一种地热资源专用采灌设备

1.本发明涉及地热资源开发技术领域，具体涉及一种地热资源专用采灌设备。


背景技术：

2.地热能是一种新的洁净能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐，在地热利用规模上，我国近些年来一直位居世界首位，并以每年近10％的速度稳步增长，在我国的地热资源开发中，经过多年的技术积累，地热发电效益显著提升，除地热发电外，直接利用地热水进行建筑供暖、发展温室农业和温泉旅游等利用途径也得到较快发展，全国已经基本形成以西藏羊八井为代表的地热发电、以天津和西安为代表的地热供暖、以东南沿海为代表的疗养与旅游和以华北平原为代表的种植和养殖的开发利用格局，尤其是在开发利用中低温地热(温度＜1102
°
)时，通常需要用到采灌设备用来对地下的水位进行开采和回灌，以达到长期循环利用的目的。
3.在一些规模较小的拥有地热资源的地区，所使用的现有技术中的采灌设备，大都是直接将热水潜水泵放置在供能井道的内部将地热水能源进行抽取，然后直接将使用过后的水能源通过回灌井道重新输送回地下进行循环利用，这种方式在使用时，虽然可以进行对地热资源的开采，但是在实际使用过程中，供能井道内部的热水资源的抽取，往往远大于回灌井道内部的回灌水量，久而久之会大大降低该地区的水位，影响该地区的生态环境，且现有的采灌设备在对供能井道内部的热水资源进行抽取时，大都是通过吊绳将热水潜水泵悬挂在供能井道的内部，只便于对供能井道内部的热水资源进行抽取，并不便于对供能井道的内部的进行清理，当供能井道内部的热水资源中含沙量较大时，通过热水潜水泵的直接抽取不仅易对其寿命造成严重的影响，且当沙量沉淀过多时，易影响热潜水泵在供能井道的内部指定的水温温度的位置进行抽取，严重时易造成供能井道的报废，针对现有小规模的地热资源地区在对地热能源进行开采时存在的问题，我们提出了一种地热资源专用采灌设备，其在对地热能源进行开采时，不仅便于在对地下热水能源的开采位置进行同层等量的回灌，更易在含沙量较大的地区对供能井道的内部进行清理，大大延长了供能井道的使用寿命，适用性较高。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种地热资源专用采灌设备，其在对地热能源进行开采时，不仅便于在对地下热水能源的开采位置进行同层等量的回灌，更易在含沙量较大的地区对供能井道的内部进行清理，大大延长了供能井道的使用寿命，适用性较高。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地热资源专用采灌设备，包括供能井道本体和回灌井道本体，还包括：清洁支撑架、清道机构、清道辅助机构、集能过滤箱、
采能机构、回灌机构、采灌承载板，所述采灌承载板设在所述供能井道本体和所述回灌井道本体所在的地面上，并与供能井道本体和回灌井道本体之间连通；所述清洁支撑架上设有清道机构，所述清道机构的部分位于供能井道本体的内部；所述清道辅助机构安装在采灌承载板上，清道辅助机构位于清洁支撑架的上方；位于采灌承载板上的两组集能过滤箱，位于一侧的所述集能过滤箱与清道机构之间设有采能机构，位于另一侧的集能过滤箱与回灌井道本体之间设有回灌机构。
8.优选的，所述清道机构包括储沙筒，所述储沙筒的下部开设有多个进水孔，储沙筒上部的内壁上固定连接有载泵架，储沙筒上固定连接有圆形法兰盘，所述圆形法兰盘上依次安装有多个连接组件，多个所述连接组件之间均依次呈九十度可拆卸安装；位于最下方的所述连接组件包括两个半圆防护板，两个所述半圆防护板的两端均安装有半圆法兰盘，位于两个半圆防护板一侧的两个所述半圆法兰盘均与圆形法兰盘之间可拆卸安装，两个半圆防护板上均固定连接有两个升降吊环。
