Схема подключения системы водоснабжения от скважинного насоса: Схема подключения водяного скважинного насоса для индивидуального водоснабжения

Установка скважинного насоса | elesant.ru

Подготовительные работы

Перед установкой скважинного насоса, нужно сделать саму скважину с приямком (обустройство скважины). Скважина бурится до водоносного слоя. После достижения воды в нее подается сжатый воздух, что приводит к фонтанированию грязи с водой. Говорю я это к тому, что скважину нужно бурить до чистовой обшивки дома или подготовить дом к грязным работам.

Вокруг трубы скважины делается приямок (кессон). Это яма метр глубиной с гидроизоляцией и бетонной заливкой. Стены приямка выкладываются кирпичом. Именно из этого приямка и будет устанавливаться скважинный насос. На фото показан самостоятельно сделанный приямок, достаточно простого исполнения.

Выбор насоса

Скважинный насос выбирается в зависимости от характеристик скважины и расположения планируемых потребителей. В характеристиках скважины важна ее глубина и глубина водоносного слоя. В характеристиках потребителей важна их высота, вернее высота на которую нужно будет поднимать воду в дом.

Также следует учесть стабильность напряжения в сети и в соответствии с этим выбрать мощность насоса.

В примере статьи выбран насос БЦПЭ 0,5-63 (60/90), производительность 1 литр в секунду, максимальный напор 90 метров, потребляемая мощность 1,27 кВт.

Насос не работает в «одиночестве». Он является составной частью системы водоснабжения дома и отвечает за подачу воды в систему. Перед установкой скважинного насоса нужно собрать всю систему водоснабжения дома, подачи в дом воды.

Схема водоснабжения дома со скважинным насосом

Схема водоснабжения дома включает скважинный насос, гидроаккамулятор, два обратных клапана и (если нужно) систему автоматического управления (на рисунке – КИВ-1Б).

Сборка системы водоснабжения

Начинаем установку насоса со сборки системы водоснабжения, подключения насоса к электропитанию и подготовки насоса к работе.

Правда, стоит отметить, что это можно сделать и потом после погружения насоса и его предварительной прокачки.

Два основных элемента системы водоснабжения это гидроаккамулятор и насос. Начнем предварительную обвязку гидроаккамулятора.

На гидроаккамулятор навернуть пятиходовый штуцер;

На штуцер навернуть ниппель переходник, для гибкого шланга от насоса и манометр;

Дополнительно ставим на выходе гидроаккамулятора фильтр для воды;

Устанавливаем гидроаккамулятор на планируемое место. Подводим и подключаем к нему электропитание.

В выбранном примере питание подается напрямую от монтажной коробки, с соединением через клеммник. Кабель выбран правильный 3×2, 5мм². Дабовлю, что для линии электропитания гидроаккамулятора нужно выделить отдельную группу и установить отдельный автомат защиты, номиналом 16 Ампер.

Подготовка насоса к погружению

Насос скважинный нельзя «бросать» в скважину. Насос погружается в скважину на тросе. Длина троса выбирается в зависимости от глубины погружения.

На вывод насоса должны быть установлены ниппель и обратный клапан.

Гибкий шланг нагнетающего трубопровода (отвод а воды от насоса) нужно на штуцере закрепить хомутом. Насос готов начинаем погружение.

Погружение скважинного насоса

Насос лучше погружать вдвоем. До погружения нужно отмерить глубину погружения на тросе и на конце троса сделать петлю. Сам насос прикрепляем к тросу.

При погружении насоса нужно следить, чтобы кабель питания не был натянут. При достижении насосом воды погружение станет заметно легче.

По достижению нужного водоносного слоя в заранее сделанную петлю на тросе, вставьте кусок металлической трубы и положите ее на трубу скважины. Это будет подвесной механизм удерживающий насос.

Выводной шланг для воды и электрический кабель не должны быть натянуты. Поэтому сдайте из них небольшую петлю (провис) и закрепите провис изолентой или пластиковыми хомутами.

Насос погружен, пора его включать.

Включение насоса и проверка системы водоснабжения

Шланг от насоса должен быть свободный и пока не к чему не подключен;
Включите насос в розетку. Розетка должна быть с заземлением;
Прокачивайте воду, пока она не станет прозрачной;

Отключаем насос от розетки и переключаем его к гидроаккамулятору, на клеммы «Motor»;

В расширительный бак гидроаккамулятра нагнетаем воздух (насосом машинным) до 1,5 атмосфер;
На вход штуцера гидроаккамулятора подаем воду от насоса;
На вывод после фильтра подключаем водопровод дома;
Закрываем все вентиля и смесители в доме;
Включаем автоматический выключатель гидроаккамулятора;
Проверяем отсутствие протечек во всей системе;
На манометре аккумулятора ждем давления 2, 8 Атм.;
Начинаем поочередно открывать краны в доме и проверять систему;
Можно снизить давление до 2,3 атм. (на срок апробирования системы 1-2 дня).

Все! Установка скважинного насоса, подключение и запуск всей водопроводной системы завершены.

©Elesant.ru

Другие статьи по теме: Водоснаюжение и Водопровод частного дома

Подключение водопровода от скважины — схема монтажа

Вода в доме необходима нам для приготовления пищи, бытовых и технических целей. Имея собственный источник, необходимо доставить её до всех водозаборных точек, таких как ванная, кухня, туалет и прочее. Здесь нужен грамотный подход.

Подключение водопровода от скважины наиболее популярный способ обеспечения жилища необходимым ресурсом. В отличие от колодца, скважина на известняк имеет большую продуктивность, независимо от времени года. Пробурив её, нам остаётся только поднять воду и правильно обустроить систему трубопровода с автоматикой. Данная статья укажет последовательность работ и основные моменты дела.

Схема подключения водопровода от скважины в дом с гидроаккумулятором.

На определённом месте участка пробурена скважина с обсадной металлической или пластиковой трубой, что делать далее:

Обустраиваем пространство кессона – его можно соорудить из бетонных колец, кирпича или металла.
Собираем глубинный насос, на скважинный оголовок закрепляем трубу ПНД 32, герметичный кабель электропитания, страховочный стальной трос.

Погружаем и фиксируем насос на необходимой глубине.
Ведём трубу к дому, закладывая её ниже уровня промерзания грунта 1.5 – 2 метра.

Далее устанавливаем:

Гидроаккумулятор емкостью от 50 литров.
Реле набора давления – оно будет автоматически включать и отключать насос.
Подключение водопровода от скважины оснащается первичной водоочисткой (грязевой фильтр).
Последовательность других очистных компонентов: умягчение, аэрация, обезжелезивание, УФ фильтр, угольный картридж, система обратного осмоса.
Разводка труб по помещениям внутри или снаружи стен, а так же под полом.
К бытовым приборам и заборным кранам подходит уже чистая вода, готовая к использованию.

На схеме указанной выше, представлен более упрощённый вариант, применяемый чаще всего на даче.

Подключение водопровода от скважины в дом должно быть надёжным в любое время года, качественные материалы сделают такую систему долговечной. Выполнить задачу своими руками можно, при должных навыках. Но если практики в деле не было, обратитесь за помощью к профессионалам.

Схема подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения — устанавливаем своими руками

Гидроаккумулятором называется такое устройство, благодаря которому исключается необходимость включения водяного насоса при открытии крана в доме. Гидроаккумулятор еще называют ресивером, который представляет собой емкость для заполнения водой. Емкость заполняется водой, которая израсходуется первоначально при открытии крана в доме. Монтаж гидроаккумулятора в системе водоснабжения не представляет никаких трудностей, однако для этого имеется некоторое количество различных схем, позволяющие выполнить правильное подключение.

