CN103967446A - 旋流排砂洗井系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述井底旋流系统包括位于井体的井底并能使井底的水产生圆周运动的旋流装置；所述排砂系统包括排砂入口位于井体的井底轴心位置的排砂装置。本发明结构简单，易于操作，采用井底旋流系统使井底的井水做圆周运动，从而带动井水中的砂粒做圆周运动，砂粒在向心力的作用下向井体轴心聚拢，通过排砂系统从井体的井底轴心部分抽取混有砂粒的井水，即可快速彻底地实现井底砂粒的清理，有效解决了大断面井洗井排砂非常困难且不彻底的问题，且耗时短，工效高，机械化程度高，劳动强度低。

Description

旋流排砂洗井系统

技术领域

本发明涉及一种排砂洗井系统，尤其涉及一种旋流排砂洗井系统。

背景技术

近年来，由于自来水水源问题一直突出，有些单位或自来水公司不得不采用采取地下水方式进行解决。在成都平原和其它地区都有较多的大口径井投入使用，特别是成都平原地区的大口径井大多坐落在砂卵石层上，取水层位为第四系砂卵石层孔隙潜水，采用沉井法或现浇逆作法施工成井。这些井在投入运行过程中，井中会不断有砂粒淤积，运行一定年限后，就免不了要洗井淘砂。一般情况下，每两年需进行洗井维护一次。通常的洗井方式是采用抽水人工清淤法或压缩空气洗井（气举）法两种。抽水人工清淤法是将井水基本上抽干，再经人工清除井底泥砂，这样既费时，又浪费水资源，人工劳动强度也大，还会造成井底人为污染。压缩空气洗井（气举）法用得较为普遍，即采用气举方式将井底泥砂排除。每次洗井得下工作管到井底，固定位置，接好送风管送风气举排砂，这种方式适用于小断面井，泥砂比较集中，一次性容易排出，但井断面大了井底泥砂分布在整个井底，远离气举管脚的泥砂是无法及时排除的，只能移动工作管，逐渐清除，既或是这样，也无法把井底彻底清洗干净。来回移动工作管劳动强度大，洗井排砂效果差，成本也高。

发明内容

本发明提出一种旋流排砂洗井系统，它能够有效地克服现有技术中的不足，有效解决了大断面井洗井排砂非常困难且不彻底的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述井底旋流系统包括位于井体的井底并能使井底的水产生圆周运动的旋流装置；所述排砂系统包括排砂入口位于井体的井底轴心位置的排砂装置。