9.进一步的，所述清道辅助机构包括辅助架，所述辅助架固定安装在采灌承载板上，所述辅助架上固定安装有动力架，所述动力架上安装有两组动力组件；所述动力组件包括转辊和驱动电机，所述转辊转动安装在动力架的内部，所述驱动电机安装在动力架的一端，驱动电机的输出端延伸至动力架的内部，并与转辊的一端固定连接，所述转辊上固定安装有卷绳辊，所述卷绳辊上固定且部分缠绕设置有钢丝绳，所述辅助架上开设有卷绳通孔，所述钢丝绳的部分穿过卷绳通孔并固定连接有两个短绳，两个所述短绳之间固定连接有分开板，两个短绳的另一端均固定连接有吊钩，两个所述吊钩均与升降吊环之间相匹配。
10.再进一步的，所述集能过滤箱包括箱体，所述箱体安装在采灌承载板上，所述箱体的一端连通有多个集水管，另一端连通有多个出水管，多个所述集水管和出水管上均安装有电动球阀，箱体的一侧连通有液位显示器，箱体内部固定安装有过滤架，所述过滤架的内部可拆卸安装有滤网，箱体的顶端通过多个螺栓二可拆卸安装有箱盖，所述箱盖上固定连接有箱把手，箱盖上连通有回气管。
11.作为本方案进一步的方案，所述采能机构包括热水潜水泵本体，所述热水潜水泵本体位于载泵架上，热水潜水泵上安装有抽水管和吊绳，所述抽水管的另一端与对应的箱体上一侧的集水管之间连通，吊绳的部分延伸至清道机构的外部。
12.作为本方案再进一步的方案，所述回灌机构包括循环泵，所述循环泵安装在采灌承载板上，循环泵的输入端与对应的箱体上一侧的集水管之间可拆卸连通有回灌管一，循环泵的输出端可拆卸连通有回灌管二，所述回灌管二的另一端连通有密封盖，所述密封盖上密封可拆卸连通有回灌组件，所述回灌组件的部分位于回灌井道本体的内部，所述回灌井道本体上设有密封组件；所述回灌组件包括多个连接管和回灌筒，多个所述连接管之间均通过法兰盘组依次可拆卸连通，所述回灌筒可拆卸连通在位于最下方的连接管上，所述回灌筒上开设有多个回灌通孔。
13.在前述方案的基础上，所述密封组件包括密封箱，所述密封箱安装在回灌井道本体上，所密封箱的内部滑动安装有两个密封块，两个所述密封块的一侧均固定安装有橡胶块，两个所述橡胶块的另一端进开设有与连接管相匹配的半圆凹槽，两个密封块的另一侧均固定连接有密封螺杆，两个所述密封螺杆的另一端均贯穿至密封箱的外侧，并固定连接有限位块，两个密封螺杆上均螺纹连接有密封螺母，两个所述密封螺母的一侧分别转动安
装在密封箱的两侧。
14.在前述方案的基础上进一步的，位于所述供能井道本体一侧的箱体内部的过滤架和集水管之间设有挡水板一，该箱体上的箱盖上安装有温度计，位于回灌井道本体一侧的箱体内部的过滤架和出水管之间设有挡水板二，所述挡水板一和挡水板二分别固定安装在两个箱体内壁上。
15.在前述方案的基础上再进一步的，所述清洁支撑架包括两个稳定架，两个所述稳定架均设置在采灌承载板上，两个稳定架之间均通过多个稳定螺杆和稳定螺母可拆卸安装，两个稳定架上均开设有与半圆防护板相匹配的承载凹槽，两个所述半圆防护板的部分位于承载凹槽的内部。
16.在前述方案的基础上更进一步的，所述回灌管一和抽水管上均安装有流量计。
17.(三)有益效果
18.与已知公有技术相比，本发明提供了一种地热资源专用采灌设备，具备以下有益效果：
19.本发明中，通过清洁支撑架的配合，便于对清道机构的位置进行稳定，通过清道辅助机构和清道机构之间的配合，便于对供能井道本体内部的砂粒沉淀物进行清洁，保障供能井道本体的正常使用，在通过采能机构和与之对应的集能过滤箱之间的配合，便于对采取的地热资源进行一定程度的过滤，便于对地热资源的运用，通过集能过滤箱和回灌机构之间的配合，便于对使用之后的地热水资源进行过滤处理，同时便于对水资源进行同层等量的回灌，保障地热资源的可再生循环利用，因此，该地热资源专用采灌设备，在对小规模的地热能源进行开采时，不仅便于在对地下热水能源的开采位置进行同层等量的回灌，更易在含沙量较大的地区对供能井道的内部进行清理，大大延长了供能井道的使用寿命，适用性较高。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明整体的局部剖视的立体结构示意图；
