專利名稱：真空蒸汽深井提水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及真空蒸汽深井提水機，是一種利用水蒸氣和真空能量為動力的深井提水設(shè)備，主要用于大流量提升深層地下水方面。
當今世界水資源的嚴重短缺威脅著人類的生存，如何解決水危機是人類社會進入21世紀首先要考慮的重要課題，據(jù)報導(dǎo)位于800—4000米深的地下水量約有39萬立方公里，占世界淡水資源總量的13％，是供人類利用的地表水總量的1.18倍。如探明的非洲撒哈拉沙漠底下蘊藏著一個面積達24.8萬多平方公里，深達600米的一片汪洋大海，地下水儲量至少有12萬億立方米，超過亞速海的40倍；我國新疆塔克拉瑪干沙漠儲存8.1578萬億立方米地下水，宛如一座巨大無匹的水庫，是新疆年灌溉量的160多倍；我國甘肅河西走廊也發(fā)現(xiàn)一個浩瀚的地下海洋，其長度為1200公里，寬度為20-80公里，靜態(tài)儲量至少為9690億立方米，是黃河17年的流量(按黃河年平均流量570億立方米計算)，從而看出豐富的深層地下水資源可為人類提供水源條件。目前在地下水的提升方面，主要采用深井泵和潛水電泵，但這兩種泵因受其結(jié)構(gòu)的限制，難以向大功率方面發(fā)展，所以研究深井大流量提水設(shè)備規(guī)模開發(fā)深層地下水資源，將是解決目前水危機的重要技術(shù)手段之一。
本實用新型的主要目的是向社會提供一種利用水蒸氣為動力、高效、低成本、大流量提升地下水的設(shè)備，規(guī)模開發(fā)深層地下水資源，緩解水危機。
本實用新型真空蒸汽深井提水機，包括由真空提水器、多個壓力提水器、排水器等組成的井下真空壓力提水系統(tǒng)；包括由鍋爐、蒸汽管路、壓力表等組成的供汽系統(tǒng)；包括由水蒸氣射真空泵、電動蒸汽閥門等組成的真空獲得系統(tǒng)；還包括凝汽器和電器控制臺等組成，井下真空壓力提水系統(tǒng)通過管路與供汽系統(tǒng)、真空獲得系統(tǒng)、凝汽器聯(lián)成一體。其中真空提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、電動蒸汽閥、電動放汽閥、水位傳感器、支承底座等組成；壓力提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成；排水器是由蓄水室、排水管、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成。
本實用新型的工作原理利用水蒸氣壓力為動力供給水蒸氣噴射真空泵工作，使深井底部的真空提水器獲得真空，將深井底部的水吸入真空提水器，完成真空提水工作；再利用水蒸氣壓力為動力在真空提水器和多個壓力提水器及排水器間隔交替進行壓入水蒸氣或釋放乏蒸汽的過程，便能使真空提水器與相鄰的壓力提水器之間、每個相鄰的壓力提水器之間、壓力提水器與排水器之間交替的形成水蒸氣與大氣壓力之間的壓差力，用其水蒸氣的壓力便能通過真空提水器和多個壓力提水器及排水器分級連續(xù)不斷的將深井底部的水提升到地面上來。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的井下真空壓力提水系統(tǒng)是將真空提水器安裝在深井底部的地基上面，再將多個壓力提水器和排水器串聯(lián)安裝在真空提水器上面組成，并使真空提水器與相鄰的壓力提水器之間、各個壓力提水器之間、壓力提水器與排水器之間通過排水管路相連通，再利用排水管路下端的單向閥隔離成各自獨立的密閉容腔。從井下最底部的真空提水器為第1級開始計數(shù)，將串聯(lián)的多個壓力提水器和排水器按順序編為1、2、3、4……級，再按所編的序號分為奇數(shù)級和偶數(shù)級兩組，通過電路使每組上的電動蒸汽閥和電動放汽閥的工況同步，使水蒸氣噴射真空泵上的電動蒸汽閥與奇數(shù)級壓力提水器上的電動放汽閥同步。井下真空壓力提水系統(tǒng)通過管路與凝汽器相連通。