專(zhuān)利名稱(chēng)：雙井輪換抽灌的換能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地源換能裝置，尤其是一種利用地下水源進(jìn)行能量交換的雙井輪換抽灌的換能裝置。
背景技術(shù)：
目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，有許多種采用地下水進(jìn)行熱交換的集能裝置。例如實(shí)用新型CN2569053Y中公開(kāi)的名稱(chēng)為“復(fù)合式地源熱泵空調(diào)裝置”；實(shí)用新型專(zhuān)利CN2438969Y中公開(kāi)的名稱(chēng)為“井式液體冷熱源裝置”和CN2489251Y中公開(kāi)的名稱(chēng)為“豎式地?zé)嵝钅芸照{(diào)系統(tǒng)”；還有CN2636159Y中公開(kāi)的名稱(chēng)為“單井集熱設(shè)備”和CN1601202A中公開(kāi)的名稱(chēng)為“水平回轉(zhuǎn)式單井抽灌換熱裝置”。這些提取地下能量用于采暖或制冷的裝置，在某些地區(qū)、有限的時(shí)間和空間范圍內(nèi)，得到了較好的應(yīng)用，節(jié)省了能源。但是，這些設(shè)備在進(jìn)行制冷或制熱的過(guò)程中，存在以下問(wèn)題一、隨著時(shí)間推移，設(shè)備在土壤中吸水——排水的循環(huán)路線(xiàn)被水?dāng)y帶的砂?；螂s物部分地堵塞或全部堵塞，最終導(dǎo)致地下水井報(bào)廢；二、單井抽灌只能從有限的半徑范圍內(nèi)取得能量，換熱的利用范圍過(guò)小，換熱情況惡化，影響使用效果；三、有些單井抽灌換熱裝置中在其換熱出水口的管路上連接一個(gè)氣壓式穩(wěn)壓器，目的是要通過(guò)穩(wěn)壓器來(lái)穩(wěn)定水的壓力，可是，早有經(jīng)驗(yàn)表明在低溫地下水系統(tǒng)中，存在腐蝕和結(jié)垢的巨大潛在的可能性，當(dāng)?shù)叵滤丛趬毫諝鉂B入水中之后，水在相關(guān)的物理、化學(xué)、微生物等因素作用下，水質(zhì)很容易發(fā)生變化，結(jié)垢、腐蝕、污物沉積和菌藻繁殖現(xiàn)象會(huì)造成熱交換率降低，管道阻塞，水循環(huán)量減少，動(dòng)力消耗增大，損壞管道、部件和設(shè)備，縮短系統(tǒng)使用壽命，增加維修費(fèi)用和更新費(fèi)用，更嚴(yán)重的是污染地下水資源。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙井輪換抽灌的換能裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的吸水——回灌循環(huán)路線(xiàn)不暢甚至堵塞問(wèn)題；換熱取能的范圍過(guò)小，影響使用效果問(wèn)題；以及壓力氣源造成設(shè)備管道結(jié)垢和菌藻污染地下水源的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是該換能裝置主要包括雙井和安裝在雙井中的井管、潛水泵以及與潛水泵連通的換能器，井管安裝在雙井內(nèi)，所述的井管由套管、花管、光管組成，井口上部的井管為套管，套管底部處于井內(nèi)靜水位以下，潛水泵安裝在井管內(nèi)，套管的下方為花管，花管的側(cè)壁上有供水進(jìn)出的通孔，位于花管下方的井管為光管；潛水泵通過(guò)自身的泵管及管道和換能器連接，換能器的出水口通過(guò)管道經(jīng)隔氣式穩(wěn)壓器、逆止閥或增壓泵和閥門(mén)分別與雙井中相對(duì)的套管連通。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，在各井的潛水泵的泵管上設(shè)有止回閥防止回水。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，在換能器的出水口的管路上連接一種隔氣式穩(wěn)壓器以保證系統(tǒng)水壓相對(duì)穩(wěn)定。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井內(nèi)靜水位處的井管外壁的透水處設(shè)有密封裝置。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井管下部的光管與井底部的圓錐形井座形成沉沙室。