22.图2为本发明整体的立体结构示意图；
23.图3为本发明整体的另一角度的立体结构示意图；
24.图4为本发明密封组件配合的局部剖视立体结构示意图；
25.图5为本发明图1中a处的局部放大结构示意图；
26.图6为本发明图1中b处的局部放大结构示意图；
27.图7为本发明图1中c处的局部放大结构示意图；
28.图8为本发明图1中d处的局部放大结构示意图；
29.图9为本发明图1中e处的局部放大结构示意图。
30.图中的标号分别代表：1、供能井道本体；2、回灌井道本体；3、采灌承载板；4、储沙筒；5、载泵架；6、圆形法兰盘；7、半圆防护板；8、半圆法兰盘；9、升降吊环；10、辅助架；11、动
力架；12、转辊；13、驱动电机；14、卷绳辊；15、钢丝绳；16、短绳；17、分开板；18、吊钩；19、箱体；20、集水管；21、出水管；22、电动球阀；23、液位显示器；24、过滤架；25、滤网；26、箱盖；27、箱把手；28、回气管；29、热水潜水泵本体；30、抽水管；31、吊绳；32、循环泵；33、回灌管一；34、回灌管二；35、密封盖；36、连接管；37、回灌筒；38、密封箱；39、密封块；40、橡胶块；41、密封螺杆；42、密封螺母；44、温度计；45、挡水板二；46、稳定架；47、稳定螺杆；48、流量计；101、清洁支撑架；102、清道机构；103、清道辅助机构；104、集能过滤箱；105、采能机构；106、回灌机构。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例
33.请参阅图1-9，一种地热资源专用采灌设备，包括供能井道本体1和回灌井道本体2，还包括：清洁支撑架101、清道机构102、清道辅助机构103、集能过滤箱104、采能机构105、回灌机构106、采灌承载板3，采灌承载板3设在供能井道本体1和回灌井道本体2所在的地面上，并与供能井道本体1和回灌井道本体2之间连通，清洁支撑架101上设有清道机构102，清道机构102的部分位于供能井道本体1的内部，清道机构102包括储沙筒4，储沙筒4的下部开设有多个进水孔，储沙筒4上部的内壁上固定连接有载泵架5，储沙筒4上固定连接有圆形法兰盘6，圆形法兰盘6上依次安装有多个连接组件，多个连接组件之间均依次呈九十度可拆卸安装，位于最下方的连接组件包括两个半圆防护板7，两个半圆防护板7的两端均安装有半圆法兰盘8，位于两个半圆防护板7一侧的两个半圆法兰盘8均与圆形法兰盘6之间可拆卸安装，两个半圆防护板7上均固定连接有两个升降吊环9，通过多个连接组件，便于将储沙筒4安装在供能井道本体1的内部，通过储沙筒4，便于将通过热水潜水泵本体29吸入储沙筒4内部的沙粒颗粒沉淀在储沙筒4的内部，清道辅助机构103安装在采灌承载板3上，清道辅助机构103位于清洁支撑架101的上方，清道辅助机构103包括辅助架10，辅助架10固定安装在采灌承载板3上，辅助架10上固定安装有动力架11，动力架11上安装有两组动力组件，动力组件包括转辊12和驱动电机13，转辊12转动安装在动力架11的内部，驱动电机13安装在动力架11的一端，驱动电机13的输出端延伸至动力架11的内部，并与转辊12的一端固定连接，转辊12上固定安装有卷绳辊14，卷绳辊14上固定且部分缠绕设置有钢丝绳15，辅助架10上开设有卷绳通孔，钢丝绳15的部分穿过卷绳通孔并固定连接有两个短绳16，两个短绳16之间固定连接有分开板17，两个短绳16的另一端均固定连接有吊钩18，两个吊钩18均与升降吊环9之间相匹配，通过清道辅助机构103的配合，便于将供能井道本体1内部的清道机构102取出，同时亦能对供能井道本体1的内部进行清理；
