Установка для реагентной обработки скважин

(71) Комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехничеаих сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) Гребенников В,ТКраковский Б.СКузыееа АС Андреев КК(73) Гребенников 8 алентин Тимофеевич; Краковский Борис Семенович; Кузьмина Алла Сергеевна; Андреев Константин Николаевич(54) УСТАНОВКА ДЛЯ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ. СКВАЖИН(67) Сущность изобретения: на водоотводящем трубопроводе (ТП) установлен эжекторный водоподьемник имеющии сопло и сообщенный с ним водоподводящий ТП, Распределитель потока состоит из сообщенных между собой вертикального ТП и размещенных над баком-смесителем (БС) Комитет Российской Ф о патентам и товарнь(19) КЮ . (11) (51) ЕОЗВЗ Б Е 21043 27 центрального пгтрубка (П) и двух боковых П, приемника нейтрализованного реггента и шлангов, БС установлен вертикально и имеет крышку, выполненную с загрузочным люком, П слива и осевое отверстие, через которое пропущен вертикальный ТП распределителя потока, свободный конец которого размещен в нижней части БС с зазором относительно дна На боковой поверхности БС выполнено переливное окно и в нижней части тангенциально присоединены диаметрально расположенные два выпуоеых П; сообщенные шлангами с боковыми П. Выпуск БС соединен.с всасывающей стороной центробежногонасоса ТП и выполнен в виде приемного отсека, сообщенного с полостью БС переливным окном. Реагентопровод соединен с камерой смешения эжектора Коллектор шлангами через краны соединен с водоподводящим ТП, центральным П и приемником нейтрализованного реагента Приемная камера эжектора сообщена черезвентиль с окружающей средой. 2 ил.Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, систем вертикальных дренажей, а более конкретно - к устройствам для обработки скважин на водуИзвестна установка для циклической рэагентной обработки герметизироаанной скважины, включающая транспортное средство, компрессор с воздухопроводом, ем. кость для .реагента, пульт управления, центробежный насос, водоподьемный тру- провод, сообщенный с последним, емкость для реагента и запорную арматуру ., Водоснабжение и санитарная техника",1",:31, М 9, с.11, рис.2).Недостатком известной установки являет",я неприспособленность ее к предотвращению загрязнения окружающей среды пу, ем нейтрализации реагента, используемо о для обработки скважины.Известна также установка дпя реагентнсй обработки. скважин, наиболее близкая по назначению и технической сущности к эаяпяемой, включающая бак-смеситель, ,ентробежный насос, жидкостно-газовый эжектор; реагентопровод, компрессор и циркупяционный бак, питающий центробежный насос и сообщенный с эжектором йв.:,св,СССР М 1104246,1984);Г,новным недостатком известной устан;и является неприспособленность ее к пр,:,отвращению загрязнения окружающей с гры пуем нейтрализации реагента, исг,.:".эуемого дпя обработки скважин на во что связано с отсутствием в этой .;. - : .бровке возможности подачи в отстойник ; за кины смеси нейтрализующего раствора с воздухам, невозможностью откачки из скважины верхних слоев раствора и отсутствием линии для сброса нейтрализованного и разбавленного раствора на сторону.Целью изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды за счет нейтрализации реагента, использованного для обработки скважин на воду.Цель достигается тем, что установка для реагентной обработки скважин, содержащая цилиндрический бак-смеситель с выпуском, центробежный насос, всасывающий трубопровод, коллектор, жидкостно-газовый эжектор, имеющий приемную камеру с воздушным вентилем, камеру смешения и сопло, посредством коллектора соединенное с напорной стороной центробежного насоса, водоотводящий трубопровод. сообщенный с бакам-смесителем, реагентопровод и краны, снабжена установленным на водоотводящем трубойроводе эжекторным водоподьемником, имеющим сопло, и сообщенным с последним водоподводящим трубопроводом распределителем потока, состоящим из сообщенных между собой вертикального трубопровода и размещенных над баком-смесителем центрального и двух 5 боковых патрубков, а также шлангами, баксмеситель установлен вертикально и имеет .