进一步地，所述旋流装置上设置有流体出口，所述旋流装置通过旋流动力装置将流体送出流体出口。

进一步地，所述排砂装置的排砂入口的高度可以调节。

进一步地，所述旋流装置为中心位于井体轴线上的旋流环形管，所述旋流环形管的内外两侧分别设置有流体出口。

进一步地，所述旋流环形管为正多边形管或圆环形管，流体出口在旋流环形管上均匀分布，所有流体出口顺向设置。

作为优选，所述旋流动力装置为从井体内抽水的水泵，所述水泵的出水口通过立管连通旋流环形管，所述水泵通过电缆连接水泵控制器。

作为优选，所述旋流动力装置为空压机，所述空压机的出风口通过立管连通旋流环形管。

作为优选，所述排砂装置为底吸式污水泵，所述排砂入口为底吸式污水泵的泵入口。

作为优选，所述排砂装置包括排砂工作管和空压机，所述排砂工作管的底端为排砂入口，所述排砂工作管靠近排砂入口的侧壁通过送风管连通空压机的出风口。

进一步地，所述排砂工作管位于井体内的部分沿井体的轴线设置。

本发明的有益效果在于：结构简单，易于操作，采用井底旋流系统使井底的井水做圆周运动，从而带动井水中的砂粒做圆周运动，砂粒在向心力的作用下向井体轴心聚拢，通过排砂系统从井体的井底轴心部分抽取混有砂粒的井水，即可快速彻底地实现井底砂粒的清理，有效解决了大断面井洗井排砂非常困难且不彻底的问题。采用本系统洗井，无需抽干井水即可完成洗井，避免了资源的浪费，而且耗时短，工效高，机械化程度高，劳动强度低，正常洗井工作只需一个人即可完成全部洗井工作，工效可提高3-5倍，洗井成本可降低30-50%。所述排砂装置的排砂入口的高度可以调节，可根据洗井频率来决定，洗井频率高则可低一点，反之则高一点。所述旋流装置为内外两侧分别设置有流体出口的旋流环形管，流体从流体出口带动井底的井水做圆周运动，产生旋流，旋流环形管外侧的流体出口可以使外侧水流产生离心力，对井体侧壁的缝隙进行冲刷，使位于缝隙内的砂粒从井体冲入井水中，旋流环形管内侧的流体出口使砂粒在向心力的作用下向井体中心聚拢，便于集中清理。旋流环形管为正多边形管或圆环形管，流体出口沿圆周方向分布，所有流体出口顺向设置，利于产生旋流，当旋流环形管设置为圆环形管时，产生旋流的效果最好。所述旋流动力装置为从井体内抽水的水泵，直接将井体内的井水循环利用作为动力流体使井底产生旋流，水泵可利用抽水泵直接接入，方便快捷，省时省事；另外，旋流动力装置也可以是空压机，空压机的出风口通过立管连通旋流环形管，采用压缩气体作为动力流体使井底产生旋流。排砂装置为底吸式污水泵，直接将井体中心含有聚拢砂粒的井水泵出，直至完成洗井过程；另外，排砂装置还可以是采用排砂工作管结合空压机的结构，排砂工作管的底端为排砂入口，排砂工作管靠近排砂入口的侧壁通过送风管连通空压机的出风口，工作时，开动空压机，利用压缩空气进入工作管内，使水气混合，将排砂工作管内的水的比重降低，从而排砂工作管内的水向上抬升排出井外，井底的水在压力作用下进入排砂工作管，周而复始，即采用气举方式将混有砂粒的水排出，一边旋流，一边排砂，即完成洗井的全过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的其中一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1的结构示意图。

图中：1、井体；2、旋流环形管；3、流体出口；4、环形管支撑架；5、立管；6、支架；7、抽水泵；8、水泵控制器；9、电缆；10、排砂工作管；11、送风管；12、空压机；13、集水沉砂池。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述井底旋流系统包括位于井体1的井底并能使井底的水产生圆周运动的旋流装置；所述旋流装置上设置有流体出口3，所述旋流装置通过旋流动力装置将流体送出流体出口3。所述旋流装置为中心位于井体1轴线上的旋流环形管2，所述旋流环形管2通过环形管支撑架4与井体1的侧壁形成固定，所述旋流环形管2的外径不小于50mm，旋流环形管2距离井底400～600mm，优选为500mm。作为优选，所述旋流环形管2为不锈钢管或热镀管。所述旋流环形管2的形状一般设置与井体1截面形状一致或设置成圆形，通常井体1截面设置成正多边形或圆形，则旋流环形管2一般设置为正多边形管（该正多边形管是由多根长度相同的直管首尾顺次连接围合而成的环形管）或圆环形管，所述旋流环形管2的内外两侧分别设置有流体出口3，所述流体出口3在旋流环形管2上均匀分布，流体出口3的数量根据井体1的直径而定。流体出口3一般设置为管状出水口或者喷嘴，其外径不大于10mm，所有流体出口3顺向设置，利于产生旋流。当旋流环形管2设置成正多边形管时，正多边形管的各边距离井体1侧壁的距离为500mm；当旋流环形管2设置成圆环形管时，其外圆周距离井体1侧壁的距离为1000mm，流体出口3的出水方向与旋流环形管2成切向。当旋流环形管2设置成圆环形管时，产生旋流的效果最好。

所述旋流动力装置为从井体1内抽水的水泵，直接将井体1内的井水循环利用作为动力流体使井底产生旋流，该水泵可直接利用从井体1内抽取井水的抽水泵7，方便快捷，省时省事。所述水泵的出水口通过立管5连通旋流环形管2，所述立管5采用外径不小于50mm的不锈钢管或热镀管，立管5用支架6固定于井体1的侧壁上。所述水泵通过电缆9连接水泵控制器8。

所述排砂系统包括排砂入口位于井体1的井底轴心位置的排砂装置。所述排砂装置包括排砂工作管10和空压机12，所述排砂工作管10的底端为排砂入口，所述排砂工作管10位于井体1内的部分沿井体1的轴线设置，所述排砂工作管10底端的排砂入口的高度可根据洗井频率来决定，洗井频率高则设置低一点，反之则设置高一点，但最大高度不宜超过旋流环形管2上平面300mm，一般将通过井中心架将排砂工作管10架设于井体1中，使排砂入口的高度与旋流环形管2齐平或略低。作为优选，也可以利用手动葫芦，将排砂工作管10提动，让其能升降，根据需要调整排砂入口的高度。

