Типы фильтров

Все фильтры для оборудования скважин на воду, по Д.Н. Башкатову, делят на пять типов: 1) трубчатые и каркасно-стержневые с дырчатой и щелевой перфорацией; 2) трубчатые и каркасно-стержневые с покрытием из проволоки, сетки, штампованного листа и ткани; 3) гравийно-обсыпные; 4) блочные; 5) гравитационные, основанные на использовании силы тяжести.

Условия применения фильтров различных типов приведены в табл. 44.

Таблица 44

Трубчатые и каркасно-стержневые фильтры

Трубчатые металлические фильтры. В качестве труб используют обсадные трубы. Отверстия круглые или щелевые. Размер отверстий определяется преобладающим размером фракций пород. Скважность для дырчатых каркасов 10-30%, для щелевых каркасов 6-40%.

Эти фильтры устанавливают в скальных и полускальных породах, а также в крупнозернистых песках с выключением гравия и гальки. Их можно использовать в качестве каркасов для гравийно-засыпных фильтров, а также фильтров с покрытием из сеток, проволоки, просечного листа.

Трубчатые металлические антикоррозийные фильтры, изготовляемые из антикоррозийных металлических труб, аналогичны описанным выше, но применяются для условий каптажа агрессивных подземных вод.

Трубчатые асбестоцементные фильтры изготовляют из асбестоцементных труб (скважность до 15%, перфорация круглая и щелевая) и устанавливают там же, что и трубчатые металлические, но до глубины 200 м.

Трубчатые фильтры из полимерных материалов изготовляют из полиэтиленовых, винипластовых, полипропиленовых и других труб (скважность до 30%, перфорация круглая и щелевая) и применяют в агрессивных подземных водах до глубины 200-300 м при тех же условиях, что и трубчатые металлические.

Трубчатые фильтры из стеклопластика изготовляют из стеклопластиковых труб (скважность до 40%, перфорация круглая и щелевая) и используют там же, где и фильтры трубчатые из полимерных материалов.

Трубчатые фильтры из керамики и фарфора изготовляют из керамических и фарфоровых труб (перфорация круглая, щелевая, прямоугольная) и применяют там же, где фильтры трубчатые металлические, но до глубины 50-60 м.

Каркасно-стержневые фильтры изготовляют из стальных прутьев (диаметр прута 6-16 мм), которые приваривают к поясам жесткости. Длина звена 2-5 м, скважность до 60%. Эти фильтры устанавливают на любую глубину в скальных и полускальных породах при разнообразных гидрогеологических условиях.

Каркасно-стержневые антикоррозийные фильтры изготовляют из стальных прутьев и используют при каптаже агрессивных подземных вод в скальных и полускальных породах при различных гидрогеологических условиях.

Фильтры с водоприемной поверхностью из проволоки с каркасом из труб или стержней, имеющих пояса жесткости, устанавливают в рыхлых водовмещающих породах при отсутствии агрессивного воздействия подземной воды. Скважность до 40%, расстояние между витками 0,5-6 мм.

Фильтры с водоприемной поверхностью из профилированной проволоки с каркасом из стержней, изготовленных из антикоррозийного материала, устанавливают при любых гидрогеологических условиях.

Фильтры с водоприемной поверхностью из сетки с каркасом из труб или стержней, имеющих пояса жесткости, устанавливают в рыхлых водовмещающих породах при отсутствии агрессивного воздействия подземной воды. Сетки изготовляют из меди, латуни и нержавеющей стали.

Фильтры с водоприемной поверхностью из просечного штампованного листа с каркасом из труб или стержней, имеющих пояса жесткости, устанавливают в рыхлых водовмещающих породах с неагрессивными подземными водами. Скважность до 20-25%.

Фильтры с водоприемной поверхностью из просечного штампованного листа с каркасом из труб или стержней, имеющих пояса жесткости и изготовленных с антикоррозийным покрытием, применяют при любых гидрогеологических условиях.

Фильтры с водоприемной поверхностью из просечного штампованного антикоррозионного листа используют для труб из антикоррозионного металла в агрессивных подземных водах.

Фильтры с водоприемной поверхностью из тканей и сетки, сделанных из полимерных материалов, с каркасом из металлических труб и стержней, имеющих пояса жесткости. Каркас может быть из полимерных материалов, асбоцемента и др.

Пористо-керамические фильтры с трубчатыми или стержневыми каркасами и блоками из пористой керамики устанавливают в разнозернистых песках.

Эти фильтры сложны в применении, плохо работают в глинистых песках и водах, содержащих железо.

Пористо-бетонные фильтры с трубчатыми или стержневыми каркасами применяют в разнозернистых песках. В глинистых песках и водах, агрессивных к бетону, работают плохо.

Фильтры с водоприемной поверхностью из поролона и каркасом из металлических труб или полимерных материалов или стержней применяют в рыхлых водовмещающих породах при отсутствии агрессивного воздействия подземной воды.

Гравийно-обсыпные фильтры широко используют при оборудовании высокодебитных скважин с длительным сроком эксплуатации в рыхлых породах при больших водоотборах. Наиболее надежны фильтры с толщиной обсыпки 150-200 мм и более. Каркасы изготовляют из обсадных труб с щелевой или круглой перфорацией.

Кожуховые гравийные фильтры применяют в рыхлых породах при сооружении глубоких скважин. Каркас трубчатый или стержневой.

Корзинчатые гравийные фильтры используют в рыхлых породах при небольших водоотборах. Корзинки крепят к трубчатому или стержневому каркасу.

Гравитационные фильтры (зонтичные и колокольные) отличаются от гравийных тем, что размеры их проходных отверстий значительно больше размеров зерен пород или обсыпки.

Работа этих фильтров основана на использовании сил тяжести пород, находящихся перед проходными отверстиями. Несмотря на то что порода не опирается на опорный каркас, выноса пород в фильтры не происходит, так как давление фильтрационного потока уравновешивается силами тяжести водоносных пород. Порода в проходных отверстиях располагается под углом естественного откоса, не мешая проникновению воды внутрь фильтра.

Колокола или зонты изготовляют из пластмасс или металла.

Эти фильтры применяют в рыхлых породах при небольших водоотборах.