由鍋爐輸出的蒸汽管路直通到深井底部，在蒸汽管路的末端通過電動蒸汽閥安裝水蒸氣噴射真空泵，水蒸氣噴射真空泵通過電動放汽閥與真空提水器相連通。由鍋爐輸出的蒸汽管路通過電動蒸汽閥與真空提水器和多個壓力提水器及排水器相連通。本實用新型的操作過程，通過控制電路首先開啟水蒸氣噴射真空泵上的電動蒸汽閥和真空提水器上的電動放汽閥，水蒸氣便可供水蒸氣噴射真空泵工作使真空提水器獲得所需真空，這種工況，深井底部的水將被大氣壓入真空提水器內(nèi)，當壓入的水位上升到所給定的上限位置時，真空提水器內(nèi)的水位傳感器便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥和電動放汽閥，同時開啟真空提水器上的電動蒸汽閥，這種工況，水蒸氣通過電動蒸汽閥壓入真空提水器內(nèi)，水蒸氣將真空提水器內(nèi)的水通過單向閥和排水管壓入上部相鄰的壓力提水器內(nèi)，當真空提水器內(nèi)的水位下降到所給定的下限位置時，水位傳感器便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥，同時指令進入工作程序，開啟奇數(shù)級上的電動放汽閥和水蒸氣噴射真空泵上的電動蒸汽閥，同時開啟偶數(shù)級上的電動蒸汽閥，這種工況，使深井底部的水壓入真空提水器內(nèi)，同時使偶數(shù)級的各個壓力提水器內(nèi)的水壓入相鄰的上一級奇數(shù)級的壓力提水器內(nèi)，當壓入真空提水器內(nèi)的水位上升到所給定的上限位置時，水位傳感器便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥和電動放汽閥，同時開啟奇數(shù)級上的電動蒸汽閥和偶數(shù)級上的電動放汽閥，這種工況，奇數(shù)級的真空提水器和壓力提水器內(nèi)的水將被壓入偶數(shù)級的壓力提水器內(nèi)，當真空提水器內(nèi)的水位下降到到所給定的下限位置時，水位傳感器便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥和電動放汽閥，同時開啟奇數(shù)級上的電動放汽閥和偶數(shù)級上的電動蒸汽閥及水蒸氣噴射真空泵上的電動蒸汽閥，這種工況，深井底部的水壓入真空提水器內(nèi)，偶數(shù)級的壓力提水器內(nèi)的水壓入相鄰的上一級奇數(shù)級的壓力提水器內(nèi)，……如此周而復(fù)始的工作，便將深井底部的水通過真空提水器和多個壓力提水器提升到地面上來，通過排水器排出，完成深井提水工作，產(chǎn)生的乏蒸汽通過管路排入凝汽器內(nèi)，用提升的水冷卻成凝結(jié)水。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)再作詳細說明附


圖1為真空蒸汽深井提水機結(jié)構(gòu)圖附圖2為真空提水器結(jié)構(gòu)圖附圖3為壓力提水器結(jié)構(gòu)圖附圖4為排水器結(jié)構(gòu)圖如附圖2所示，真空提水器是由支承底座1、單向閥2、水位傳感器3、排水管4、蓄水室5、電動放汽閥6、電動蒸汽閥7等組成，蓄水室5安裝在支承底座1上面，蓄水室5下面安裝一個單向閥2，排水管4安裝在蓄水室5內(nèi)與上頂面的通孔連接，在排水管4的下端安裝一個單向閥2，水位傳感器3安裝在蓄水室5的內(nèi)部，電動放汽閥6和電動蒸汽閥7通過管路并聯(lián)安裝在蓄水室5外面的上部位置。
如附圖3所示，壓力提水器是由單向閥1、排水管2、電動蒸汽閥3、電動放汽閥4、蓄水室5等組成，排水管2安裝在蓄水室5內(nèi)與上頂面的通孔連接，在在排水管2的下端安裝一個單向閥1，電動蒸汽閥3和電動放汽閥4通過管路分別安裝在蓄水室5外面的上部位置。
如附圖4所示，排水器是由蓄水室1、電動蒸汽閥2、排水管3、電動放汽閥4等組成，排水管3安裝在蓄水室1內(nèi)與上頂面的通孔連接，下端延伸到蓄水室1的下部位置，排水管3的上端延伸蓄水室1頂部外面，電動蒸汽閥2和電動放汽閥4通過管路分別安裝在蓄水室1外面的上部位置。
