3.6.3 Вакуум-скважины

Вакуум-скважины могут быть оборудованы скважинными электронасосными агрегатами типа ЭЦВ (агрегаты АТН здесь неприменимы) или эжекторами. В случае оборудования вакуумскважины агрегатом ЭЦВ вакуум в ней обеспечивается вакуумной станцией. В составе такой станции могут быть использованы вакуумные водокольцевые насосы типа ВВН (ВВН1-3, ВВН-3, ВВН-12) или насосные установки вакуумного водопонижения типа УВВ.

Задавая вакуум в закрытых скважинах (рис. 111.15) с электронасосными агрегатами ЭЦВ, следует помнить следующее. Указанные агрегаты при их длительной и непрерывной эксплуатации требуют положительного давления (подпора) на входе

- в них. Однако при кратковременной работе (1...2 мин) с последующим отключением на 20 мин и более (что необходимо для пополнения объема воды) в скважине над уровнем воды можно создавать такой вакуум, при котором на входе в насос будет иметь место разрежение 0,03...0,04 МПа.

Герметизацию скважины осуществляют с помощью резиновой прокладки, затянутой между фланцем устья скважины и опорным фланцем, к которому подвешены водоподъемный трубопровод и электронасосный агрегат. Типичным для закрытой скважины является размещение агрегата в отстойнике, т. е. ниже фильтра. В опорный фланец вварена вакуумная линия, оснащенная регулирующим краном и сообщенная с вакуумной станцией. Закрытая скважина такого типа должна быть дополнительно оснащена: наружным пьезометром с вакуумметром; стояком; датчиками уровня (верхним, нижним, аварийным); перемычкой, позволяющей поддерживать одинаковые уровни воды в скважине и стояке, а также вакууметром, фиксирующим вакуум в скважине над зеркалом воды.

Кратковременность работы электронасосного агрегата в полости отстойника позволяет эксплуатировать его без дополнительного кожуха.

В вакуум-скважинах используют фильтры, описанные выше.

Вакуум-скважины с эжекторами (рис. 111.16) входят в состав так называемых эжекторных водопонизительных установок с вакуумными концентрическими скважинами ЭВВУ, разработанных ВНИИОСП Госстроя СССР. От эжекторных иглофильтров эти скважины отличаются дополнительной фильтровой оболочкой, закрепленной на наружной колонне труб. При этом фильтровая оболочка перекрывает по высоте всю толщу грунта, в которой понижается УПВ. Изготовляют оболочку из узкой профилированной стальной оцинкованной ленты.

Концентрические вакуумные водоподъемники устанавливаютв заранее пробуренные скважины.

В комплект ЭВВУ входят 30 вакуумных концентрических эжекторных иглофильтров без сетчатого покрытия длиной 12 м, циркуляционный бак, два центробежных насоса (основной и резервный), распределительный коллектор длиной 48 м, сливной коллектор длиной 42 м и электрооборудование. Работа эжектора ЭИ-70 обеспечивает в скважине вакуум, соответствующий притоку воздуха из грунта и через неплотности.

При устройстве и эксплуатации вакуум-скважин необходимо принять меры, устраняющие возможность повышенного пескования фильтровой колонны и снижающие приток воздуха в скважину. Для этого следует особое внимание уделять подбору и устройству обсыпки, удалять скважину от откосов выработки, а верхние участки надфнльтровых труб надежно тампонировать бетоном, глиной или местным грунтом. Следует также обеспечить качественное выполнение всех сварных швов и резьбовых соединений, а в самом водоподъемнике предусмотреть конструктивные элементы, уменьшающие количество песка, поступающего с водой в эжектор. Такие элементы предусмотрены в эжекторном скважинном водоподъемнике ЭСУ-20, разработанном ВНИИ ВОДГЕО и Гидроспецпроектом.

Эжекторная скважинная установка ЭСУ-20 предназначена для откачки воды из вакуумных скважин, в которых эжекторы

- водоподъемников (рис. 111.17) размещены на глубине 15...35 м от поверхности земли.

Водоподъемник ЭСУ-20, характеризуется: гарантированным отсутствием утечки рабочей воды в скважины; снижением абразивного износа эжектора за счет использования специального чехла с прорезью (снижается количество твердой взвеси, поступающей в эжектор вместе с откачиваемой водой); повышением производительности за счет оптимальной конструкции эжектора и оснащения его сопла витой пластиной, закручивающей рабочий поток.

В первом приближении можно ориентироваться на следующие выборочные рабочие параметры. При давлении рабочей воды на напорной стороне насоса 0,85 МПа, ее расходе 1,7 л/с, атмо¬ сферном давлении в приемной камере эжектора и высоте подъема откачанной из грунта воды 15 м производительность эжекторного водоподъемника составит 1,35 л/с. При том же давлении рабочей воды на напорной стороне насоса, ее расходе 1,8 л/с, атмосферном давлении в приемной камере эжектора и подъеме откачанной воды на 35 м производительность эжекторного водоподъемника составит 0,80 л/с.

Контроль за работой вакуум-скважин осуществляют аналогично контролю за работой открытых скважин, но с использованием вакуумметров, указанных на схемах.