地热井真空取灌系统技术方案

本实用新型专利技术属于地热供暖技术领域，具体涉及一种地热井真空取灌系统，包括全封闭的采水井和全封闭的回灌井，采水井通过地上管路与回灌井相连通，地上管路的取水口位于采水井的水位以下，地上管路设有管道泵，地上管路还连接有补水箱和真空泵，地上管路通过板式换热器与用户侧管网换热。本实用新型专利技术避免了深井采水井内潜水电泵在采水井内容易损坏的各种问题；利用地上的循环泵替代潜水电泵，发生故障后可以切换备用管道泵；运行节能明显，大功率高扬程的潜水电泵可以采用较小功率与低扬程的管道泵替代，同时取消回灌加压设备，运行节能明显；本系统不会存在经常提、下潜水电泵的工程量，免除常规系统提、下潜水电泵的费用及潜水电泵的维护保养费。

【技术实现步骤摘要】
地热井真空取灌系统
本技术涉及一种地热井真空取灌系统，属于地热供暖

技术介绍
现地热供暖系统主要分为地热采水井、地热回灌井、系统管线、潜水电泵、板式换热器、用户采暖设备，系统原理如图2所示。现目前行业水平主要是通过在采水井里面下高扬程、大功率潜水电泵，将采水井的高温热水提取到地面与板式换热器换热后通过一系列的加压回灌设备回灌到一口或多口回灌井里面。由于采灌不平衡以及过度开采地下水，采水井的静水位逐年降低，直接导致潜水电泵的运行功率越来越大。同时一系列的加压回灌设备会导致设备运行费用的大幅度上升，加压设备的运行费用约占整个系统运行费用的30％。回灌系统正面临着回灌压力越来越大，越来越困难的难题。潜水电泵与扬水管通过法兰连接一起，耐高温的电缆与扬水管利用扎带捆绑在一起共同下到采水井静水位以下，潜水电泵在上提与下放的过程中时常发生电缆皮破损导致潜水电泵进水，电机烧坏的现象。长时间的运行也会出现电压不稳或采水井里面含有气体，以及回灌井回灌不畅导致采水井内潜水电泵运行不稳，潜水电泵运行不稳晃动会导致捆绑在杨水管上的电缆与采水井井壁摩擦，电缆皮破损后电缆漏电导致电潜泵烧坏，严重影响潜水电泵的使用寿命。潜水电泵与电缆的接头在井底高压下渗水现象导致电机损坏是本行业最常见也最频繁且无法克服的难题。潜水电泵放在采水井内，因地下水水质问题导致泵体腐蚀严重，影响使用寿命的问题越来越突出。如果只是把泵移至地面，由于地面与采水井水位之间的垂直距离很大，需要的扬程、功率很高，普通循环泵无法满足使用需求。并且，采用潜水电泵，系统无法设置备用泵，当潜水电泵损坏后只能提到地面检修，每年均存在多次提、下泵的工作任务，运营管理费高，提、下泵过程中严重影响系统正常运行。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以将循环泵安装在地面上的地热井真空取灌系统，以解决上述问题。本技术所述的地热井真空取灌系统，包括全封闭的采水井和全封闭的回灌井，采水井通过地上管路与回灌井相连通，地上管路的取水口位于采水井的水位以下，地上管路设有管道泵，地上管路还连接有补水箱和真空泵，地上管路通过板式换热器与用户侧管网换热。此系统主要解决了深井潜水电泵放置在采水井水位以下带来的各种不利因素，采用安装在地面上的管道循环泵替代采水井内部的潜水电泵。本系统的采水井与回灌井完全密封，利用真空泵保证整个循环管路真空，利用补水装置将管路充满水，补水主要是在地上循环水泵初次循环之前让整个系统管线充满水，使管线内的上水回水压力基本平衡，因此地上的循环泵就可以满足其使用需求，可以通过安装在地面上的管道循环泵将采水井内的水提取出来经过板式换热器换热后回灌到回灌井内。所述的地上管路还设有电动阀，用于控制地上管路的开闭。本技术还包括旁通管路，旁通管路与管道泵并联，旁通管路设有电动阀。深层地热井采水井与回灌井之间存在液位差，并且地下采水井附近水层形成的漏斗区对回灌井形成吸力作用，当回灌负压达到正常循环压力后，管道循环泵可以停止运行，打开旁通管路自然循环。持续的采水会导致地下压力下降，近几年区域地下水层压力持续走低，本就形成了一个吸力作用，地下水层形成非常大的吸力，打开旁通管路自然循环是暂时、间断性的，即在系统运行中的某一时间段，存在可以停止管道循环泵，使其自然循环的条件。本技术还包括备用管道泵，备用管道泵与管道泵并联，管道泵发生故障后可以切换备用管道泵。所述的地上管路的取水口连接有汽水分离器，汽水分离器位于采水井的水位以下。把采水管线放置到汽水分离器内部，汽水分离器利用气体上升，水下降的原理，汽水分离器里面始终充满水，气体在汽水分离器外面升到水面上，水泵循环提水过程中便不会吸入气体。