CN208186905U - 地源水热井防堵塞系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地源水热井防堵塞系统装置。它解决了现有农业大棚换热效率低等技术问题。本装置包括地上部分和具有两个地源井的地下部分，且两个地源井中任意一个为出水井，剩余一个为回灌井，地上部分包括与设置在两个地源井中的出水井内的潜水泵相连的电离结构，电离结构分别依次连接有粗/精过滤结构、气体分离结构及其光催化器，光催化器和两个地源井中的回灌井相连，地下部分包括分别设置在回灌井内的回灌清洗结构。优点在于：该装置充分地利用井上井下过滤、强磁电子电离、光催化生物质消杀、平衡式气体分离、机械式自动正反向清理，防止地源水热井取热工艺中颗粒物、氧化质及气体微生物造成的堵塞现象。

Description

地源水热井防堵塞系统装置

技术领域

本实用新型属于地源热泵设备技术领域，具体涉及一种地源水热井防堵塞系统装置。

背景技术

地热属于清洁环保、储量丰富的绿色能源。我国已把地热资源列为21世纪可再生的清洁能源，合理高效地开发利用地热资源，对国民经济发展和人类生存提供资源保障具有十分重要的意义。

传统的地热水开采过程中主要有施工难度大以及容易发生堵塞现象等，堵塞现象主要由于传统钻井工艺的泥浆未经洗净就被循环至渗水孔隙中，采用地面过滤时未能解决内溶气体的有效分离，地面降压降温后的析晶产物、微生物质的发育，以及移砂现象未被控制等原因，使得地热水携带泥沙脱离原来的地层。若井下未采取防砂措施，极易造成套管及设备堵塞、破裂、变形及锈蚀等，加剧开采难度，进而无法正常抽水。而常规的清砂手段很难解决这种问题。

为了解决现有技术存在的不足，人们提出了各种解决方案。例如，中国专利文献公开了一种地下水地源热泵多井并联装置及其施工方法[申请号：201410137553.1]，抽水井群包括抽水主井和抽水辅井，抽水主井和抽水辅井之间通过倾斜的管道直接连接，一个抽水井群共用一台抽水泵(潜水泵)，抽水泵(潜水泵)放置在抽水主井中，抽水辅井中没有抽水泵(潜水泵)。抽水主井和抽水辅井之间的连通管道，呈倾斜状。

上述方案虽然在一定程度上解决了地源热泵井开采施工难度大的问题，但是该方案依然存在着：未采取防砂措施，极易造成套管及设备堵塞、破裂、变形及锈蚀等，无法正常抽水等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种地源水热井防堵塞系统装置；解决了现有技术所存在的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，本装置包括地上部分和具有两个地源井的地下部分，且两个地源井中任意一个为出水井，剩余一个为回灌井，所述的地上部分包括与设置在两个地源井中的出水井内的潜水泵相连的电离结构，所述的电离结构分别依次连接有粗/精过滤结构、气体分离结构及其光催化器，所述的光催化器和两个地源井中的回灌井相连，所述的地下部分包括分别设置在回灌井内的回灌清洗结构。

该装置充分地利用井上井下过滤、强磁电子电离、光催化生物质消杀、平衡式气体分离、机械式自动正反向清理，防止地源水热井取热工艺中颗粒物、氧化质及气体微生物造成的堵塞现象。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的电离结构包括第一强磁电装置和/或第二强磁电装置，所述的第一强磁电装置和出水井内的潜水泵相连，所述的第二强磁电装置一端和光催化器相连，另一端连接有回灌井。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的粗/精过滤结构包括与第一强磁电装置相连的第一移动砂滤，所述的第一移动砂滤通过板式换热器与第二移动砂滤相连。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的气体分离结构包括与第二移动砂滤相连的气体分离器，所述的气体分离器通过精滤袋和增压泵相连，且所述的增压泵与光催化器相连。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的地源井均为套管式地源井，所述的地源井上端两侧分别设有位于潜水泵上方的回灌口。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的回灌清洗结构包括移位控制器，所述的移位控制器分别连接设置在地源井底部的自动再生装置，所述的第二强磁电装置上连接有高压泵，所述的高压泵通过高压管和自动再生装置相连，且所述的自动再生装置连接有井过滤器，所述的自动再生装置上端连接有朝向潜水泵一侧延伸设置的扬水管。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，两个地源井的井口处分别连接有两根气管，且所述的气管均并联在总管上，且所述的总管与气压罐相连，所述的总管末端连接有抽气泵。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的气管上分别设有气管截止阀。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，所述的高压管上分别设有与高压泵相连的高压截止阀。

