專利名稱：一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及一種利用提取地下水熱源并回灌的技術(shù)，具體是指一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嗟脑O(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和能源的短缺，分布廣泛、再生性強(qiáng)、成本低廉的地下熱能已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)在，利用地下熱能作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換供暖(冷)已經(jīng)成為現(xiàn)實，但現(xiàn)有技術(shù)多為雙井或多井抽灌，即一個井抽水，另一個或多個井回灌，這種技術(shù)不但鉆井?dāng)?shù)量多，而且改變地下水的分布，長期運行會使抽水井附近地下水位降低，出現(xiàn)地面沉降等問題，并進(jìn)而危機(jī)周邊建筑物的基礎(chǔ)。為解決上述問題，有人采用水平回轉(zhuǎn)式單井抽灌換熱裝置，即將換熱后的水通過加壓回灌到同井的同層水中，使地下水作水平回轉(zhuǎn)循環(huán)。但是，由于回灌水受土壤阻力和地球引力作用，阻礙回灌水水平運動的流程和區(qū)域，使回灌水很難回到需要的地下水層。為了解決這一問題，必須加大回水壓力，擴(kuò)大水井口徑，導(dǎo)致回灌裝置工藝復(fù)雜，造價高，限制了地?zé)崮茉吹拈_發(fā)利用?，F(xiàn)有已經(jīng)出現(xiàn)了單井回灌的設(shè)備，但是由于提水泵設(shè)置在地下，一旦損壞，需要將整個井體從地下抽出，才能進(jìn)行維修，維修非常困難；而且回灌水的水溫降低很快，達(dá)不到實際需要。實用新型內(nèi)容1、實用新型目的本實用新型提供了一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，其目的在于解決現(xiàn)有的單井回灌設(shè)備提水泵設(shè)置在地下維修困難以及提取的水冷卻較快水溫達(dá)不到要求等方面存在的問題。2、技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，包括井管，井管上端管口處的分水器，及與分水器通過回水管連接的熱交換器，及井管內(nèi)設(shè)置的提水管，所述井管為分級結(jié)構(gòu)，其中每一級井管的管壁均由實體管與網(wǎng)眼管連接構(gòu)成，井管的各級之間通過隔板隔開形成隔水層，使井管形成3級；分水器下方連接應(yīng)急排水管和一組長度不同的分級回水管，應(yīng)急排水管穿過井管的3個隔板，插入到井管的第3級以下，各個分級回水管分別插入井管的每一級；在井管內(nèi)部設(shè)置的提水管沿井管軸向穿過隔板并插入到井管的底部，井管上端管口處設(shè)有一個自吸泵，該自吸泵連接一組長度不同的排沙管，排沙管分別插入井管的每一級；其特征在于在提水管的末端連接有過濾器，提水管的另一端經(jīng)提水泵連接熱交換器，井管的外側(cè)還設(shè)置有隔層。所述的實體管是管壁不帶通孔的井管；所述的網(wǎng)眼管是管壁帶多個通孔的井管。所述隔層也為分級結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部各級之間還設(shè)有隔斷。所述隔斷設(shè)在相鄰網(wǎng)眼管之間的實體管外側(cè)。所述隔斷內(nèi)部為沙子外部為尼龍袋。[0016]3、優(yōu)點及效果本實用新型提出的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，具有如下優(yōu)點(1)回水管長度不同，配合帶有多處網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的井管，可以使回灌水在不同層面滲入地下，使回灌水有足夠的滲透流程，減小地下壓力對回灌水的阻力，且保證了回灌水沿縱向自流回灌，免去了加壓設(shè)備；(2)回灌水與地下不同層面的地質(zhì)接觸并充分滲透回井管周圍的地質(zhì)中，可以防止地下水位下降，對地面及周邊建筑物無影響；(3)單井抽灌，無需額外的回灌井，減少工藝的復(fù)雜性，降低成本；(4)回灌水通過不同深度的地質(zhì)逐級加熱，不會對井管附近的地?zé)崴丛斐捎绊懀?5)提水泵設(shè)置在地面上，維修時無需將整個井體從地下取出，直接在地面上即可進(jìn)行，簡化了維修過程；(6)井管外側(cè)設(shè)有隔層，可以延長回水在地下的受熱時間，使提水泵提出的水溫符合要求。