Гидроаккумулятор и его особенности

Гидроаккумуляторы представляют собой емкость с металлическим корпусом, а внутри имеется резиновая груша. Эта груша играет роль мембраны, что позволяет заполнять ресивер до определенного давления. Насос осуществляет закачивание воды в ресивер до определенного давления. Как только значение давления достигает определенного уровня, подается сигнал насосу на отключение электродвигателя. В дальнейшем расход воды осуществляется из ресивера, и как только давление снижается до минимального значения, то происходит подача сигнала электродвигателю на включение и закачивание воды.

В емкости резиновая мембрана фиксируется при помощи фланца. Фланец оснащается впускным патрубком, а во внутренней конструкции гидроаккумулятора помимо резиновой груши, имеется еще воздух. Этот воздух находится между внутренней стенкой стального баллона и наружной поверхностью груши. При закачивании в емкость воды, происходит расширение резиновой оболочки, и при этом сжимается воздух. Этот воздух служит защитой для резиновой груши, а также для стального бачка:

Он противодействует дальнейшему расширению резиновой оболочки, оберегая ее от разрыва.
Исключает соприкосновение воды с внутренними стенками бака, тем самым, исключая возникновение коррозии. Это позволяет в несколько раз продлить срок службы стального бачка.

За счет сжатого воздуха в конструкции гидроаккумулятора обеспечивается необходимое давление.

Из чего состоит гидроаккумулятор

Конструкция гидроаккумулятора проста, но в то же время представляет собой сложный механизм, позволяющий исключить необходимость включения насоса каждый раз, когда открывается кран в доме для того, чтобы набрать кружку воды.

Гидроаккумуляторы имеют различные объемы, поэтому в зависимости от емкости ресивера, они позволяют исключить включение насоса при открытии крана для наполнения кружки или же ведра водой.

Конструктивно гидроаккумулятор можно разделить на следующие составные части:

Корпус. Это стальное основание, которое напоминает расширительный бак. Этот бак рассчитан на рабочее давление в пределах от 1,5 до 6 атмосфер. Однако значение давления может быть увеличено до 10 атмосфер, но только при условии кратковременного воздействия. В противном случае бак может не выдержать, и произойдет его взрыв.
Резиновый резервуар или «груша». Это эластичная мембрана, которая фиксируется к входной части бака, и располагается непосредственно во внутренней части ресивера. Вода поступает внутрь груши через впускной фланец с клапаном. Этот фланец закреплен к горловине емкости гидроаккумулятора.
Ниппель. Располагается с противоположной стороны нахождения впускного клапана. Основное предназначение ниппеля заключается в том, что он служит для закачивания воздуха в конструкцию корпуса ресивера.

Для удобства использования бака к его металлическому основанию привариваются ножки. Кроме того, для удобства использования гидроаккумулятора рядом с ним располагается электродвигатель с насосом. Чтобы сократить расхода на соединении насоса с баком, электродвигатель располагается преимущественно на верхней части гидроаккумулятора. Для этого к баку приваривается опорный кронштейн в верхней части.

Это интересно! В зависимости от емкости ресивера, кронштейн для закрепления насоса может располагаться в верхней части, что свойственно для устройств большой емкости, или в нижней части – для изделий малого объема.

Гидроаккумуляторы также бывают вертикальными и горизонтальными. Если горизонтальный предназначен непосредственно для установки совместно с насосом, то вертикальный служит для установки его отдельно.

Где применяются гидроаккумуляторы

В зависимости от места эксплуатации, гидроаккумуляторы также можно подразделить на следующие виды:

Изделия, эксплуатируемые преимущественно в системе холодного водоснабжения.
Устройства, предназначающиеся для эксплуатации в системе горячего водоснабжения.
Расширительные бачки в системах отопления.

Ресивер в системе холодного водоснабжения применяется исключительно для накапливания жидкости и подачи ее в дом. Такое применение позволяет избежать гидроударов в сети, а также исключать лишнее включение агрегата. Применение ресивера не только продлевает срок службы электрического двигателя, который соединен с насосом, но еще и экономить электроэнергию. Ведь при каждом запуске электродвигателя потребляется большой ток. Если двигатель будет включаться каждый раз, как только открывается кран в доме, то в месяц набежит приличная сумма денег за электроэнергию.

Гидроаккумуляторы, которые предназначаются для снабжения горячей водой, имеют идентичную конструкцию с обычными устройствами, за исключением одного отличия. Это отличие заключается в том, что резиновая мембрана предназначена для выдерживания высоких температур.

Это интересно! Если в доме установлен электрический бойлер, то устанавливать отдельно насос с гидроаккумулятором для горячего водоснабжения нет необходимости. Гидроаккумуляторы для снабжения горячей водой устанавливаются в квартирах, где осуществляется централизованная подача горячей воды.

Расширительный бачок в системе отопления служит для того, чтобы в случае расширения воды компенсировать ее объем. В качестве расширительного бака зачастую используют стальную емкость открытого типа, которая на четверть заполняется водой.

Как работает гидроаккумулятор

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к водопроводу, нужно разобраться с принципом его функционирования. Принцип работы заключается в выполнении следующих задач:

Посредством водопровода происходит заполнение ресивера водой, а точнее, резиновой мембраны. Подача воды может осуществляться не только с водопровода, но еще и со скважины или колодца.
Регулирующее реле, которое отвечает за нижний и верхний пороги давления, отключает подачу питания на электродвигатель с насосом, как только заданный параметр достигает определенного значения. Давление в ресивере может задаваться самостоятельно, но нежелательно, чтобы этот параметр превышал 6 атмосфер.
Как только резиновый резервуар заполняется до определенного давления, отключается насос. При открытии крана в доме происходит расход воды из ресивера. Чем большая емкость воды израсходуется, тем быстрее произойдет понижение давления до нижнего предела.
Как только давление в резервуаре опустится до нижнего значения, то сработает реле, которое подаст сигнал электродвигателю на включение насоса. Осуществляется закачивание воды до верхнего порога давления, после чего снова двигатель отключается.

Если возникает потребность в использовании большого объема воды, например, если человек наполняет ванну или принимает душ, то насос будет работать постоянно, пока кран не будет закрыт. Чем меньше бак, тем чаще будет срабатывать электродвигатель на наполнение ресивера. При выборе ресивера стоит учитывать, что каждая деталь имеет свои ресурсы. Чем больше объем ресивера, тем будет меньше износ насоса, фланца с клапаном и электродвигателя. Если же объем ресивера будет незначительным, а водой приходится пользоваться очень часто, то срок службы рабочих элементов будет зависеть напрямую от того, как часто будет возникать потребность в воде.

Это интересно! Дополнительная фиксация к полу гидроаккумулятора не нужна, так как на устройство не воздействуют внешние нагрузки. Чтобы обеспечить устойчивость ресивера, достаточно его установить на собственные ножки. В зависимости от конструкции изделия, ножек у изделия может быть 3 или 4.

Особенности выбора емкости ресивера

Выбирать емкость бака следует произвольно, учитывая некоторые особенности. Большая емкость бака имеет множество преимуществ, но не стоит забывать и о стоимости. Ведь чем больше емкость резервуара, тем дороже его стоимость. Но даже если финансовые средства позволяют человеку приобрести бак емкостью 500 литров, то не всегда следует это делать.

При покупке нужно учитывать такой параметр, как размеры изделия. Обычно гидроаккумуляторы устанавливаются в колодцах или приямках. Если размер приямка незначительный, то установить большой бак не получится. Его можно установить в доме, но стоит ли жертвовать свободным местом, решать исключительно покупателю.