如附
圖1所示，真空蒸汽深井提水機，包括由真空提水器1、多個壓力提水器2、排水器3、等組成的井下真空壓力提水系統(tǒng)；包括由鍋爐4、蒸汽管路7、壓力表6等組成的供汽系統(tǒng)；包括由水蒸氣噴射真空泵12、電動蒸汽閥13等組成的真空獲得系統(tǒng)；還包括凝汽器9和電器控制臺5等組成，井下真空壓力提水系統(tǒng)通過管路8與凝汽器9的進水口相連通，真空獲得系統(tǒng)安裝在蒸汽管路7的末端并通過電動放汽閥與真空提水器1相連通，深井內(nèi)腔通過管路10與凝汽器9的進汽口相連通，安裝在地面以上的壓力提水器2和排水器3上的電動放汽閥11與管路10相連通。井下真空壓力提水系統(tǒng)的真空提水器1安裝在深井底部的地基上，將多個壓力提水器2和排水器3串聯(lián)安裝在真空提水器1上面，真空提水器1與壓力提水器2之間、各個壓力提水器2之間，壓力提水器2與排水器3之間通過排水管16相連通，利用排水管16末端的單向閥15隔離成各自獨立的密閉容腔，真空提水器1和多個壓力提水器2及排水器3通過電動蒸汽閥13與蒸汽管路7相連通。
以下結(jié)合附
圖1對本實用新型的動態(tài)操作進行描述按附
圖1所示，將由真空提水器1和多個壓力提水器2及排水器3串聯(lián)組成的井下真空壓力提水系統(tǒng)，從井下最底部的真空提水器1為第一級開始計數(shù)，將串聯(lián)的多個壓力提水器2到排水器3按順序編為1、2、3、4……級，將分為奇數(shù)級和偶數(shù)級兩組，當本實用新型進入工作程序后，控制電路使每組內(nèi)的電動放汽閥11和電動蒸汽閥13的工況同步，使水蒸汽噴射真空泵12上的電動蒸汽閥13與奇數(shù)組的電動放汽閥11同步。本實用新型的操作程序首先啟動電器控制臺5上的啟動程序，開啟水蒸汽噴射真空泵12上的電動蒸汽閥13和真空提水器1上的電動放汽閥11，由鍋爐4產(chǎn)生的水蒸汽通過蒸汽管路7供給水蒸汽噴射真空泵12工作，通過電動放汽閥11使真空提水器1獲得所需真空，這種工況，深井底部的水被大氣壓力通過真空提水器1底部的單向閥15壓入真空提水器1內(nèi)，當壓入真空提水器1的水位上升到給定的上限位置完成真空提水工作后，水位傳感器14便指令控制電路關(guān)閉水蒸汽噴射真空泵12上的電動蒸汽閥13和真空提水器1上的電動放汽閥11，同時開啟真空提水器1上的電動蒸汽閥13，這種工況，水蒸汽便壓入真空提水器1內(nèi)，利用水蒸汽的壓力使真空提水器1內(nèi)的水壓開排水管16下端的單向閥15同時壓緊封嚴真空提水器1底部的單向閥15，這樣便能使真空提水器1內(nèi)的水通過排水管路16壓入上面串聯(lián)的壓力提水器2內(nèi)，當真空提水器1內(nèi)的水位下降到給定的下限位置完成水蒸汽壓力提水工作后，水位傳感器14便指令控制電路進入工作程序，關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥13和電動放汽閥11，同時開啟奇數(shù)級上的電動放汽閥11和水蒸汽噴射真空泵12上的電動蒸汽閥13及偶數(shù)級上的電動蒸汽閥13，這種工況，水蒸汽壓入真空提水器1相鄰上面串聯(lián)的壓力提水器2內(nèi)，在其壓力提水器2內(nèi)利用水蒸汽的壓力壓開排水管16末端的單向閥15同時壓緊真空提水器1內(nèi)排水管16末端的單向閥15，這樣便能使真空提水器1相鄰上面串聯(lián)的偶數(shù)級壓力提水器2內(nèi)的水通過排水管16壓入相鄰上面串聯(lián)的奇數(shù)級壓力提水器2內(nèi)，同時水蒸汽噴射真空泵12工作通過電動放汽閥11使真空提水器1內(nèi)獲得所需真空，深井底部的水便被大氣壓入真空提水器1內(nèi)，當壓入的水位上升到所給定的上限位置時，水位傳感器便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥13和電動放汽閥11，同時開啟奇數(shù)級上的