УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРОВ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДРЕНАЖНОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для очистки фильтров, преимущественно вертикальной дренажной системы, состоящей из вертикального шахтного ствола и дрены с установленными в них нижним и верхним фильтрами.
Известна вертикальная дренажная, состоящая из вертикального шахтного ствола и дрены с установленными в них фильтрами, при этом дрена установлена в вертикальном шахтном стволе, а один из фильтров размещен в дрене на уровне водонасыщенной зоны, а другой из фильтров размещен в дрене на уровне зоны залегания пород с высокой водопроницаемостью (см. патент РФ №6831, МКИ Е02В 11/00, Е03В 3/11, E02D 19/10, опубл. 27.11.2007 г.).
По мере отвода грунтовых вод из зоны подтопления фильтры дренажной системы заиливаются, что значительно снижает эффективность работы дренажной системы.
Размонтирование дренажной системы для очистки фильтров приводит к увеличению стоимости и трудоемкости работ по осушению подтопленных территорий городов и промышленных площадок, территорий котлованов.
Наиболее целесообразным является очистка по мере необходимости фильтров без демонтажа дренажной системы.
Известно устройство для очистки дренажных трубопроводов, включающее присоединенную к гибкому шлангу реактивную насадку с корпусом, имеющим коническую головку, при этом в конической головке корпуса образован осевой канал и каналы, размещенные под углом к продольной оси насадки и тангенциально - к внутренней поверхности корпуса (см. авторское свидетельство СССР №487988, МПК E02F 9/00, В08В 9/04, опубл. 15.10.1975 г.).
Недостатком известной конструкции является ее сложность, обусловленная необходимостью выполнения каналов различной ориентации, а также высокая трудоемкости ее эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство для очистки фильтров и дренажных труб, включающее насадку в виде цилиндрического корпуса с коническим отверстием, соединенную трубой с насосом, и стержневой гидродинамический излучатель с заостренной частью, размещенной напротив конического отверстия, при этом устройство снабжено дополнительными отверстиями и стержнями, при этом отверстия размещены по центральному кольцевому поясу корпуса (см. авторское свидетельство СССР №859557, МПК Е03В 3/15, опубл. 30.08.1981 г.).
В известной конструкции вода из насадки с большой скоростью и давлением выбрасывается из отверстий, разбивается о выступы в центре стержней, разбивается о выступы в центре стержней, в результате чего вокруг них возникают вихри. Изменяющееся давление в зоне вихрей приводит к образованию акустических колебаний, которые вызывают колебания слоя воды. Однако давление воды от образованных ультразвуковых колебаний невысокое, что снижает эффективность очистки.
Кроме того, эксплуатация известного устройства трудоемка, требует специалистов высокой квалификации
Задачей настоящей полезной модели является создание мобильного устройства для очистки фильтров дренажной системы, например, по патенту РФ №68531, а также повышение эффективности ее очистки и снижения трудоемкости эксплуатации дренажной системы.
Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является увеличение давления и интенсивности течения очищающей среды в зоне очистки.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки фильтров, преимущественно вертикальной дренажной системы, включающем насадку, соединенную трубой с источником подачи под давлением очищающей среды, согласно полезной модели, насадка выполнена в виде емкости, рабочая поверхность которой выполнена перфорированной.
При этом перфорация может быть выполнена на цилиндрической поверхности емкости, или на цилиндрической поверхности и нижней торцевой поверхности емкости.
Кроме того, перфорация рабочей поверхности емкости может быть выполнена в виде отверстий, горизонтальных или вертикальных прорезей.
Помимо того, в качестве источника подачи под давлением очищающей среды могут быть использованы или насос или компрессор, а в качестве очищающей среды может быть использована жидкость или воздух.
Заявляемая совокупность признаков позволяет увеличить давление и интенсивность течения очищающей среды в зоне очистки, за счет изменения направления движущегося потока очищающей среды и резкого изменения размера поперечного сечения потока очищающей среды.
Это способствует перемешиванию потока очищающей среды с пульсацией скоростей и давления и образованию многочисленных завихрений, поперечных перемещений в потоке очищающей среды.
