Grundwasserförderung und Geothermie

con-slot ist das Markenzeichen für Brunnenfilter und Industriefilter. Alle con-slot Produkte werden in unserem modernen Betrieb hergestellt, der im Hafengebiet der Stadt Wittingen am Elbe-Seiten-Kanal liegt. Dadurch wird schneller Zugang zum Hafen Hamburg und prompter Service für alle Überseemärkte ermöglicht. Über die Flughäfen von Hannover und Hamburg können wir unseren Luftfracht-Service in alle Teile der Welt anbieten.

Präzise Herstellung, exzellente Verarbeitung und schnelle Lieferung begründen unseren Ruf. Wir bieten eine komplette Ausrüstung für Wasserbrunnen:

Unser Produktionsprogramm umfasst nicht nur die Standardgrößen von DN 25 bis DN 850, sondern auch darüber hinausgehende größere Durchmesser. con-slot Konstruktionen sind den jeweiligen Anforderungen angepasst.

Unsere Erfahrungen, die wir in vielen Ländern der Welt durch technische Beratung, Auslegung für Konstruktion und Einbau erlangt haben, gewährleisten den wirtschaftlichsten Ausbau für Wasserbrunnen. Unsere Laborausrüstung ermöglicht unseren Technikern die Bestimmung des richtigen Materials, optimaler Festigkeit und der korrekten Spaltweite des con-slot Hochleistungs-Brunnenfilters.

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Filterabmessungen für DIN 4925/2458

Lieferdetails:

 

 

Lieferlänge

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DN 50-DN 80 in Längen bis zu 5,00 m
DN 100-DN 850 in Längen bis zu 6,00 m
über DN 850 nach Absprache

*)    

Standard-Konstruktion
Starke Konstruktion

:
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empfohlene maximale Einbautiefe bis ca. 100 Meter
empfohlene maximale Einbautiefe bis ca. 300 Meter
für größere Teufen mit stärkeren Konstruktionen nach Absprache

**)    

Konstruktion

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1 = Oberflächen-(Wickel)Profil
2 = Stützstab-Profil
3 = Anzahl der Stützstäbe auf dem Umfang

***)

 

 

Gewicht/kg/m
Gewicht kg/Satz

Symbol

:
:
:

Netto-Gewichte ermittelt mit Spaltweiten von 0,300 mm
Netto-Gewichte von Gewindeverbindern nach DIN 13x6 mm Steigung
Netto-Gewichte von Flanschen nach DIN 4922

    Für Verschiffungsgewichte, inklusive Verpackung ist ein Multiplikator von ca. 1,15 zu benutzen.

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Filterabmessungen für DIN 4925

Standard-Konstruktion*

con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter aus Profildraht-Konstruktion. Innendurchmesser in Anlehnung an DIN 4925, um auch die Kombination mit Sumpfrohren und Aufsatzrohren aus Kunststoff zu ermöglichen:

Bemerkung:
- bei Spaltweiten kleiner/gleich 0,500 mm kann das Oberflächen(Wickel)Profil (1) kleiner gewählt werden, um die Eintrittsfläche zu vergrößern!
- I.D.FI = Innendurchmesser Filter
- I.D.KR = Innendurchmesser Kunststoffrohr

Grafik 1

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Filterabmessungen für DIN 2458

Starke Konstruktion*

con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter aus Profildraht-Konstruktion. Abmessungen in Anlehnung an die ISO-Norm für Rohrabmessungen bzw. DIN 2458/DIN 2463 zur Verbindung mit Sumpfrohren und Aufsatzrohren aus Edelstahl.

Grafik 2

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Tabellen K-Faktor von con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter der Bauart ‚Standard Konstruktion’

Freie Eintrittsfläche f x 100 = %
Durchlässigkeitsfaktoren k1=cm/sec

DN = Nominaldurchmesser
A.R. = Außenradius des Filters
I.R. = Innenradius des Filters
w = effektive Wandstärke des Filters
sw = Spaltweite

Grafik 3

Grafik 4

Grafik 5

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Tabellen K-Faktor von con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter der Bauart ‚Starke Konstruktion’

Freie Eintrittsfläche f x 100 = %
Durchlässigkeitsfaktoren k1=cm/sec

DN = Nominaldurchmesser
A.R. = Außenradius des Filters
I.R. = Innenradius des Filters
w = effektive Wandstärke des Filters
sw = Spaltweite

