Саморобний ерліфт для свердловини як його зробити власноруч, які будуть потрібні елменти
Ерліфт для свердловини своїми руками - це цілком реальний пристрій, який допоможе забезпечити надійну роботу власного водного джерела. Історія такої технології налічує понад 200 років, і за цей період вона довела свою ефективність. Ерліфт стає незамінним пристосуванням, якщо на заміській ділянці споруджено НЕ колодязь, а свердловина, але вона не забезпечує потрібний об'єм води. При правильному розрахунку проблему можна вирішити своїми силами.
сутність технології
За своєю суттю, ерліфт (Аероліфт) являє собою різновид глибинного насоса, який забезпечує підйом води за рахунок її аерації. В основу його роботи закладено простий фізичний закон: питома вага рідини після насичення повітрям істотно знижується, що полегшує її просування в вертикальному напрямку. Під час експлуатації пристрою піднімається потік захоплює з собою не тільки воду, але і суспензії і осад.
Працює такий насос наступним чином: в придонну частина свердловини (забій) подається стиснене повітря по окремій трубі. Вода з повітряними бульбашками піднімається вгору, при цьому швидкість її підйому і обсяг залежатимуть від тиску повітряного струменя і кількості повітря, що поступає - чим більше повітря проникне в рідину, тим вище будуть параметри водоотдачи.
У той же час, слід враховувати природний гідравлічний процес: ефективність насоса зростає в міру повітряного насичення рідини до певного моменту, коли досягається оптимальний баланс між рідкої і газової компонентою середовища. Цей баланс відповідає максимальному ККД пристрою. Подальше збільшення концентрації повітряної складової забезпечується тільки підвищенням тиску і не викликає істотного позитивного ефекту.
У чому полягають переваги ерліфтов для свердловин? З урахуванням своїх особливостей вони можуть виконувати функції очищення свердловин від мулистих і глиняних опадів, прокачування свердловини ерліфтом з метою очищення води від піщаних домішок, також можлива відкачування води за принципом колодязя.
Дана система дозволяє піднімати воду без використання глибинного насоса, що дуже важливо при малому діаметрі свердловини, коли розміри не дозволяють його занурення. За допомогою аерації забою можна підвищити дебіт свердловини і реанімувати її при припиненні надходження води через недостатній тиск у водоносному шарі. Крім того, насичення води киснем здатне підвищити її якість.
Не можна не відзначити і деякі негативні сторони даної технології. До них можна віднести такі недоліки: необхідність постійного нагнітання повітря, що вимагає енерговитрат на роботу компресора, підвищений тиск в свердловині робить негативний вплив на її стінки, що трохи знижує термін служби, ймовірність підйому разом з водою піску і мулу при забрудненні забою.
конструктивні елементи
Будь ерліфт для підйому води зі свердловини включає наступні елементи:
- компресор для подачі повітря;
- сталева труба для доставки повітря до забою свердловини;
- металева труба для підйому аерірованной рідини;
- змішувач, що забезпечує підключення воздуховода до основної труби.
Читайте також: Як зробити саморобний бур для свердловини своїми руками
При бажанні мати якісну воду на гирлі свердловини може встановлюватися водоочищувач, який відокремлює газову складову і тверді домішки.
В принципі, ерліфт може мати 3 різних конструктивних виконання:
- окрема прокладка труб, коли обидві труби занурюються в свердловину паралельно, а їх з'єднання здійснюється через одне велике отвір, де і встановлюється змішувач;
- повітропровід знаходиться всередині водовідливної труби;
- основна труба проходить всередині воздуховода, а насичення води повітрям здійснюється через перфоровану нижню ділянку.
Вибір конструкції ерліфта залежить від розмірів свердловини. Найбільш поширеним є перший варіант. Його різновид може здійснюватися без занурення водовідливної труби - її роль виконує скважинная обсадная колона. У цьому випадку поряд з основною свердловиною проводиться буріння допоміжного створу для опускання труби, що подає повітря.
В цілому, рух рідини, насиченої газом, представляє складний гідродинамічний процес. Тому для вибору конструкції враховуються тільки основні технічні параметри. Слід виділити такі характеристики стандартних ерліфтов для свердловин:
- продуктивність - забезпечується з урахуванням потреби води, причому оптимальні величини знаходяться в діапазоні 20-50 куб.м / год;
- діаметр труби для підйому води: 60, 110 і 160 мм;
- діаметр воздуховода - 20-63 мм.
