ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы СОДЕРЖАНИЕ Стр Краткие сведения о конструкциЬх фильтров и их классификации из "Коррозионноустойчивые фильтры для трубчатых колодцев" Успешная эксплуатация подземных вод или борьба с ними зависит не только от гидрогеологических условий, но и от конструкции колодца и его водоприемной части, состоящей из фильтра, водоносного грунта, окружающего фильтр, яадфильтровой части и отстойника. В специальной литературе в понятие фильтр обычно не входит водоносный пласт. Между тем, правильнее было бы рассматривать фильтр трубчатого колодца в совокупности с прилегающим к нему грунтом. [c.5] Конструированию и созданию фильтров для трубчатых колодцев с давних пор уделялось большое внимание. Фильтры применялись еще за 3000 лет до н. э. (например, дренажные фильтры из глиняных обожженных труб с обсыпкой их щебнем, найденные при раскопках в Уре). В Египте за 2500 лет до н. э. научились строить колодцы глубиной более 90 м, а в 400—300 гг. до н. э. были устроены фонтанирующие колодцы дал е глубиной от 150 до 350 м, оборудованные примитивными фильтрами. [c.5] Из трудов видного ученого средневековья Г. Агрико-лы (1494—1555 гг.) О горном деле и металлургии в 12 книгах известно, чго в Чехии при устройстве водоотливных установок в качестве фильтров применялись деревянные дырчатые каркасы, на которые надевались сплетенные из лозняка высокие корзины . Эти фильтры явились отдаленными прототипами современных каркасных дырчатых фильтров с сетчатыми покрытиями. [c.5] В XIX и начале XX в. в Европе применялись деревянные, гончарные, чугунные, а также медные и бронзовые фильтры, конструкции которых описаны в многочисленной литературе. [c.5] Однако в XIX в. существовали и фильтры более сложных конструкций. Известен, например, фильтр системы Липмана, представлявший собой призматическую трубу восьмигранного сечения с закрытым дном, нижняя часть которой разделена горизонтальными и вертикальными ребрами на небольшие ячейки. В эти ячейки вставлялись пластинки, выполненные из фильтрующего вещества — известкового песка, сплавленного под большим давлением. Высота пластинок составляла 120, а толщина 12— 15 мм. Металлический остов фильтра защищался дырчатым листовым железом. Фильтр указанной конструкции стоил дорого и не был надежен в работе, так как выход из строя одной пластинки требовал замены всей конструкции. [c.6] Известен также фильтр системы Пютцейс, состоявший из пачек стеклянных пластинок (20—50 пластинок в пачке). Ширина пластинок колебалась от 10 до 30, а высота от 250 до 300 мм. Вода проникала в фильтр через щелевые отверстия между пластинка.ми. Применение этого фильтра не дало желаемых результатов. Стеклянные пластинки часто разбивались, качество профильтрованной воды было низким. В колодце, построенном около Брюсселя и оборудованном этим фильтром, через несколько лет работы за каждые 10 ч фильтр пропускал до 6,5 кг взвеси. [c.6] Как видно из приведенных данных, уже в XIX в. для изготовления фильтров стремились использовать кор-роз ионноустойчивые материалы в одном случае — пластинки из известкового песка, а в другом — из стекла, заменив традиционные дорогостоящие цветные металлы. Однако замена эта не дала положительных результатов из-за конструктивных недостатков фильтров. [c.6] Наряду с щелевыми и сетчатыми широкое распространение получили также фильтры гравийные. [c.6] Кюйо назвал свой фильтр (рис. 3, а) каркасом с естественным откосом осыпания . Каркас состоит из ряда усеченных конусов, наложенных друг на друга и образующих конические кольцеобразные венцы. Фильтры малых диаметров изготовлялись из металла, а больших — бетонными или гончарными. [c.8] Конструктивно фильтр Симоне (рис. 3, б) отличается от фильтра Кюйо тем, что он собирается из ряда железобетонных или бетонных воронок, последовательно прикрывающих друг друга. Воронки соединяются между собой при помощи поперечных стенок. При установке фильтра в колодец в кольцеобразных окнах формируется естественный фильтр из частиц водоносного пласта. Фильтр Рутзатца (рис. 3, в) состоит из ряда тарелкообразных воронок, наложенных друг на друга и соединяемых анкерными болтами, в чугунном или гончарном исполнении (иногда его называют чашечным фильтром). [c.8] В начале XX в. появились различные конструкции металлических фильтров штампованные, сварные, проволочные с различными видами фильтрующих поверхностей, как одинарных, так и двухслойных. Фильтры, например, с каркасом из дырчатой трубы с проволочной обмоткой в 1914 г. были применены инж. Н. А. Пучковым при сооружении скважин на холодильнике Рязано-Уральской железной дороги [5]. [c.9] Широкий размах конструирование фильтров приобрело за последние 25—30 лет. В. М. Гаврилко [5] отмечает, что за этот период число рекомендуемых конструкций фильтров приближается к ста. [c.10] В отечественной практике за этот период были созданы и нашли применение в практике такие рациональные конструкции фильтров, как каркасно-стержневой с проволочной обмоткой (конструкции В. М. Гаврилко), проволочные с гравийной обсыпкой, однослойные и многослойные гравийные фильтры. Был разработан ряд конструкций гравитационных, кожуховых, пластмассовых и блочных фильтров. [c.10] Многообразие конструкций и принципов, положенных в основу их работы, а отсюда и методики их расчета, затрудняет создание классификации фильтров. [c.10] Название фильтров часто не отражает их конструктивной особенности и тем более не вскрывает физической сущности их работы в колодце. Рекомендации по применению фильтров отдельных конструкций иногда мало обоснованы, и в результате некоторые фильтры в определенных гидрогеологических условиях становятся нерациональными. Имеющиеся классификации и рекомендации не дают возможности провести научно обоснованный выбор фильтра. [c.10] В основу большинства классификаций фильтров, как правило, кладется конструктивный принцип и не учитывается среда, его окружающая. Попытка учесть при классификации фильтров водоносную среду была предпринята в 1952 г. В. М. Гаврилко [5]. [c.10] Позже были утверждены Технические условия проектирования и сооружения буровых скважин на воду (СН 14-57), разработанные ВНИИ ВОДГЕО и ГПИ 13одокаиалпроект. 5 которых рекомеидацип к пр-имене-нию фильтров были даны в зависимости от механического состава пород. [c.11] Как видно из р асом странного, классификация фильтров по конструктивному принципу в. М. Гаврилко предопределена историей усоверщенствования конструкций фильтров. При такой классификации не принимаются во внимание гидрогеологические условия водоносного пласта и ряд других факторов, например структурный анализ грунта, материал фильтра и т. п. [c.11] Известно, что чем мелкозернистее водоносный пласт, тем строже должны быть требования, предъявляемые к фильтрам, и тем сложнее их конструкции. Весьма важным фактором при выборе материала фильтра является его инертность к компонентам подземных вод. [c.11] Достоинством указанной классификации является то, что в основу ее положен экономический фактор. При одних и тех же понижениях уровней воды фильтры с более низкими потерями напоров позволяют получить больший дебит, чем фильтры с повышенными потерями. Однако фильтры некоторых типов отнесены к той или иной группе классификации не вполне обоснованно, в связи с чем воспользоваться этой классификацией в практике не представляется возможным. [c.12] Вернуться к основной статье