在上述地源水热井防堵塞系统装置中，两个地源井内的潜水泵和第一强磁电装置之间分别设有出水截止阀，所述的第二强磁电装置和两个地源井的回灌口之间分别设有回灌截止阀。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、在高压泵作用下的回灌水驱动自动再生装置75工作，清洗处理淤积在井底井过滤器处的泥砂，再由扬水管带至上方。

2、地面上一系列的电离、粗/精过滤、气体分离、光催化器，最大程度地保障了地热水取热、回灌发生堵塞。

3、通过阀门切换，完成多户地源井之间抽/灌功能的切换、自动清洗功能的启停，操作简单方便。

4、井口抽气功能将空气等不凝性气体与井下水隔离，避免与其接触，防止水氧化及气体阻塞渗水裂隙孔道。

5、套管式的回灌工艺有效地保障了地面水管设备系统的重力倒空现象的发生，阻止空气进入水系统中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中，地源井1、出水井11、回灌井12、潜水泵2、电离结构3、第一强磁电装置31、第二强磁电装置32、粗/精过滤结构4、第一移动砂滤41、板式换热器42、第二移动砂滤43、气体分离结构5、气体分离器51、精滤袋52、增压泵53、光催化器6、回灌清洗结构7、移位控制器71、72、高压泵73、高压管74、自动再生装置75、井过滤器76、、气管8、总管81、气压罐82、抽气泵83、气管截止阀84、高压截止阀85、出水截止阀86、回灌截止阀87。

具体实施方式

如图1所示，本地源水热井防堵塞系统装置，包括地上部分和具有两个地源井1的地下部分，且两个地源井1中任意一个为出水井11，剩余一个为回灌井12，地上部分包括与设置在两个地源井1中的出水井11内的潜水泵2相连的电离结构3，电离结构3分别依次连接有粗/精过滤结构4、气体分离结构5及其光催化器6，光催化器6和两个地源井1中的回灌井12相连，地下部分包括分别设置在回灌井12内的回灌清洗结构7。该装置充分地利用井上井下过滤、强磁电子电离、光催化生物质消杀、平衡式气体分离、机械式自动正反向清理，防止地源水热井取热工艺中颗粒物、氧化质及气体微生物造成的堵塞现象。

具体来讲，本实施例中的电离结构3包括第一强磁电装置31和/或第二强磁电装置32，第一强磁电装置31和出水井11内的潜水泵2相连，第二强磁电装置32一端和光催化器6相连，另一端连接有回灌井12。其中，这里的粗/精过滤结构4包括与第一强磁电装置31相连的第一移动砂滤41，第一移动砂滤41通过板式换热器42与第二移动砂滤43相连。优选地，这里的气体分离结构5包括与第二移动砂滤43相连的气体分离器51，气体分离器51通过精滤袋52和增压泵53相连，且增压泵53与光催化器6相连。

进一步地，这里的地源井1均为套管式地源井，地源井1上端两侧分别设有位于潜水泵2上方的回灌口。其中，这里的回灌清洗结构7包括移位控制器71，移位控制器71分别连接设置在地源井1底部的自动再生装置75，第二强磁电装置32上连接有高压泵73，高压泵73通过高压管74和自动再生装置75相连，且自动再生装置75连接有井过滤器76，自动再生装置75上端连接有朝向潜水泵2一侧延伸设置的扬水管72。

为了便于地源井内的不凝性气体排出，这里的两个地源井1的井口处分别连接有两根气管8，且气管8均并联在总管81上，且总管81与气压罐82相连，总管81末端连接有抽气泵83。优选地，这里的气管8上分别设有气管截止阀84。高压管74上分别设有与高压泵73相连的高压截止阀85。两个地源井1内的潜水泵2和第一强磁电装置31之间分别设有出水截止阀86，第二强磁电装置32和两个地源井1的回灌口之间分别设有回灌截止阀87。

具体来讲，本实施例的原理在于，本实用新型装置主要分为地上装置与地下装置两个部分。地上部分：先由第一强磁电装置31处理由潜水泵2从出水井11抽出的地热水，电离分解出水中的矿物质后流入第一移动砂滤41过滤。经板式换热器42取热后，由于温度降低导致物质析出，再经第二移动砂滤43过滤沉淀物与气体分离器51排出不凝性气体。当回灌时，用增压泵53输送经精滤袋52过滤后的地热水，依次通过光催化器6、第二强磁电装置32处理后灌入回灌井12。