Это интересно! Гидроаккумуляторы емкостью более 50 литров приобретают преимущественно для установки в подвалах многоэтажных домов. Для частного сектора обычно вполне хватает устройства, емкость которого составляет до 25 литров.

При выборе ресивера достаточно сообщить продавцу оборудования такую информацию, как тип жилья (квартира или дом), количество жильцов и наличие приусадебной площади. Ведь зачастую кроме расходов воды на бытовые нужды, она потребляется также и для полива. Чем больше площадь приусадебного участка, тем больший объем ресивера лучше приобретать. Обычно если нужно поливать приусадебный участок, то следует устанавливать гидроаккумулятор емкостью не менее 50 литров.

Это интересно! Даже если вы ошиблись с выбором гидроаккумулятора, то его не следует менять на другой (большей емкости), тем более что его уже не примут при его эксплуатации. Всегда можно установить дополнительный резервуар, которые будут заполняться водой параллельно.

Как подключить гидроаккумулятор для системы водоснабжения

Имеются разные схемы подключения гидроаккумулятора к насосу и системе водоснабжения, поэтому для начала нужно определиться, где будет располагаться насос: в колодце или это будет погружное изделие в скважине.

Схема подключения с применением поверхностного насоса

Перед тем, как подключать гидроаккумулятор, нужно выполнить проверку давления воздуха в емкости. Значение давления должно быть меньшим показаний насоса при его включении, которое выставляется на реле, на параметр до 1 бара. Для подсоединения гидробака к насосу потребуется приобрести следующие детали:

Штуцер с 5 выходами.
Реле давления.
Манометр.
Герметик.
Пакля.

Это интересно! Для обеспечения надежного соединения рекомендуется использовать паклю с герметиком. Использование ФУМ-ленты снижает надежность соединения, поэтому рекомендуется отдать предпочтение именно первым двум вариантам вместе.

При подключении водопровода с гидроаккумулятором особое внимание нужно обратить на штуцер с 5 выходами. Посредством данной детали осуществляется подсоединение таковых изделий, как насос, реле и манометр. Оставшийся выход предназначен для подключения водопровода.

На начальной стадии сбора схемы нужно штуцер подключить к емкости с использованием жесткого шланга. После этого монтируется регулируемое напор воды реле, а также манометр для определения значения давления. Внимание нужно обратить на реле, которое отвечает за верхний и нижний порог давления. Это механическое реле, которое снаружи закрыто пластиковой крышкой. Под крышкой находится 4 контакта, которые называются «сеть» и «насос». Благодаря этим надписям перепутать подключение сети и насоса попросту невозможно. Однако если вы не уверены в правильности своих действий, нужно обратиться к электрику.

На завершающем этапе осуществляется подсоединение насоса, после чего проводится испытание на предмет наличия течи из-под соединений. При монтаже соединений обязательно избегайте присутствия влаги. Чтобы герметик не терял свои свойства, его следует наносить исключительно на сухие соединения, в противном случае, лучше отдать предпочтение ФУМ-ленте. Схематически схема подключения гидроаккумулятора выглядит следующим образом:

Схема подключения с погружным насосом

Из названия понятно, что схема с погружным насосом будет существенно отличаться от особенностей подключения гидроаккумулятора при установке изделия в колодце. Погружной насос устанавливается в водной среде. Это может быть скважина или колодец, из которой подача воды происходит напрямую к гидроаккумулятору. В такой системе не обойтись без применения обратного клапана.

Это интересно! Обратный клапан позволит исключить возврат воды из резиновой мембраны обратно в скважину. Обратный клапан представляет собой деталь, которая позволяет пропускать воду только в одном направлении.

Монтаж обратного клапана осуществляется на выходе из насоса. К выходу обратного клапана монтируется труба, которая соединяется с гидроаккумулятором. Здесь же монтируется штуцер с пятью выводами, к которым подключаются дополнительные элементы. От ресивера осуществляется прокладка трубы в дом, по которой будет поступать вода. При монтаже насоса, установленного в скважине, следует учитывать, что агрегат не должен доставать до дна колодца примерно на 30 см. Кроме того, при выборе скважинного насоса следует выбирать хорошего качества изделие, чтобы не понадобилось ежегодно осуществлять ремонт или замену.

Это интересно! Если позволяет размер колодца, то при подключении гидроаккумулятора к системе водоснабжения через погружной насос, рекомендуется использовать ресиверы емкостью не менее 33 литров. Преимуществом погружных насосов является возможность использования воды без учета ее стоимости.

Схематически схема обвязки для скважины имеет следующий вид:

Схема подключения нескольких гидробаков

Частыми возникают случаи, когда владельцы приходят к выводу о том, что одного гидроаккумулятора не достаточно. В таком случае нет необходимости осуществлять замену имеющегося гидробака, так как можно прибегнуть к установке двух гидроаккумуляторов. Монтаж последующего или последующих гидробаков осуществляется параллельно установленному.

Перенастраивать уже имеющуюся систему нет необходимости, а реле будет контролировать давление в баке, на котором оно установлено. Такая система имеет свои преимущества, одним из которых является большая степень жизнеспособности. При повреждении одного из гидробаков, будет продолжать осуществляться функционирование системы благодаря оставшимся устройствам.

Кроме того, если вы купили один бак на 50 литров, которого оказалось недостаточно, то гораздо проще приобрести еще один резервуар аналогичной емкости, нежели его менять на 100-литровый бачок. Стоимость 100-литрового бака будет выше, нежели приобретать два резервуара по 50 литров. Расположить два 50-литровых бачка на много проще, нежели устанавливать один, который имеет диаметр в два раза больше.

Как правильно настроить систему водоснабжения с применением двух и более ресиверов? Принцип аналогичный тем вариантам, которые были представлены выше, только на вход первого потребуется прикрутить тройник. К свободному выходу из тройника подключается вход от насоса, а к оставшемуся вторую емкость. После подключения соединения можно осуществлять тестирование схемы.

Схема подключения на насосной станции

Немаловажным остается рассмотрения вопроса, как подключить гидробак на насосной станции? На насосных станциях установлено определенное количество насосов, которые функционируют в зависимости от расхода воды. Чем больше потребителей открывают краны, тем больше насосов включается в работу. Чтобы исключить постоянное включение насосов при расходе воды, на насосных станциях применяют гидроаккумуляторы. С их помощью можно продлить срок службы агрегатов, а также компенсировать скачки давления, которые возникают в системе.

Еще одним немаловажным преимуществом использования гидробаков на повысительной насосной станции является то, что для потребителя осуществляется бесперебойная подача воды даже при отключении электроэнергии. Как только отключается электроэнергия, то насосы функционировать не будут, поэтому вода не будет подаваться к потребителям. Запас воды в ресивере позволяет снабдить потребителей необходимым количеством воды до момента появления электричества.

Это интересно! Запас воды при отключении электричества напрямую зависит от таких параметров, как емкость ресивера на насосной станции, а также количество потребителей.

Схема установка гидроаккумулятора на насосной станции имеет следующий схематический вид:

Измерение давления, и каким оно должно быть в ресивере

Давление в гидроаккумуляторе – это интересный вопрос, так как от него зависит множество различных факторов. От правильно установленного давления в гидробаке зависит не только напор воды в кране, но еще и такие факторы:

Продолжительность службы резиновой мембраны. Чем больше давление, тем меньше будет ее срок службы.
Срок службы трубопроводов, по которым подается вода в дом. При высоком давлении трубопроводы могут не выдержать, что приведет к их повреждениям.
Снижение срока службы смесителей и кранов, так как при высоком давлении будет возникать течь воды.