34.还需说明的是，位于采灌承载板3上的两组集能过滤箱104，集能过滤箱104包括箱体19，箱体19安装在采灌承载板3上，箱体19的一端连通有多个集水管20，另一端连通有多个出水管21，多个集水管20和出水管21上均安装有电动球阀22，箱体19的一侧连通有液位显示器23，箱体19内部固定安装有过滤架24，过滤架24的内部可拆卸安装有滤网25，箱体19
的顶端通过多个螺栓二可拆卸安装有箱盖26，箱盖26上固定连接有箱把手27，箱盖26上连通有回气管28，通过箱体19上的集水管20和出水管21的配合，便于将从供能井道本体1内部抽出的地热水资源进行汇总，便集中的使用，同时也便于对使用后的水资源进行集中的收集回灌，通过拆卸箱体19上的螺栓二打开箱盖26，也便于对箱体19内部的过滤网25进行清洁、更换，位于一侧的集能过滤箱104与清道机构102之间设有采能机构105，采能机构105包括热水潜水泵本体29，热水潜水泵本体29位于载泵架5上，热水潜水泵上安装有抽水管30和吊绳31，抽水管30的另一端与对应的箱体19上一侧的集水管20之间连通，吊绳31的部分延伸至清道机构102的外部，通过热水潜水泵本体29的配合，便于将供能井道内部的地热热水资源进行抽取，位于另一侧的集能过滤箱104与回灌井道本体2之间设有回灌机构106，回灌机构106包括循环泵32，循环泵32安装在采灌承载板3上，循环泵32的输入端与对应的箱体19上一侧的集水管20之间可拆卸连通有回灌管一33，循环泵32的输出端可拆卸连通有回灌管二34，回灌管二34的另一端连通有密封盖35，密封盖35上密封可拆卸连通有回灌组件，回灌组件的部分位于回灌井道本体2的内部，回灌井道本体2上设有密封组件，回灌组件包括多个连接管36和回灌筒37，多个连接管36之间均通过法兰盘组依次可拆卸连通，回灌筒37可拆卸连通在位于最下方的连接管36上，回灌筒37上开设有多个回灌通孔，密封组件包括密封箱38，密封箱38安装在回灌井道本体2上，所密封箱38的内部滑动安装有两个密封块39，两个密封块39的一侧均固定安装有橡胶块40，两个橡胶块40的另一端进开设有与回灌管相匹配的半圆凹槽，两个密封块39的另一侧均固定连接有密封螺杆41，两个密封螺杆41的另一端均贯穿至密封箱38的外侧，并固定连接有限位块，两个密封螺杆41上均螺纹连接有密封螺母42，两个密封螺母42的一侧分别转动安装在密封箱38的两侧，通过密封组件、密封盖35和回灌组件之间的配合，便于回灌井道本体2和回灌组件之间的密封性，在通过循环泵32的配合，便于将使用后的水资源重新回灌至地热层的内部；
35.还需进一步说明的是，位于供能井道本体1一侧的箱体19内部的过滤架24和集水管20之间设有挡水板一，该箱体19上的箱盖26上安装有温度计44，位于回灌井道本体2一侧的箱体19内部的过滤架24和出水管21之间设有挡水板二45，挡水板一和挡水板二45分别固定安装在两个箱体19内壁上，通过挡水板一和挡水板二45之间的配合，便于对箱体19内部的水资源进行导流，使其在箱体19的内部呈v型路线运动，给予一个沉淀的功能，清洁支撑架101包括两个稳定架46，两个稳定架46均设置在采灌承载板3上，两个稳定架46之间均通过多个稳定螺杆47和稳定螺母可拆卸安装，两个稳定架46上均开设有与半圆防护板7相匹配的承载凹槽，两个半圆防护板7的部分位于承载凹槽的内部，通过清洁支撑架101，便于对清道机构102的位置进行稳定，回灌管一33和抽水管30上均安装有流量计48，便于对通过回灌管一33的回灌水量和通过抽水管30抽出的抽水量进行计数统计，保证采取和回灌的等量，有助于实现可再生的循环利用；
36.还需补充说明的是，上述实施例中的驱动电机13、电动球阀22、热水潜水泵本体29、循环泵32、流量计48均为本领域技术人员公知的现有设备，可以根据实际需要进行型号的选用或进行定制，其设定方式、安装方式和电性连接方式，对于本领域的技术人员来说，只要按照其使用说明书的要求进行调试操作即可，在此不再对其进行赘述。