крышку, выполненную с загрузочным люком, патрубком слива и осевым отверстием,через которое пропущен вертикальный тру бопровод распределителя .потока, свободный койец которого размещен в нижней части бака-смесителя с зазором относительно его дна, при этом на боковой поверхности бака-смесителя выполнено переливное 15 окно и.в нижней части тангенциально присоединены диаметрально расположенные два впускных патрубка, сообщенные посредством шлангов с боковыми патрубками распределителя потока, а выпуск бака-сме сителя соединен со всасывающей сторонойцентробежного насоса всасывающим трубопроводом и выполнен в виде отсека, со- .общенного .с полостью бака-смесителя посредством переливного окна, реагентоп ровод соединен с камерой смешения жидкостно-газового эже кто ра и имеет заглушенный с торца и перфорированный концевик, коллектор посредством шлангов через краны соединен с водоподводящим 30 трубопроводом эжекторного водоподьемника, центральным патрубком распределителя,. потока и приемником нейтрализованного реагента,а.водоотводящий трубопровод посредством слйвного ЗЬ шланга соединен с патрубком слива крышкибака-смесителя, причем приемная камера жидкостно-газового эжектора сообщена через воздушный вентиль с окружающей средой, а его сопло сообщено с коллектором 40 через краны.Схема установки нейтрализации реагента приведена на фиг.1; на фиг,2 - .установка включает в себя цилиндрический бак-смеситель 1 с выпуском, выполненным 45. в виде отсека 2, крышкой 3, центробежныйнасос 4, присоединенный всасывающим трубопроводом 5 к отсеку 2, коллектор 6, установленный на напорной стороне центробежного насоса 4, опущенный в скважину 50 7 с фильтром 8 и отстойником 9 эжекторныйводоподьемник, состоящий из водоподво- дящего трубопровода 10, сообщенного с ним сопла 11 и водоотводящего трубопровода 12, опущенный в отстойник 9 реагентоп ровод 13 с перфорированным по боковойповерхности и заглушенным с торца конце- виком 14 и жидкостно-газовый эжектор, состоящий из сопла 15, приемной камеры 16 с воздушным вентилем 17 и камеры 18 смешения.2003766 чают центробежный насос 4 и открывают кран 29. подающий воду по шлангу 32 в центральный патрубок 23 распределителя потока. Далее вода поступает одновременно в вертикальный трубопровод 21 и боковые патрубки 22. расположенного по центру крышки и соосно с баком-смесителем 1 вертикального тру бопровда 21, пропущенного через осевое отверстие в крышке, двух боковых патрубков 22 и центрального патрубка 23, причем вертикальный трубопровод 21 находится под крышкой 3, т.е. во внутренкей полости 10 1. Для ускорения реакции нейтрализации и создание эрлифтного эффекта в скважинебака-смесителя 1, его нижний торец расположен в непосредственной близости (4.6 мм) от дна бака-смесителя, а боковые патрубки 22 и 23 размещены над крышкой 3,В нижней части цилиндрической обе чайки бака-смесителя 1 выполнены диаметвоздух из атмосферы сначала поступает в рально расположенные и направленные касательнообечайке окна 24,сообщенныес приемкую камеру 16, а затем через камеру впускными патрубками 25, тангенциально18 смешения вместе с раствором, истекаю 20. 12 должна быть организована таким обра 25 зом, чтобы отток раствора из бака-смесителя 1 в скважину 7 был равен притоку раствора из скважины в бак-смеситель 1,Коллектор 6 сообщает напорную сторону т,е. уровень раствора в баке смесителе долцентробежного насоса 4 с водоподводящим трубопроводом 10 водоподьемкика, центральным патрубком 23 распределителя пожен оставаться постоянным. Приемлем такЗО же режим, при котором расход, откачиваемого водоподъемкиком 10, 11, 12,тока и расположенным в отдалении от несколько превосходит подачу раствора в скважину 7 через реагентокровод 13. Зто скважины приемником нейтрализованного реагента (на чертеже не показан) с помощью кранов 28-30 и шлангов 31-33, а 35 ведет к автоматическому поддержанию постоянного уровня в баке-смесителе 1 и в сопло 15 жидкостно-газового эжектора подсоединека к коллектору 6 с помощью крана скважине 7; причем в скважине раствор установится на уровне входа в эжекторный 34 и напорного патрубка 35. Водоотводящий трубопровод 12 водоподъемника соединен с патрубком 20 сливаводоподъемник,Из этого следует, что объем бака-смеси 1 еля должен быть выбран с таким расчетом,40 в скважину по реагентопроводу 13, в сква- . осуществляется одновременно и в скважижину 7 устанавливают, эжекторный водо- ,.", не 7,.