Давление должно быть оптимальным, в противном случае понадобится постоянно ремонтировать водопровод в доме. Для нормального функционирования бытовых приборов нужно поддерживать давление в режиме от 1,4 до 2,8 атмосфер. Чтобы продлить срок службы мембраны, исключив ее разрыв, следует выставить давление ниже значения бака на 0,1-0,2 атмосферы. Это означает, что если в баке давление составляет 1,5 атмосферы, то в системе оно должно быть не менее 1,6 атмосфер. Выставляются данные параметры непосредственно на реле. Для этого на устройстве реле имеется соответствующий регулятор. Измерять значение давления можно только с помощью устанавливаемого в систему манометра. Такое давление является оптимальным для водоснабжения частного одноэтажного дома.

Это интересно! От величины значения такого параметра, как давления зависит, будет ли напор воды в доме на первом и втором этаже одинаковым.

Если дом двухэтажный, то давления в 1,5 атмосферы будет недостаточно. При открытии крана на первом этаже, на второй этаж насос будет подаваться вода с меньшей скоростью. Чтобы компенсировать скорость расхода воды, нужно повысить величину давления. Существует специальная формула для расчета давления воды для двухэтажного дома. Эта формула имеет следующий вид:

Vатм=(Hmax+6)/10,

где, Hmax – это высота наивысшей точки водозабора. Нужно измерить высоту от уровня расположения трубопровода до крана, располагающегося на втором этаже.

Подставив измеренное значение в формулу, следует рассчитать давление, которое понадобится для нормального водоснабжения двухэтажного дома. Если же в доме установлено джакузи, то подбирать необходимое значение давления следует исключительно опытным путем. Если подбор давления опытным путем покажет необходимость установления значения более 6 атмосфер, то устанавливать его запрещено. Это приведет к скорейшему выходу из строя ресивера или его взрыву.

Как правильно выбрать гидроаккумулятор

На какие параметры важно обратить внимание при регулировании давления в системе теперь известно, остается выяснить, каким образом выбрать сам ресивер. Главным рабочим органом любого ресивера является не стальной бак, а резиновая мембрана. От качества этого изделия зависит срок службы гидроаккумулятора. Для производства мембраны используют разные типы резины, однако наиболее эффективным является материал из изобутана. Чем дольше служит резиново

Водоснабжение частного дома из скважины схема с гидроаккумулятором

Пользование благами цивилизации необходимо для комфортного проживания в доме, или находясь на даче. Речь о водопроводе – без него не обходятся насущные нужды и обработка собственного сада-огорода. К сожалению, даже централизованное подключение не дает преимуществ – слабый напор, перебои, некачественный состав воды, дороговизна.

Все чаще собственники участков с домами или дачами переходят на автономное водоснабжение, обустраивая скважины или колодцы. Домашние мастера, задавшиеся подобным вопросом, должны предусмотреть все нюансы домашней сети.

Преимущества и недостатки водоснабжения из скважины

Существующие недостатки центральной водопроводной сети превращаются в достоинства автономной системы – самоокупаемость и получение бесплатного ресурса, бесперебойное питание дома и участка, возможность получения качественной питьевой воды за счет дополнительных устройств – фильтров, умягчителей и прочего.

Тем не менее важно рассмотреть и минусы домашнего водопровода – они есть и могут создавать проблемы в будущем:

Высокая стоимость бурения. Оно не является неподъемным по цене, однако, по оценкам специалистов лучше сразу проводить комплекс работ под ключ, иначе в мифических целях экономии – в один сезон провести бурение, во второй обсадку скважины и так далее – себестоимость возрастет. Например, уйдет водоносный горизонт из-за движения пластов грунта, обвалится шахта и прочее.
Риск размывки почвы и проседания фундамента или участка. Обычно такой недостаток присущ самостоятельному обустройству – дилетант не знает всех нюансов бурения, капризов и состава грунта. А качественная установка позволит эксплуатировать себя долгие годы.
Требуется специальный отведенный участок под скважину. Ее нередко делают в подвалах дома, но учитывая предыдущий пункт – есть риск испортить помещение, которое придется отстраивать заново. Для лучшей работы устраивается кессон – отдельное помещение со всем оборудованием и оголовком скважины.
Строительство, естественно, потребует трат, так как помещение должно быть соответствующим образом утеплено и гидроизолировано.

Несмотря на минусы, и тем более в отсутствие государственного водопровода – скважины остаются в приоритете домовладельцев, учитывая все перечисленные плюсы.

Схема водоснабжения частного дома из скважины

Три главных узла конструкции – скважина, разводка, слив – представляют собой сложные инженерные сооружения. Для их нормальной эксплуатации требуются знания по обустройству.

Опишем подробно:

До момента бурения или копки, важно наверняка знать о наличие воды в местности. Для этого за оценкой обращаются к геодезистам. Расспросы соседей могут не соответствовать действительности – ситуации, когда один участок «утопает» а другой пересыхает – нередки. Все дело в уровне залегания водоносных пластов – на расстоянии нескольких метров глубина может разниться.

Существуют и самостоятельные методы определения скопления воды – лоза, силикатный кирпич, закопанный на участке, наличие крупных древесных стволов.

Когда оценка дана, выбирают вид скважины:

На песок. В этом случае шахта неглубокая – до 40 м, но вода в ней не отличатся кристальностью – требуется постоянная прокачка. Небольшая эксплуатация – 5–15 лет. Вид скважины идеален под дачные нужды, где сезонность работ позволяет оставаться горизонту без изменений долгое время.
На известняк. Артезианские скважины отличаются чистотой воды, долговременной эксплуатацией – до 50 лет. Однако, качество питьевой воды не всегда удовлетворяет – в ней много солей и железа, для чего требуются специальные очистители и смягчители. Скважина отличается большой глубиной – от 50 до 230 м, это отразится на увеличении трат, но окажет благотворное влияние на придомовую территорию – ее вряд ли размоет.

Виды бурения – ручное, канатно-ударное, гидродинамическое – выбирается собственником исходя из финансовых возможностей и особенностей участка. Также важно учитывать и совместимость основного оборудования, необходимого для доставки воды в дом.

Монтаж оборудования и подача воды

Домашняя сеть должна быть смонтирована в строгой последовательности. Агрегаты, доставляющие воду и контролирующие процесс – многочисленны. В их числе:

Насос. Погружной или поверхностный – выбирают в зависимости от типа скважины, ее дебета и расхода воды в целом. Модели многочисленны, оптимальный выбор помогут сделать специалисты. Важно снабдить агрегат обратным клапаном, исключающим утечку воды в момент нерабочего состояния насоса.
Гидроаккумулятор. Компенсирует гидроудары при резком пуске насосного агрегата, кратковременную потерю давления в сети из-за ухода горизонта или потери электроэнергии, дает возможность пользоваться водой даже в момент нерабочей системы.
Реле давления. Контроль над напором – важный аспект всего водопровода. Тот случай, когда кран требуется лишь открыть или закрыть – аппарат обеспечивает комфорт эксплуатации, сам включает и выключает насос.
Защитная автоматика. Устройства предохранят насос от холостого хода, перегревания, перепадов напряжения. Без них срок эксплуатации оборудования снижен в разы.
Фильтры. В их числе: грубой очистки – для задержания глубинных частиц от попадания в систему, для снижения уровня железа, для умягчения – очистка от солей, тонкий фильтр – непосредственная подача питьевой воды в дом. Все устройства также продлевают срок службы всего водопровода.
Водонагреватель или бойлер. Дом с постоянным проживанием требует системы ГВС – горячего водоснабжения. Естественно, накопительные устройства должны соотноситься с выбранным насосным оборудованием. Лучше это сделать на стадии проектирования всего водопровода в целом.