圖1為本實用新型剖面圖；圖2為本實用新型的井管示意圖。附圖標(biāo)記說明1、井管，2、分水器，3、分級回水管，4、提水管，5、金屬隔板，6、應(yīng)急排水管，7、過濾器，8、熱交換器，9、回水管，10、排沙管，11、自吸泵，12、提水泵，13、隔層，14、隔斷。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的說明如附圖1所示，將長130米、口徑0. 42米的井管1、采用打井工藝下到地下至含水層處，在井管1由上至下的第25米、第75米、第120米處各設(shè)置一個隔板5形成隔水層，使井管1形成三級。每一級井管都是實體管和網(wǎng)眼管連接，實體管是管壁不帶通孔的井管；網(wǎng)眼管是管壁帶多個通孔的井管；通孔的直徑設(shè)計為廣2cm，這樣的設(shè)計是由于水的重量帶來一定的壓力，使井管內(nèi)的泥沙很容易排出管外，不滯留在井管內(nèi)；如果都制成網(wǎng)眼管，管壁外的泥沙由于負(fù)壓的作用會回到管壁中來，反而會帶來更多的泥沙，不如前述方案有效果。第一級井管管壁的上面13米為實體管，下面12米連接網(wǎng)眼管；第二級井管管壁的上面 38米為實體管，下面12米連接網(wǎng)眼管；第三級井管管壁的上面33米為實體管，下面12米連接網(wǎng)眼管；每一個網(wǎng)眼管均布有1042個通孔制作成網(wǎng)眼；這樣設(shè)計尺寸，是為了使回灌水無需加壓且能順暢通過，沙石也不易在井管中停留下來。井管1上端開口處設(shè)有一個分水器2，該分水器2下部連接三個分級回水管3和應(yīng)急排水管6，三個分級回水管3長度不同，依次深入井管1的各級中，應(yīng)急排水管6穿過井管1的三個隔板5，插入到井管1的第3 級以下。井管1上端管口處設(shè)有一個自吸泵11，該自吸泵11連接一組長度不同的排沙管 10，排沙管10分別插入井管1的每一級。在井管1內(nèi)部設(shè)置有提水管4，提水管4沿井管1 軸向穿過隔板5并插入到井管1的底部，在提水管4的底部末端連接有過濾器7，提水管4 的另一端經(jīng)提水泵12連接熱交換器8，熱交換器8又通過回水管9與分水器2連接，提水泵12設(shè)置在井體上方，是因為一旦出現(xiàn)損壞，便于維修，不必將整個井體全部地下取出，即加快了維修時間，也節(jié)約了成本。在井管1的外側(cè)還設(shè)置有隔層13，設(shè)置隔層13的目的是為了進(jìn)一步延長回水在地下的滲透流程，增加受熱時間，使回水受熱更均勻，延緩水溫降低的速度，使經(jīng)提水泵12 提出的水溫達(dá)到使用要求；隔層13也為分級結(jié)構(gòu)，隔層13內(nèi)部各級之間還設(shè)有隔斷14，隔層13由上至下離井口最近的一層為12cm的紅土，使用紅土的目的是為了防止從網(wǎng)眼管排出的回灌水直接涌出地面，紅土下面是沙子，沙子被隔斷14分隔開，從而也形成三級結(jié)構(gòu)， 在回灌水時，由于有隔板5的阻擋，不同長度的分級回水管3將水分別回灌至井管1的第一級、第二級、第三級，各級之間的回灌水通過管壁上的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)滲入隔層13中沙子中，沿沙子的縫隙流過，滲入隔層13周圍不同層的地下水源中，保證了回水的縱向自流回灌。每個隔斷14設(shè)在相鄰網(wǎng)眼管之間的實體管外側(cè)，隔斷14內(nèi)部裝有沙子外部為尼龍袋，這樣設(shè)置的好處是可以阻止回水由于重力的作用而沿垂直方向直接向下流動，使其繼續(xù)沿水平方向向兩側(cè)流動，從而延長了受熱時間。工作時，12°C的地下水通過過濾器7過濾后，經(jīng)提水泵12抽到提水管4中，并經(jīng)提水管4送入熱交換器8 ；換熱后，變成5°C的水經(jīng)回水管9進(jìn)入分水器2，然后通過與分水器 2連接的分級回水管3分級回灌到地下水源中，與土壤換熱后經(jīng)過濾器7過濾再次被提水泵 12抽出，從而完成一次地下水的換熱循環(huán)。