专利名称：对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种对井开采地下水使用能量后尾水回灌过滤系统的改进。
背景技术：
地球是个巨大的热能库，地热能是一种非燃烧的绿色能源，抽取地热能的主要方式是开采热水储层中的热水。在地热异常区，由于不污染环境，技术上简单易行、便于管理，投资少、见效快经济效益显著等特点，越来越受到人们的高度重视。随着经济建设步伐加快，对能源、热水资源的需要日益增加。深部地层中的热水是历史时期形成并埋藏在地下的封存水，由于大量开采地热水，水位现已出现大幅度下降趋势，使井水产量减少。如任其发展，将会造成现有提水设备提前报废，或出水量的急剧减少影响用水单位的正常生产，造成严重的经济损失，而且会产生地面沉降。一般热田中地热水占有的地热的能量仅为5％左右，在岩石骨架中却占有约95％，水中岩石骨架中的热能只有通过回灌才能被开发出来。只有进行回灌，方可实现采热不采水，灌采水量平衡，既可以保证地热资源的可持续利用，又可防止地沉降。进行合理回灌，才能提高地热资源利用水平。为此要积极开展使用热量后地热尾水回灌的研究与实施。
国内外发展现状孔隙型热储回灌最早起源于日本二十世纪五十年代的水溶天然气开采，在八十年代法国和匈牙利开展了回灌开采研究，1989年天津市地质矿产局同大港油田合作在我国首次开展孔隙性热储回灌研究，1992年，天津地质矿产局又同水文地质研究院合作在塘沽进行地热回灌研究，研究工作取得了一定进展，但实用技术未能突破，尚有一系列的技术问题有待攻关。另外目前在我国发展较快的水源热泵技术，在为粉细沙含水层地区目前回灌存在的问题也是影响其发展的一个重要因素。
发明内容本实用新型的目的是克服现有回灌技术存在的问题，提供一种在保证回灌过滤系统运行可靠性的前提下，降低设备及运行成本并实现低能耗自动化运行的对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统。
该尾水回灌过滤系统，主要包括在开采井与回灌井之间安装的过滤组和水源热泵，其中的过滤组可以是一级、二级或三级，每级过滤组可以由三个至七个过滤器组成，在每个过滤器进口前的管路上各分别安装有一个阀门，各阀门后与排污管道之间安装有一个反冲洗排污管，其上各分别安装有一个阀门。该阀门可以是手动阀门也可以是电磁阀门。该设计可实现低能耗倍流量自动正反冲洗介质过滤器、反冲洗喷熔精过滤器目的。
在密封井口内的井管与潜水泵输水管安装法兰之间加装有一段波纹伸缩管。
本实用新型的优点和积极效果①采用低能耗倍流量自动正反冲洗介质过滤器、反冲洗喷熔精过滤器，即三个(或四个、五个、六个、七个)多介质和线绕、聚丙烯熔喷等过滤器采用二冲一(或三、四、五、六冲一)大流量自动反冲洗，和常规流量自动正冲洗，对三个(或四个、五个、六个、七个)精过滤器采用二冲一(或三、四、五、六冲一)大流量自动反冲洗。
②启动回灌过程自动控制、该控制系统为首先将来水冲洗输水管道定时切换进入过滤器进行过滤、启动回灌井潜水泵排尽管道中的空气和井内污水，停止回灌井潜水泵进入无耗电控制回灌运行。
③采用不锈钢波纹管温差补偿井管密封井口，可解决因开采或回灌水时因水温的差异而引起井管上升或下降对连接水管的损坏，与目前使用的盘跟密封井口相比，大大提高了其密封性能和使用寿命。
图1是水源热泵储能井水回灌二级过滤系统流程图；图2是不锈钢波纹管温差补偿井管密封井口结构示意图；图3是图2的左视图。
