CN210766999U - 一种球式地下水封闭抽灌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球式地下水封闭抽灌装置，包括井壁管、上固定盘、护壁罩、下固定盘、上阀体、下阀体、输水管、支架、辐射廊道管、阻塞球、排气阻水阀、止回阀和潜水泵；本实用新型提供的装置无需外部动力，仅利用阻塞球重力和抽水冲力调整阻塞球在辐射廊道管中的位置，实现抽取地下水和回灌补给地下水的模式转换，具有原理简单，节约成本的优点；在运行过程完全封闭，利用外部水压的输入即可实现地下水加压回灌功能；该装置位于井口以上，便于设备维护，延长设备使用寿命；利用排气阻水阀可实现不同运行模式下深井内自动排气和密封；适合地源热泵系统回灌、地下水超采区回灌补源，尤其适用于中深层地下水回灌与开采，具有良好的应用前景。

Description

一种球式地下水封闭抽灌装置

技术领域

本实用新型涉及地下水工程技术领域，更具体的说是涉及一种球式地下水封闭抽灌装置，可用于中深层单井地下水回灌与开采，同时，无需外部动力连接即可实现加压回灌地下水。

背景技术

利用人工回灌技术补充地下水，改善地下水生态环境，是维持地下水采补平衡的重要技术手段。人工回灌地下水，尤其对于中深层地下水自然补给较为困难，通常采用管井式进行地下水回灌补源。但是仅利用单井进行中深层地下水回灌，而不能利用同井进行地下水开采，势必造成工程浪费，使用率不高；同时，由于中深层地下水具有承压性，单纯利用自然压力回灌效率不高，因此，在回灌条件允许情况下可采用加压形式回灌，这就需要一套封闭的，可加压的，抽灌双功能的高效利用装置。

因此，如何提供一种利用同一套装置进行地下水回灌和开采不同模式转换，且具有封闭的加压环境的地下水封闭抽灌装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种球式地下水封闭抽灌装置，具有原理简单、智能调节、密闭加压、易于维护等优点，适合中深层单井地下水回灌与开采，同时与外部水压连接无需其它动力即可实现加压回灌地下水，具有良好的应用前景。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种球式地下水封闭抽灌装置，包括：井壁管、上固定盘、护壁罩、下固定盘、上阀体、下阀体、输水管、支架、辐射廊道管、阻塞球、排气阻水阀、止回阀和潜水泵；

所述井壁管竖直插入地下，且底端与地下水连通；

所述上固定盘与所述井壁管的顶端固定连接；

所述护壁罩同轴套设在所述井壁管内部，且顶端与所述上固定盘固定连接；

所述下固定盘与所述护壁罩的底端固定连接；

所述上阀体同轴套设在所述护壁罩内，且顶端与所述上固定盘可拆卸连接；

所述下阀体同轴套设在所述护壁罩内，且两端分别与所述上阀体和所述下固定盘可拆卸连接；

所述输水管分别可拆卸密封连接在所述上阀体和所述下阀体的两端；

所述支架为底部开口的锥形体结构，且固定在所述下阀体内部；

所述辐射廊道管的数量为多个，且一端垂直固定在所述支架的侧壁上，另一端穿出所述上阀体和所述下阀体的连接处；所述辐射廊道管与所述支架的连接端具有连通的末端出水口，另一端具有前端出水口，上表面具有上端出水口；