и в баке-смесителе 1, что позволяет свести к минимуму обьем бака-смесителя подъемник 10, 11, 12. При этом входной После завершения реакции нейтрализации (величина рН, контролируемая любым торец водоподьемника должен быть заглублен под статический уровень 37 воды в скваизвестным способом, должна составлять 6.8) в скважину 7 при постоянно рабогаюжине на 2;3 м, а заглушенный нижний торец перфорированного концевика 14 должен быть расположен в нижней части отщих реагентопроводе 13 и еодоподьемнике Крышка бака-смесителя 1 оснащена загрузочным люком 19, патрубком 20 слива и распределителем потока, состоящим из присоединенными к обечайке бака-смесителя.С помощью шлангов 26 впускные патрубки 25 сообщены с боковыми патрубками 22 распределителя потока.Для сообщения внутренней полости бака-смесителя 1 с приемным отсеком 2 в обечайке бака выполнено переливное окно 27. крышки 3 посредством сливного шланга 36.Установка работает следующим образомПосле завершения реагентной обработки скважины 7 с помощью реагента, приго. товленного в баке-смесителе 1 и поданного стойника 9.Далее закрывают. краны 28, 29, ЗО, 34 и воздушный вентиль 17. В бак-сл 1 еситель 1 через загрузочный люк 19 сначала подают расчетные количества порошкообразного нейтрализующего вещества и воды. ВклюИз боковых патрубков 22 вода по шлангам 26 направляется во впускные патрубки 25, а оттуда через окна 24 - в бак-смеситель 7 в перформированный кон цевик 14 реагентопровода 13 подают воздух,Для этого приоткрывают воздушный вентиль 17 жидкостно-газового эжектора и щим из сопла 15, подается в реаген гог ровод 13.С помощью кранов 34 и 28 работа реагентопровода 13 и водоподьемника 10, 11,чтобы сработка уровня раствора в скважине 7 на 23 м и перекачка в бак-слеситель 1 обьема раствора, соответствующего этой сработке, не привела к переполнению бака- смесителя.Таким образом, реакция нейтрализации 10, 11, 12 подают чистую техническую воду и, приоткрыв кран ЗО, по шлангу 33 сбрасывают нейтрализованный и оазбавлеиный раствор на сторону,В случае, если в результате каких-ли .о причин нейтрализация окажется не-елкой, 20037 ббдо начала сброса раствора на сторону сле- .дует с помощью центробежного насоса 4откачать часть раствора из бака-смесителя1 через реагентопровод 13 обратно в скважину 7, добавить в бак-смеситель свежей 5, воды и порошкообразного нейтрализирующего вещества, после чего весь процесс повторить вновь.Рассмотренная установка приспособлена лишь к такой реакции нейтрализации, 10которая не создает твердых взвесей, осэждающихся в отстойник 9 скважин 7,Тэк, например; для нейтрализации бисульфатэ натрия водного гчаНЗО (используемого в качестве реагента для обработки 15скважин):может быть и рименена кальцинированная сода ИагСОз.2 йэНЯОд + йаСОз = 2 НэгЯО + НрО ++СОг ф.Маг 50 остается растворенным в воде, а 20СОг удаляется в атмосферу.Остаточная концентрация бисульфатанатрия после регенерации скважин обычноне превышает 24;4.Исходя из этого (концентрация бисульфата натрия 4%) был подсчитан расход содына 1 п,м скважин различного диаметра,При определении объема бака-смесителя в целях обеспечения достаточного рас,четного запаса целесообразно исходить из 30скважины с внутренним диаметром 310 мм;высотой столба реэгента в скважине 100 м,Потребное количество соды при этомсоставит 136 кг. При минимальной объемной плотности порошкообразной созды 910 35кгм ее объем будет равным 0,15 м,Растворимость соды с достаточной степенью точности можно. принять равной300/, Отсюда, для растворения 136 кг содыпотребуется 317 кг воды, т.е. 0,317 мз воды, 40а общий объем раствора достигнет 0,453 м.Уровень раствора, срабатываемой водоподъемником в скважине (водоподъемник откачивает раствор иэ скважины вбак-смеситель), составит примерно 2 м, что 45соответствует объему 0,151 м.