CN207794101U - 一种地源井回填系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种地源井回填系统，属于地源井回填施工领域。技术方案：搅拌机、注浆泵、注浆管、双U换热器和提管机，所述搅拌机和所述注浆泵连接，所述注浆泵2与所述注浆管一端连接，所述注浆管另一端与所述双U换热器5连接，用于提升所述注浆管3的所述提管机，其与所述注浆管3连接。有益效果是：本实用新型所述的地源井回填系统和回填方法注浆料从深井底部向上反压注浆填充，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分，回填地源井不易堵塞，空气排出彻底，回填密实度高，换热效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属地源井回填施工领域，尤其涉及一种地源井回填系统。
背景技术
地源热泵技术由于其节能性，在中国已得到广泛的应用，特别是垂直埋管式地源热泵技术，其需要钻掘大量换热深井，埋入换热管而后需要用导热性能良好的回填料填充密实，但目前一部分采用自然回填，一部分将注浆管放在井口的注浆回填，此二种方法都容易阻塞于井的中部，空气排不净，回填效果较差，导致换热效果不好，还有少部分采用底部注浆回填方法，虽能解决密实度问题，但因无法控制其向上提升注浆管速度，速度过快导致注浆管口高于浆面，回填不密实，速度过慢，又会导致注浆管埋在井内拔不出来。
实用新型内容
为了解决现有技术中回料容易阻塞于井的中部，空气排不净，回填效果较差，换热效果不好，无法控制提升注浆管速度等问题，本实用新型提供一种地源井回填系统，注浆料从深井底部向上反压注浆填充，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分，回填地源井不易堵塞，空气排出彻底，回填密实度高，换热效果更好。
技术方案如下：
一种地源井回填系统，包括：搅拌机、注浆泵、注浆管、双U换热器和提管机，所述搅拌机和所述注浆泵连接，所述注浆泵与所述注浆管一端连接，所述注浆管另一端与所述双U换热器连接，用于提升所述注浆管的所述提管机，其与所述注浆管连接。
进一步的，还包括用于计量放入所述搅拌机的回填材料的填料计量桶。
进一步的，还包括用于控制所述注浆泵和所述提管机的控制器，所述控制器与所述注浆泵和所述提管机连接。
进一步的，所述控制器为PLC控制系统。
进一步的，所述注浆泵为螺杆式注浆泵。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的地源井回填系统和回填方法注浆料从深井底部向上反压注浆填充，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分，回填地源井不易堵塞，空气排出彻底，回填密实度高，换热效果更好。
附图说明
图1为本实用新型地源井回填系统结构示意图；
图2为本实用新型实施例3示意图；
图中：1.搅拌机，2.注浆泵，3.注浆管，4.地源井，5.双U换热器，6.填料计量桶。
具体实施方式
实施例1
一种地源井回填系统，包括：搅拌机1、注浆泵2、注浆管3、双U换热器5和提管机，所述搅拌机1和所述注浆泵2连接，所述注浆泵2与所述注浆管3一端连接，所述注浆管3另一端与所述双U换热器5连接，用于提升所述注浆管3的所述提管机，其与所述注浆管3连接。
进一步的，还包括用于计量放入所述搅拌机1的回填材料的填料计量桶6。
进一步的，还包括用于控制所述注浆泵2和所述提管机的控制器，所述控制器与所述注浆泵2和所述提管机连接。
进一步的，所述控制器为PLC控制系统。
进一步的，所述注浆泵2为螺杆式注浆泵。
本系统采用以下步骤进行工作：
S1、计算所需填料体积，将填料分次加入搅拌机1中；
S2、注浆管3随双U换热器5一并插入地源井底部；
S3、注浆料通过注浆管3从深井底部向上反压注浆填充；
S4、逐步提升注浆管3，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分；
S5、直至地源井口有注浆料流出，完成整个深井的回填。
进一步的，提升注浆管3的方法为分次提升法，使注浆管3距离井底X米，分Y次提升，每次提升Z米。
进一步的，提升注浆管3的方法为动态提升法，注浆管3距离井底X米，开始注浆，待浆面距离注浆管口N米后，注浆管开始匀速提升，并且同时注浆，确保注浆管口处于浆面以下，距离浆面N米。
进一步的，S1中计算填料体积方法如下；
A1、计算地源井体积：
V1＝S1*h1
其中：V1为地源井体积，S1为地源井底面积，h为地源井高度；
A2、计算双U换热器体积：
V2＝S2*h2*n
其中：V2为双U换热器体积，S2为单根换热器底面积，h2为单根换热器长度，n为换热器根数；
A3、计算理论可回填料体积：
V3＝V1-V2
其中：V3为理论可回填料体积；
A4、计算实际可回填料体积：
V＝V3*80％
其中：V为实际可回填料体积。
10.如权利要求8所述的地源井回填方法，其特征在于，注浆管3的提升速度为：
V＝q-p/S1-S2*n
其中：V为注浆管3的提升速度，q为已知的注浆管的浆液流量，p为已知的注浆管3中浆液中含水的流量，S1为地源井底面积，S2为单根换热器底面积，n为换热器根数；
注浆管开始提升前的等待时间为：
T＝(X+N)/V
其中：T为注浆管3开始提升前的等待时间，X为注浆管3到井底的距离，N为注浆管口距离浆面的距离，V为注浆管3的提升速度。
实施例2
本系统采用底部注浆回填施工工法，注浆管3随双U换热器5一并插入深井底部，注浆料从深井底部向上反压注浆填充，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分；边注浆边提管，直至地源井口有注浆料流出，证明完成整个深井的回填，已回填密实。
