Как при помощи воздуха откачать воду

Откачка воздушным водоподъемником

Основное преимущество этого подъемника — простота его устройства; кроме того, при откачке воды с большим содержанием шлама и песка он не засоряется. Вследствие этого нередко после предварительной откачки, проведенной воздушным водоподъемником, можно проектировать непосредственно пробно-эксплуатационную.

Отношение глубины H погружения смесителя от уровня излива к высоте подъема воды h, считая от динамического уровня до уровня излива, называется коэффициентом погружения k.

Воздушный водоподъемник может работать при различных погружениях смесителя (форсунки). С увеличением h и сокращением Н уменьшается коэффициент полезного действия подъемника. Рекомендуется при откачках принимать k не менее 2,5, если это допускают параметры скважины.

Для создания нескольких понижений уровня при опытной откачке из скважины подъемником, приводимым в действие от одного компрессора, можно применять несколько способов.

Простейший с двумя понижениями следующий: воздухопроводную трубу погружают сначала рядом с водоподъемной, а затем, после получения данных о дебите и понижении, внутри нее. В обоих случаях трубу следует погружать примерно на одну и ту же глубину. Вследствие изменения полезного сечения водоподъемной трубы при различных (внутри или рядом) схемах монтажа этого водоподъемника производительность откачки будет изменяться в пределах 20—30%; примерно в таком же соотношении изменяется и понижение уровня при откачке.

Для проведения откачки таким способом рекомендуется устанавливать муфту с левой резьбой на воздухопроводной трубе близ ввода последней в водоподъемную колонну (рис. 51). После откачки при расположении труб рядом нужно отвинтить воздухопроводную колонну, извлечь ее из скважины и снова спустить внутрь (водоподъемной колонны для проведения откачки при другой ступени понижения.

Если имеется дополнительная колонна воздухопроводных труб, то ее можно спустить по системе «внутри», не отвинчивая колонну, расположенную рядом, причем откачку можно проводить, начиная с меньшего понижения, достигаемого при откачке по системе «внутри» (табл. 27).

Когда эксплуатационный диаметр скважины не позволяет опустить воздухопроводные трубы по системе «рядом», или если необходимо получить данные более чем при двух понижениях, следует намечать другой способ — погружение водоподъемных труб на различную глубину. Для применения этого способа глубина скважины и динамический уровень при откачке должны быть достаточными для соответствующего погружения труб (рис. 52).

Сущность этого способа основывается на различии величины удельного расхода воздуха, требуемого для подъема 1 м 3 воды на определенную высоту. Чем больше высота подъема воды из скважины на поверхность, тем меньше должен быть удельный вес эмульсии и, следовательно, тем больше должно быть количество воздуха, расходуемого на 1 м 3 воды. Поэтому при использовании компрессора с постоянной производительностью воздуха количест во подаваемой воды будет изменяться в зависимости от глубины погружения труб водоподъемника (рис. 53).

Разница в величине дебитов, получаемых при откачке этим подъемником по второму способу, нередко достигает 90—100%, что является преимуществом этого способа.

Для откачки воздушным водоподъемником по второму способу можно проектировать следующие приемы. Если эксплуатационная (рабочая обсадная) колонна имеет достаточный внутренний диаметр, то водоподъемную колонну можно оборудовать двумя вводами воздухопроводных труб, расположенных на различной глубине. При этом откачки можно проводить при двух различных коэффициентах погружения.

После откачки с двумя понижениями последовательным переключением нагнетаемого воздуха с одной воздухопроводной колонны на другую более длинную воздухопроводную колонну, которая монтируется непосредственно у ввода на муфте с левой резьбой, можно отвинтить. Спустив отвинченную воздухопроводную колонну в водоподъемную по системе «внутри» и включив компрессор, можно создать в скважине третье понижение и определить соответствующий ему дебит.

Если же устройство двух боковых воздухопроводов почему-либо затруднено, можно ограничиться одним боковым вводом и регулировать дебит, спуская или поднимая водоподъемник трубы на различную глубину. Если внутренний диаметр эксплуатационной колонны исключает возможность проведения откачки по схеме «рядом», скважину можнo откачивать водоподъемником по схеме «внутри», увеличивая или уменьшая по необходимости глубину погружения воздухопроводной и водоподъемной колонн или только одной воздухопроводной.

