202421. lajstromszámú szabadalom • Tekercsszűrő és eljárás tekercsszűrő előállítására
3 4 HU 202421 B A nagyobb mélységű kutak szúrószerkezeteként általánosan használják a szitaszóvetes szűrőszerkezeteket. Ilyen szürőszerkezetet ismertet például Bélteky L.: Mélyfúrású kutak korszerű kiképzése, üzeme és javítása, 5 (Mérnöki Továbbképző Intézet, Budapest, 1963) című könyvének 38. oldalán. A legegyszerűbb kivitel szerint a lyukakkal vagy hasítékokkal bíró szűrövázra egy alsó, nagyobb nyitású, majd erre egy finomabb szitaszővet 10 van elhelyezve. A felső szitaszővet lyukméretét a vizadó réteg szemszerkezetének megfelelően határozták meg. Hidraulikai szempontból a szitaszövetes szűrő ezen megoldása nem kedvező, minthogy a szitaszövetnek csak 15 a szűrőváz nyilasainak keresztmetszetével egyező felülete vesz részt a vízszolgáltatásban, minthogy a szitaszövet felületének nagyobbik része a szüróváz tömör falfelületéhez illeszkedik. E hátrány csökkentése céljá- 20 ból a szüróváz és a szitaszövet közé távolságtartás céljából alátét sodronyt tekercseltek, amellyel a víznek a szüróváz nyílásaiba való bejutását könnyítik meg. A szitaszövetes szűrök előnye, hogy a 25 szűrőt megelőző béléscsőrakat vagy -rakatok átmérőjét nem kell megnövelni a szűrő elhelyezésére szolgáló védőcső méretét meghaladó nagyságúra, egyszerű szerszámokkal elkészíthetők, ennélfogva aránylag olcsók, és el- 30 maradhatnak a kavicsolással kapcsolatos költségek Í6. Megállapítható ugyanakkor, hogy az igy kialakított szűröszerkezet egyrészt a mechanikai igénybevételekre való érzékenysége, másrészt viszonylag nagy áram- 35 lási ellenállása miatt korszerűtlen. Sérülések keletkezhetnek - szálhúzódás, szemméret deformáció, szálszakadás - mind a tárolás, szállítás, mind a fúrólyukban történő beépítés közben. Különösen nagy a sérülés veszélye a 40 600-1.000 m mély hévizkutakba történő beépítésnél. Sérüléseket okozhat továbbá a mechanikus rétegtisztitás - szürómosatás - ha az áramlási sebesség meghaladja a 12 m/sec értéket, holott ennél lényegesen nagyobb - 45 25-30 m/sec - vizsugársebesség alkalmazására lenne szükség a hatékonyság fokozása érdekében. A nagymélységű kútfúrásokban a szűrócsócsere gyakorlatilag megoldhatatlan, igy ebből súlyos károk származhatnak. A sé- 50 rült szitaszövet a kút homokolását eredményezi. Ez kezdetben még elfogadható értékű is lehet, azonban a folyamatos homokáramlás a szitaszövetet koptatja, és ez a homokolás mértékének növekedéséhez vezet. A szitaszó- 55 vetes szűrőszerkezetek további hátránya egyrészt abból ered, hogy a szitaszővet nyílásméretét mindig a víztartó réteg szemöszszetételének megfelelően kell megválasztani és rendszerint csak nagyon aprólyukú szita- 60 szövet alkalmazható. Áramlástechnikai szempontból hátrányos másrészt, hogy a lyukak négyzet vagy téglalap alakúak, amely kedvezőtlen a szűrő körüli réteg kialakításában. Mindkét körülmény a váz szitaszövetes szű- 65 rók viszonylagosan nagy áramlási ellenállását okozza. Megemlítendő továbbá, hogy a szitaszövetes szűrőszerkezetek esetében a viz korróziós hatása fokozottan érvényesül, minthogy a különféle fémek - acél szüróváz, sárgaréz szitaszövet - érintkezési helyén keletkező galvánáram a szűrószerkezet gyors korróziójához és ezzel tönkremeneteléhez vezet. Mindezen hátrányos tulajdonságok következtében kerültek kialakításra az olyan résszürők, amelyek szüröfelületét valamely szűrövázra adott résmérettel tekercselt spiráhuzal alkotja, a szürővázat képezheti a perforált fúrócsö, amely rendszerint acélcső. Ennek palástjára pálcák vannak felhelyezve. Pálcák nélkül a szüróváz nyílásaira kerülő spirálhuzal tekercs csökkentené a szűrő beáramlasi felületét. A szürőfelület résmérete megfelel a réteg legkisebb szemnagyságának. A pálcák redszerint acélhuzalból készülnek és azokat a szüróváz alkotója irányában erősítik fel hegesztéssel vagy lágy kötözöhuzallal. A huzal anyaga előnyösen korrózióálló acél, esetleg sárgaréz, vagy a viz vegyi öszszetétele által indokolt egyéb anyag (pl. foszforbronz). A fentiekben ismertetett tekercsszűró kialakítás egy változatának tekinthető a pálcavázas tekercsszűrő, amelyet V.M. Gavrilko: Filtrű vodozabornüh, vodoponyizelnüh i gidrogeológicseszki szkvazsin (Moszkva, 1962) című könyvének 97-102. oldalán ismertet. A megoldás lényege, hogy a szürővázat itt maguk a pálcák akotják, igy elmarad a perforált acélcső. A köracél pálcák mindkét végződése kapcsoló csővégekhez vannak erősítve a köztes részen pedig merevítő tárcsák vannak elhelyezve, a pálcaváz szilárdságának növelése érdekében. Az igy létrehozott pálcaváz alkalmas mind szitaszövet elhelyezésére, mind huzalspirál szürőfelület kialakítására. A pálcavázas tekercsszúró nagy előnye hogy a szürőfelület és szúröváz között hiányzik a holttér, ahol a homok egyébként lerakódhat. Előnye továbbá, hogy nagyobb £ beáramló felület és csökken az anyagfelhasználás. Ugyanakkor tapasztalati tény, hogy a; igy kialakított szűrök csak 200-300 m mélységű kutaknál használhatók, mivel nem felelnek meg a nagymélységű kutak szúrószerkezeteivel szemben megkívánt szilárdsági követelményeknek. Nagy mélységű kutakná ugyanis több ezer kilogramm függőleges irányú terhelést kap a szűrószerkezet, - e egy 1.500 m mélységű hévizkútnál a 30.00 kg-ot is elérheti -, amely a pálcaváz kihajlását, és ezzel a szürőrések deformációjá eredményezi. Hátrány továbbá, hogy a szűrő váz gyártása bonyolultabb, a merevitőtárcsá! külön megmunkálást igényelnek. Ezen tűimé nőén áramlástechnikai szempontból kedvezőt len, hogy a merevitótárcsák a béléscső átmé rőjét leszűkítik ami helyi turbulenciák kiala kulásához vezet. Ahol ugyanis a vízáramlá 4