具体实施方式实施例1如图1所示，本实用新型在开采井2与回灌井5之间安装有二级过滤组，第一级过滤组为15m3/h×4φ1.0m介质过滤倍流量自动反冲洗过滤组，由四个多介质和线绕、聚丙烯熔喷等过滤器3组成，第二级过滤组为5μm精滤倍流量自动反冲洗过滤组，由三个过滤器1组成，在每个过滤器进口前的管路上各分别安装有一个阀门F1-1至F7-1，各阀门后与排污管道之间安装有一个反冲洗排污管4，其上各分别安装有一个阀门F1-2至F7-2。该阀门可以是手动阀门也可以是电磁阀门，本例为电磁阀门。图中F8-2为正冲洗电磁阀，F9-2、F10-2为排气排水电磁阀。
为了解决因开采或回灌水时，因水温的差异而引起井管上升或下降对连接水管的损坏，在密封井口内的井管9与潜水泵输水管6的安装法兰之间安装有一段不锈钢波纹伸缩管8，见图2、图3，其中标号7为电缆密封出线口，10为井座。
本实用新型控制系统自动控制过程如图1所示1、回灌时，启动开采井，并打开F0-2，关闭F8-1进行排污，排除水井内初出水时段的污水，水清后F0-2、F8-1电磁阀断电，水进入过滤器，起动回灌井的潜水泵排除水井内初出水时段的污水(设定为5-10分钟)达到设定时间潜水泵断电，投入正常回灌。
2、过滤器采用二冲一(或三冲一)的方法，当过滤器压力差达到设定值时或停止回灌时，进行反冲洗。反冲F1罐时，F8-1、F1-1关闭，F1-2打开；达到设定时间继续进行反冲F2罐，F1-2、F2-1关闭，F1-1、F2-2打开。达到设定时间对F3罐进行反冲，F2-1、F3-2打开，F2-2、F3-1关闭，F3罐反冲洗结束，进行介质过滤器正冲洗打开F3-1、F8-2，关闭F3-2。精滤与介质过滤器反冲洗过程相同，(冲洗时间可设定介质过滤器为5-10分钟，精过滤器为2-4分钟)冲洗完成后所有电磁阀断电，恢复正常工作。或将所有的电磁阀、采水井断电，停止回灌。也可单独对介质过滤器进行冲洗。
权利要求1.一种对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统，主要包括在开采井与回灌井之间安装的过滤组和水源热泵，其特征是过滤组可以是一级、二级或三级，每级过滤组可以由三个至七个过滤器组成，在每个过滤器进口前的管路上各分别安装有一个阀门，各阀门后与排污管道之间安装有一个反冲洗排污管，其上各分别安装有一个阀门。
2.根据权利要求1所述的对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统，其特征是所述的阀门可以是手动阀门或电磁阀门。
3.根据权利要求1或2所述的对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统，其特征是在密封井口内的井管与潜水泵输水管安装法兰之间加装有一段波纹伸缩管。
专利摘要对井模式开采地下水使用能量后的尾水回灌过滤系统。属于一种对井开采地下水使用能量后尾水回灌过滤系统的改进。解决在保证回灌过滤系统运行可靠性的前提下，降低设备及运行成本并实现低能耗自动化运行的问题。地下水经水源热泵、热交换器取用地能后必须保证长期能可靠的回灌，而且要尽量减少回灌井因防止含水层堵塞进行回扬的用水量。本实用新型回灌系统包括井口温差补偿、启动回灌过程自动控制、低能耗大流量自动反冲洗及正冲洗多介质或线绕、熔喷等过滤器、大流量反冲洗熔喷精过滤器。该系统串在开采井与回灌井之间，当过滤器进出口压力差大于设定值时，或停止运行时自动进行冲洗。
文档编号F24J3/00GK2742349SQ200420029338
公开日2005年11月23日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年7月16日
发明者卞学洛 申请人:天津市华泰现代农业开发有限公司, 卞学洛