Система трубной разводки предусматривает не только подачу воды к точкам – кранам, санузлам, но и подключение котла, радиаторов отопления. Следовательно, для водопровода имеет смысл использовать трубы из различного материала – за домашним контуром и непосредственно внутри.

В их числе – металлопластик, асбоцемент, полиэтилен, ПВХ, сталь.

Важно учесть глубину промерзания грунта и использовать то сырье, где гарантированно не случится ледяного затора. В противном случае придется устраивать систему кабельного обогрева.

Любые трубы для скважин должны быть маркированы как пищевые, ведь речь идет о питьевой воде, где примеси от строительного сырья – недопустимы.

Слив или канализация

Он имеет огромное значение для жилого дома. Поступающая в большом объеме вода должна иметь возможность уходить после отработки. Для этого системой предусматриваются накопительные септики, канализация, система дренажа и стоков. В зависимости от количества проживающих или «инфраструктуры» дома система канализации может разниться и представлять собой несколько устройств (например, фекальный насос с измельчителем для выгребных ям). Они сократят число обращений в организации для откачки – массы перерабатываются в биологические отходы, выводимые в толщу грунта без загрязнения водоносных горизонтов.

Виды домашнего водопровода

Схема подключения домашнего водопровода может быть реализована в двух вариантах: насосная станция и накопительный бак. Рассмотрим подробно:

С насосной станцией

Насосная станция предусматривает следующий процесс: вся работа автоматизирована – вода подается в гидробак и оттуда к потребителям. Вместимость зависит от модели – 100–500 литров. Такое устройство характерно для жилого дома – вода подается из скважины или колодца, а насосная станция располагается в кессоне – отдельном утепленном и гидроизолированном помещений или в подвале.

Преимущество способа – комфортное потребление без перебоев, полностью контролируемый процесс.

Накопительный бак и глубинный насос

Особенностью схемы становится установка накопительной емкости на возвышенной точке дома – чердаке, мансарде. Обязательно утепление самого помещения и бака. Процесс заключается в закачивании массы воды – до 1500 литров в бак и расходования ее по собственному усмотрению.

Достоинство системы в работе даже во время отключения электричества – вода самотеком распределяется по точкам потребления. Кроме того, нет риска заморозить систему, находящуюся в доме.

В любом варианте наружный трубопровод качественно утепляют и/или оснащают нагревательным кабелем. В первом варианте, замерзание чревато выводом из строя насосной станции, без возможности ремонта.

До принятия решения о собственном водопроводе, важно решить все вопросы, могущие возникнуть в процессе эксплуатации уже готового водопровода. Полный объем необходимых знаний есть только у компаний, непосредственно занимающихся проблемами водоснабжения частных домов. С их участием комфортное и долговременное потребление – гарантировано.

Видео по обустройству водоснабжения из скважины

Контроль качества воды в системе водоснабжения с целью предотвращения болезней легионеров

1. Введение

Исследование компонентов окружающей среды (продукты питания, вода, воздух и отходы…) является частью профилактических мероприятий в области общественного здравоохранения с целью сохранение здоровья населения [1]. Качество, а также количество воды в системе общественного водоснабжения важны для здоровья населения. Забота о здоровье людей посредством мониторинга окружающей среды является обязанностью государства и, когда дело касается общественного здравоохранения, должна финансироваться из бюджета, что позволит специалистам здравоохранения работать независимо [2].Вода — самое ценное природное вещество, необходимое для выживания всех живых организмов. Качество, а также количество воды в системе общественного водоснабжения важны для здоровья населения. Обрастание — это нежелательное отложение материала на поверхности питьевой воды в распределительных системах.

Неорганическое загрязнение (осаждение неорганических кристаллов), «Накипь».
Органическое загрязнение (отложение жира, масла, белка и т. Д.)
Засорение частицами (отложение ила, глины, гуминовых частиц и т. Д.))

Биообрастание может образовываться в системе водоснабжения на различных этапах подготовки и распределения питьевой воды на поверхностях, где вода соприкасается с твердыми поверхностями. Биообрастание — это нежелательное отложение и рост микроорганизмов на поверхностях и частицах, которые могут размножаться за счет питательных веществ [3]. Биообрастание — это сложное сообщество автотрофных и гетеротрофных микроорганизмов, включая детрит, присутствующее на различных типах субстратов во всех водных средах.Наиболее распространенными микроорганизмами, присутствующими в биообрастании, являются: Campylobacter spp., Legionella spp., Cryptosporidium spp. И H. pylori .

В водных экосистемах биообрастание играет важную роль в первичном производстве биопленки и ее росте за счет питательных веществ из системы водоснабжения. Рост биообрастания зависит от нескольких факторов, включая питательные вещества, гидродинамические условия и накопление отложений. Таким образом, питательные вещества следует рассматривать как потенциальную биомассу для биопленки. Это отличный индикатор экологических изменений, и он увеличивает доступность среды обитания [4]. Кроме того, биообрастание представляет собой серьезную проблему для цикла охлаждения в энергетике:

Теплообмен ↓.
Сопротивление сопротивлению ↑.
Биокоррозия [3].

2. Загрязнение воды внутри системы водоснабжения

Во время работы системы водоснабжения потери воды, снижение давления или расхода, а также ухудшение качества воды могут быть вызваны увеличением концентраций различных органических, неорганических или металлоорганических соединений. соединения и загрязнители с различными микроорганизмами.Все эти изменения могут быть связаны с взаимодействием воды и воды в трубчатых и усиленных стеновых элементах, а также с различными физическими, химическими и биологическими реакциями в самой воде во время ее пути от системы водоснабжения к потребителю. Дезинфицирующее средство обычно добавляется в конце очистки воды, чтобы получить остаток дезинфицирующего средства, чтобы обеспечить некоторую защиту от роста микробов и ограничить эффекты загрязнения, пока вода проходит через распределительную систему.Изменения качества воды могут иметь большую или меньшую величину, например, образование отложений или осадка, которые способствуют плохому запаху и вкусу воды и, следовательно, сомнительному здоровью питьевой воды [5, 6]. Эти явления зависят от различных факторов: от отложений отложений на стенах (различные оксидные и оксигидроксидные продукты коррозии, твердых частиц воды и органических отложений), расхода воды, возраста воды, динамики использования воды, температуры воды, pH и дезинфицирующего средства жесткости воды. и т.п.[7]. Внутри трубопровода со временем образуются различные отложения и продукты коррозии. На эти явления наибольшее влияние оказывают температура, pH, жесткость и другие химические питательные вещества воды, а также строительный материал трубопровода, по которому вода распределяется к потребителю [8]. Следовательно, систему водоснабжения следует рассматривать как уникальный биоценоз, очень сложный химико-биологический реактор, в котором существует целый ряд взаимосвязанных реакций, рис. 1 (а) и (б).

Рисунок 1.

Принципиальная схема продольного (а) и поперечного сечения (б) водопровода как химико-биологического реактора [9].

