一种用于空气压缩机抽水试验的新型气水分离器的制作方法

1.本实用新型属于一种用于水电水利工程地质勘察钻孔抽水试验中的新型气水分离器结构技术领域。


背景技术：

2.地层的深厚覆盖层指的是，在河床及阶地上，基岩上覆盖着由无胶结的砂砾石层及含大粒度的砾石、漂石、块石以及砂和粘土等组成的地层。覆盖层钻进过程中，其地下水活动十分强烈，并携带大量细颗粒流砂进入钻孔内。钻孔抽水试验是通过钻孔抽水，量测抽水孔的涌水量、水位和与抽水孔一定距离上观测孔中的水位随时间变化等数据，根据井、孔涌水的稳定流或非稳定流理论，采用涌水量与水位降深值的函数关系式来计算含水层渗透性参数的一种原位渗透试验。
3.抽水试验设备选择是否合适，直接影响到抽水试验的成败。因此，抽水试验应根据其水位深度，可能的最大涌水量，以及要求抽水的降深值和过滤器直径等，并结合现有设备条件来选择。动水位在10m至70m范围，涌水量大小均可的中小口径钻孔，一般采用空气压缩机抽水，含水层地下水位较深、水量很大时，宜选用空气压缩机作为抽水试验设备。空气压缩机抽水工作原理：当压缩空气由风管经混合器喷入出水管中，水管内的水和喷入的气混合成比重较轻的气水混合，此时水管内的水柱压力小于水管外的水柱压力，形成压力差，在压力差作用下，水管内的气水混合物迅速向上移动，喷出管口，经气水分离器流入堰箱经三角堰测出抽水量。由于钻孔内的水不断被带出，孔内水位就下降产生动水位。当动水位低于含水层的天然水位时，就会形成下降漏斗而产生低压，在低压作用下含水层向孔内补给的水量与留出的水量相等时，动水位就稳定不动。动水位的深度可用电测水位计在测压管中测出。抽水试验用的空气压缩机类型，可根据作业现场条件选用柴油动力空气压缩机或电动空气压缩机。新型气水分离器是空压机抽水试验的重要设备之一，其分离气、水的效果直接影响到水位降深、流量测量精度。如实用新型专利cn203499665u一种用于空气压缩机抽水试验的气水分离器，尚具有气水分离效果较差的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作成本较低的新型气水分离器，能够有效分离空气压缩机抽水试验时的气水，为水电站深厚覆盖层抽水试验提供了保障，对查明深厚覆盖层渗透性参数具有重要意义。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下。
6.一种用于空气压缩机抽水试验的新型气水分离器，本实用新型所述的气水分离器包括壳体1、折流板2、反射器3、排气口6、排液管7、气管9、气水混合物进口10、套管11；
7.所述的排气口6固定设置在壳体1顶部外侧；
8.所述的排液管7固定设置在壳体1下部侧壁；
9.所述的气管9固定设置在壳体1中部，上部为气管进气口5，下部设置为气管出气口
4；
10.所述的气水混合物进口10固定设置在壳体1底部；
11.在排气口6下部的壳体1内固定设置折流板2，该折流板2上设置有第一孔洞12；为了进一步增加气水分离效果，所述折流板设有多个第一孔洞12，由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，当遇到挡板流动方向改变时，气体可通过孔洞继续向前，而水滴就会积聚在挡板上，汇聚成水滴，最后落到分离器的底部，通过排液管排除。
12.所述的套管11固定设置在壳体1内中部，并延伸出壳体1底板一部分；套管11在气水混合物进口10上部与之连接；
13.所述的反射器3固定设置在壳体1内部，其反射面朝下设置。
14.进一步为，本实用新型所述的排液管7由壳体1侧壁延伸至壳体1中部，在延伸段上设置有第二孔洞8。
15.进一步为，本实用新型所述反射器呈半球状，在壳体1顶部通过螺栓与之连接。所述反射器呈半球状，与壳体通过螺栓连接。由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，气水在碰撞、变向、凝聚等过程，达到分离气水的作用。
16.进一步为，本实用新型所述的套管11上部开口设置为朝向反射器3的中心。
17.进一步为，本实用新型所述气管9的直径与空气压缩机排气口配合。