提升注浆管的速度是根据回填料填入的体积决定，由深井的体积和换热器所占的体积，算出回填料的体积，再根据注浆过程中回填到井内的体积计算出回填料的高度，根据回填料的高度即可确定注浆管的提升高度。
实施例3
如附图2所示，注浆管3随双U换热器5一并插入地源井4底部，注浆管口距井底5米。
根据深井的体积和换热器所占的体积，算出回填料的体积，将回填料经填料计量桶6计量后分六次放入搅拌机1中，每次等量，每一次回填料接近全部被注浆泵2泵入地源井4后，再次由填料计量桶6向搅拌机1中加入回填料。
注浆过程中严格控制注浆管的拔管速度，太快容易井内空气排不净，太慢填料容易挤压地埋管，为保证紧实度，每罐料未注完前不拔管，直到完整一罐干料灌浆完毕才开始拔管，确保注浆管埋在浆面以下。
根据计算，每注完一罐料约0.2m3干料，注浆管上拔约15米，根据前面所计算回填料体积，每口井大约需要六罐回填料，注浆管距井底有5米高度，首次拔管10米，第二、三、四、五次每次拔管15米，第六次拔管不以米数做为控制对像，待看到砂浆溢出井口，再将注浆管全部拔出，注浆管设有5道明显刻度标记，利用红绿喷漆标记。
实施例4
以100米地源井为例：
S1、计算所需填料体积，将填料分次加入搅拌机中；
地源井体积：V1＝Sh＝3.14*(0.146/2)2*100＝1.67m3，
地源井直径0.146m,深100m,
V1—地源井体积m3
S—地源井底面积m3
h—地源井高度m
双U换热器体积：V2＝S*h*n＝1/4*3.14(0.025/2)2*104＝0.2m3，
双U管直径0.025m,深104m,
V2—双U换热器体积m3
S—单根换热器底面积m2
h—单根换热器长度m
n—换热器根数，本项目为4，
V3＝V1-V2＝1.67-0.2＝1.47m3
V3—理论上可回填料体积m3
此计算为干料体积，因回填料需加水搅拌，故，干料所体积为计算总体积的80％，即为合格
回填干料体积为：1.47*0.8＝1.2m3；
S2、注浆管随双U换热器一并插入地源井底部；
S3、注浆料通过注浆管从深井底部向上反压注浆填充；
S4、逐步提升注浆管，通过上溢的浆料，逐步向上排出井内原有的空气和水分；
注浆泵每秒流量为q＝0.1m3/min(其中水的体积为0.04m3/min)
因为地源井底面积已知，每分钟填的高度为h＝0.1-0.04/3.14*(0.146/2)2＝3.6m/min，由于本实施例中双U换热器底面积很小，所以此处忽略。
因为注浆管距井底部5m，注浆时工艺需管在液面5米以下，故，10/3.6＝2.7min，故当启动水泵2.7分钟后，提管机提管以v＝3.6m/min速度进行提管，可使注浆管一直处于浆面5m以下，确保注浆管与水泵注浆速度一致，既不致过快，使管高出液面，也不致过慢使注浆管埋在回填料内，注浆泵为地源井回填专用螺杆式注浆泵。
S5、直至地源井口有注浆料流出，完成整个深井的回填。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种地源井回填系统，其特征在于，包括：搅拌机(1)、注浆泵(2)、注浆管(3)、双U换热器(5)和提管机，所述搅拌机(1)和所述注浆泵(2)连接，所述注浆泵(2)与所述注浆管(3)一端连接，所述注浆管(3)另一端与所述双U换热器(5)连接，用于提升所述注浆管(3)的所述提管机，其与所述注浆管(3)连接。
2.如权利要求1所述的地源井回填系统，其特征在于，还包括用于计量放入所述搅拌机(1)的回填材料的填料计量桶(6)。
3.如权利要求1所述的地源井回填系统，其特征在于，还包括用于控制所述注浆泵(2)和所述提管机的控制器，所述控制器与所述注浆泵(2)和所述提管机连接。
4.如权利要求3所述的地源井回填系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制系统。
5.如权利要求1-4任一项所述的地源井回填系统，其特征在于，所述注浆泵(2)为螺杆式注浆泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721755772.1U CN207794101U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种地源井回填系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721755772.1U CN207794101U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种地源井回填系统 |
Publications (1)
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| CN207794101U true CN207794101U (zh) | 2018-08-31 |
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| CN201721755772.1U Active CN207794101U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种地源井回填系统 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108104138A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-01 | 大连中盈能源管理有限公司 | 一种地源井回填系统和回填方法 |
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2017
- 2017-12-15 CN CN201721755772.1U patent/CN207794101U/zh active Active
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