Grfaik 6#

Grafik 7

Grafik 8

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Ermittlung der Filterabmessung und der richtigen Spaltweite

Durchmesser
Spezifische Kapazität und verfügbare Absenkung weisen auf die zu erwartende Produktivität des Brunnens hin. Wird die Pumpe über dem Filter eingebaut, sollte die Steiggeschwindigkeit am Filterkopf v = 1,75m/sec nicht überschreiten. Ist die Pumpe unter dem Filter in einem Pumpensumpf eingebaut, so wird die Filtergröße durch die Pumpengröße und den verbleibenden Freiraum zwischen Filter und Steigrohr bestimmt.

Filterlänge
Liegt der Durchmesser des Filters fest, so bestimmt die Laminarströmung beim Eintritt in den Filter die Länge. Der Ausbau der gesamten Höhe einer wasserführenden Formation ist – besonders mit con-slot Brunnenfiltern – nicht notwendig. Hierfür ist das Konzept zur Ermittlung der spezifischen Kapazität für teilweise ausgebaute Formationen von Kozeny eine ausgezeichnete Vorgabe.

Grafik 9
Diagramm Kozeny Formel
Kurve zur Berechnung der spezifischen Brunnenleistung
für teilweise ausgebauten Wasserleiter

Spaltweiten
Zunächst muss grundsätzlich entschieden werden, ob eine natürliche Entsandung oder ob eine Entsandung durch eine Kiesschüttung vorgenommen werden soll. Hierfür sind unterschiedliche Entscheidungskriterien maßgebend:

1) Wird eine natürliche Entsandung gewählt, so ist der Ungleichförmigkeitsgrad U = d60:d10 der Siebanalyse aus der Formation für die Wahl der Spaltweite entscheidend.

Grafik 10

Natürliche Entsandung ohne Kiesschüttung
Methode zur Ermittlung von Schlitzweiten bei natürlicher Entsandung

In diesem Fall gilt:
Ist U = 2,5 bis 4,0. so ist die Spaltweite durch den Schnittpunkt des 60%igen Durchlass mit der Siebkurve bestimmt.
Ist U =/ kleiner 2,5, so ist die Spaltweite durch den Schnittpunkt des 50%igen Durchlass mit der Siebkurve bestimmt.
Ist U =/ größer 4,0. so ist die Spaltweite durch den Schnittpunkt des 70%igen Durchlass mit der Siebkurve bestimmt.

Je größer der Durchlass, umso länger die Entsandungszeiten und umso größer die Leistung des Brunnens!

Noch ein Hinweis für den Einbau mit natürlicher Entsandung:
bei Formationen, wo Feinsande über einer grobsandigen Formation lagern, sollten zwei Faustregeln beachtet werden:

a)der Filter sollte ca. 50 cm mit der kleineren Spaltweite in die erobere Formation eingebaut werden.
b)die Spaltweite für die gröbere Formation sollte nicht größer als 2x die Spaltweite für die darüber liegende feinere Formation sein.

2)Wird eine Kiesschüttung gewählt, so muss diese in Relation zur Siebanalyse des Wasserleiters gebracht werden. Auch hierfür gelten wiederum unterschiedliche Auswahlkriterien:
die Stärke der Kiesschüttung sollte 15 cm nicht überschreiten; jeder weitere cm reduziert die Effektivität des Entsandens. Die günstigste Stärke liegt bei 5,0 bis 7,5 cm.
Der Ungleichförmigkeitsfaktor U der Kiesschüttung sollte möglichst kleiner /= 2,0 sein.

Grafik 11

Natürliche Entsandung mit Kiesschüttung
Methode zur Ermittlung von Kiesschüttungen und entsprechender Schlitzweite

Zunächst ist die kritische Korngröße der Siebanalyse zu bestimmen:
Sie liegt bei 30% Durchlass, wenn der Faktor U kleiner/= 4,0 ist und die Eintrittsgeschwindigkeit in den Spalten kleiner/= 0,03 cm/sec ist;
Sie liegt bei 60% Durchlass, wenn der Faktor U größer 4,0 ist und die Eintrittsgeschwindigkeit in den Spalten größer 0,03 cm/sec ist;

Um die kritische Korngröße der Kiesschüttung zu ermitteln, ist die kritische Korngröße der Siebanalyse mit einem Multiplikator von 6 - 8 zu beaufschlagen:
ein Multiplikator unter 6 lässt kaum eine Entsandung der Formation zu, reduziert die Durchlässigkeit und damit die Leistung des Brunnens.