電動蒸汽閥13和偶數(shù)級上的電動放汽閥11，這種工況，奇數(shù)級壓力提水器2和真空提水器1內(nèi)的水便被水蒸氣壓入各自相鄰上面串聯(lián)的偶數(shù)級壓力提水器2內(nèi)，當真空提水器1內(nèi)的水位下降到所給定的下限位置時，水位傳感器14便指令控制電路關(guān)閉所開啟的電動蒸汽閥13和電動放汽閥11，同時開啟奇數(shù)級電動放汽閥11和水蒸氣噴射真空泵12上的電動蒸汽閥13及偶數(shù)級電動蒸汽閥13……如此周而復(fù)始切換奇數(shù)級和偶數(shù)級上的電動蒸汽閥13和電動放汽閥11的工況，便能連續(xù)不斷的將深井底部的水通過真空提水器1和多個壓力提水器2分級提升到地面上來，在排水器3內(nèi)的水利用水蒸氣壓力通過管路8和凝汽器9排出。由水蒸氣噴射真空泵12和多個壓力提水器2及排水器3所排放出的乏蒸汽經(jīng)過管道10排入到凝汽器9內(nèi)，利用提升上來的水將乏汽冷凝成水，凝結(jié)水通過管路17排出。
本實用新型的主要技術(shù)特征之一是，真空蒸汽深井提水機是由井下真空壓力提水系統(tǒng)、供汽系統(tǒng)、真空獲得系統(tǒng)、凝汽汽、電器控制臺等組成，通過管路將井下真空壓力提水系統(tǒng)與供汽系統(tǒng)、真空獲得系統(tǒng)、凝汽汽聯(lián)成一體，再通過線路將各個電動蒸汽閥和電動放汽閥及水位傳感器與電器控制臺的控制電路相連通，通過控制電路的操作，利用供汽系統(tǒng)供給的水蒸汽壓力為動力使真空獲得系統(tǒng)獲得真空能量，再利用水蒸汽壓力和真空能量為動力使井下真空壓力提水系統(tǒng)完成真空提水和分級壓力提水工作，連續(xù)不斷的將深井底部的水提升到地面上來，所產(chǎn)生的乏蒸汽排入凝汽器利用提升到地面上的水冷卻成冷凝水。
本實用新型的再一主要技術(shù)特征之一是，井下真空壓力提水系統(tǒng)是將真空提水器安裝在深井底部的地基上面，再將多個壓力提水器和排水器串聯(lián)安裝在真空提水器上面構(gòu)成，并使真空提水器與上面相鄰的壓力提水器之間、各個壓力提水器之間、壓力提水器與上面相鄰的排水器之間通過排水管路相連通，又利用排水管路末端的單向閥隔離成各個獨立的密封容腔，這一結(jié)構(gòu)形式便可實現(xiàn)利用水蒸氣壓力和真空能量為動力完成真空提水和分級壓力提水的工作。
本實用新型的另一主要技術(shù)特征是，水蒸氣噴射真空泵通過電動蒸汽閥安裝在通向深井底部蒸汽管路的末端，水蒸氣噴射真空泵抽氣口通過電動放汽閥與安裝在深井底部的真空提水器相連通，這種結(jié)構(gòu)形式便能實現(xiàn)水蒸氣噴射真空泵利用水蒸氣壓力為動力使真空提水器獲得所需真空。
本實用新型的另一主要技術(shù)特征之一是，真空提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、水位傳感器、電動蒸汽閥、電動放汽閥、支承底座等組成，蓄水室安裝在支承底座上面，蓄水室外部下面安裝一個單向閥，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部與上頂面通孔連接，排水管下端伸到蓄水室底部并在末端安裝一個單向閥，水位傳感器安裝在蓄水室內(nèi)部，電動蒸汽閥和電動放汽閥通過管路并聯(lián)安裝在蓄水室外部的上方位置。
本實用新型還有一主要技術(shù)特征之一是，壓力提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部，與上頂面通孔連接，排水管伸到蓄水室底部并在末端安裝一個單向閥，電動蒸汽閥和電動放汽閥分別通過管路安裝在蓄水室外部的上方位置。
本實用新型另一主要技術(shù)特征之一是，排水器是由蓄水室、排水管、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部，排水管的下端伸向蓄水室的下部，排水管的上端與蓄水室上頂面的通孔連接伸到蓄水室外部，電動蒸汽閥和電動放汽閥分別通過管路安裝在蓄水室外部的上方位置。
