專利名稱：一種組合式管井過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于管井的組合式過濾器，特別是涉及ー種用于水源熱泵系統(tǒng)中回灌井的過濾器，這種過濾器分內(nèi)外兩層，它的外層過濾器固定在井內(nèi)，而內(nèi)層過濾器是活動(dòng)式的，可以提出井外，也可以重新安裝在井內(nèi)。因此，內(nèi)層過濾器可定期從井內(nèi)提到地面上進(jìn)行清洗并可重復(fù)使用。
背景技術(shù)：
全球范圍的一次性能源短缺和經(jīng)常出現(xiàn)的能源危機(jī)極大地制約了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尋找和開發(fā)可再生能源早已成為世界性的潮流。地源熱泵技術(shù)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的供暖制冷技術(shù)，它利用淺層常溫地?zé)崮芙鉀Q供暖制冷問題，屬于可再生能源利用技木。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的需求量越來越大，不可再生能源供不應(yīng)求。在現(xiàn)在和未來的若干年中，中國(guó)都將面臨著巨大的能源壓力，一方面，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)要保持高速的增長(zhǎng)，另ー方面，又必須考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展問題。因此，開發(fā)利用新能源就變得十分迫切和重要。隨著《可再生能源法》、《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等法律法規(guī)的相繼出臺(tái)，中國(guó)可再生能源的開發(fā)利用工作得到了不斷的加強(qiáng)和長(zhǎng)足的進(jìn)展。其中，尤以地源熱泵技術(shù)發(fā)展最快。截止到2010年底，中國(guó)從事地源熱泵相關(guān)設(shè)備產(chǎn)品制造、工程設(shè)計(jì)與施工、系統(tǒng)集成與調(diào)試管理維護(hù)的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到400多家，工程數(shù)量近8000個(gè)，工程供暖面積達(dá)I. 5億平方米。在地源熱泵尤其地下水源熱泵的快速發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了ー些問題，其中ー個(gè)突出的問題是地下水回灌難的情況非常普遍，甚至回灌難在某種程度上已經(jīng)成為困擾我國(guó)乃至世界范圍地下水源熱泵發(fā)展的瓶頸，在一定程度上制約了地下水源熱泵的發(fā)展；另ー個(gè)是對(duì)地下水污染的認(rèn)識(shí)不全面，甚至沒有給予高度的重視。地下水源熱泵系統(tǒng)是通過提水井將地下水提取出來，經(jīng)過空調(diào)機(jī)組進(jìn)行熱(冷)量交換來達(dá)到供暖和制冷的目的，置換能量后的地下水再通過回灌井回灌到地下。地下水大量開采后，如果沒有進(jìn)行及時(shí)回灌，不僅會(huì)造成水資源的浪費(fèi)，還會(huì)造成地面沉降，影響建筑物的安全，而且還會(huì)因?yàn)榫植康叵滤倪^量開采造成生態(tài)環(huán)境的惡化。因此，對(duì)采用后的地下水進(jìn)行完全回灌是很有必要的，國(guó)家和地方的法律法規(guī)也明確規(guī)定，必須采取可靠的回灌措施，確保置換冷量或熱量后的地下水全部回灌到地下同一含水層中，并不得對(duì)地下水資源造成浪費(fèi)和污染，2011年10月出臺(tái)的《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020)》也將對(duì)防止地下水污染起到重要作用。水井尤其用來回灌地下水的回灌井，在使用一段時(shí)間后，都會(huì)發(fā)生回灌水量減少的現(xiàn)象，即出現(xiàn)水井的堵塞問題，水井堵塞是造成回灌難的最主要原因。造成水井堵塞的主要原因有(I)物理堵塞砂礫、雜物和空氣等造成的堵塞；(2)化學(xué)堵塞溶解于水中的氧與地下水中的多種成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于水的有一定硬度的結(jié)垢物以及井管在水中腐蝕生銹形成的結(jié)垢物造成的堵塞；(3)生物化學(xué)堵塞微生物進(jìn)入地下水中，與鐵細(xì)菌和硫酸還原菌繁殖產(chǎn)生結(jié)垢物造成的堵塞。根據(jù)大量井下視頻觀測(cè)資料，回灌井在使用一段時(shí)間后，均會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢物附著在過濾器上或充填在過濾器的孔(縫)隙內(nèi)，經(jīng)視頻仔細(xì)觀察，在不同區(qū)域內(nèi)，結(jié)垢物的顔色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和結(jié)垢的程度等都有一定差異，尤其結(jié)垢的程度差異更大，有的回灌井使用不到半年時(shí)間，其過濾器上的結(jié)垢物厚度竟然超過5cm，這些結(jié)垢物造成了回灌井的堵塞，使回灌水量減少。因此，水井需定期清洗。由于傳統(tǒng)的井壁管、沉淀管和過濾器(本實(shí)用新型的外層過濾器)是在鑿井時(shí)一次性安裝固定在井內(nèi)的，無法提出地面，所以，目前采用的洗井方法都是將洗井設(shè)備下入井內(nèi)來完成的，不僅耗費(fèi)人力、物力，在洗井過程中還會(huì)對(duì)地下水造成二次污染，對(duì)地下水構(gòu)成潛在的危害