В результате этого в зоне очистки создается высокая турбулентность потока очищающей среды, способствующая повышению эффективности очистки фильтра и дренажных труб.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 и 2 изображены примеры выполнения устройства для очистки фильтров; на фиг.3-5 примеры выполнения перфорации емкости; на фиг.4 схема очистки верхнего фильтра дренажной системы; на фиг.4 схема очистки нижнего фильтра дренажной системы.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - насадка; 2 - труба для подачи очищающей среды; 3 - очищающая среда; 4 - отложения (иловые и другие); 5 - ствол вертикальной скважины; 6 - дрена; 7 - верхний фильтр; 8 - нижний фильтр.
Устройство для очистки фильтров и дренажных труб включает насадку 1 в виде емкости, соединенную трубой 2 с источником (на схеме не показан) подачи под давлением очищающей среды 3.
При этом в качестве источника подачи под давлением очищающей среды 3 может быть использован насос или компрессор, а в качестве очищающей среды 3 использована жидкость или воздух.
Для увеличения давления и интенсивности течения очищающей среды 3 в зоне очистки насадка 1 выполнена в виде емкости, рабочая поверхность которой выполнена перфорированной (фиг.1 и 2).
При этом перфорация в зависимости от расположения фильтра в дренажной системе, может быть выполнена либо только на цилиндрической поверхности емкости (фиг.1), либо и на цилиндрической поверхности и на нижней торцевой поверхности емкости (фиг.2).
При этом перфорация может быть выполнена в виде отверстий (фиг.3), горизонтальных (фиг.4) или вертикальных прорезей (фиг.5).
Форма перфорации может выбираться в зависимости от формы перфорации очищаемого фильтра, или от вида отложений.
Повышение эффективности очистки за счет выполнения насадки в виде емкости с перфорированной рабочей поверхностью обусловлено следующим.
Очищающая среда 3 под давлением попадает в насадку 1, выполненную в виде емкости, которая вмещает значительный объем очищающей среды 3.
Поскольку давление подачи очищающей среды 3 постоянное, а жидкость или воздух не сжимаемы, то очищающая среда 3 вытесняется из перфорации, выполненной на рабочей поверхности емкости.
Это приводит к образованию в пристеночных слоях очищающей среды 3 множества тонких струек, перемещаемых с большой скоростью и давлением, вызывая интенсивную турбулизацию потока очищающей среды 3 в зоне очистки.
За счет этого, из фильтров дренажной системы вымываются иловые и другие отложения 4, которые, смешиваясь с очищающей средой, противопотоком выносятся наружу.
Устройство работает следующим образом.
Дренажная скважина состоит из ствола вертикальной скважины 5 с размещенной в нем дреной 6, в которой установлены верхний фильтр 7 и нижний фильтр 8.
В первую очередь очищают верхний фильтр 5.
Для очистки верхнего фильтр 5 в дренажную скважину на всю длину верхнего фильтра 5 подается насадка 1 в виде емкости с перфорированной цилиндрической поверхностью (фиг.6).
По трубе 2 для подачи очищающей среды 6 через буровой насос или компрессор (на схеме не показаны) под давлением подается вода или воздух, которые производит очистку верхнего фильтра 7 скважины. Давление очищающей среды 6 не менее 2 МПа, зависит от качества и количества отложений в скважине и подбирается опытным путем.
При этом часть отложений 4 поднимается вместе с очищающей средой 1 на поверхность, часть опускается на дно скважины.
После очистки верхнего фильтра 7 необходимо сменить насадку 1 на ту, у которой емкость выполнена с перфорацией на цилиндрической и нижней торцевой поверхности емкости.
Опустить насадку 1 на дно скважины и под давлением подать очищающую среду 1 (фиг.7).
Очищающая среда 3, пройдя через нижний фильтр 8, из скважины поднимается на поверхность вместе с отложениями 4 из нижнего фильтра 8 и отложениями 4, опустившимися на дно скважины после очистки верхнего фильтра 7.
Процесс очистки закончен.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность очистки фильтров дренажной системы, а также уменьшить стоимость и трудоемкость дренажных работ за счет упрощения конструкцию устройства для очистки.
За счет создания в зоне очистки высокой турбулентности потока очищающей среды повышается эффективность очистки фильтров дренажной системы.
Конструкция устройства проста в изготовлении и эксплуатации, не требует сложных систем подачи очищающей среды, может осуществляться по мере необходимости при проведении работ по понижению уровня грунтовых вод без демонтажа дренажной системы.