Водопроводную трубу и поток воды внутри нее можно рассматривать как биохимический реактор, как показано на Рисунке 1. Наличие коррозии в системе водоснабжения увеличивает доступную поверхность для колонизации микроорганизмов и образования биопленок. С целью обеспечения микробиологического качества конструкция и эксплуатация сети водоснабжения должны предотвращать попадание загрязняющих веществ; Остаточные концентрации дезинфицирующего средства должны поддерживаться в пределах предварительно определенного диапазона, а время прохождения (или возраст воды после выхода из очистной установки) должно быть минимизировано.Многие из вышеперечисленных факторов также влияют на биологическую стабильность воды, в первую очередь из-за образования биопленки, в которой при определенных условиях можно найти видов Legionella ( Legionella spp. ).

Таким образом, наиболее частыми причинами загрязнения питьевой воды в системе водоснабжения являются:

коррозия металлических труб и фитингов [10]
осаждение биопленок на внутренних стенках водопроводных труб [11].

2.1. Коррозия в системе распределения питьевой воды

Коррозия в системе распределения воды может вызвать утечку воды, потерю производительности и ухудшение химического и микробиологического качества питьевой воды. Коррозия представляет собой процесс непреднамеренного разрушения строительного материала физическим, химическим и биологическим воздействием окружающей среды, изменяющий структуру материала от поверхности до внутренней [12].

На процесс коррозии металлических частей в системе водоснабжения влияет ряд внешних и внутренних факторов:

тип металла — менее благородные металлы легче окисляются в воде.
Значение pH воды — металлы и их оксиды легче растворяются в кислой воде.
буферная емкость — если соотношение между H ₂ CO ₃ и Ca не является стехиометрическим, происходит более низкая буферная емкость и более сильное растворение металла.
расход воды — чем выше расход, тем меньше концентрация ионов металлов в воде.
температура воды — чем выше температура, тем быстрее начинается реакция коррозии.
концентрация кислорода — растворенный в воде кислород является одним из наиболее усугубляющих факторов коррозии.
электропроводность — представляет опасность для различных металлических соединений (оцинкованных труб), представляющих потенциальные очаги коррозии [13, 14].

Кроме того, определенные типы бактерий (сульфатредуцирующие бактерии) в водной среде влияют на изменения в материалах конструкции металлических труб, тем самым способствуя и усиливая коррозию (биокоррозию) металлических поверхностей. Микробиологическая коррозия вызывает смещение системы коррозии с двухкомпонентным механизмом (металл-среда) в систему коррозии с трехкомпонентным механизмом (металл-среда-биопленка) [15].

2.1.1. Присутствие ионов тяжелых металлов в питьевой воде

Коррозия металлических труб увеличивает концентрацию ионов тяжелых металлов, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека. Было обнаружено, что важные факторы для появления Legionella spp.это система распределения питьевой воды и коррозия труб, насосов, клапанов, других приспособлений и градирен [16]. Было доказано, что ионы некоторых металлов задерживают рост, а другие оказывают биостимулирующее действие на рост Legionella spp. Тяжелые металлы включают группы металлов с относительной плотностью более 5,0 г / см ³. В атмосфере, воде и почве не хватает различных природных источников, в основном из-за урбанизации и промышленных процессов. Вода откладывается на дне водной поверхности в виде труднорастворимого карбоната, сульфата или сульфида. Они не поддаются биологическому разложению и обладают способностью к биоаккумуляции в живых организмах. Питьевая вода может закончиться, если источники воды загрязнены тяжелыми металлами, но основным источником продуктов коррозии являются металлические конструкции в системе водоснабжения [17, 18].

Тяжелые металлы, попадающие в организм человека, могут приводить к:

блокированию основных биологических функциональных групп биомолекул (например, белков и ферментов).
смещение основных ионов металлов (Fe, Cu и Zn).
модификация активных форм биомолекул.

2.2. Создание залежей в системе распределения питьевой воды

Месторождение представляет собой месторождение полезных ископаемых, которое состоит в основном из карбоната кальция и магния. В трубах городских систем водоснабжения отложение извести происходит, в первую очередь, на поверхностях системы теплопередачи, и это особенно заметно в водопроводных трубах, вызывающих жесткость воды. Наиболее ответственным за образование отложений в системах горячего водоснабжения является переходный отложение.А именно, при нагревании воды растворимые бикарбонаты превращаются в труднорастворимые карбонаты по реакциям:

Ca2 + aq + 2HCO3 − aq → CaCO3s + h3Ol + CO2qE1

Mg2 + aq + 2HCO3 − aq → MgCO3s + h3Ol + CO2qE

Из-за осаждения отложений, то есть труднорастворимого карбоната кальция и магния, и выделения CO ₂ (уравнения 1 и 2), коррозионное действие воды увеличивается, особенно при температуре выше 60 ° C. Отложения могут вызвать множество проблем в системах отопления и распределительной сети.Его осаждение на стенках теплообменника снижает теплопередачу и поток воды, что может привести к засорению определенных частей системы. Эффективность нагрева можно снизить на 2–6%, что означает увеличение затрат на отопление и более высокие выбросы CO ₂. Из-за неравномерного отложения извести на водопроводных трубах возникает местный перегрев, водяной пар и затруднения в работе котельных (создающие шум в системе). Из-за тепла, выделяемого во время работы насоса, может происходить отложение отложений и внутри корпуса насоса, что снижает поток воды.Пористая структура отложений способствует размножению микроорганизмов, защищая их от воздействия дезинфицирующих средств и воздействия горячей воды. Также нагрев воды увеличивает электропроводность и гальваническую коррозию [19].

2.3. Создание биопленок в системе распределения питьевой воды

Система водоснабжения состоит из следующих основных групп объектов: исходная вода, система очистки, хранения и распределения. Legionella spp. было показано, что они обитают в биопленках, сформированных в различных частях питьевого водоснабжения [20].

В системе водоснабжения биопленки могут создаваться на разных этапах подготовки и распределения питьевой воды на поверхностях, где вода попадает на твердый субстрат (рис. 2). Например, места роста биопленки в системах питьевой воды:

внутренние стены колодцев , водопровод, водопроводный насос и т. Д.
очистка воды : поверхности фильтрующих материалов (песок, активированный углерод), мембраны и др.
Распределение питьевой воды : внутренние стенки труб из минеральных, металлических и полимерных поверхностей, шланги и т. Д.
резервуары питьевой воды : стены, полы, потолки.

Рисунок 2.

Схема системы распределения питьевой воды [21].

Риск значительного помпажа и, следовательно, проблем с качеством воды выше в длинных неразветвленных трубах, чем в разветвленных, поскольку разветвленные трубы уменьшают помпаж.Рост микробов в воде зависит от температуры, содержания питательных веществ и концентрации дезинфицирующего средства. В сети это также будет зависеть от состава внутренних поверхностей трубы, но этот эффект нельзя предсказать. Относительно легко предсказать температуру и содержание питательных веществ в смешанной воде, так как они выводятся из средневзвешенных по расходу значений в составляющих водах [22]. Концентрация дезинфицирующего средства зависит от степени разложения, которую содержат составляющие воды до точки смешивания, и типа дезинфицирующего средства, которое использовалось в составляющих водах, пропорций смешивания и химических реакций, которые происходят между дезинфицирующими видами [23 ].Условия окружающей среды в водной жидкости, которые благоприятны для роста (например, которые содержат достаточное количество субстрата и питательных веществ для роста) прикрепленных клеток, приведут к росту, делению и образованию новых клеток, а также к образованию матрицы внеклеточных полимерных веществ (EPS ), которые прилегают друг к другу и к поверхности (субстрату). Такое накопление клеток и EPS, а также любых захваченных инертных частиц и органических веществ называется «биопленкой». Продукты клеточного метаболизма и биотрансформации возвращаются в водную фазу вместе с клетками, которые отделяются от биопленки [4].Биопленки как резервуары для микроорганизмов зависят от питательных веществ из воды. Гигиенически релевантные бактерии, обнаруженные в биопленках питьевой воды, были следующими: Campylobacter jejuni , Campylobacter coli , Фекальные стрептококки , Escherichia coli , Helicobacter pylori , Legionella pneumophila , Mycophila pneumophila , Legionella pneumophila , aeruginosa [4]. Низкая температура и высокий уровень дезинфицирующего средства обычно подавляют рост микробов, который в остальном зависит от уровня питательных веществ.Таким образом, определенная вода может демонстрировать низкий рост микробов при низкой температуре и низкий уровень остаточного количества дезинфицирующего средства, как и другая вода с более высокой температурой и более высоким остаточным содержанием, но их сочетание может поддерживать высокий рост микробов [24]. На Рисунке 3 схематично показано образование биопленки внутри водопроводной трубы.