所述排砂工作管10靠近排砂入口的侧壁通过送风管11连通空压机12的出风口，作为优选，所述送风管11采用不小于25mm内径的金属管道或者高压胶管顺排砂工作管10而下，在离排砂工作管10底端3000～5000mm的位置与排砂工作管10连通。所述空压机12位于井体1外部，所述井体1的外部还设置有集水沉砂池13，所述排砂工作管10的砂粒出口将含有砂粒的井水排放到集水沉砂池13内，集水沉砂池13内的水经过沉淀后，便可再进行利用，从而避免水资源的浪费。

上述各管件之间的连接采用焊接或螺纹连接，并保证各管件间的连接处保持密封。

实施例2：一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述井底旋流系统包括位于井体的井底并能使井底的水产生圆周运动的旋流装置；所述旋流装置通过旋流动力装置将流体送出流体出口。所述旋流动力装置为空压机，所述空压机的出风口通过立管连通旋流环形管。本实施例中的旋流排砂洗井系统，除以上结构与实施例1不同以外，其余结构均与实施例1相同。

实施例3：一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述排砂系统包括排砂入口位于井体的井底轴心位置的排砂装置。所述排砂装置为底吸式污水泵，所述排砂入口为底吸式污水泵的泵入口。所述底吸式污水泵的泵入口的高度可根据洗井频率来决定，洗井频率高则设置低一点，反之则设置高一点，但最大高度不宜超过环形管上平面300mm，一般将底吸式污水泵的泵入口的高度设置为与旋流环形管齐平或略低。作为优选，也可以利用手动葫芦，控制底吸式污水泵的泵入口升降，根据需要调整其高度。本实施例中的旋流排砂洗井系统，除以上结构与实施例1不同以外，其余结构均与实施例1相同。

实施例4：一种旋流排砂洗井系统，包括井底旋流系统和排砂系统，所述排砂系统包括排砂入口位于井体的井底轴心位置的排砂装置。所述排砂装置为底吸式污水泵，所述排砂入口为底吸式污水泵的泵入口。所述底吸式污水泵的泵入口的高度可根据洗井频率来决定，洗井频率高则设置低一点，反之则设置高一点，但最大高度不宜超过环形管上平面300mm，一般将底吸式污水泵的泵入口的高度设置为与旋流环形管齐平或略低。作为优选，也可以利用手动葫芦，控制底吸式污水泵的泵入口升降，根据需要调整其高度。本实施例中的旋流排砂洗井系统，除以上结构与实施例2不同以外，其余结构均与实施例2相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋流排砂洗井系统，其特征在于：包括井底旋流系统和排砂系统，所述井底旋流系统包括位于井体的井底并能使井底的水产生圆周运动的旋流装置；所述排砂系统包括排砂入口位于井体的井底轴心位置的排砂装置。

2.根据权利要求1所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述旋流装置上设置有流体出口，所述旋流装置通过旋流动力装置将流体送出流体出口。

3.根据权利要求2所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述排砂装置的排砂入口的高度可以调节。

4.根据权利要求2所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述旋流装置为中心位于井体轴线上的旋流环形管，所述旋流环形管的内外两侧分别设置有流体出口。

5.根据权利要求4所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述旋流环形管为正多边形管或圆环形管，流体出口在旋流环形管上均匀分布，所有流体出口顺向设置。

6.根据权利要求5所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述旋流动力装置为从井体内抽水的水泵，所述水泵的出水口通过立管连通旋流环形管，所述水泵通过电缆连接水泵控制器。

7.根据权利要求5所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述旋流动力装置为空压机，所述空压机的出风口通过立管连通旋流环形管。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述排砂装置为底吸式污水泵，所述排砂入口为底吸式污水泵的泵入口。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述排砂装置包括排砂工作管和空压机，所述排砂工作管的底端为排砂入口，所述排砂工作管靠近排砂入口的侧壁通过送风管连通空压机的出风口。

10.根据权利要求9所述的旋流排砂洗井系统，其特征在于：所述排砂工作管位于井体内的部分沿井体的轴线设置。