Фильтры
Фильтровые трубы.
Фильтры изготавливаются из стальных, реже из чугунных, деревянных, пластмассовых, и асбестоцементных труб и еще реже из керамических и гончарных труб. Иногда применяются также фильтры сварных стержневых каркасов.
Характеристика фильтровых труб с круглыми отверстиями
| Диаметр трубы, дюймы | Диаметр отверстия, мм | Расстояние между центрами отверстий по окружности, мм | Длина отстойника, м | Длина муфты, мм | Число отверстий на 1м трубы. |
| 4 ½ | От 1,5 до 10 м | ||||
Отверстия в стенках фильтровых труб могут быть круглыми и прямоугольными.
Размеры прямоугольных отверстий фильтровых труб
Ширина щели….2 4 5 6
Высота щели…..20 25 30 35
Фильтровые трубы для специальных условий
Для подземных вод с повышенным неустойчивым содержанием растворенных солей железа и кальция применяются фильтровые трубы с круглыми отверстиями диаметром 25-30 мм и прямоугольными- равновеликим им по площади.
Для агрессивных вод применяются чугунные и стальные фильтровые трубы с антикоррозийным покрытием.
Фильтровые трубы без проволочных обмоток или сеток применяются только в крупных гравелистых песках или неустойчивых скальных породах. В остальных случаях они покрываются сетками или проволочными обмотками.
Сварной каркас для фильтра В.М. Гаврилко
Фильтр данной конструкции известен под названием каркасно-стержневого. Он состоит из стальных стержней, проваренных к опорным кольцам или фланцам, а на концах- к патрубкам с нарезкой. Скважность сварного каркаса 50-60%. Применяется он для неглубоких скважин (до 100м). Его применение наиболее целесообразно для подземных вод с нестойким химическим составом.
Технические данные каркасно-стержневого фильтра
| Внутренний диаметр патрубка, мм | Наружный диаметр патрубка, мм | Количество стержней по образующей |
| 10-12 | ||
| 12-14 | ||
Фильтр с проволочной спиральной обмоткой
Фильтр данной конструкции изготовляется из стальной фильтровой трубы или сварного каркаса, на которые по спирали навивается стальная проволока сечением от 1.5 до 3 мм. Сечение опорной (подкладочной) проволоки 3-6 мм.
Спиральная (при неагрессивных водах)обмотки применяются из простой стали. Для агрессивных вод и ответственных скважин для спиральной обмотки применяется проволока из нержавеющей стали.
Опорная проволока приваривается к фильтровой трубе продольными рядами через интервалы. Спиральная обмотка из обыкновенной стальной проволоки припаевается к опорной проволоке.
Сетчатый фильтр
Фильтр данной конструкции представляет собой фильтровую трубу, обмотанную проволокой и сверху покрытою сеткой.
Трубы применяются с прямоугольными и круглыми отверстиями. Наряду с трубами используются также сварные каркасы из стальных стержней.
При применении латунной сетки на фильтровую трубу или сварной каркас укладывается опорная латунная проволока, сечением 2,5-3 мм. Расстояние между витками проволоки при спиральной навивке берется в зависимости от её толщины и жесткости сетки от 15 до 20мм.
Металлические фильтровые сетки
По виду плетения сетки разделяются на простые, галунные, и киперные.
Простая (квадратная) сетка состоит из проволок, пересекающихся под прямым углом. Она применяется для крупных песков и гравия или в качестве основы под фильтровую сетку.
Галунная сетка состоит из прямых толстых проволок основы, расположенных на некоторых расстояниях друг от друга, и проволок утка, огибающих каждую проволоку основы и близко прилегающих одна к другой.
Киперная (саржевая) сетка отличается от галунной тем,что проволоки утка огибают проволоки основы не каждую в отдельности, а по две или по три, что придает сетке большую эластичность.
Из всех этих видов сеток наиболее распространены сетки галунного плетения.
Характеристика сеток
| Сетки гладкие (галунного плетения) | Сетки саржевые (односторонние) | |||
| Номинальный диаметр проволоки основы, мм | Номинальное число нитей основы на 1дм | Вес 1м2 (приблизительно), кг | Номинальный диаметр проволоки основы, мм | Номинальное число нитей основы на 1дм |
| 0,7 | 4,0 | 1,2 | ||
| 0,5 | 3,5 | 0,7 | ||
| 0,4 | 3,0 | 0,5 |
Примечание1) Номер сетки по старому обозначению выражается дробью, числитель которой показывает число проволок основы, а знаменатель число проволок утка, приходящихся на 1 линейный дюйм (0,25 дм). По ГОСТ номер сетки соответствует числу нитей (проволок) основ на 1дм.