Рисунок 3.

Изображение образования биопленки [25].

Формирование биопленки на твердых поверхностях включает несколько стадий (рис. 3) и пять стадий образования биопленок:

Свободноживущие микроорганизмы в окружающей среде — первичная адгезия, обратимая и необратимая.
Образование микроколоний, необратимое прикрепление.
Развитие сплошной биопленки, Созревание I.
Отшелушивание частей биопленки, Созревание II.
Транспорт частиц биопленки (хлопьев) по системе, инициирование дальнейшего образования биопленки, Дисперсия.

2.3.1. Влияние факторов окружающей среды на развитие биопленок в трубопроводе

Условия окружающей среды и участки, способствующие появлению биопленок и размножению различных видов и численности микроорганизмов в системах водоснабжения, являются предметом многих научных исследований [26, 27] .Изменения могут быть результатом постоянного или периодического воздействия физико-химических факторов водной среды [28, 29], на которые может непосредственно влиять конкретная микробиологическая популяция или косвенно через взаимодействия между членами микробиологического сообщества. При транспортировке по трубопроводной сети очищенная вода контактирует с множеством различных поверхностей. Следовательно, никакие материалы, которым подвергается питьевая вода в сети, не должны способствовать росту микробов или выделять какие-либо загрязнители, которые могут способствовать росту микробов в воде.Степень прикрепления микроорганизмов к стенке трубок, их рост и размножение зависят от условий окружающей среды [30–32].

Скорость роста биопленки зависит от:

физико-химических свойств воды (температуры, pH, жесткости, органических материалов, питательных веществ, остаточных концентраций дезинфекции и тяжелых металлов), скорости потока воды и коррозии трубопроводов распределительной системы и арматура.

2.3.1.1. Влияние шероховатости поверхности трубы внутри системы водоснабжения на развитие биопленки

Шероховатость поверхности материала водопровода важна для развития биопленки внутри них [33].Шероховатость поверхности трубы может быть результатом процесса коррозии материала трубы, тем самым увеличивая колонизацию микроорганизмов и образование биопленок на таких поверхностях [34, 35]. Материалы, используемые для изготовления труб в водопроводной сети, должны иметь: небольшую шероховатость стен и стыков; устойчивость к внутреннему и внешнему давлению; устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных грунтовых вод; устойчивость к затухающим токам; и гидроизоляция внутри и снаружи.На поверхности гладких трубок (пластик) обнаружена меньшая концентрация микроорганизмов по сравнению с шероховатыми поверхностями (чугун, медь и оцинкованные трубы) [32, 35]. Пластиковые материалы устойчивы к коррозии, а концентрация тяжелых металлов в питьевой воде исключена из-за коррозии [36, 37]. Их шероховатость поверхности ниже, чем у других материалов, а поскольку трубы не подвержены коррозии, внутренняя поверхность трубы остается гладкой и имеет более длительный срок службы.

2.3.1.2. Влияние химического состава, содержания питательных веществ и дезинфицирующего средства этих температур воды на развитие биопленок

Наличие и концентрация питательных веществ, концентрация кислорода, а также оптимальная температура и pH в биопленках обеспечивают поддержку роста и размножения различных микроорганизмов в гетерогенных популяциях. . Бактериальные биопленки изменяют свои свойства в зависимости от концентрации и состава питательных веществ в воде, которая видоизменяется, что увеличивает их способность выживать в самых сложных условиях.Микроорганизмы, присутствующие в биопленках, часто развивают повышенную устойчивость к биоцидам [38–40]. Образующиеся биопленки трудно удалить дезинфекцией, особенно с самых твердых доступных поверхностей (кромки труб, Т-образные профили водопроводных труб, шероховатых поверхностей в водопроводных трубах) или поверхностей, на которых происходит задержка воды.

2.3.1.3. Гидродинамические условия в системе водоснабжения

Подача питьевой воды от воды до точки потребления зависит от топографии, и в процессе часто используется смесь гравитационных и напорных труб.Назначение системы труб — подача воды с соответствующим давлением и потоком.

Условия ламинарного течения текучей среды всегда присутствуют в водопроводной сети. При ламинарном потоке вдоль стенки трубы образуется пограничный слой, в котором скорость потока меньше и уменьшается с уменьшением расстояния от поверхности. Результат — спокойный микроклимат биопленки. При более высоком потоке воды возникают большие силы сдвига и удаление биопленки с поверхности.Следствием этого является более слабое развитие биопленок на поверхности водопроводных труб. Однако, если биопленки развиваются при высоком трении в турбулентном потоке, они более прочны, прочнее прикрепляются к субстрату, имеют более высокую плотность и физиологическую активность, чем при низком трении или ламинарном потоке [41]. Повышенная скорость потока в трубах часто вызывает разрыв корки с внутренней поверхности трубки или частичную мобилизацию отложений, которые смешиваются с водой и создают дополнительное давление на системы фильтрации, что приводит к снижению производительности пароструйного охлаждения

Системы | Схема поиска неисправностей холодильника

В пароструйных холодильных установках в качестве хладагента может использоваться вода.Как воздух, он совершенно безопасен. Эти системы успешно применялись в холодильной технике в первые годы этого века. При низких температурах давление насыщения низкое (0,008129 бар при 4 ° C), а удельные объемы высокие (157,3 м3 / кг при 4 ° C). Температуры, которые могут быть достигнуты с использованием воды в качестве хладагента, недостаточно низки для большинства холодильных систем, но находятся в диапазоне, который может удовлетворять требованиям к кондиционированию, охлаждению или охлаждению. Кроме того, эти системы используются в некоторых химических отраслях промышленности для нескольких процессов, например.грамм. удаление парафина из смазочных масел. Обратите внимание, что пароструйные холодильные системы не используются, когда требуется температура ниже 5 ° C. Основными преимуществами этой системы являются использование в основном низкопотенциальной энергии и относительно небольшой объем работы вала.

Пароструйные холодильные системы используют паровые эжекторы для снижения давления в резервуаре, содержащем возвратную воду из системы охлажденной воды. Пароструйный эжектор использует энергию быстро движущейся струи пара для улавливания паров расширительного бака и их сжатия. Промывка порции воды в баке снижает температуру жидкости. На рис. 3.66 схематически представлена пароструйная холодильная установка для водяного охлаждения. В показанной системе пар высокого давления расширяется при прохождении через сопло 1. Расширение вызывает падение давления и огромное увеличение скорости. Из-за высокой скорости пар мгновенного испарения из резервуара 2 втягивается в быстро движущийся пар, и смесь попадает в диффузор 3. Скорость в диффузоре постепенно снижается, но давление пара в конденсаторе 4 увеличивается 5-10 раз больше, чем на входе в диффузор (например.грамм. от 0,01 до 0,07 бар).