При откачке воздушным водоподъемником по второму способу давление, создаваемое компрессором, всегда должно обеспечивать работу подъемника при максимальной намечаемой глубине погружения водоподъемных труб. Поэтому при расчете величины понижения это необходимо учитывать.

Измерять уровень воды при любом способе откачки можно при помощи хлопушки, пневматического или электрического уровнемера. В зависимости от производительности откачки дебит скважины можно измерять объемным способом, при помощи водослива, диафрагменным расходомером и т. д.

Частоту наблюдений за уровнем и дебитом и фиксирование этих данных следует проектировать с интервалом 30 мин. Надо указать в проекте, что если в процессе откачки будут замечены помутнение воды, появление посторонних примесей, вынос частиц породы, изменения уровня и дебита и т. п., то интервалы наблюдений следует сократить до 10—15 мин.

Проектирование разведочно-эксплуатационных скважин для водоснабжения.
Белицкий А.С., Дубровский В.В., Издательство «Недра», 1968

Источник

Изготавливаем воздушный насос для воды (эрлифт)

Если Вам надо поднять воду с большой глубины, то не обязательно приобретать дорогой скважинный насос. Предлагаем Вашему вниманию информацию о том, как своими руками создать доступное по цене и эффективное средство подачи воды из скважины на поверхность. Сначала немного теории. В соответствии с законами физики находящиеся в жидкости пузырьки воздуха стремятся вверх.

Ограничив с боков путь их движения (например, загнав в вертикальную трубку), то при определенных условиях поток пузырей превращается в своеобразную газовую пробку или поршень и будет выталкивать наверх воду. А поскольку воздух естественным образом способен подняться с любой глубины, то наш насос может получиться очень эффективным. Неважно, что одни такой «поршень» несет к поверхности относительно немного воды — общее количество пузырьков огромно.

Что понадобится для изготовления эрлифта

Чтобы сделать воздушный водоподъемник (эрлифт), нам понадобится:

• воздушный компрессор
• два шланга большой длины и разного диаметра
• загнутая металлическая трубка
• крепеж (проволока, хомуты, стяжки, изолента)

По шлангу меньшего диаметра воздух из компрессора будет подаваться в скважину. По более широкому шлангу воздушно-водяная смесь будет подниматься на поверхность.

один из вариантов эрлифта

Какой мощности нужен компрессор?

Мощность воздушного компрессора рассчитать довольно просто. Необходимо, чтобы мощность компрессора была в соответствии с давлением, которое создается водяным столбом в скважине на глубине забора воды. Как известно, при погружении каждые 10 м воды увеличивают давление на 1 атмосферу. То есть, если в скважине 50 м вода стоит на уровне 30 м, то воздух должен подаваться под давлением больше 2 атм. Не обязательно делать слишком большое превышение давления, достаточно около 0,2 атм. Объясняется это тем, что при очень высоком давлении из компрессора по подводящему шлангу пойдет больше воздуха, чем воды. Обязательно отрегулируйте давление воздуха из компрессора при пробной откачке воды, найдите наиболее эффективное значение.

компрессоры разной мощности для эрлифта

Собираем эрлифт

Выполняем все действия последовательно. В шланг меньшего диаметра вставляем изогнутую металлическую трубку. Закрепляем трубку хомутом. Другой конец изогнутой трубки сбоку вставляем в шланг большего диаметра. Нижняя часть шланга большего диаметра остается открытой — сюда будет поступать вода. Шланги необходимо надежно зафиксировать друг относительно друга. Для этого можно использовать металлическую проволоку, пластиковые стяжки, изоленту. Верхний конец тонкого шланга подсоединяем к компрессору, закрепляем хомутом. Чтобы проверить работоспособность собранного устройства, опустите его на максимальную рабочую глубину.

