CN216744967U - 一种沉流静压式地下水回灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种沉流静压式地下水回灌系统，包括采水井、回灌井、分别设置在所述采水井与回灌井内的供水管和注水管，还包括依次相连设置在所述供水管与注水管之间的采水井口装置、除尘装置、热交换器、排气装置、回灌引导泵及回灌井口装置，所述回灌引导泵两侧并联设置有静压调控阀，所述供水管上设有采水泵，所述注水管的末端的回灌出水口设置在回灌井动水面以下且高于或接近回灌井渗水层。本实用新型将地热水尾水直接送入动水面以下，实现了地下水的同层采水与尾水回注，避免水资源的浪费和污染。

Description

一种沉流静压式地下水回灌系统

技术领域

本实用新型涉及一种地下水回灌系统，特别是涉及一种沉流静压式地下水回灌系统。

背景技术

目前广泛采用的地下水回灌方式：一种是加压回灌法，通过施加较大压力，利用较大的排水压力将地热尾水强制注入到地下岩土空隙或含水层；另一种是多孔渗水法，一般采取一口井抽水，多口井回灌的方式。而且回灌采用的方式是将尾水由井口处直接排入井筒内，进入回灌井的尾水，是由水面以上漂流而下进入回灌井。尾水在漂流入井过程中无法避免对井壁的冲刷或侵蚀，更无法避免空气的侵入，甚至造成水质污染，难以真正实现顺利、安全、无污染同层全回灌，因此也影响了地热资源的大力推广和健康发展。

目前对地下水的回灌技术和应用系统是一个疑难问题，无论是浅层水源还是深井地热尾水。就浅层（约150m）水源热泵应用系统的水源井水而言，尾水回灌已成为疑难课题。有的尝试性采用了分层采灌的方式、还有的采取大口径回灌井的模式和一采多回（1:3以上），但均未取得理想的技术性回灌效果，尤其是大面积的水源热泵冷暖工程和地热供暖系统。因尾水回灌问题无法彻底解决，所以也影响到了先进高节能的大型水源热泵和地热梯级换热新技术的顺利推广和健康发展。

针对于地热（深井地热、中深井地热）尾水回灌，目前采用的是从上往下喷水自流回灌方式，有的采用了加压回灌（高压）方式，尾水由管道从回灌井井口处进入井室内，从上部排水口喷流而下。因为深井地热和中深井地热全部采用的是金属井管，而且深井地热水大部分具有较强的腐蚀性（有的具有侵蚀性），回灌水无法避免对金属井管内壁造成冲刷和侵蚀。因此，不但影响尾水回灌，同时直接影响了地热井的安全、稳定和可靠性及使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种沉流静压式地下水回灌系统，以方便地实现水源热泵、深井地热和中深井地热尾水的全密闭、无尘染、静压式同水层安全回灌，并同时确保了水源井（尤其是中深地热井）的安全、稳定、耐久使用。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种沉流静压式地下水回灌系统，包括采水井、回灌井、分别设置在所述采水井与回灌井内的供水管和注水管，还包括依次相连设置在所述供水管与注水管之间的采水井口装置、除尘装置、热交换器、排气装置、回灌引导泵及回灌井口装置，所述回灌引导泵两侧并联设置有静压调控阀，所述供水管上设有采水泵，所述注水管的末端的回灌出水口设置在回灌井动水面以下且高于或接近回灌井渗水层。

优选地，所述热交换器至少包含两组，所述热交换器设有至少两个外输供热管道接口。

优选地，所述热交换器的一次进水端和输出端为串联或并联形式，所述热交换器外输供热管道接口与用户管网、生活热水管网、空调水循环泵、生活热水循环泵或换热水源循环泵连接。

优选地，所述供水管的末端设置在所述采水井的采水井渗水层内。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型的沉流静压式地下水回灌系统将地热水尾水直接送入动水面以下（较深处），利用沉置于水面以下的回注水管，并借助于回灌调控泵和密闭的输水管道，使采水井和回灌井及管道与换热装置形成全密闭的水流回路，将地热尾水直接回注于水面以下，确保了地下水安全、无污染、同水层全回灌的实现。

本实用新型将排水管道置入水源井的水面以下，即适用于地源热泵（浅层）、也适用于深井或中深井地热；利用置入地热井内水面以下的排水管道，将地热水尾水（地下水）直接送入动水面以下（较深处），实现地下水的同层采水与尾水回注，避免水资源的浪费和污染。

本实用新型的沉流静压式地下水回灌系统适用于各种不同井深抽取的地下水的安全有效回灌（浅层水源热泵尾水、中深井地热尾水、深井地热、浅层水源），特别是大型水源热泵冷暖系统和地热供暖工程的尾水回灌，使地热水资源长期使用更加稳定可靠、不造成水质污染、不浪费水资源、不损害水层结构、便于管理、便于维护和检修；可满足地温地热开发利用的需要，提高一次水温热源的有效利用率50%以上，节省运行费用、节约水资源、实现只用地热能不用水、彻底解决用地热替代锅炉供热采暖，使地温地热资源的开发利用率提高到一个新水平。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为沉流静压式地下水回灌系统示意图；

