НАСОСНАЯ УСТАНОВКА
PUMP UNIT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройствам и механизмам, предназначенным для эксплуатации источников подземных вод и водозаборных сооружений, в частности для откачки артезианской воды в магистральные линии систем водоснабжения, и может быть использовано в фермерских хозяйствах, приусадебных участках, для водоснабжения коттеджей, ферм с прилегающими поселками, а также для орошения садов и полей.
Уровень техники
Известно водозаборное устройство, содержащее составленный из соединенных муфтами отрезков труб напорный трубопровод, многосекционный насос с погружным электродвигателем и установленный в водоприемной части скважины сетчатый фильтр с отстойником (Шабалин А.Ф. Эксплуатация промышленных водопроводов. - М.: Металлургия, 1972, с.145).
Недостаток известного устройства заключается в следующем. Известно, что подземные источники подвержены сезонным колебаниям дебита. Однако наиболее нежелательными являются необратимые понижения естественного уровня воды в скважине, которые могут быть вызваны, например, образованием районной депрессии под влиянием забора воды из ближайших скважин. Независимо от гидрологических условий на мощности водозабора могут сказываться засорение скважины оборвавшимися деталями водозаборных устройств, засорение сетчатого фильтра и т.д.
В качестве прототипа выбрана конструкция устройства, смонтированного в надфильтровой трубе скважины и содержащего состоящий из соединенных муфтами отрезков труб напорный трубопровод, многосекционный насос с водоприемной сеткой, погружной насос и установленный в водоприемной части скважины сетчатый фильтр с отстойником. Кроме того, муфта напорного трубопровода выполнена в виде держателя уплотняющего элемента, снабженного разъемом для подключения линии повышенного давления. При этом муфта является первой из муфт, размещенных ниже естественного (статического) уровня воды в скважине.
Глубина погружения насоса задается количеством труб в напорном трубопроводе (см. Патент РФ №2083768, Кл. E03B 3/08, E21B 43/00).
Прототип имеет следующие недостатки: зачастую при значительной глубине залегания воды и высокой подаче насоса масса напорного трубопровода значительно больше массы самой насосной установки.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть достигнут, сводится к существенному упрощению и ускорению процесса монтажа и демонтажа насосной установки, а также снижению влияния естественного уровня воды в скважине на мощность водозабора.
Технический результат достигается с помощью насосной установки, состоящей из электродвигателя, насоса, кабеля питания электродвигателя, уплотнительного манжета, спускоподъемностраховочных тросов, рабочего троса, устройства для крепления тросов к электродвигателю и диска для стопорения тросов, а также за счет оголовка, объединяющего через фланцевое соединение скважину с напорным трубопроводом.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлена насосная установка в сборе, расположенная в скважине.
На Фиг.2 показан уплотнительный манжет.
На Фиг.3 изображен диск для стопорения тросов.
Осуществление изобретения
Насосная установка (фигура 1) состоит из электродвигателя 1, насоса 2, кабеля питания 3 электродвигателя, уплотнительного манжета 4, спускоподъемностраховочных тросов 5, рабочего троса 6, устройства для крепления тросов 7 к электродвигателю и диска 8 для стопорения тросов. Также в насосную установку входят оголовок 9, объединяющий через фланцевое соединение 10 скважину 11 с напорным трубопроводом 12.
Уплотнительный манжет 4 (фигура 2) состоит из диска основания 13 и резинометаллической юбки 14, диск основания 13 выполнен с четырьмя отверстиями 15 для крепления (через болтовое соединение) к насосу (на фигуре 2 не показано) и прорезью 16 для прохода кабеля питания. В свою очередь, резинометаллическая юбка 14 состоит из подвижного армирующего каркаса 17 с кольцами 18 (для сворачивания уплотнительного манжета при демонтаже насосной установки) и резинового элемента 19.
Диск для стопорения тросов 8 (фигура 3) состоит из основания 20 с четырьмя отверстиями 21 для крепления (через болтовое соединение) к фланцевому соединению 10 устья скважины, планки для крепления тросов 22 с отверстиями 23.
Оголовок 9 устья скважины выполнен в виде двух отрезков труб, одними концами они сварены под прямым углом, на других находится фланцевое соединение 10.
Насосная установка работает следующим образом.
Электродвигатель 1 с насосом 2 присоединенным к ним при помощи болтового соединения (на фигуре 1 не показано) уплотнительным манжетам 4 и устройства для крепления тросов к электродвигателю 7 опускается в скважину 11 при помощи спускоподъемностраховочного троса 5 и закрепляется на устье скважины через гидроизолирующие прокладки (на фигуре 1 не обозначены) при помощи диска для стопорения тросов 8 и рабочего троса 6, спускоподъемностраховочный трос 5 также закрепляется на диске для стопорения тросов 8 и выполняет страховочную функцию. Сверху на устье скважины устанавливается оголовок 9, соединяющий через фланцевое соединение 10 и гидроизолирующие прокладки (на фигуре 1 не обозначено) скважину 11 с напорным трубопроводом 12.
После спуска насосной установки в скважину 11 на требуемую глубину она висит на рабочем тросе 6. Спускоподъемностраховочный трос 5 находится в свободном состоянии и уплотнительный манжет 4 «раскрывается», плотно прилегая к стенкам скважины 11.
После пуска электродвигателя 1 вода поступает в насос 2 и выходит из него выше уплотнительный манжет 4. Образовавшийся в обсадной трубе скважины 11 столб воды избыточным давлением действует на уплотнительного манжета 4, и он плотно прилегает к стенкам скважины, не давая воде проходить обратно. Вода поднимается после уплотнительного манжета 4 в напорный трубопровод 12.
По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями предлагаемое изобретение имеет ряд преимуществ.
А именно, в данной насосной установке отсутствует участок напорного трубопровода, погруженного в скважину, его функции выполняют обсадная труба скважины (подъем воды в напорный трубопровод), спускоподъемностраховочный и рабочий тросы (используемые при монтаже-демонтаже и удержании насоса на требуемой глубине).
Также при использование тросов значительно уменьшается время и упрощается процесс монтаж и демонтаж насосной установки в скважину.
В данной конструкции благодаря уплотнительному манжету после запуска электродвигателя сразу достигается равновесие между объемом откачиваемой в напорный трубопровод воды и ее объемом, поступающим в обсадную трубу из водоносного слоя, не возникает динамического уровня воды, следовательно, повышается мощность водозаборов.
Значительно улучшаются массогабаритные показатели.
Снижаются затраты на эксплуатацию.