четырехканальный эрлифт

Воздух, попадая из узкого шланга в широкий, устремится вверх, периодически заполняя весь объем шланга газовым «поршнем». Сверху «поршня» останется некоторое количество воды, которое будет поднято на поверхность. Такое стремление газа подняться в жидкости объясняется большой разницей в плотности. У различных газов и жидкостей она разная. Например, плотность воды больше плотности воздуха в 800 раз. Можно подсчитать, какая будет выталкивающая сила.

Работа воздушно-водяного насоса

При подаче воздуха в тонкий шланг, его будет ощутимо выталкивать на поверхность. Чтобы этого не происходило, надежно закрепите шланги в районе устья скважины любым удобным способом. Собранный нами воздушный насос для воды, или — эрлифт, не только характеризуется высокой эффективностью, но и абсолютной экологичностью. Ведь Вы не закачиваете в скважину ничего, кроме воздуха. Эрлифт не имеет движущихся частей, в нем нечему ломаться, не нужно масло для смазывания трущихся поверхностей.

промышленный эрлифт

Рекомендации при использовании эрлифта

Из недостатков эрлифта можно отметить то, что вода поступает из скважины неравномерно, порциями. По этой причине подача воздуха должна осуществляться как можно более равномерно. Решение для борьбы с этим явлением очень простое — установите накопительную емкость. По мере заполнения емкости вода из нее будет подаваться потребителю обычным погружным насосом или насосной станцией. Дополнительная полезная функция накопительной емкости — отстаивание воды, оседание на дно наиболее крупных механических загрязнений. Кстати, активная аэрация воды может считаться частичной водоподготовкой.

Источник

Система перекачки воды без электричества и топлива

Даже не знаю как начать.
Все мы учились в школе, все имеем хотя бы не глубокие познания в физике. Особенно я бы сказал, эти знания у автомобилистов. Когда они через шланг сливают бензин из бака. Бак находится выше, ну скажем канистры и не важно, как высоко поднят перегнутый шланг. Бензин будет течь, пока не закончится, или пока шланг не оторвется от зеркала топлива. А теперь представьте себе ситуацию, вам требуется поднять жидкость, скажем воду на 1, 2, 5 метров выше уровня водоема, из которого происходит забор. Усложним ситуацию, у вас нет электронасоса и электричества, даже нет бензина, для применения других вариантов перекачки воды.

Автор, проект которого я предлагаю вашему вниманию, утверждает, что можно. Мало того, он прилагает видео, которое подтверждает его слова. Лично мое мнение, допускаю, что это очередной фокус как с вечными двигателями на постоянных магнитах, или светящаяся лампа, когда к ней подносишь магнит, но автор настойчив и его доводы похожи на правду. Проверить правдивость его утверждений может каждый, установка не сложная и не затратная. И так начнем вникать.

Автор утверждает, проект рабочий, чем длиннее водопровод, тем больше вес воды в системе, тем увереннее происходит циркуляция. Мы используем эту систему для перекачки воды из реки или в пруда. Это такая небольшая идея, которую каждый может попробовать у себя дома.

И все-таки меня терзают сомнения, не верится, что вот так запросто сломан закон физики. Если бы это было так просто, то человечество имело нескончаемую энергию, которой пока нет. Скорее всего, в озере на конце трубы насос, он и толкает воду, или приоткрыт верхний кран и вода просто вытекает под действием гравитации.

А вдруг я не прав? Теоретически большой вес сливающейся воды, проходя по трубопроводу, создает внушительное разряжение в резервуаре, в бочке, которое вполне, теоритически, может на коротком участке трубы засосать жидкость.

Короче говоря, каждый желающий может попробовать повторить этот проект и попытаться обмануть закон Архимеда.
А есть проверенный способ подъема воды на высоту. Правда, не везде возможно его применить. Чтобы установка заработала, необходимо соблюсти ряд требований. И на первом месте необходим перепад ландшафта не менее 400 мм. Это может быть небольшая речушка с порогами, запруда, родник.

Вода с высоты 1000 мм поднята на 4000 мм и льется равномерной струйкой. Прекрасный девайс, но есть ложка дегтя, из поданного объема воды, перекачивается всего от 50% до 15%, в зависимости от высоты подъема. Его нельзя использовать в водоемах со стоячей водой.

Источник