图2为供水管末端设置示意图；

图3为注水管末端设置示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种沉流静压式地下水回灌系统，通过将地热水尾水直接送入动水面以下（较深处），利用沉置于水面以下的回注水管，并借助于回灌调控泵和密闭的输水管道，使采水井和回灌井及管道与换热装置形成全密闭的水流回路，将地热尾水直接回注于水面以下，确保了地下水安全、无污染、同水层全回灌的实现。如图1~图3所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。

具体地，如图1所示，所述沉流静压式地下水回灌系统包括采水井1、回灌井2、分别设置在所述采水井1与回灌井2内的供水管3和注水管4，还包括依次相连设置在所述供水管3与注水管4之间的采水井口装置12、除尘装置8、热交换器5、排气装置9、回灌引导泵7及回灌井口装置13，所述回灌引导泵7两侧并联设置有静压调控阀11，所述供水管5上设有采水泵6，所述注水管4的末端的回灌出水口10设置在回灌井2动水面以下且高于或接近回灌井渗水层S2。

所述沉流静压式地下水回灌系统通过形成全密闭的地热水采灌循环回路系统，将开采的地水温高效转换利用，并将尾水直接回注于水面以下，确保了地下水安全、无污染、同水层全回灌。具体地，所述沉流静压式地下水回灌系统通过潜水式供水泵、沙尘过滤器、热交换器、除气装置、管道泵、井口装置（包括仪器仪表）及连接管道等，形成完全密闭的回路系统。地热水温通过热交换器（包括热泵机组）输出给用户，利用热交换器（包括热泵机组）配合实现梯级转换高效利用，同时使供热温度可控可调，排放尾水温度可达到5度以下，在回灌引导泵作用下，通过沉流注水管排入水面以下并进入同水层，实现尾水安全回灌。

优选地，所述热交换器5至少包含两组，所述热交换器5设有至少两个外输供热管道接口。所述热交换器5的一次进水端和输出端为串联或并联形式，所述热交换器5外输供热管道接口与用户管网、生活热水管网、空调水循环泵、生活热水循环泵或换热水源循环泵连接，可配合热泵装置实现温度可控可调，达到供热采暖、提供生活热水、工业加温等用途目的。

进一步，通过采水井口装置12和回灌井口装置13包含设置的仪器仪表，实现水量、水温、水质、压力的智能化监控与管理，并可进行网络化实时监控（或网络监控或进行智能化远程管理，达到地热资源和地下水的高效利用、尾水安全回灌、实现节能环保的目的。

如图2、图3所示，所述供水管3的末端设置在所述采水井1的采水井渗水层内S1，所述注水管4的末端的回灌出水口10设置在回灌井2动水面以下且高于或接近回灌井渗水层S2。将排水管道置入水源井的水面以下，即适用于地源热泵（浅层）、也适用于深井或中深井地热；利用置入地热井内水面以下的排水管道，将地热水尾水（地下水）直接送入动水面以下（较深处），实现地下水的同层采水与尾水回注，避免水资源的浪费和污染。

本实用新型的沉流静压式地下水回灌系统适用于各种不同井深抽取的地下水的安全有效回灌（浅层水源热泵尾水、中深井地热尾水、深井地热、浅层水源），特别是大型水源热泵冷暖系统和地热供暖工程的尾水回灌，使地热水资源长期使用更加稳定可靠、不造成水质污染、不浪费水资源、不损害水层结构、便于管理、便于维护和检修；可满足地温地热开发利用的需要，借助于热泵装置，可提高一次水温热源的有效利用率50%以上，节省运行费用、节约水资源、实现只用地热能不用水、彻底解决用地热替代锅炉供热采暖，使地温地热资源的开发利用率提高到一个新水平。

本实用新型取得上述技术效果的技术原理：

由采水井提供的地热水源，利用采水泵的作用，通过管道进入换热器后热量被转换输出，尾水借助于采水泵的正常供水循环压力和回灌引导泵的作用，通过密闭管道，依靠置于水面以下较深处的排水管排入渗水层水下（水层处），借助于水面大气自然压强的静压作用，实现地下水的安全、无掺杂、稳定回灌。

地下水循环流程：在采水井渗水层内S1—供水管3—采水井口装置12—泥沙处理装置8—热交换器5—空气引出装置9—回灌引导泵7—回灌井口装置13—注水管4—回灌井渗水层S2，形成一个全密闭的地下水采灌循环回路。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种沉流静压式地下水回灌系统，包括采水井(1)、回灌井(2)、分别设置在所述采水井(1)与回灌井(2)内的供水管(3)和注水管(4)，其特征在于：还包括依次相连设置在所述供水管(3)与注水管(4)之间的采水井口装置(12)、除尘装置(8)、热交换器(5)、排气装置(9)、回灌引导泵(7)及回灌井口装置(13)，所述回灌引导泵(7)两侧并联设置有静压调控阀(11)，所述供水管(3)上设有采水泵(6)，所述注水管(4)的末端的回灌出水口(10)设置在回灌井(2)动水面以下且高于回灌井渗水层(S2)。

2.根据权利要求1所述的地下水回灌系统，其特征在于：所述热交换器(5)至少包含两组，所述热交换器(5)设有至少两个外输供热管道接口。

3.根据权利要求1或2所述的地下水回灌系统，其特征在于：所述热交换器(5)的一次进水端和输出端为串联或并联形式，所述热交换器(5)外输供热管道接口与用户管网连接。

4.根据权利要求1所述的地下水回灌系统，其特征在于：所述供水管(3)的末端设置在所述采水井(1)的采水井渗水层内(S1)。

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