本實(shí)用新型雙開(kāi)輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井管外壁設(shè)濾層。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，隔氣式穩(wěn)壓器的出水口連接分支管道，分支管道的其中一管道經(jīng)逆止閥接通閥門(mén)和雙井套管連接，分支管道的另一管道經(jīng)增壓泵接通閥門(mén)和雙井套管連接。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其優(yōu)點(diǎn)和效果在于在兩口井內(nèi)都設(shè)有潛水泵，工作時(shí)抽水的井內(nèi)形成低壓室，回灌的井內(nèi)形成高壓室，水在雙井高、低壓力差的作用下，被迫在井深范圍內(nèi)雙井之間及周邊的各層地下砂層中作回轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)；再者是雙井之間，拉開(kāi)距離，使地下?lián)Q能范圍擴(kuò)大，換能的效率提高。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置的其他細(xì)節(jié)和特點(diǎn)可通過(guò)閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實(shí)施例即可更清楚明了。


圖1是本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置的實(shí)施例的剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的圖1實(shí)施例井下部分A-A及A’-A’剖面的俯視圖。
圖中1、2.井，1-1.井管，1-2.潛水泵，1-3.套管，1-4.泵管，1-5.花管，1-6.光管，1-7.通孔，1-8.沉沙室，1-9.止回閥，1-10.濾層，1-11.密封裝置，1-12.圓錐形井座，2-1.井管，2-2.潛水泵，2-3.套管，2-4.泵管，2-5.花管，2-6.光管，2-7.通孔，2-8.沉沙室，2-9.止回閥，2-10.濾層，2-11.密封裝置，2-12.圓錐形井座，3.換能器，4.隔氣式穩(wěn)壓器，5.分支管道，6.逆止閥，7、8.閥門(mén)，9.增壓泵，10、11.熱泵機(jī)組的介質(zhì)進(jìn)、出管。
具體實(shí)施方式
圖1、2是本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置實(shí)施例的剖視圖和井下部分的俯視圖。該換能裝置主要包括井1、井2和安裝在雙井中的井管1-1、2-1、潛水泵1-2、2-2及與潛水泵連通的換能器3，在井1中安裝井管1-1，在井2中安裝井管2-1，所述的井管1-1由套管1-3、花管1-5、光管1-6組成，井管1-1上部井口處為套管1-3，套管1-3底部處于井內(nèi)靜水位以下，套管1-3的下方為花管1-5，花管1-5的側(cè)壁上有供水進(jìn)出的通孔1-7，位于花管1-5下方的井管為光管1-6；所述的井管2-1由套管2-3、花管2-5、光管2-6組成，井管2-1上部為套管2-3，套管2-3底部處于井內(nèi)靜水位以下，套管2-3的下方為花管2-5，花管2-5的側(cè)壁上有供水進(jìn)出的通孔2-7，位于花管2-5下方的井管為光管2-6；潛水泵1-2安裝在井管1-1內(nèi)，潛水泵2-2安裝在井管2-1內(nèi)，潛水泵1-2通過(guò)泵管1-4及管道和換能器3連接，潛水泵2-2通過(guò)泵管2-4及管道和換能器3連接，換能器3的出水口通過(guò)管道經(jīng)隔氣式穩(wěn)壓器4、逆止閥6或增壓泵9和閥門(mén)7、8分別與雙井中相對(duì)的套管1-3、2-3連通。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，在井1的潛水泵1-2的泵管1-4上設(shè)止回閥1-9，在井2的潛水泵2-2的泵管2-4上設(shè)止回閥2-9。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，在換能器3的出水口的管路上連接一種隔氣式穩(wěn)壓器4以保證系統(tǒng)水壓相對(duì)穩(wěn)定。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井內(nèi)靜水位處的井管1-1、2-1外壁的透水處分別設(shè)密封裝置1-11、2-11。