37.综上所述，该地热资源专用采灌设备在进行回灌时，将使用后的地热水资源使用外部设备，通过与之对应的出水管21注入至与回灌井道本体2相对应的集能过滤箱104的内
部，首先打开与循环泵32连通的集水管20上的球形阀门，打开循环泵32，通过循环泵32将对应的集能过滤箱104内部的水分注入回灌组件的内部，再将回灌井道本体2和回灌组件的内部注满水分之后，将内部的空气全部排出，然后将密封盖35和连接管36之间密封可拆卸连接，然后在转动密封螺母42，密封螺母42带动密封螺杆41进行运动，密封螺杆41带动与之连接的密封块39运动，密封块39带动密封橡胶块40进行运动，通过密封橡胶块40对连接管36的部分进行挤压，挤压时密封橡胶块40发生形变，通过密封橡胶块40发生的形变对连接管36和回灌井道本体2之间进行填充，使二者之间密封，然后等待一段时间，待到连接管36内部的水位通过回灌筒37上的回灌通孔在通过回灌井道本体2向地下进行渗透，当连接管36内部的水位下降一定的高度时，水位和距离密封盖35之间的距离会产生一定的真空缝隙，然后启动循环泵32，受真空吸力的影响，集能过滤箱104内部的水分会通过回灌管一33和回灌管二34注入到连接管36的内部，此时通过连接管36和回灌筒37之间的配合会使集能过滤箱104和地下的回灌层之间形成虹吸现象，增加回灌水量的效率，同时在通过循环泵32的增压，大大加速了回灌水的效率，便于实现对地热资源采集时同时亦能同层等量的回灌，补充说明的是，回灌筒37的位置在安装时应和热水潜水泵本体29的位置相同高，二者之之间相隔一定的距离，保证回灌水资源在回灌时候通过地热资源的加热，在通过热水潜水泵抽上来使用之后可以达到使用的标准，不仅便于保证当地的生态，同时亦能保障对地热资源的持续循环的利用；
38.进一步的是，在经过热水潜水泵本体29在对供能井道本体1内部的地热资源热水进行抽取时，当水中的砂粒含量较多时，热水会通过储沙筒4上的进水孔进入储沙筒4的内部，颗粒较大的砂粒会受重力沉淀至储沙筒4的内底壁上，水分会通过储沙筒4向上经过热水潜水泵，使热水经过抽水管30进入与之对应的集能过滤箱104的内部，供给人们的使用，在对供能井道本体1内部沉淀至储沙筒4内的砂粒进行处理时，启动一侧的驱动电机13，使驱动电机13正转，驱动电机13的输出端带动转辊12转动，转辊12带动卷绳辊14转动，卷绳辊14带动其上面的钢丝绳15向下运动，钢丝绳15带动其下方的两个短绳16和吊钩18进行运动，将吊钩18勾住半圆防护板7上的升降吊环9，然后再使该驱动电机13进行反转，通过驱动电机13的反转使吊钩18向上运动，通过吊钩18将清道机构102从供能井道本体1的内部进行提起，通过两个动力组件之间的交替配合，使一侧的动力组件稳定清道机构102的位置，另一侧的动力组件对清道机构102进行提起，补充说明的是，在对最上层的两个半圆防护板7进行稍微抬起之后，通过拆卸稳定螺杆47和稳定螺栓，将两个稳定架46进行取下，当吊钩18交替勾住第二层的半圆防护板7上的升降吊环9之后，将该升降吊环9上方的两个半圆防护板7通过半圆法兰盘8进行拆卸下来即可，通过一层层的吊起、拆卸，即可将清道机构102进行取出，然后在储沙筒4取出来之后，先将储沙筒4内部的热水潜水泵本体29进行取出，然后在将储沙筒4内底壁上沉淀的砂粒进行取出即可进行清理，然后在清理之后更具上述拆卸的方式在进行安装，将清道机构102恢复至清洁前的位置即可，进一步补充说明的是，根据流量计48的显示示数，当供能井道本体1内部的热水资源开采量较大时，回灌井道本体2内部的回灌水量供应不上时，可以根据实际情况增加相应的回灌井道本体2的数量以及配套的设备，当回灌井道本体2内部的回灌量大于供能井道本体1内部的抽水量时，可适当减少循环泵32的功率，或者通过循环泵32间歇回灌，用以做到等量回灌。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。