через амортизатор 18 и создающими герметичность корпуса устройства 5 с корпусом вибратора 8, в котором размещены катушки магнита 9, одетые на ярмо 10, с выводом кабеля 13 через уплотняющую гайку 14 и амортизатор 18 с заливкой заливочным конпаудом 15. В корпусе устройства 5 расположен шток 6, нижний конец которого пропущен через амортизатор 18 с установленными на нем регулировочными шайбами 17 и якорем 16. Верхний конец штока 6 пропущен через уплотнительную гайку 19 и диафрагму 21, расположенную в стакане 20 с упорной шайбой 4, имеющей окна проходные 25 и расположенной в шароэлипсоидной камере нагнетания 27, переходящей в конусообразующий наконечник 26. На конце штока 6 закреплен гайкой 3 поршень 23. Подвешенный к корпусу устройства 5 клапан 2 перекрывает всасывающие отверстия 24 в корпусе устройства 5. По наружной форме верхняя часть устройства выполнена в виде конусного наконечника 26 (фиг. 1), далее конусный наконечник 26 переходит в разделяющуюся шароэллипсоидную форму, затем идет кольцевая проточка под шароэллипсоидной камерой нагнетания 27, а далее идет торцевая конусная поверхность, на которой расположены всасывающие отверстия 24 и которая переходит в цилиндрическую часть устройства.

Для подвешивания устройства в скважине 1 (фиг. 2) на корпусе 5 сделаны отверстия крепления троса 12 (фиг. 1) и на конец конусообразующего наконечника 26 одевается водоподъемный шланг 11, во внутрь которого по каналу 7 подается вода работающего устройства после включения кабеля 13 в электросеть.

Устройство для откачки воды, смонтированное ниже статического уровня в скважину 1 (фиг. 2), работает следующим образом: при включении кабеля 13 (фиг. 2) в электросеть напряжение подается на катушки магнита 9 и ярмо 10 (фиг. 1), намагничиваясь, притягивает к себе якорь 16 со штоком 6, на верхнем конце которого закреплен поршень 23 гайкой 3, двигаясь вниз, передает давление через находящуюся воду на подвешенный клапан 2, плотно прижимает его к корпусу устройства 5, перекрывая всасывающие отверстия 24 в корпусе 5. Вода, находящаяся под плоскостью поршня 23 и внутренней полостью шароэллипсидной камеры нагнетания 27, выталкивается в конусообразующий наконечник 26.

При смене синусоиды переменного тока магнит 9 размагничивается и ярмо 16 (фиг. 1) за счет упругого сжатия амортизатора 18 перемещает шток 6 с поршнем 23 вверх в исходное положение, открывая зазор между стенкой шароэллипсоидной камеры нагнетания 27, клапан 2 отходит от корпуса 5, открывая всасывающие отверстия 24, и вода всасывается в цилиндрическую часть корпуса 5, проходит через проходные окна 25 упорной шайбы 4, попадая под поршень 23 и внутреннюю полость шароэллипсоидной камеры нагнетания 27.

Этот цикл нагнетания-всасывания происходит с частотой 50 Гц. Далее вода под давлением из шароэллипсоидной камеры нагнетания 27 подается по каналу 7 конусообразующего наконечника 26 в шланг 11. При истечении из конусообразующего наконечника 26 в шланг 11 создается эффект увеличения расхода жидкости, проходящей через цилиндрическую часть корпуса 5, что увеличивает скорость всасывания воды через всасывающие отверстия 24 и скорость подачи ее на поверхность в отношении увеличения подачи до 10-15% от существующих характеристик выпускаемых устройств. Создание разряжения в зоне движения поршня 23 в шароэллипсоидной камере нагнетания 27 облегчает возвратно-поступательное движение штока 6 и увеличивает глубину подачи воды при той же мощности устройства на 10-15% по сравнению с техническими характеристиками вибрационных насосов (если номинальный напор вибрационных насосов до 40 м, то предлагаемой конструкцией напор увеличивается до 44-46 м).

При откачке статический уровень воды в скважине понижается до уровня динамического (фиг. 2). На фиг. 2 показано предложенное устройство, которое обустроено установкой вибродвигателя под насосной частью 5 и при понижении воды в скважине 1 до динамического уровня насос 5 качает воду, после чего он прекращает ее подавать, работает, но вибродвигатель 8 находится в воде постоянно охлажденным, при повышении динамического уровня выше всасывающего клапана 2 устройство продолжает подавать воду из скважины.

При обрыве предлагаемого устройства (фиг. 1) можно его свободно извлекать из скважины метчиком, так как канал 7 расположен по оси насоса, или ловушкой, накрывая его сверху и цепляя за выточку под шароэллипсоидной камерой нагнетания 27 (фиг. 3), что гарантирует его извлечение и запуск устройства снова в эксплуатацию в скважине, что невозможно при использовании серийно выпускаемого устройства.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для откачки воды из скважины, содержащее всасывающий клапан, установленный в цилиндрической части корпуса с отверстиями, вибратор, нагнетательную камеру с поршнем, включающим шток, а также амортизатор, якорь и ярмо, связанные штоком с поршнем, отличающееся тем, что верхняя наружная часть корпуса выполнена в виде шароэллипсоида с конусным наконечником и кольцевой проточкой под шароэллипсоидом.

2. Устройство для откачки воды из скважины по п.1, отличающееся тем, что внутренняя полость камеры нагнетания выполнена в виде шароэллипсоида, переходящая в пустотелый конусообразующий рассоединяющийся насадок, при этом в шароэллипсоидной камере расположен поршень.

3. Устройство для откачки воды из скважины по п.1, отличающееся тем, что наружный корпус шароэллипсоида выполнен по размеру меньше цилиндрической части корпуса устройства.

Версия для печати


вверх