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井管1-1下部的無(wú)孔的光管1-6與井底部的圓錐形井座1-12形成沉沙室1-8，位于井管2-1下部的光管2-6與井底部的圓錐形井座2-12形成沉沙室2-8。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，位于井管1-1、2-1外壁分別設(shè)濾層1-10、2-10。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，其中，隔氣式穩(wěn)壓器4的出水口連接分支管道5，分支管道5的其中一通道經(jīng)逆止閥6接通閥門(mén)7和井1的套管1-3連通，或接通閥門(mén)8和井2的套管2-3連通，分支管道5的另一通道上設(shè)有增壓泵9，增壓泵9的出水口分別連接閥門(mén)7和閥門(mén)8，通過(guò)閥門(mén)7或閥門(mén)8和套管1-3或套管2-3連通。
參照?qǐng)D1、2，本實(shí)用新型的工作原理和過(guò)程是兩口井都有潛水泵，在工作過(guò)程中，抽水的井內(nèi)就形成低壓腔，回灌的井內(nèi)就形成高壓腔。例如當(dāng)1號(hào)井的潛水泵1-2工作抽水時(shí)，1號(hào)井腔就成低壓腔，裝置中相應(yīng)的閥門(mén)7開(kāi)啟，此時(shí)潛水泵1-2抽出的水，經(jīng)過(guò)泵管1-4及連接換能器3的管道進(jìn)入換能器3中，水在換能器3中和介質(zhì)進(jìn)行能量交換，當(dāng)被回灌的2號(hào)井內(nèi)尚未形成高壓腔時(shí)，換能后的水通過(guò)隔氣式穩(wěn)壓器4出口直接經(jīng)管道及閥門(mén)7進(jìn)入2號(hào)井的套管2-3回灌到2號(hào)井腔，當(dāng)水在2號(hào)井內(nèi)逐漸形成高壓腔后，裝置的水直通管道有阻力，則分支管道另一通道中的增壓泵9就啟動(dòng)，在增壓泵9的作用下，2號(hào)井的腔內(nèi)的壓力更高，由于2號(hào)井內(nèi)高壓腔與1號(hào)井內(nèi)低壓腔的壓力差作用，迫使高壓腔的水由高壓腔通過(guò)2號(hào)井管壁上的數(shù)個(gè)通孔2-7流出，經(jīng)地下含水巖沙層并推、帶動(dòng)巖沙層中水回轉(zhuǎn)到1號(hào)抽水井周?chē)?，?號(hào)井管壁上的數(shù)個(gè)通孔1-7進(jìn)入低壓腔。
地下水在雙井輪換抽灌的換能裝置中由1號(hào)井中的潛水泵1-2抽提水開(kāi)始，經(jīng)泵管1-4和連接管進(jìn)入換能器3、隔氣式穩(wěn)壓器4、逆止閥6或增壓泵9、閥門(mén)7、套管2-3到2號(hào)井內(nèi)形成高壓腔，又從2號(hào)井管通孔2-7流出，再經(jīng)地下巖砂水層回到1號(hào)抽水井，這樣形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。反之則是，地下水由2號(hào)井中的潛水泵2-2抽提水開(kāi)始，水經(jīng)泵管2-4、換能器3、隔氣式穩(wěn)壓器4、逆止閥6或增壓泵9、閥門(mén)8、套管1-3回轉(zhuǎn)到1號(hào)井內(nèi)形成高壓腔，又從1號(hào)井管通孔1-7流出，再經(jīng)地下巖沙水層回到2號(hào)井，也是一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型雙井輪換抽灌的換能裝置，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)允許條件下及增壓泵的作用下，兩井之間的距離可以盡可能的拉大，擴(kuò)大熱交換范圍，充分提高水與土層之間的換能效率；雙井雙泵輪換軸灌，在地下水流動(dòng)時(shí)，不可避免地帶動(dòng)地層中極少量能夠移動(dòng)的固體顆料，但是，它基本是在雙井間地層中來(lái)回移動(dòng)，不會(huì)造成地層構(gòu)造的不平衡；雙井最底部的沉沙室收集到極少量穿過(guò)井管外圍濾層的沙，在必要時(shí)可通過(guò)洗井除掉；水在封閉的循環(huán)裝置中流動(dòng)，不與空氣接觸，則能保持地下水不受污染，從而保證雙井輪換抽灌的換能裝置能夠高效、節(jié)能、長(zhǎng)期、穩(wěn)定地運(yùn)行。