Это значение давления соответствует температуре конденсации 40 ° C. Это означает, что смесь пара высокого давления и пара мгновенного испарения может быть сжижена в конденсаторе. Скрытая теплота конденсации передается воде конденсатора, которая может иметь температуру 25 ° C. Конденсат 5 перекачивается обратно в котел, из которого он снова может испаряться под высоким давлением. Испарение относительно небольшого количества воды в расширительном баке (или охладителе мгновенного испарения) снижает температуру основного водоема.Затем охлажденная вода в качестве хладагента перекачивается в теплообменник охлаждающей нагрузки.

Эжектор был изобретен сэром Чарльзом Парсонсом около 1901 года для удаления воздуха из конденсаторов паровых двигателей. Примерно в 1910 году эжектор был использован Морисом Лебланом в системе охлаждения с паровым эжектором. В начале 1930-х годов он пережил волну популярности для кондиционирования воздуха в больших зданиях. Позднее холодильные циклы с паровым эжектором были заменены системами с механическими компрессорами.С того времени разработка и совершенствование эжекторных холодильных систем практически остановились, поскольку большинство усилий было сосредоточено на улучшении циклов сжатия пара (Aphornratana et al., 2001).

Кроме того, другой типичный газовый эжектор схематично показан на рисунке 3.67a. Первичная жидкость (P) высокого давления входит в первичное сопло, через которое она расширяется, образуя область низкого давления в выходной плоскости (1). Высокоскоростной первичный поток втягивает и увлекает вторичную жидкость (S) в смесительную камеру.Предполагается, что объединенные потоки полностью перемешиваются в конце смесительной камеры (2), а скорость потока сверхзвуковая. Затем в горловине смесительной камеры (3) создается нормальная ударная волна, создавая эффект сжатия, и скорость потока снижается до дозвукового значения. Дальнейшее сжатие жидкости достигается, когда смешанный поток проходит через секцию дозвукового диффузора (b).

На рисунке 3.67b показана принципиальная схема холодильного цикла эжектора.Видно, что бойлер, эжектор и насос используются для замены механического компрессора в обычной системе. Пар хладагента под высоким давлением и высокой температурой выделяется в котле для производства первичной жидкости для эжектора. Эжектор втягивает пар хладагента из испарителя в качестве вторичного. Это заставляет хладагент испаряться при низком давлении и производить полезное охлаждение. Эжектор выпускает пары хладагента в конденсатор, где он сжижается. Накопленный в конденсаторе жидкий хладагент возвращается в бойлер через насос, а остаток расширяется через дроссельный клапан в испаритель, завершая цикл.Поскольку потребляемая рабочая мощность, необходимая для циркуляции жидкости, обычно составляет менее 1% тепла, подаваемого в котел, COP может быть определен как отношение нагрузки охлаждения испарителя к подводимой теплоте в котел следующим образом:

Недавно Aphornratana et al. (2001) разработали новую систему охлаждения со струйным эжектором, использующую R-11 в качестве хладагента, как показано на рис. 3.68. Все сосуды в системах изготовлены из оцинкованной стали. Котел был спроектирован с электрическим обогревом, в нижнем конце располагались два электронагревателя мощностью 4 кВт.На его верхнем конце к сосуду были приварены три перегородки для предотвращения уноса капель жидкости с парами хладагента. Конструкция испарителя аналогична конструкции котла. Для моделирования охлаждающей нагрузки использовался один электрический нагреватель мощностью 3 кВт. В качестве конденсатора использовался пластинчатый теплообменник с водяным охлаждением. Подача охлаждающей воды 32 ° C. Котел был покрыт стекловатой толщиной 40 мм с алюминиевой фольгой. Испаритель был покрыт вспененным неопреном толщиной 30 мм.Для циркуляции жидкого хладагента из приемного бака в котел и испаритель использовали диафрагменный насос. Насос приводился в движение двигателем с регулируемой скоростью 1/4 л.с. Одним из недостатков использования диафрагменного насоса является кавитация жидкого хладагента во всасывающей линии из-за падения давления через впускной обратный клапан. Поэтому для переохлаждения жидкости R-11 перед подачей в насос использовался небольшой чиллер. На рис. 3.68c показана подробная схема экспериментального эжектора. Сопло устанавливалось на вал с резьбой, что позволяло регулировать положение сопла.Были использованы две разные камеры смешения с диаметром горловины 8 мм: в камере смешения № 1 секция смешения представляет собой канал постоянной площади; в камере смешения № 2 секция смешения представляет собой сужающийся канал.

Эксперименты Aphornratana и др. Показали, что эжекторно-охлаждающая система, использующая R-11, оказалась практичной и может обеспечить приемлемые характеристики. Он может обеспечить температуру охлаждения до -5 ° C. Холодопроизводительность от 500 до 1700 Вт при COP от 0.1 и 0,25.

Технологии Буровых Установок

Инструмент для наклонно-направленного бурения

Существует несколько систем для определения и устранения отклонения, и некоторые из них были значительно усовершенствованы в последнее время, особенно после того, как стало более распространено проведение горизонтальных скважин с большим отходом от вертикали или скважин особой формы.

Буровая промышленность перешла от использования клина-отклонителя и струйной обработки к систематическому использованию забойных двигателей, управляемых систем и геонавигации.

В общем, траектория ствола скважины определяется типом используемого оборудования низа бурильной колонны и весом долота.

Компоновка низа бурильной колонны состоит из нескольких компонентов:

Труба бурильная тяжелая, утяжеленные бурильные трубы, стабилизаторы, переводники

Типовая компоновка низа бурильной колонны с вращением с поверхности (КНБК) состоит из стабилизаторов, утяжеленных бурильных труб и оборудования для измерения во время бурения (MWD).

Размещение и размер стабилизаторов регулируют наклон (угол отклонения от вертикали).

Сборки могут быть спроектированы так, чтобы иметь угол наклона, удерживать его устойчиво или угол падения.

Управляемая система бурения и геонавигация

Роторные агрегаты не позволяют точно контролировать азимут ствола скважины (компасный пеленг ствола скважины по отношению к магнитному северу).

Это управление обычно достигается с помощью забойного двигателя с изогнутым корпусом, который позволяет вращать только долото.

Забойные двигатели — это гидравлические машины на конце колонны, навинченные непосредственно на долото, и весь поток бурового раствора проходит через них, а часть давления бурового раствора преобразуется во вращательное движение и крутящий момент.

Таким образом, вращение, необходимое для работы долота, обеспечивается забойным двигателем, в то время как вся бурильная колонна может оставаться неподвижной или может вращаться, если необходимо, с помощью поворотного стола или верхнего привода.

Использование таких двигателей необходимо как при наклонно-направленном бурении, так и при применении современных технологий управления вертикальной траекторией скважин.

Забойные двигатели, являющиеся составной частью КНБК, представляют собой машины с осевым потоком трубчатой формы и по размеру аналогичны утяжеленной бурильной трубе.

Эти двигатели не являются частью стандартного оборудования буровой установки, они арендуются у сервисных компаний, которые также предоставляют персонал, специализирующийся на их использовании и обеспечивающий их техническое обслуживание.

Двигатели прямого вытеснения — это вращающиеся объемные машины закрытого типа, а их внутренняя архитектура на самом деле представляет собой насосы Мойно, предназначенные для работы в противоположном направлении, при этом вал двигателя приводится во вращение за счет проталкивания бурового раствора через него под давлением.