Скважинный фильтр

Полезная модель относится к фильтрации воды, поступающей из скважины, например, артезианской.
Известен скважинный фильтр, состоящий из дренажной сетки, выполненной в виде рукава и надетой на наружную поверхность трубы, в которой выполнены сквозные радиальные отверстия, а также фильтрующего пористого элемента, расположенного снаружи сетки вокруг нее (SU97528A1, опуб. 30.11.1953).
Недостатками известного фильтра является сложность изготовления из-за необходимости изготовления элементов по отдельности с размерами, обеспечивающими их собираемость.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является устранение отмеченных недостатков.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является упрощение производства фильтра, в частности, при обеспечении в серийном производстве модификаций с различным размером пор.
Проблема решается и технический результат достигается тем, что  фильтр для артезианской скважины состоит из дренажной сетки, выполненной в виде рукава и надетой на наружную поверхность трубы, в которой выполнены сквозные радиальные отверстия, а также фильтрующего пористого элемента, расположенного снаружи сетки вокруг нее, при этом, согласно полезной модели, фильтрующий элемент выполнен из хаотично расположенных полимерных микроволокон, скрепленных между собой во время проведения аэродинамической экструзии расплава полимера, наносимого в виде микроволокон на наружную поверхность дренажной сетки, выполненной также из полимера. Дренажная сетка может быть скреплена с наружной поверхностью трубы перед нанесением на нее волокон фильтрующего элемента. Сквозные ячейки сетки могут быть выполнены с размером от 1 до 15 мм при радиальных отверстиях трубы, выполненных с размером от 15 до 40 мм.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
на фиг. 1 показано расположение трубы в скважине;
на фиг. 2 показан разрез участка трубы с фильтром;
на фиг. 3 – вид на трубу;
на фиг. 4 – вид на разрезанные трубу и фильтр;
на фиг. 5 показан процесс нанесения микроволокон на поверхность дренажной сетки.
Описываемое устройство содержит трубу 1, размещаемую в артезианской скважине, в которой выполнены сквозные радиальные отверстия 2. На наружную поверхность трубы 1 надета дренажная сетка 3, выполненная в виде рукава. Снаружи сетки 3 вокруг нее расположен фильтрующий пористый элемент 4.
Фильтрующий элемент 4 выполнен из хаотично расположенных полимерных микроволокон 5, скрепленных между собой во время проведения аэродинамической экструзии расплава полимера, наносимого в виде указанных микроволокон 5 на наружную поверхность дренажной сетки 3, которая также выполнена из полимера.
Дренажная сетка 3 может быть скреплена с наружной поверхностью трубы 1 перед нанесением на нее волокон 5 фильтрующего элемента 4. Сквозные ячейки сетки 3 могут быть выполнены с размером от 1 до 15 мм при радиальных отверстиях трубы 1, выполненных с размером от 15 до 40 мм.
Фильтр изготавливают следующим образом. Как показано на фиг. 5, на наружную поверхность дренажной сетки 3, установленной на трубе с возможностью совместного вращения вокруг собственной геометрической оси и возвратно-поступательного движения вдоль указанной оси, наносят микроволокна 5 расплавленного гранулированного термопластичного полимера. То есть, осуществляют технологический процесс пластикации гранулированного термопластичного полимера в экструдере с последующей экструзией расплава через отверстия фильеры 6 экструзионной головки, с вытягиванием образовавшегося волокна 5 высокоскоростным горячим воздушным потоком и осаждением волокон 5 на вращающейся сетке 3 с образованием трехмерной хаотичной сетчатой структуры.
Процесс осуществляют при температурных режимах, обеспечивающих высокую текучесть расплава на выходе из экструзионной головки. Важнейшей операцией технологического процесса является распыление расплава и вытягивание волокон воздушным потоком. При стационарном температурном режиме распылением управляют, регулируя температуру и давление сжатого воздуха. Полученные материалы образованы волокнами, которые могут иметь поперечный размер от 0,5 до 200 мкм и термически скреплены между собой в точках контакта. Характерными свойствами полученного материала являются высокая проницаемость для жидкостей и газов, регулируемое распределение волокон по размеру и по плотности укладки, большой объем пустот между волокнами.
При изменении количества экструдируемого полимера, температуры расплава, температуры и расхода первичного воздуха, расстояния от фильеры до вращающейся оправки с сеткой 3 возможно изменять поперечный размер волокна и расположение волокон относительно друг друга, а также плотность и жесткость получаемого материала. Кроме того, возможно изменение пористости полученного фильтрующего элемента 4.
То есть, возможно изготовление различных модификаций фильтрующих элементов 4 для различных условий эксплуатации на одном оборудовании только за счет изменения параметров технологического процесса.
Возможно предварительное скрепление дренажной сетки 3 с трубой 1. В этом случае трубу 1 используют в качестве вращающейся оправки в процессе нанесения микроволокон 5 на сетку 3.
Выполнение отверстий 2 в трубе 1 с их размером в пределах 15-40 мм позволяет обеспечить максимально возможное проходное сечение фильтруемой воды без потери жесткости дренажной сетки 3 и фильтрующего элемента 4, находящихся в проеме отверстия 2. Размер ячеек сетки 3 в пределах 1-15 мм выбран из условия предотвращения попадания микроволокон внутрь перфорированной трубы через отверстия 2 в процессе аэродинамической экструзии.
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет упростить производство скважинного фильтра за счет исключения операций сборки отдельных элементов, требующих обеспечения плотности взаимодействия собранных элементов. При этом полученная конструкция фильтра обеспечивает создание модификационного ряда фильтров с различным размером волокон и пор без изменения технологического оборудования.