CN221259132U - 一种高效抽灌井装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种高效抽灌井装置，包括双管井井壁、双管井井身，所述双管井井身包括内井以及外井，其中所述内井由下至上依次连接有沉砂管、内井滤水管以及内井板管，所述内井板管的上部两侧还分别设置有内井排水管，所述内井板管的外部还设置有若干卡扣式接头，所述卡扣式接头分别与扣压式井盖及外井滤水管连接，所述外井包括所述外井滤水管、所述扣压式井盖以及外井板管，所述外井滤水管及所述外井板管交替设置，其中位于最下部的所述外井滤水管底部设置有滤孔，所述扣压式井盖通过所述卡扣式接头分别与所述内井板管及所述外井板管连接，本实用新型具有防止抽水井堵塞、回灌井堵塞以及防止热岛效应的优点。

Description

一种高效抽灌井装置

技术领域

本实用新型涉及抽灌井技术领域，尤其涉及一种高效抽灌井装置。

背景技术

现有技术中，浅层地热能最主要开发形式为地源热泵系统，地源热泵系统因其具有高效节能的优点而发展迅速，地下水地源热泵更是因其高效资源利用优势而被业界看好，但是地源热泵中水井堵塞及“热堆积”问题对水源热泵的可持续发展产生了严重的阻碍，现有技术中一般通过定期回扬解决上述问题，但是定期回扬会造成建筑用能间断，给用户生活造成困扰，此外，定期回扬的费用高、会造成地下水资源的浪费，实际效果不佳。

综上所述，本设计提出一种高效抽灌井装置。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种高效抽灌井装置，解决地下水地源热泵系统抽水井堵塞，抽水量逐年衰减，系统使用效率降低等系列问题。

为实现上述目的，本实用新型是采用双管井技术，通过内井抽水、外井回灌或双井同时回灌技术，以及抽、灌周期使用，科学合理的增强抽水、回灌能力，解决水井抽水量衰减、回灌井堵塞、“热岛”效应等技术问题，以及减少回灌井数量，节约初投资、强化社会效益，这样的技术方案来实现的。

一种高效抽灌井装置，包括双管井井壁、双管井井身，所述双管井井身包括内井以及外井，其中所述内井由下至上依次连接有沉砂管、内井滤水管以及内井板管，所述内井板管的上部两侧还分别设置有内井排水管，所述内井板管的外部还设置有若干卡扣式接头，所述卡扣式接头分别与扣压式井盖及外井滤水管连接，所述外井包括所述外井滤水管、所述扣压式井盖以及外井板管，所述外井滤水管及所述外井板管交替设置，其中位于最下部的所述外井滤水管底部设置有滤孔，所述扣压式井盖通过所述卡扣式接头分别与所述内井板管及所述外井板管连接。

进一步的，所述扣压式井盖上部设置有井盖拉手，通过所述井盖拉手开启或关闭所述扣压式井盖。

进一步的，所述双管井井壁呈下窄上宽设置，所述双管井井壁的下部宽度比所述内管井的宽度大200～400mm，所述双管井井壁与所述沉砂管之间通过隔水填料压实填充，所述双管井井壁与所述外井滤水管之间通过滤料回填，所述双管井井壁的上部宽度比所述外井滤水管及所述外井板管的宽度大200～400mm。

进一步的，所述外井滤水管的底部与所述内井滤水管的顶部之间作为过渡段，且其中所述双管井井壁与所述双管井井身之间采用骨料回填。

进一步的，所述骨料为砾石或圆砾。

进一步的，所述双管井井壁的上部与所述双管井井身间通过隔水填料进行填充。

进一步的，所述卡扣式接头包括接头内耳和接头外耳，所述接头外耳与所述内井板管连接为整体，所述接头内耳与所述外井滤水管或外井板管连接为整体。

上述方案的有益效果是：

本实用新型通过内井抽水外井回灌，或内外双井同时回灌、以及抽、灌周期使用，解决地下水地源热泵系统水井堵塞，抽水量逐年衰减、回灌堵塞，系统长时间运行，形成“热岛”效应，以及一口抽水井配备多口回灌井引起建井费用高等问题，保证系统高效运行，降低初投资成本，产生良好的社会经济效益，具有广泛的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型主要结构示意图；