所述阻塞球滚动设置于所述辐射廊道管内；

所述排气阻水阀安装在所述上固定盘上，且位于所述井壁管和所述护壁罩间隙的顶部；

所述止回阀固定在所述井壁管内的所述输水管的底端内壁；

所述潜水泵固定在所述输水管的底端内壁，且位于所述止回阀下方。

通过上述技术方案，提出了一种球式地下水封闭抽灌装置，该装置无需外部动力，仅利用阻塞球重力和抽水冲力调整阻塞球在辐射廊道管中的位置，实现抽取地下水和回灌补给地下水的模式转换，具有原理简单，节约成本的优点；该装置在运行过程完全封闭密封，利用外部水压的输入即可实现地下水加压回灌功能；该装置位于井口以上，便于设备维护，延长设备使用寿命；该装置利用排气阻水阀可实现不同运行模式下深井内自动排气和密封；适合地源热泵系统回灌、地下水超采区回灌补源，尤其适用于中深层地下水回灌与开采，具有良好的应用前景。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述上固定盘开设有穿线孔，所述穿线孔位于所述井壁管和所述护壁罩之间的间隙顶部，所述穿线孔与所述上固定盘之间密封连接。能够保证与止回阀和潜水泵连接的电线穿过。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述井壁管采用钢制材料制成，且所述井壁管外壁与地下的非含水层段采用黏土球或水泥封堵。能够防止水分渗入非含水层，浪费水源，且通过黏土球或水泥封堵后密封效果好。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述下固定盘开设有通水孔。便于回灌时水的流出。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述末端出水口和所述前端出水口的直径小于所述阻塞球的直径；所述上端出水口为条形。保证阻塞球能够对末端出水口和前端出水口起到良好的封闭效果。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述阻塞球的密度大于水的密度。阻塞球能够在辐射廊道管内自由滑动，在自然状态下能够封堵末端出水口，在抽水压力的作用下能够上移封堵前端出水口。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述末端出水口、所述前端出水口和所述上端出水口的出水量相同。保证水流状态的稳定。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述护壁罩采用弹性高韧性材料或者钢质材料制成。能够抵抗回灌时的高速水流冲击。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，所述止回阀和所述潜水泵均通过法兰盘与所述输水管内壁连接。输水管的内壁具有与法兰盘连接的内凸环，能够提高止回阀和潜水泵的固定效果。

优选的，在上述一种球式地下水封闭抽灌装置中，当井内水位上升至顶座后，排气阻水阀能够有效上浮、封闭井口。

需要说明的是，上述所说的可拆卸连接，均为螺纹连接。

所述上阀体和所述下阀体的连接后，在连接处均布有用于所述辐射廊道管通过的通孔，且所述通孔内设置有密封圈；所述上端出水口位于所述上阀体和所述下阀体内部。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种球式地下水封闭抽灌装置，具有以下有益效果：

1、该装置无需外部动力，仅利用阻塞球重力和抽水冲力调整阻塞球在辐射廊道管中的位置，实现抽取地下水和回灌补给地下水的模式转换，具有原理简单，节约成本的优点。

2、该装置在运行过程完全封闭密封，利用外部水压的输入无需其它动力即可实现地下水加压回灌功能。

3、该装置位于井口以上，便于设备维护，延长设备使用寿命。

4、该装置利用排气阻水阀可实现不同运行模式下深井内自动排气和密封。

5、适合地源热泵系统回灌、地下水超采区回灌补源，尤其适用于中深层地下水回灌与开采，具有良好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的回灌时的结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的抽水时的结构示意图。

其中：

1-井壁管；

2-上固定盘；

21-穿线孔；

3-护壁罩；

4-下固定盘；

5-上阀体；

6-下阀体；

7-输水管；

8-支架；

9-辐射廊道管；

91-末端出水口；

92-前端出水口；

93-上端出水口；

10-阻塞球；

11-排气阻水阀；

12-止回阀；

13-潜水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1至附图2，本实用新型实施例公开了一种球式地下水封闭抽灌装置，包括：井壁管1、上固定盘2、护壁罩3、下固定盘4、上阀体5、下阀体6、输水管7、支架8、辐射廊道管9、阻塞球10、排气阻水阀11、止回阀12和潜水泵13；

井壁管1竖直插入地下，且底端与地下水连通；

上固定盘2与井壁管的顶端固定连接；

护壁罩3同轴套设在井壁管1内部，且顶端与上固定盘2固定连接；

下固定盘4与护壁罩3的底端固定连接；

上阀体5同轴套设在护壁罩3内，且顶端与上固定盘2可拆卸连接；

下阀体6同轴套设在护壁罩3内，且两端分别与上阀体5和下固定盘4可拆卸连接；

输水管7分别可拆卸密封连接在上阀体5和下阀体6的两端；

支架8为底部开口的锥形体，且固定在下阀体6内部；

辐射廊道管9的数量为多个，且一端垂直固定在支架8的侧壁上，另一端穿出上阀体5和下阀体6的连接处；辐射廊道管9与支架8的连接端具有连通的末端出水口91，另一端具有前端出水口92，上表面具有上端出水口93；