Ein Multiplikator über 8 kann dazu führen, dass Formationssande in die Schüttung wandern, das Porenvolumen reduzieren und damit ebenfalls die Leistung des Brunnens.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass ein Multiplikator von 6 in den meisten Fällen optimal ist. Ein Multiplikator von 8 sollte als äußerstes Limit gesehen werden und nur gewählt werden, wenn ein großer Ungleichförmigkeitsfaktor der Formation vorliegt, d.h., bei groben, ungleichförmigen Schichten.

Zur Ermittlung der Kiesschüttung ist nun durch deren kritische Korngröße eine Kurve mit einem Ungleichförmigkeitsfaktor von 2,0 (d60/d10) zu konstruieren. Die gefundene Linie ist einer Analyse kommerziell zur Verfügung stehender Schüttungssande anzugleichen.
Der Schnittpunkt 10% Durchlass mit dieser endgültig gefundenen Schüttungskurve ergibt die Spaltweitengröße für den Filter. Hierdurch ist die optimale Spaltweitenwahl erreicht.

Praktiker wählen jedoch häufig aus Sicherheitsgründen die Spaltweite, die sich aus der Ermittlung für natürliche Entsandung ergibt (siehe Punkt 1, oben). Der Grund hierfür ist, dass die Sandproben aus den Formationen oft gestört sind!
Da trotz der kleineren Spaltweite die Durchlässigkeit des Filters immer noch größer als die der Kiesschüttung oder Formation ist, bleibt die Leistungskapazität des Brunnens erhalten.

Dies ist der Vorteil dieser Filtertype!

Es muss allerdings darauf geachtet werden, dass die Körnung der Kiesschüttung tatsächlich gleichförmig gewählt wird, um so ein erfolgreiches Entsanden zu gewährleisten und um sicherzustellen, dass beim Entsanden die Kiesschüttung nicht undurchlässig wird!

Diese Empfehlungen zur Wahl der Spaltweiten führen besonders dann zu optimalen Ergebnissen, wenn die zur Auswertung bereitgestellten Bodenproben möglichst den natürlichen Formationsstrukturen entsprechen, d.h., möglichst ungestört sind.

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Musterberechnung eines Brunnenausbaus

con-slot kann auf Nachfrage eine Musterberechnung zur Verfügung stellen, die auf Basis einer typischen geologischen Formation in Nordeuropa ausgearbeitet wurde.

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Einbau und Entwicklungsmethoden (Intensiv-Entsandung)

Ist die Spaltweite nach den im Abschnitt „Ermittlung der Filterabmessung und der richtigen Spaltweite“ empfohlenen Kriterien in Abstimmung mit dem Formationsmaterial richtig gewählt, so führt eine Intensiv-Entsandung sowohl beim Einbau des Filters ohne oder mit Kiesschüttung immer zu ausgewogenen hydraulischen Verhältnissen an der Peripherie des Brunnens und beim Einströmen in den Brunnenfilter.

Keine andere Filtertype bietet die Möglichkeit des homogenen Aufbaus des Formationsmaterials und damit die Verbesserung des Speichervermögens so intensiv wieder con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter mit dem kontinuierlichen Spalt. Jede Spaltweite ist nur durch ein kleines Profil voneinander getrennt. So kann die Formation und auch die Kiesschüttung auf dem gesamten Umfang praktisch Millimeter für Millimeter bearbeitet werden.

Erwähnt sei an dieser Stelle. dass Filter bei gleichmäßigen Formationen, wo der Einbau ohne Kiesschüttung vorzuziehen ist, und bei kleinen Teufen einfach mit Hilfe von Vibratoren oder Einspülen abgeteuft werden können.

Natürliche Entwicklung eines Brunnens heißt Entsandung und Stabilisierung der umliegenden wasserführenden Formation. Dies kombiniert mit dem con-slot Hochleistungs-Brunnenfilter garantiert sandfreies Fördern und laminare Strömung am Eintritt zum Filter für die Betriebsdauer eines Brunnens.