图2为本实用新型侧面剖视示意图；

图3为本实用新型中卡扣式接头结构示意图；

图4为本实用新型中控制系统原理图。

图中：1、双管井井壁；2、双管井井身；3、隔水填料；4、滤料；5、骨料；6、内井进出水管；7、水泵；8、液位计；9、信号线；10、外井进水管；11、止回阀；12、电动阀；13、内井水位；14、检查井；15、控制系统；21、沉砂管；22、内井滤水管；23、内井板管；24、外井滤水管；25、外井板管；26、内井排水管；27、卡扣式接头；28、扣压式井盖；29、井盖拉手；271、接头内耳；272、接头外耳。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进一步清楚完整说明，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1：

如图1至图4所示，一种高效抽灌井装置，包括双管井井壁1、双管井井身2，所述双管井井身2包括内井以及外井，其中所述内井由下至上依次连接有沉砂管21、内井滤水管22以及内井板管23，所述内井板管23的上部两侧还分别设置有内井排水管26，所述内井板管23的外部还设置有若干卡扣式接头27，所述卡扣式接头27分别与扣压式井盖28及外井滤水管24连接，所述外井包括所述外井滤水管24、所述扣压式井盖28以及外井板管25，所述外井滤水管24及所述外井板管25交替设置，其中位于最下部的所述外井滤水管24底部设置有滤孔，所述扣压式井盖28通过所述卡扣式接头27分别与所述内井板管23及所述外井板管25连接。

在本实施例中，所述扣压式井盖28上部设置有井盖拉手29，通过所述井盖拉手29开启或关闭所述扣压式井盖28。

在本实施例中，所述双管井井壁1呈下窄上宽设置，所述双管井井壁1的下部宽度比所述内管井的宽度大200～400mm，所述双管井井壁1与所述沉砂管21之间通过隔水填料3压实填充，所述双管井井壁1与所述外井滤水管24之间通过滤料4回填，所述双管井井壁1的上部宽度比所述外井滤水管24及所述外井板管25的宽度大200～400mm。

在本实施例中，所述外井滤水管24的底部与所述内井滤水管22的顶部之间作为过渡段，且其中所述双管井井壁1与所述双管井井身2之间采用骨料5回填。

在本实施例中，所述骨料5为砾石或圆砾。

在本实施例中，所述双管井井壁1的上部与所述双管井井身2间通过隔水填料3进行填充。

在本实施例中，所述卡扣式接头27包括接头内耳271和接头外耳272，所述接头外耳272与所述内井板管23连接为整体，所述接头内耳271与所述外井滤水管24或外井板管25连接为整体。

具体的，本实用新型施工安装时，施工前对井位附近场地进行整平，凿井设备就位后由上至下进行双管井井壁1凿建，上部采用大口径钻头，施工至双管井井壁1上部宽口设计深度后，改用与双管井井壁1下部窄口匹配的小口径钻头进行钻进，待双管井井壁1凿建完成后，将沉砂管21、内井滤水管22、内井板管23按照设计次序进行焊接安装，安装高度至内井排水管26前采用吊机将其吊入井中，同时将外井滤水管24底部段套入组装好的内井板管23，之后再将带有内井排水管26的内井板管23其余段焊接后吊装到设计深度，之后采用导管或导槽依次将隔水填料3、滤料4回填到位，回填过程中采用振动棒进行振捣密实，下一步将其余的外井板管25、外井滤水管24与底部外井滤水管24焊接组装后，采用吊机将其吊入井中，并通过外井卡扣式接头27连接紧密，之后采用导管或导槽依次将骨料5、滤料4、隔水填料3回填至设计深度，回填过程中采用振动棒进行振捣密实，再通过扣压式井盖28将内井、外井通过卡扣式接头27连接紧密，形成密闭的外井系统，内井上部采用普通式井盖、两个井盖上部均预留进出水管的洞口，最后在检查井14施工完毕后，周边覆土完成双管井结构。