2) Сетки изготовляются из термически обработанной проволоки следующих металлов и сплавов: а)низкоуглеродистой стали марок Ст, Ост1, Ст3; б)нержавеющей стали- по соответствующим техническим условиям; в)меди; г)латуни марок Л68 и Л80 по ГОСТ1019-47; д)фосфористой бронзы- по ГОСТ493-54.
Ориентировочный расход сетки, подкладной (опорной) проволоки и припоя (третника)
| Условный диаметр фильтровой трубы, дюймы | Расход на 1 пог. М фильтра | |||
| Сетка, м2 | Проволока латунная толщиной 3мм | Свинец и олово (третник), кг | ||
| м | кг | |||
| 0,4 | 1,2 | 0,35 | ||
| 0,80 | 3,0 | 0,55 |
Расчет фильтров
Длина рабочей части фильтра и его диаметр определяются по формуле:
Q = 3600π∙dhg3v
Q- расчетный дебит скважин (м3/час)
d- диаметр фильтра (м)
h- длина рабочей части фильтра (м)
g- коэффициент скважины фильтровой сетки (0,3-0,4)
v- допускаемая скорость расхода воды в скважине со значениями при d 60% зерен< 1мм- 0,002м/сек, при d40% зерен<0,5мм-0,001 м/сек, при d40% зерен<0,25мм- 0,0006 м/сек
Отстойники фильтров
Для осаждения остающихся в фильтре частиц породы ниже рабочей части фильтра устраивается отстойник – глухая труба привинчивается к нижней части фильтра и опускается вместе с ним в скважину.
При благоприятных условиях когда подошвой водоносного слоя является плотная порода, отстойником служит часть скважины, пробуренной в этом водоупоре.
Длины отстойников
| Глубина скважины | Длина отстойника |
| До 15 | 1,5-2 |
| 16-30 | Не менее3 |
| 31-90 | Не менее5 |
| Более 90 | Не менее10 |
Выбор фильтров применительно к водоносным породам
| Водоносные породы | Тип фильтра | Размеры отверстий или номера сеток; размер зерен гравийной обсыпки |
| Твердые, неустойчивые породы. Переслаивающие пласты устойчивых твердых и неустойчивых пород. Переслаивающиеся слои твердых устойчивых водоносных пород и глин. Галечники и гравий. Пески крупнозернистые Пески среднезернистые Пески мелкозернистые Пески тонкозернистые | Фильтровые трубы с круглыми или прямоугольными отверстиями с глухими участками на интервалах залегания глин. 1. Фильтровые трубы с прямоугольными отверстиями 2. Фильтры с круглыми отверстиями со спиральной обмоткой из стальной проволоки сечением 3-5мм 1. Фильтры со спиральной обмоткой из стальной проволоки сечением 2-3мм 2.Сетчатые фильтры с крупными сетками. 1. Фильтры со спиральной обмоткой из стальной проволоки сечением 2-3мм 2.Сетчатые фильтры 1. Сетчатые фильтры 2.Фильтры со спиральной обмоткой из стальной проволоки сечением 2-3мм и гравийной обсыпкой 3. Сетчатые фильтры с крупными сетками и гравийной обсыпкой 1. Фильтры с гравийной обсыпкой через устье скважины 2. Гравийно-кожуховые фильтры 3.Корзинчатые фильтры с гравийной обсыпкой в 2-3 слоя | Диаметр круглых отверстий 20-25мм. Размеры прямоугольных отверстий 10-40мм 1. Ширина щелей 3-5мм, длина 20-30 мм 2. Расстояние между витками проволоки 3-5мм 1. Расстояние между витками проволоки 1-2мм 2. Галунная сетка №24. Сетка квадратного плетения №1 1. Расстояние между витками проволоки 1- 1,5мм 2.Галунные сетки №36- 1. Галунная сетка №48 2. Расстояние между витками проволоки 2- 2,5мм. Размер зерен гравия 2-4мм 3. Галунная сетка №24. Сетка квадратного плетения №2. Размер зерен гравия 2-4мм 1. Размер зерен гравия 2-4мм; толщина слоя обсыпки 40-50мм 2. Размер зерен гравия 2-4мм; толщина слоя обсыпки 15-20мм 3. Размер зерен внешнего слоя обсыпки 1,5-23- мм |