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，是提供一種組合式管井過濾器，這種過濾器的外層固定在井內(nèi)，而內(nèi)層可以定期提升到地面上進(jìn)行清洗，方便快捷，可避免對(duì)地下水造成二次污染。同時(shí)，對(duì)結(jié)垢物的取樣(化驗(yàn))變得非常容易，可以對(duì)結(jié)垢物進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的物理、化學(xué)和生物等方面的分析。這種過濾器的內(nèi)層還可以根據(jù)地下水水質(zhì)的不同以及結(jié)垢物種類的不同，安裝不同的濾網(wǎng)和過濾材料，有針對(duì)性地進(jìn)行過濾；也可以安裝電解法等電磁裝置進(jìn)行除垢或防止結(jié)垢。采用的技術(shù)方案ー種組合式管井過濾器，包括外層過濾器和內(nèi)層過濾器，內(nèi)層過濾器由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端帶有法蘭盤或快速接頭，其特征在于內(nèi)層過濾器裝設(shè)在外層過濾器內(nèi)，內(nèi)層過濾器的外壁與外層過濾器的內(nèi)壁接觸或過盈配合；內(nèi)層過濾器的結(jié)構(gòu)可為不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式和包設(shè)在不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式上的過濾層組成。內(nèi)層過濾器的結(jié)構(gòu)可采用(不銹)鋼管穿孔(條)式或鋼筋骨架式等形式，在鋼管或鋼筋骨架外側(cè)設(shè)置多層過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)總厚度約50--100mm，過濾網(wǎng)的材質(zhì)可以是不銹鋼等金屬(合金)類、聚こ烯等朔料類等等，過濾網(wǎng)內(nèi)置過濾材料或電磁裝置，內(nèi)層過濾器的孔隙率應(yīng)大于50%。內(nèi)層過濾器的外層濾網(wǎng)應(yīng)有彈性，下入外層過濾器內(nèi)與外層過濾器內(nèi)壁緊貼在一起，尤其受到回灌水流沖擊時(shí)內(nèi)層過濾器的濾網(wǎng)膨脹使內(nèi)層過濾器與外層過濾器過盈配合，從而對(duì)外層過濾器起到保護(hù)作用。濾網(wǎng)的材質(zhì)和濾網(wǎng)內(nèi)充填何種過濾材料根據(jù)地下水水質(zhì)和結(jié)垢物的種類進(jìn)行確定，內(nèi)層過濾器的濾網(wǎng)內(nèi)也可安裝產(chǎn)生電場(chǎng)或磁場(chǎng)等的裝置進(jìn)行除垢和防止結(jié)垢。組合式過濾器使用一段時(shí)間后，如回(堤)水量衰減不能滿足工作需要時(shí)，或根據(jù)井下視頻觀察內(nèi)層過濾器結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)，即用吊裝設(shè)備將內(nèi)層過濾器提出地面，隨即下入另一套清洗好的內(nèi)層過濾器，恢復(fù)原位，并將結(jié)垢的內(nèi)層過濾器送車間清洗待用。本實(shí)用新型的組合式管井過濾器，在新建井時(shí)，外層過濾器一次性固定安裝在井內(nèi)，內(nèi)層過濾器隨之下入外層過濾器內(nèi)；但如果是舊井改造，則原管井的過濾器即為外層過濾器，加工與之相匹配的內(nèi)層過濾器并安裝在舊井過濾器即外層過濾器內(nèi)即可，因此本實(shí)用新型有利于舊井改造。本實(shí)用新型的意義在于[0016]組合式管井過濾器的內(nèi)層過濾器可以從井中提出地面，易于清洗井清洗徹底，它對(duì)外層過濾器起到保護(hù)作用，使外層過濾器減緩結(jié)垢或少量結(jié)垢，從而使外層過濾器保持良好的工作狀態(tài)，在很大程度上解決了地下水回灌難的問題，也可延長(zhǎng)井的使用壽命。另ー方面，將內(nèi)層過濾器提出地面的同時(shí)，也將結(jié)垢物一起帶到地面，這使結(jié)垢物的取樣化驗(yàn)變得非常容易，可以對(duì)結(jié)垢物進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的物理、化學(xué)和生物等方面的分析，為研究結(jié)垢物的形成機(jī)理提供科學(xué)依據(jù)。內(nèi)層過濾器還可以根據(jù)地下水水質(zhì)的不同以及結(jié)垢物的種類選擇不同材質(zhì)的濾網(wǎng)和不同的過濾材料，也可以安裝電子處理裝置，如利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)作用來防止地下水結(jié)垢和過濾器受腐蝕以及抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。本實(shí)用新型的另一重大意義在于組合式過濾器有針對(duì)性地過濾和防止地下水結(jié)垢，在很大程度上保護(hù)了地下水資源不受污染，同吋，內(nèi)層過濾器的清洗過程是在地面上(車間里)進(jìn)行的，避免了洗井過程中對(duì)地下水的二次污染。因此，本實(shí)用新型的成功實(shí)施使地下水源熱泵技術(shù)真正意義上達(dá)到了綠色環(huán)保。