在双管井井身2的内井、外井结构内部分别设置有内井进出水管6、外井进水管10，在内井进出水管6底部安装水泵7，从而与内井排水管26形成完整的排水系统，其中，在检查井14中将内井进出水管6、外井进出水管连接，两者之间通过电动阀12控制进出水，在内井排水管26与外井进水管10上合适位置安装止回阀11使得水流只能单向流动。

同时，在双管井井身2的内井结构内部安装液位计8，通过信号线9分别将液位计8、电动阀12连接至控制系统15，通过控制程序，当内井水位13达到设计标高时，控制系统15将开启信号反馈至电动阀12，控制电动阀12开启，并控制内井进水管的水体流入外井进水管10。

具体的，本实用新型使用时，包括三种方式：

方式一：单井抽灌，当建筑空调开启后，激发内井结构中的水泵7开启，水源热泵机组启动，抽取含水层中的地下水通过内井进出水管6，流向水源热泵机组进行能量交换，能量交换后的地下水又通过外井进水管10流向外井结构内部，再利用外井滤水管24将水体流向各含水层，此方式下本实用新型既能满足抽水需求，又能满足回灌需求，解决了一口抽水井配置多口回灌井的弊端，节约初投资。

方式二：单井抽水、单井回灌，当建筑空调开启后，激发内井结构中水泵7开启，水源热泵机组启动，抽取含水层中的地下水并通过内井进出水管6流向水源热泵机组进行能量交换，使得进行能量交换后的地下水流向其他回灌井，完成一个抽水过程从而作为单井抽水使用，此外，抽水井使用一定过程后，将其他水井转换为回灌井使用，其过程为：当建筑空调开启后，水源热泵机组启动，将其他水井抽取的地下水在主机进行能量交换后，通过外井进水管10流向外井，再利用外井滤水管24将水体流向各含水层中，单井回灌同样也可以利用内井回灌，其过程为：当建筑空调开启后，水源热泵机组启动，将其他水井抽取的地下水在主机进行能量交换后，通过内井进出水管6流向内井，再利用内井滤水管22将水体流向各含水层。

上述方式通过内井抽水、外井回灌周期使用的技术，可以解决长期使用下取水或回灌造成的“热岛”效应，并且内井抽水、回灌周期使用的技术，可以起到回扬作用，及时排出回灌过程中的暂时性堵塞物，有效减少对含水层空隙的堵塞，解决水井堵塞，抽水量逐年衰减、回灌不下去的问题。

方式三：双管井回灌，当建筑空调开启后，水源热泵机组启动，将其他水井抽取的地下水在主机进行能量交换后，通过内井进出水管6流向内井，再利用内井滤水管22将水体流向各含水层，随着水量的增大，内井滤水管22的过水能力有限，导致内井水位13上升，当内井内部的水位上升至内井排水管26上部时，水体通过内井排水管26排至外井结构内部，并利用外井滤水管24将水体流向各含水层中，内井排水管26上设置止回阀11，使得水体只能从内井流向外井，随着回灌量的进一步加大，为了进一步加强回灌量，当内井水位13上升至设计标高时，液位计8通过信号线9将其水位信号传输至控制系统15，控制系统15将开启信号反馈至电动阀12，控制电动阀12开启，使得内井进出水管6的水体部分流入外井进水管10，外井进水管10上设置止回阀11，使得水体只能从内井流向外井，此时能量交换后的地下水体通过内井进出水管6、内井排水管26、外井进水管10进入双管井井身2内部，再利用内井滤水管22、外井滤水管24共同将水体流向各含水层中。

此外，外井上部扣压式井盖28通过卡扣式接头27分别与内井板管23、外井板管25形成一个密闭的外井系统，当外井内部蓄满水体时，此时在外井进水管10和内井排水管26的水压共同作用下，形成一个有压容器，增强了外井滤水管24排水能力。