地下部分：回灌水经由潜水泵2上方的套管的两侧出口注入井内。当移位控制器71感应到自动再生装置75压力增大时，一部分的回灌水在高压泵73的作用下经由高压管74输送至自动再生装置75，驱动自动再生装置75清洗井过滤器76上的泥砂，进而由扬水管72带起淤积在底部的泥砂至上方，最后由潜水泵2抽出进行下一步的循环取热过程。

在抽水井及回灌井井口装置处，接入两根气管8，当气压罐82感应地源井上方气压超过一定限值后，开启抽气泵83将井口处的不凝性气体排出。

在抽水管、回灌管及高压管处均装有截止阀，可以通过打开/关闭阀门完成地源井的抽水/回灌功能切换、压力回灌清洗启停的功能切换。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了地源井1、出水井11、回灌井12、潜水泵2、电离结构3、第一强磁电装置31、第二强磁电装置32、粗/精过滤结构4、第一移动砂滤41、板式换热器42、第二移动砂滤43、气体分离结构5、气体分离器51、精滤袋52、增压泵53、光催化器6、回灌清洗结构7、移位控制器71、扬水管72、高压泵73、高压管74、自动再生装置75、井过滤器76、气管8、总管81、气压罐82、抽气泵83、气管截止阀84、高压截止阀85、出水截止阀86、回灌截止阀87等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，本装置包括地上部分和具有两个地源井(1)的地下部分，且两个地源井(1)中任意一个为出水井(11)，剩余一个为回灌井(12)，所述的地上部分包括与设置在两个地源井(1)中的出水井(11)内的潜水泵(2)相连的电离结构(3)，所述的电离结构(3)分别依次连接有粗/精过滤结构(4)、气体分离结构(5)及其光催化器(6)，所述的光催化器(6)和两个地源井(1)中的回灌井(12)相连，所述的地下部分包括分别设置在回灌井(12)内的回灌清洗结构(7)。

2.根据权利要求1所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的电离结构(3)包括第一强磁电装置(31)和/或第二强磁电装置(32)，所述的第一强磁电装置(31)和出水井(11)内的潜水泵(2)相连，所述的第二强磁电装置(32)一端和光催化器(6)相连，另一端连接有回灌井(12)。

3.根据权利要求2所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的粗/精过滤结构(4)包括与第一强磁电装置(31)相连的第一移动砂滤(41)，所述的第一移动砂滤(41)通过板式换热器(42)与第二移动砂滤(43)相连。

4.根据权利要求3所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的气体分离结构(5)包括与第二移动砂滤(43)相连的气体分离器(51)，所述的气体分离器(51)通过精滤袋(52)和增压泵(53)相连，且所述的增压泵(53)与光催化器(6)相连。

5.根据权利要求2或3或4所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的地源井(1)均为套管式地源井，所述的地源井(1)上端两侧分别设有位于潜水泵(2)上方的回灌口。

6.根据权利要求5所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的回灌清洗结构(7)包括移位控制器(71)，所述的移位控制器(71)分别连接设置在地源井(1)底部的自动再生装置(75)，所述的第二强磁电装置(32)上连接有高压泵(73)，所述的高压泵(73)通过高压管(74)和自动再生装置(75)相连，且所述的自动再生装置(75)连接有井过滤器(76)，所述的自动再生装置(75)上端连接有朝向潜水泵(2)一侧延伸设置的扬水管(72)。

7.根据权利要求6所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，两个地源井(1)的井口处分别连接有两根气管(8)，且所述的气管(8)均并联在总管(81)上，且所述的总管(81)与气压罐(82)相连，所述的总管(81)末端连接有抽气泵(83)。

8.根据权利要求7所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的气管(8)上分别设有气管截止阀(84)。

9.根据权利要求7所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，所述的高压管(74)上分别设有与高压泵(73)相连的高压截止阀(85)。

10.根据权利要求2所述地源水热井防堵塞系统装置，其特征在于，两个地源井(1)内的潜水泵(2)和第一强磁电装置(31)之间分别设有出水截止阀(86)，所述的第二强磁电装置(32)和两个地源井(1)的回灌口之间分别设有回灌截止阀(87)。