圖I是本實(shí)用新型的實(shí)施例外層過濾器橫截面示意圖。圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例內(nèi)層過濾器橫截面示意圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例組合式過濾器橫截面示意圖。
實(shí)施例ー種組合式管井過濾器，它包括外層過濾器(I)和內(nèi)層過濾器(2)。外層過濾器(I)在鑿井時(shí)一次性固定安裝在井內(nèi)，內(nèi)層過濾器(2)由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端固定有法蘭盤或快速接頭。外層過濾器(I)的結(jié)構(gòu)可為鋼管穿孔(割條)外纏絲等形式，其特征在于內(nèi)層過濾器(2)的結(jié)構(gòu)可為不銹鋼管穿孔式(3)或鋼筋骨架式(5)等形式和包設(shè)在(3)或(5)上的過濾層⑷構(gòu)成，過濾層⑷為過濾網(wǎng)內(nèi)置過濾材料，厚度50—100mm，內(nèi)層過濾器(2)外徑與外層過濾器(I)內(nèi)徑一致，通常325-529mm，每根過濾器的長(zhǎng)度4-6m。內(nèi)層過濾器(2)的孔隙率大于50%，是ー種透水性良好的過濾器。內(nèi)層過濾器⑵裝設(shè)在外層過濾器⑴內(nèi)，內(nèi)層過濾器⑵的外壁與外層過濾器
(I)的內(nèi)壁接觸，當(dāng)回灌水流進(jìn)入內(nèi)層過濾器⑵時(shí)，由于過濾層⑷受到水流的沖擊而膨脹，使內(nèi)層過濾器與外層過濾器過盈配合。權(quán)利要求1.ー種組合式管井過濾器，包括外層過濾器(I)和內(nèi)層過濾器(2)，內(nèi)層過濾器由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端帶有法蘭盤或快速接頭，其特征在于內(nèi)層過濾器(2)裝設(shè)在外層過濾器(I)內(nèi)，內(nèi)層過濾器(2)的外壁與外層過濾器(I)的內(nèi)壁接觸或過盈配合；內(nèi)層過濾器(2)的結(jié)構(gòu)可為不銹鋼管穿孔式(3)或鋼筋骨架式(5)和包設(shè)在不銹鋼管穿孔式(3)或鋼筋骨架式(5)上的過濾層(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種組合式管井過濾器，其特征在于內(nèi)層過濾器(2)是活動(dòng)式的，可定期從外層過濾器(I)中提出到地面進(jìn)行清洗并可重復(fù)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種組合式管井過濾器，其特征在于過濾層(4)的濾網(wǎng)材質(zhì)和過濾材料可根據(jù)地下水水質(zhì)的不同和結(jié)垢物的種類進(jìn)行變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種組合式管井過濾器，其特征在于內(nèi)層過濾器(2)每根長(zhǎng)4—6m，外徑325—529臟，過濾層(4)厚50—100臟。
專利摘要一種組合式管井過濾器，包括外層過濾器和內(nèi)層過濾器，內(nèi)層過濾器由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端帶有法蘭盤或快速接頭，其特征在于內(nèi)層過濾器裝設(shè)在外層過濾器內(nèi)，內(nèi)層過濾器的外壁與外層過濾器的內(nèi)壁接觸或過盈配合；內(nèi)層過濾器的結(jié)構(gòu)可為不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式和包設(shè)在不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式上的過濾層組成。組合式管井過濾器的內(nèi)層過濾器可以從井中提出地面，易于清洗并清洗徹底，它對(duì)外層過濾器起到保護(hù)作用，使外層過濾器減緩結(jié)垢或少量結(jié)垢，從而使外層過濾器保持良好的工作狀態(tài)，在很大程度上解決了地下水回灌難的問題，也可延長(zhǎng)井的使用壽命。同時(shí)可以減少對(duì)地下水的污染。
文檔編號(hào)E03B3/34GK202398219SQ20112043809
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者盧曉英, 羅明, 羅菁 申請(qǐng)人:羅菁