18.进一步为，本实用新型所述套管11在壳体1中部，与壳体1的底板焊接连接；套管11延伸出壳体1底板的一部分上设置有丝扣。
19.进一步为，本实用新型所述套管11的直径设置为108mm。
20.进一步为，本实用新型所述套管11底端与钻孔抽水管通过丝扣连接。
21.进一步为，本实用新型所述套管11的高度达壳体1的三分之二，长度不小于1m。
22.进一步为，本实用新型所述第一孔洞12的直径为1-2mm。
23.本实用新型有益效果为：本实用新型的气水分离器可用于水电水利工程地质勘察空气压缩机抽水试验，能够有效分离空气压缩机抽水试验时的气水，为深厚覆盖层抽水试验提供了保障，分离效果很好；对查明深厚覆盖层渗透性参数具有重要意义，可在空气压缩抽水中普及推广，应用前景广阔，经济效益显著。
附图说明
24.图1是本实用新型的新型气水分离器结构示意图。
25.图2是实用新型的新型气水分离器a-a剖面图。
26.图中：1－壳体，2－折流板，3－反射器，4－气管出气口，5－气管进气口，6－排气口，7－排液管，8－第二孔洞，9－气管，10－气水混合物进口，11－套管，12－第一孔洞。
具体实施方式
27.如图1，图2所示。
28.一种用于空气压缩机抽水试验的新型气水分离器，本实用新型所述的气水分离器包括壳体1、折流板2、反射器3、排气口6、排液管7、气管9、气水混合物进口10、套管11；
29.所述的排气口6固定设置在壳体1顶部外侧；
30.所述的排液管7固定设置在壳体1下部侧壁；
31.所述的气管9固定设置在壳体1中部，上部为气管进气口5，下部设置为气管出气口4；
32.所述的气水混合物进口10固定设置在壳体1底部；
33.在排气口6下部的壳体1内固定设置折流板2，该折流板2上设置有第一孔洞12；为了进一步增加气水分离效果，所述折流板设有多个第一孔洞12，由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，当遇到挡板流动方向改变时，气体可通过孔洞继续向前，而水滴就会积聚在挡板上，汇聚成水滴，最后落到分离器的底部，通过排液管排除。
34.所述的套管11固定设置在壳体1内中部，并延伸出壳体1底板一部分；套管11在气水混合物进口10上部与之连接；
35.所述的反射器3固定设置在壳体1内部，其反射面朝下设置。
36.进一步为，本实用新型所述的排液管7由壳体1侧壁延伸至壳体1中部，在延伸段上设置有第二孔洞8。
37.进一步为，本实用新型所述反射器呈半球状，在壳体1顶部通过螺栓与之连接。所述反射器呈半球状，与壳体通过螺栓连接。由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，气水在碰撞、变向、凝聚等过程，达到分离气水的作用。
38.进一步为，本实用新型所述的套管11上部开口设置为朝向反射器3的中心。
39.进一步为，本实用新型所述气管9的直径与空气压缩机排气口配合。
40.进一步为，本实用新型所述套管11在壳体1中部，与壳体1的底板焊接连接；套管11延伸出壳体1底板的一部分上设置有丝扣。
41.进一步为，本实用新型所述套管11的直径设置为108mm。
42.进一步为，本实用新型所述套管11底端与钻孔抽水管通过丝扣连接。
43.进一步为，本实用新型所述套管11的高度达壳体1的三分之二，长度不小于1m。
44.进一步为，本实用新型所述第一孔洞12的直径为1-2mm。
45.使用时，该新型气水分离器的气水混合物进口10直接与抽水套管相连接，气管进气口5与空气压缩机出气管连接，气水混合物经气水混合物进口10沿着套管11进入分离器，气水混合物在反射器3的作用下，部分液体在重力作用下自然下降，汇至底部，沿着第二孔洞8经排液管7流出；部分气水混合物在上升过程中，随着液体的冷凝及流速的降低，逐步分离所带的液体，其余碰撞在新型气水分离器内部的折流板2和反射器3，流速放缓，进一步冷凝，液体沿折流板2上的第一孔洞12滴落，靠重力沿着第二孔洞8经排液管7流出，分离的气体向上经排气管6排出。
46.以上所述的仅是本实用新型的具体实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。