Правильний вибір компресора багато в чому визначає працездатність всієї системи. Він повинен створювати тиск повітря на забої, здатне компенсувати тиск водяного стовпа в свердловині. Крім того, для насичення рідини має бути забезпечено ще й перевищення на 0,2-0,4 атм.
Для того щоб прокачувати свердловинний ствол при очищенні, тиск потрібно ще більшої величини. Так, при комплектації ерліфта в питній свердловині глибиною 50 м і природним рівнем води 30 м буде потрібно компресор, що розвиває тиск порядку 2,5-2,6 атм.
Принципи розрахунку системи
Саморобний ерліфт буде виконувати свої функції за умови проведення правильного розрахунку основних характеристик. Для облаштування системи необхідне знання наступних параметрів:
- Рівень води в свердловині описується 2 основними величинами: статичний рівень (Н1) - глибина верхньої межі води до роботи ерліфта, і динамічний рівень (Н) - глибина до води після запуску системи.
- Глибина занурення труби для подачі повітря. Вона складається з Н і глибини занурення в водяний стовп (h), тобто Н + h.
Ці параметри обумовлюють вибір тиску, яке необхідно забезпечувати компресором.
Крім зазначених параметрів, визначення продуктивності установки неможливо без уточнення деяких розмірів елементів конструкції. Важливе значення мають такі величини: діаметр обсадної колони свердловини Дс, діаметр водопідйомною труби Дж і діаметр воздуховода Дв. Ці розміри взаємопов'язані і визначають обсяг жене води (V ст).
Читайте також: Параметр дебіту свердловини - це технічна або експлуатаційна характеристика?
Глибина занурення h пов'язана безпосередньо із загальною висотою підйому води. Так, при висоті підйому до 15 м співвідношення 100h / (h + Н) вибирається порядку 67-72%; в діапазоні 16-30 м - 60-65%; 30-60 м - 50-59%; 60-90 м - 44-49%.
Крім того, ставлення h / Н визначає ККД ерліфта. Максимальне значення коефіцієнта (близько 37,8%) можна очікувати при h / Н - 2,2-2,25. При h / Н = 8,7 к.к.д. мінімальний (в межах 26,4-26,6%).
Тиск при початку роботи компресора визначається по статичному рівню, тобто висоті водяного стовпа, рівного Н1, а при експлуатації його можна знизити до величини, що відповідає динамічному рівню Н. При цьому рівень Н завжди істотно нижче рівня Н1.
Ще один параметр, що вимагає визначення при проектуванні системи, - це необхідний обсяг повітря (V ст). Його прийнято розраховувати у вигляді: куб.м повітря на кожен куб.м жене води. Розрахунок проводиться за формулою: V ст = Н / Сlg0,1 (h + 10), де С - табличний коефіцієнт, пов'язаний з величиною занурення труб (має значення від 8,4 до 14,3 при зміні занурення від 35 до 75%).
облаштування системи
Ерліфт своїми руками монтується з урахуванням наведених параметрів і розмірів. Підбирається основна труба для підйому води діаметром 40-130 мм. У нижній частині на висоті 10-20 см від торця формується отвір, в який вставляється кінець труби для подачі повітря діаметром 12-50 мм. Стик ретельно герметизується.
Обидві труби занурюються в свердловину на потрібну глибину (Н + h). Верхній кінець воздуховода з'єднується зі штуцером компресора. Труби на гирлі свердловини надійно кріпляться хомутами. Досить часто подача повітря забезпечується за гнучким шлангу.
В такому випадку він простягається всередині металевої труби воздуховода і вводиться в основну трубу. При монтажі системи рекомендується передбачити можливість більш глибокого занурення труб в процесі експлуатації, при природному зміні статичного рівня підземних вод.
При виготовленні ерліфта своїми руками слід заздалегідь приготувати такий інструмент і обладнання: зварювальний апарат, болгарка, інструмент для нарізування різьблення, пристосування для згинання труб, плоскогубці, молоток, викрутка, ножівка по металу, набір гайкових ключів, напилки, кисть малярська, електродриль, рулетка , лінійка металева.
Ерліфт є системою, здатною забезпечити підйом води зі свердловини без використання насоса. Його можна зробити своїми руками, для чого необхідно правильно визначити основні технічні параметри.