所述的地上管路的回灌口位于回灌井的水位以下，回灌口连接有旋流器。旋流器改变水流方向，使水形成漩涡，增加回灌动力。所述的采水井的井口设有放气阀，采水井内产生的气体靠气体的压力把阀体自动打开放气。本技术与现有技术相比所具有的有益效果是：本技术所述的地热井真空取灌系统，一、避免了深井采水井内潜水电泵用耐高温电缆在采水井内容易损坏的各种问题；二、利用地上的管道循环泵替代深井潜水电泵，可以确保系统的持续运行，管道泵发生故障后可以切换备用管道泵；三、地热采水井在采水过程中会伴随有气体(CH4或CO)，利用采水井内部的汽水分离器与地面真空泵可以确保进入管道循环系统内部的水流稳定性；四、此系统运行节能明显，大功率高扬程的潜水电泵可以采用较小功率与低扬程的管道泵替代，同时取消回灌加压设备，运行节能明显，提升整个系统的运行性能；五、本系统不会存在经常提、下潜水电泵的工程量，一次建设可以利用几年甚至十几年，免除常规系统提、下潜水电泵的费用及潜水电泵的维护保养费。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是燃煤锅炉供暖系统的结构示意图。图中：1、采水井；2、汽水分离器；3、电动阀；4、补水箱；5、真空泵；6、管道泵；7、备用管道泵；8、板式换热器；9、用户侧管道循环泵；10、用户散热设备；11、旋流器；12、回灌井；13、旁通管路；14、放气阀；15、电潜泵；16、加压设备。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述：如图1所示，本技术所述的地热井真空取灌系统，包括全封闭的采水井1和全封闭的回灌井12，采水井1通过地上管路与回灌井12相连通，地上管路的取水口位于采水井1的水位以下，地上管路设有管道泵6，地上管路还连接有补水箱4和真空泵5，地上管路通过板式换热器8与用户侧管网换热。本实施例的地上管路还设有电动阀3。本实施例还包括旁通管路13，旁通管路13与管道泵6并联，旁通管路13设有电动阀3。本实施例还包括备用管道泵7，备用管道泵7与管道泵6并联。本实施例的地上管路的取水口连接有汽水分离器2，汽水分离器2位于采水井1的水位以下。本实施例的地上管路的回灌口位于回灌井12的水位以下，回灌口连接有旋流器11。本实施例的采水井1的井口设有放气阀14。本实施例采用耐高温耐腐蚀的管道放置在采水井1内，管道底部连接汽水分离器2，汽水分离器2在采水井动水位以下，汽水分离器2分离出来的气体通过采水井1井口的放气阀14进行处理释放，地上管路中在电动阀3后端安装一个补水箱4，补水箱4主要是确保采水井1与回灌井12的整个管线内部始终充满水，补水箱4后端安装一个真空泵5用于管道系统抽真空，真空泵5与管线之间安装电动阀3控制真空泵5的运行，管道泵6主要是用于系统水循环运行动力及克服系统循环的摩擦阻力，板式换热器8主要是用于高温地热水与低温二级循环热水的换热(二级循环热水再通过用户侧管道循环泵9与用户散热设备10的热水换热)，换热后的低温地热水回灌到回灌井12内，回灌井12内部的回灌尾水也是通过抗腐蚀的管道深入到回灌井12的液位以下，回灌井12内管道底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地热井真空取灌系统，其特征在于：包括全封闭的采水井(1)和全封闭的回灌井(12)，采水井(1)通过地上管路与回灌井(12)相连通，地上管路的取水口位于采水井(1)的水位以下，地上管路设有管道泵(6)，地上管路还连接有补水箱(4)和真空泵(5)，地上管路通过板式换热器(8)与用户侧管网换热。/n

【技术特征摘要】
1.一种地热井真空取灌系统，其特征在于：包括全封闭的采水井(1)和全封闭的回灌井(12)，采水井(1)通过地上管路与回灌井(12)相连通，地上管路的取水口位于采水井(1)的水位以下，地上管路设有管道泵(6)，地上管路还连接有补水箱(4)和真空泵(5)，地上管路通过板式换热器(8)与用户侧管网换热。


2.根据权利要求1所述的地热井真空取灌系统，其特征在于：所述的地上管路还设有电动阀(3)。


3.根据权利要求1所述的地热井真空取灌系统，其特征在于：还包括旁通管路(13)，旁通管路(13)与管道泵(6)并联，旁通管路(13)设有电动阀(3)。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪涛，姜洪涛，李世敬，崔玉艾，
申请(专利权)人：崔国华，
类型：新型
国别省市：山东;37