阻塞球10滚动设置于辐射廊道管9内；

排气阻水阀11安装在上固定盘2上，且位于井壁管1和护壁罩3间隙的顶部；

止回阀12固定在井壁管1内的输水管7的底端内壁；

潜水泵13固定在输水管7的底端内壁，且位于止回阀12下方。

为了进一步优化上述技术方案，上固定盘2开设有穿线孔21，穿线孔21位于井壁管1和护壁罩3之间的间隙顶部，穿线孔21与上固定盘2之间密封连接。

为了进一步优化上述技术方案，井壁管1采用钢制材料制成，且井壁管1外壁与地下的非含水层段采用黏土球或水泥封堵。

为了进一步优化上述技术方案，下固定盘4开设有通水孔。

为了进一步优化上述技术方案，末端出水口91和前端出水口92的直径小于阻塞球10的直径；上端出水口93为条形。

为了进一步优化上述技术方案，阻塞球10的密度大于水的密度。

为了进一步优化上述技术方案，末端出水口91、前端出水口92和上端出水口93的出水量相同。

为了进一步优化上述技术方案，护壁罩3采用弹性高韧性材料或者钢质材料制成。

为了进一步优化上述技术方案，止回阀12和潜水泵13均通过法兰盘与输水管7内壁连接。

为了进一步优化上述技术方案，排气阻水阀11中球体密度小于水体密度。

本实用新型的工作原理为：

当本装置回灌时，参见附图1，止回阀12关闭，利用阻塞球10重力封闭辐射廊道管9的末端出水口91，并利用输水管7内压力压紧阻塞球10，利用外部装置提取外部水源，水流经输水管7进入辐射廊道管9的上端出水口93和前端出水口92，再进入下固定盘4的通水孔后回灌至含水层，随着井内水位不断升高，利用排气阻水阀11逐渐排空井内水位以上空气，直至井内水位达到上固定盘2，排气阻水阀11上浮压力封闭井口，此时可进行压力回灌，从而实现地下水一次回灌过程。

当本装置抽水时，参见附图2，止回阀12开启，利用潜水泵13泵压冲击阻塞球10上移封闭辐射廊道管9的前端出水口92，并利用井内的输水管7内压力压紧阻塞球10，地下水经潜水泵13提水，打开止回阀12，由井内的输水管7进入辐射廊道管9的末端出水口91和上端出水口93，然后进入井外的输水管7供给用水户，从而实现地下水一次抽水过程。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，包括：井壁管(1)、上固定盘(2)、护壁罩(3)、下固定盘(4)、上阀体(5)、下阀体(6)、输水管(7)、支架(8)、辐射廊道管(9)、阻塞球(10)、排气阻水阀(11)、止回阀(12)和潜水泵(13)；

所述井壁管(1)竖直插入地下，且底端与地下水连通；

所述上固定盘(2)与所述井壁管的顶端固定连接；

所述护壁罩(3)同轴套设在所述井壁管(1)内部，且顶端与所述上固定盘(2)固定连接；

所述下固定盘(4)与所述护壁罩(3)的底端固定连接；

所述上阀体(5)同轴套设在所述护壁罩(3)内，且顶端与所述上固定盘(2)可拆卸连接；

所述下阀体(6)同轴套设在所述护壁罩(3)内，且两端分别与所述上阀体(5)和所述下固定盘(4)可拆卸连接；

所述输水管(7)分别可拆卸密封连接在所述上阀体(5)和所述下阀体(6)的两端；

所述支架(8)为底部开口的锥形体，且固定在所述下阀体(6)内部；

所述辐射廊道管(9)的数量为多个，且一端垂直固定在所述支架(8)的侧壁上，另一端穿出所述上阀体(5)和所述下阀体(6)的连接处；所述辐射廊道管(9)与所述支架(8)的连接端具有连通的末端出水口(91)，另一端具有前端出水口(92)，上表面具有上端出水口(93)；

所述阻塞球(10)滚动设置于所述辐射廊道管(9)内；

所述排气阻水阀(11)安装在所述上固定盘(2)上，且位于所述井壁管(1)和所述护壁罩(3)间隙的顶部；

所述止回阀(12)固定在所述井壁管(1)内的所述输水管(7)的底端内壁；

所述潜水泵(13)固定在所述输水管(7)的底端内壁，且位于所述止回阀(12)下方。

2.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述上固定盘(2)开设有穿线孔(21)，所述穿线孔(21)位于所述井壁管(1)和所述护壁罩(3)之间的间隙顶部，所述穿线孔(21)与所述上固定盘(2)之间密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述井壁管(1)采用钢制材料制成，且所述井壁管(1)外壁与地下的非含水层段采用黏土球或水泥封堵。

4.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述下固定盘(4)开设有通水孔。

5.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述末端出水口(91)和所述前端出水口(92)的直径小于所述阻塞球(10)的直径；所述上端出水口(93)为条形。

6.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述阻塞球(10)的密度大于水的密度。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述末端出水口(91)、所述前端出水口(92)和所述上端出水口(93)的出水量相同。

8.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述护壁罩(3)采用弹性高韧性材料或者钢质材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述止回阀(12)和所述潜水泵(13)均通过法兰盘与所述输水管(7)内壁连接。

10.根据权利要求1所述的一种球式地下水封闭抽灌装置，其特征在于，所述排气阻水阀(11)中球体密度小于水体密度。

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