分水器2下部連接一個應(yīng)急排水管6，是為了防止分級回水管3被沙石堵塞。本裝置在井管1上端開口處安裝自吸泵11，是為了避免回水過程中由于回灌水夾帶泥沙而堵塞井管1的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)；并連接有三個長度均不相同的排沙管10，三個排沙管10 插入井管1的第一級、第二級、第三級，分別將這三級井管中沉降在隔板5上的泥沙抽到井外排掉。在提水管4的底部末端設(shè)置過濾器7，這樣做是為了將水中的泥沙進(jìn)一步過濾掉， 防止泥沙與水一起被提水泵提出。本實用新型這種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，造價成本低，便于維修，水溫降溫較慢，適于工業(yè)應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，包括井管(1)，井管上端管口處的分水器(2)，及與分水器通過回水管(9)連接的熱交換器(8)，及井管內(nèi)設(shè)置的提水管(4)，所述井管為分級結(jié)構(gòu)，其中每一級井管的管壁均由實體管與網(wǎng)眼管連接構(gòu)成，井管的各級之間通過隔板(5) 隔開形成隔水層，使井管形成3級；分水器(2)下方連接應(yīng)急排水管(6)和一組長度不同的分級回水管(3)，應(yīng)急排水管(6)穿過井管的3個隔板，插入到井管的第3級以下，各個分級回水管分別插入井管的每一級；在井管內(nèi)部設(shè)置的提水管沿井管軸向穿過隔板并插入到井管的底部，井管上端管口處設(shè)有一個自吸泵(11 )，該自吸泵連接一組長度不同的排沙管 (10)，排沙管分別插入井管的每一級；其特征在于在提水管的末端連接有過濾器(7)，提水管的另一端經(jīng)提水泵(12)連接熱交換器，井管(1)的外側(cè)還設(shè)置有隔層(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，其特征在于所述的實體管是管壁不帶通孔的井管；所述的網(wǎng)眼管是管壁帶多個通孔的井管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，其特征在于所述隔層(13) 也為分級結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部各級之間還設(shè)有隔斷(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，其特征在于所述隔斷 (14)設(shè)在相鄰網(wǎng)眼管之間的實體管外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，其特征在于所述隔斷(14) 內(nèi)部為沙子外部為尼龍袋。
專利摘要本實用新型涉及一種地?zé)崴畣尉旨壔毓嘣O(shè)備，包括井管，井管上端管口處的分水器，及與分水器通過回水管連接的熱交換器，及井管內(nèi)設(shè)置的提水管，所述井管為分級結(jié)構(gòu)，其中每一級井管的管壁均由實體管與網(wǎng)眼管連接構(gòu)成，井管的各級之間通過隔板隔開形成隔水層，使井管形成3級；其特征在于在提水管的末端連接有過濾器，提水管的另一端經(jīng)提水泵連接熱交換器，井管的外側(cè)還設(shè)置有隔層。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在維修困難、水溫降溫較快等方面存在的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，造價成本低，便于維修，水溫降溫較慢等優(yōu)點，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號F24J3/08GK202013040SQ201120012178
公開日2011年10月19日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者王心海, 王麒 申請人:王心海