Für die natürliche Entwicklung bzw. Intensiv-Entsandung gibt es, mit qualitativ unterschiedlichen Ergebnissen, drei Methoden:

1)Saugkolben
Ein Kolben mit mehreren Gummidichtungsringen zur Abdichtung gegen die Wandung des Filters oder Rohres hebt und senkt sich in einem festgelegten Hub im Filter. Durch das Senken wird Wasser in die umliegenden Schichten gedrückt und damit ein Überdruck erzeugt Durch das Heben werden die Feinteile angesaugt und in den Brunnen gefördert.
Aus dem Brunnensumpf müssen sie in einem zweiten Arbeitsgang gepumpt werden.

Grafik 12

Saugkolben-Entsandung

2) Druckluft  
Druckluft wird mit Hilfe eines Kompressors erzeugt und über einen Windkessel dosiert in die Formation gedrückt. Die Filterstrecke wird zusätzlich durch das Abdichten mit Manschetten in Teillängen intensiver bearbeitet. Die Luft dringt je nach Porenvolumen und Ungleichförmigkeitsgrad tief in die Formation ein und erzeugt einen Überdruck.

Durch die plötzliche Druckentspannung schießt das Luftkissen in den Filter zurück und reißt die Feinsandteile aus der Formation mit in den Brunnen.

Durch den Überdruck und die hohe Luftgeschwindigkeit fördert der Luftstrom den Sand aus dem Brunnen an die Oberfläche direkt in das Kontrollbecken. Ein zusätzlicher Arbeitsgang, um den Brunnen zu säubern, entfällt.

Die Leistung des Kompressors sollte mindestens 7 bar betragen. Je höher die Leistung des Kompressors, umso kürzer die Zeit der Entsandung.

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Rohrabmessungen für Druckluft-Intensiv-Entsandung

Grafik 13

Grafik 14

Druckluft-Intensiv-Entsandung (System: Celler Brunnenbau GmbH)

3) Jetting
Jetting ist nur bei Filtern mit kontinuierlicher Spaltweite möglich, wo die Energie des Wasserstrahles nicht durch Blindflächen der Filterwandung oder durch Umlenkung abgebaut wird.

Der kontinuierliche V-förmige Spalt lässt den Spülwasserstrahl ohne Druckverluste auf die Kiesschüttung und/oder die Formation treffen. Das Spülwasser dringt mit voller Kraft in die umliegenden Schichten. Gleichzeitiges Pumpen zieht die gelösten Feinanteile aus der Formation in den Brunnen und fördert sie auf direktem Weg an die Oberfläche in das Kontrollbecken. Wie das Bild zeigt, kann für diese Methode eine U-Pumpe verwendet werden. Dabei ist es nicht notwendig, mit der zu erwartenden Förderleistung zu arbeiten. Der Förderstrom der U-Pumpe kann geringer sein. Jedoch sollte die Pumpe hohe Drücke erzielen. Über der U-Pumpe ist ein Spülwerkzeug mit 4 Düsen im Steigrohr vorzusehen, so dass bei einer 90 Grad-Drehung der gesamte Umfang des Brunnens bearbeitet wird. Diese 90 Grad-Drehung ist durch eine entsprechende Aufhängung der Steigleitung über Tage zu ermöglichen. Ein Absperrventil und ein Druckmanometer am Auslauf der Steigleitung in das Kontrollbecken ermöglichen die genaue Dosierung des Spülvorganges. Durch das Schließen des Schiebers wird einerseits der Druck auf die Formation erhöht und die Feinanteile durch die erhöhte Geschwindigkeit des Wasserstrahles gelöst.
Durch Öffnen des Schiebers wird andererseits der Druck in der Formation abgebaut, der Förderstrom und die Fördergeschwindigkeit erhöht, und somit die Feinanteile direkt aus dem Brunnen in das Kontrollbecken gefördert.
So kann beliebig auf der QH-Kurve der Pumpe hin- und hergefahren werden, kontrolliert über das Druckmanometer.

Die Erfahrung lehrt, dass diese Methode die effektivste Entsandungsmethode ist. Sie ist nicht nur wirkungsvoll, sondern auch zeitlich am schnellsten. Der Verschleiß der Pumpe (Rotor und Rotorlagerung) ist so gering, dass diese Methode als die wirtschaftlichste der aufgeführten Entsandungsmethoden gilt.

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Fördermenge und Förderdruck für Hochdruckstrahl-Entsandung pro Düsenkopf und Düsenabmessung

Grafik 15

Grafik 16

Hochdruck-Strahl-Entsandung

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