權(quán)利要求1.一種真空蒸汽深井提水機，包括由真空提水器、多個壓力提水器、排水器等組成的井下真空壓力提水系統(tǒng)；包括由鍋爐、蒸汽管路、壓力表、等組成的供汽系統(tǒng)；包括由水蒸氣噴射真空泵、電動蒸汽閥等組成的真空獲得系統(tǒng)；還包括凝汽器和電器控制臺等組成，其特征在于由鍋爐輸出的蒸汽管路通入深井底部并通過電動蒸汽閥與井下真空壓力提水系統(tǒng)的真空提水器、多個壓力提水器、排水器相連通，在井下蒸汽管路的末端通過電動蒸汽閥安裝水蒸氣噴射真空泵，水蒸氣噴射真空泵的抽氣口通過電動放汽閥與真空提水器相連通，真空壓力提水系統(tǒng)的排水口通過管路與凝汽器的進水口相連通，深井內(nèi)腔通過管路與凝汽器的進汽口相連通，伸出地面的壓力提水器和排水器上的電動放汽閥通過管路與凝汽器的進汽口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空蒸汽深井抽水機，其特征在于井下真空壓力提水系統(tǒng)是將真空提水器安裝在深井底部的地基上面，再將多個壓力提水器和排水器串聯(lián)安裝在真空提水器上面構(gòu)成，并使真空提水器與上面相鄰的壓力提水器之間、各個壓力提水器之間、壓力提水器與上面相鄰的排水器之間通過排水管路相連通，又利用排水管路末端的單向閥隔離成各自獨立的密閉容腔，各個獨立的密閉容腔通過電動蒸汽閥與蒸汽管路相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空蒸汽深井抽水機，其特征在于真空提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、水位傳感器、電動蒸汽閥、電動放汽閥、支承底座等組成，蓄水室安裝在支承底座上面，在蓄水室外部的下面安裝一個單向閥，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部于上頂面的通孔連接，排水管的下端伸入到蓄水室的底部并在末端安裝一個單向閥，水位傳感器安裝在蓄水室的內(nèi)部，電動蒸汽閥和電動放汽閥通過管路并聯(lián)安裝在蓄水室外部的上方位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空蒸汽深井提水機，其特征在于壓力提水器是由蓄水室、排水管、單向閥、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部與上頂面的通孔連接，排水管下端伸入到蓄水室的底部并在末端安裝一個單向閥，電動蒸汽閥和電動放汽閥分別通過管路安裝在蓄水室外部的上方位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空蒸汽深井提水機，其特征在于排水器是由蓄水室、排水管、電動蒸汽閥、電動放汽閥等組成，排水管安裝在蓄水室內(nèi)部，排水管的下端伸入到蓄水室的底部，排水管的上端與蓄水室的上頂面通孔連接并伸出蓄水室外部，電動蒸汽閥和電動放汽閥分別通過管路安裝在蓄水室外部的上方位置。
專利摘要真空蒸汽深井提水機是一種利用水蒸汽壓力和真空能量為動力的深井提水設(shè)備,主要用于大流量深井提水方面,可達到高效、低成本、規(guī)模開發(fā)深層地下水緩解水危機的目的。本實用新型主要由供汽系統(tǒng)、真空獲得系統(tǒng)、凝汽器、電器控制臺、井下真空壓力提水系統(tǒng)等組成,用水蒸汽壓力為動力使真空獲得系統(tǒng)獲得真空能量,再利用水蒸汽壓力和真空能量使井下真空壓力提水系統(tǒng)完成真空提水和分級蒸汽壓力提水工作,將深層地下水連續(xù)不斷的提升到地面上來。
文檔編號E03B3/00GK2467587SQ0120874
公開日2001年12月26日 申請日期2001年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月5日
發(fā)明者張慶玉, 穆玉芳 申請人:張慶玉