Таким образом, общий объем жидкостив баке-смесителе равен 0,604 м . Указанный объем может быть размещен в цилиндрической емкости с внутренним диаметром 1. м и высотой 0,77 м. С учетом необходимости иметь некоторый запас по высбте для предотвращения излива раствора из емкости) общую высоту бака-смесителя можно принять равной 1 м.В целях ускорения процесса растворения порошкообразного нейтрализующего вещества.в бак-смеситель должен быть введен нагревательный элемент и предусмотрена . термоизоляция наружных поверхностей бака. Эти меры прежде всего актуальны в холодное время года.Установка, в ып олнен на я по схеме. представленной на фиг,1, должна быть смонтирована на прицепе. В состав размещаемого на прицепе оборудования войдут: бак-.смеситель, центробежный насос, жидкостно-газовый эжектор, система трубопро-. водов с кранами; стеллажами дляразмещения на них запасных труб, шлангов и конструктивных элементов реагентопровода и водоподъемника, запасная емкость с чистой водой; шкаф для., инструментов, пульт управления.Использование заявляемой установки позволяет предотвратить загрязнение окружающей среды реагентами, сбрасываемыми из обработанных скважин, за счет исйользования нейтрализующего раствора, предварительно приготовленного в баке- смесителе; использования реагентопровода с п.ерфорированным концевиком, опущенным в отстойник скважины; применения жидкостно-газового эжектора, подающего . воздух в реагентопровод; применения эжекторного водоводъемника, откачивающего раствор из верхней части скважины в бак-смеситель.Таким образом, совокупность приведенных признаков обеспечивает достижение цели.(56) Авторское свидетельство СССР М 1104246, кл. Е 21 В 43/27, 1983.мещен в .нижней части бака-смесителя сФормула изобретенияУСТАНОВКА ДЛЯ РЕАГЕНТНОЙ ОБ- .зазором относительно его дна, нри этом на ., РАБОТКИ СКВАЖИН, содержащая цилинд- боковой поверхности бака-смесителя вы. рический бак-смеситель с выпуском, цент-: полнено переливное окно и в нижней часробежный насос со всасывающей и 5 ти . тангенциально присоединены напорной сторонами, всасывающий тру-,диаметрально расположенные два вь 1 пускбопровод, коллектор, жидкостно-газовый ных патрубка, сообщенные посредством эжектор, имеющий приемную камеру . с шлангов с боковыми патрубками распредевоздушным вентилем; камеру смешения илителя потока, а.выпуск бака-смесителя со, сопло, посредством коллектора соединен едйнен с всасывающей стороной , ное с найорной стороной центробежногоцентробежного насоса посредством всасынасоса; водоотводящий трубопровод, сооб вающего трубопровода и выполнен в виде . щенный с баком-смесителем, реагентопро-. приемного отсека,. сообщенного с половод и краны, отличающаяся тем, что Она стью. бака-смесителя посредством пере- снабжена установленнйм на водоотводяливного окна,. реагентопровод соединен с щем трубопроводе зжекторным водоподь- камерой смешения жидкостно-газового емником, имеющим сопло и сообщенный с эжектора и имеет заглушенный с торца и последним водоподводящий трубопровод, перфорированный концевик, коллектор по- распределителем потока, состоящим из со- средством шлангов через краны соединен абщенных между собой вертикального тру- с., водоподводящим трубопроводом эжекбопровода и размещенных над торного водоподаемника, центральным баком-смесителем центрального патрубка : патрубком распределителя потока и при и двух боковйх патрубков, приемником, . емником нейтрализованного реагента, а нейтрализованного реагента. и шлангами,: водоотводящий трубопровод посредством бак-смеситель установЛен вертикально и: сливного шланга соединен с патрубком имеет крышку, выполненную с загрузоч- слива крышки бака-смесителя, причемным люком, патрубком слива и осевым от- приемная .камера жидкостно-газового . верстием; через которое . пропущен. эжектора сообщена через воздушный венвертикальный трубопровод распределите, тиль с окружающей средой, а его сопла со. ля. йотока, свободный конец. которого раз-:общено с коллектором через кран,2003766 ОФР Составитель А. КузыкТехред М,Моргентал Н, Кеше Редактор. Т. Лошкаре орре раж Подписное НПО "Поиск" Роспатента Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 а к аз 33. и Производст издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101