權(quán)利要求1.雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于該換能裝置主要包括井(1)、井(2)和安裝在雙井中的井管(1-1)、(2-1)、潛水泵(1-2)、(2-2)及與潛水泵連通的換能器(3)，在井(1)中安裝井管(1-1)，在井(2)中安裝井管(2-1)，所述的井管(1-1)由套管(1-3)、花管(1-5)、光管(1-6)組成，井管(1-1)上部井口處為套管(1-3)，套管(1-3)底部處于井內(nèi)靜水位以下，套管(1-3)的下方為花管(1-5)，花管(1-5)的側(cè)壁上有供水進(jìn)出的通孔(1-7)，位于花管(1-5)下方的井管為光管(1-6)；所述的井管(2-1)由套管(2-3)、花管(2-5)、光管(2-6)組成，井管(2-1)上部為套管(2-3)，套管(2-3)底部處于井內(nèi)靜水位以下，套管(2-3)的下方為花管(2-5)，花管(2-5)的側(cè)壁上有供水進(jìn)出的通孔(2-7)，位于花管(2-5)下方的井管為光管(2-6)；潛水泵(1-2)安裝在井管(1-1)內(nèi)，潛水泵(2-2)安裝在井管(2-1)內(nèi)，潛水泵(1-2)通過(guò)泵管(1-4)及管道和換能器(3)連接，潛水泵(2-2)通過(guò)泵管(2-4)及管道和換能器(3)連接，換能器(3)的出水口通過(guò)管道經(jīng)隔氣式穩(wěn)壓器(4)、逆止閥(6)或增壓泵(9)和閥門(mén)(7)、8分別與雙井中相對(duì)的套管(1-3)、(2-3)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于其中，在井(1)的潛水泵(1-2)的泵管(1-4)上安裝止回閥(1-9)，在井(2)的潛水泵(2-2)的泵管(2-4)上安裝止回閥(2-9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于其中，在換能器(3)的出水口的管路上連接隔氣式穩(wěn)壓器(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于其中，位于井內(nèi)靜水位處的井管(1-1、2-1)外壁的透水處分別設(shè)密封裝置(1-11、2-11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于其中，位于井管(1-1)下部的無(wú)孔的光管(1-6)與井底部的圓錐形井座(1-12)形成沉沙室(1-8)；位于井管(2-1)下部的無(wú)孔的光管(2-6)與井底部的圓錐形井座(2-12)形成沉沙室(2-8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于其中井管(1-1、2-1)外壁分別設(shè)濾層(1-10、2-10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙井輪換抽灌的換能裝置，其特征在于隔氣式穩(wěn)壓器(4)的出水口連接分支管道(5)，分支管道(5)的其中一通道經(jīng)逆止閥(6)接通閥門(mén)(7)和井(1)的套管(1-3)連通，或接通閥門(mén)(8)和井(2)的套管(2-3)連通，分支管道(5)的另一通道上設(shè)有增壓泵(9)，增壓泵(9)的出水口分別連接閥門(mén)(7)和閥門(mén)(8)，通過(guò)閥門(mén)(7)或閥門(mén)(8)分別和套管(1-3)或套管(2-3)連通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了雙井輪換抽灌的換能裝置，該換能裝置主要包括雙井和安裝在雙井中的井管、潛水泵以及與潛水泵連通的換能器，井管安裝在雙井內(nèi)，所述的井管由套管、花管、光管組成，井口上部的井管為套管，套管底部位于井內(nèi)靜水位以下，套管下方為花管，花管上分布通孔，花管下方為光管，潛水泵安裝在井管內(nèi)，潛水泵通過(guò)泵管及管道和換能器連接，換能器的出水口通過(guò)管道經(jīng)隔氣式穩(wěn)壓器、逆止閥或增壓泵和閥門(mén)分別與雙井中相對(duì)的套管連通，工作時(shí)抽水的井內(nèi)形成低壓室，回灌的井內(nèi)形成高壓室，水在高低壓力差的作用下被迫在雙井之間及周邊的各層地下水砂層中作回轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F24J3/08GK2890770SQ20062007279
公開(kāi)日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者倪紹科 申請(qǐng)人:淮安亞邦中央空調(diào)設(shè)備有限公司