上述方式通过双管井技术，增大排水面积，增强排水能力，使得其排水能力、回灌量加大，解决了一口抽水井配备多口回灌井引起建井费用高，以及单口回灌井回灌困难的问题。

不仅如此，还有几点值得注意：

其一：双管井井身2除了上述安装连接外，还可以结合现场实际施工和吊装能力，可以在井外安装完毕，外井下部的卡扣式接头27可直接采用焊接形式连接，安装完毕的双管井井身2采用吊车吊入井内，双管井井壁1与双管井井身2之间采用上述方案中的方案进行回填，外井可通过井盖拉手29将扣压式井盖28开启，对其井壁进行清洗工作。

其二：卡扣式接头27由接头内耳271、接头外耳272组成，接头在连接前可适当涂抹黄油，增加润滑及保护作用，避免施工过程中对其造成损坏，同时，扣压式井盖28两侧卡扣式接头27安装完成后，充填发泡剂，增强气密性。

其三：外井滤水管24与外井板管25间隔设置，外井滤水管24底部设置有滤水孔，这样设置的原因之一是因为外井直径大重量沉，全管段均为外井滤水管24，井管强度不能满足要求；二是外井滤水管24底部设置有滤水孔，增大排水面积，增加回灌能力；三是外井滤水管24与外井板管25间隔设置，这样可以使得外井滤水管24中地下水均存在水压力，且各段回灌水头不相连、回灌含水层不连续，回灌能力加强。

其四：双管井井身2结构按上述方案设计，但具体尺寸应根据现场实地的水文地质调节、地下水水位、回灌量及吊装能力等确定，尤其是涉及双管井井身2的内井、外井具体尺寸，以及内井滤水管22高度、外井滤水管24及外井板管25总长度和内井排水管26的位置等。

其五：回灌井长时间回灌，存在“热岛”效应，为了进一步了解地下水温度场的具体情况，也可以在双管井井身2的内井内部安装温度传感器，实时监测地下水温度，当温度变化超过设计值，停止回灌待温度恢复后作为抽水井使用。

本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高效抽灌井装置，包括双管井井壁、双管井井身，其特征在于：所述双管井井身包括内井以及外井，其中所述内井由下至上依次连接有沉砂管、内井滤水管以及内井板管，所述内井板管的上部两侧还分别设置有内井排水管，所述内井板管的外部还设置有若干卡扣式接头，所述卡扣式接头分别与扣压式井盖及外井滤水管连接，所述外井包括所述外井滤水管、所述扣压式井盖以及外井板管，所述外井滤水管及所述外井板管交替设置，其中位于最下部的所述外井滤水管底部设置有滤孔，所述扣压式井盖通过所述卡扣式接头分别与所述内井板管及所述外井板管连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述扣压式井盖上部设置有井盖拉手，通过所述井盖拉手开启或关闭所述扣压式井盖。

3.根据权利要求1所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述双管井井壁呈下窄上宽设置，所述双管井井壁的下部宽度比内管井的宽度大200～400mm，所述双管井井壁与所述沉砂管之间通过隔水填料压实填充，所述双管井井壁与所述外井滤水管之间通过滤料回填，所述双管井井壁的上部宽度比所述外井滤水管及所述外井板管的宽度大200～400mm。

4.根据权利要求3所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述外井滤水管的底部与所述内井滤水管的顶部之间作为过渡段，且其中所述双管井井壁与所述双管井井身之间采用骨料回填。

5.根据权利要求4所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述骨料为砾石或圆砾。

6.根据权利要求3所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述双管井井壁的上部与所述双管井井身间通过隔水填料进行填充。

7.根据权利要求1所述的一种高效抽灌井装置，其特征在于：所述卡扣式接头包括接头内耳和接头外耳，所述接头外耳与所述内井板管连接为整体，所述接头内耳与所述外井滤水管或外井板管连接为整体。