专利名称：水源热泵系统中进一步洗井的方法及洗井装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗井的方法及洗井装置，特别是涉及一种简单、快捷、方便、节水的水源热泵系统中进一步洗井的方法及洗井装置。
背景技术：
水源热泵空调系统是我国近年来大力推广的一种节能、环保的绿色空调系统。而水井回灌是水源热泵空调系统要解决的核心问题。综合分析，回灌问题，除当地水文地质自然因素决定外，存在以下几个问题1、抽水井含沙量超标，或过度取水造成含沙量超标，使抽水井中的沙灌到回灌井中，形成沙堵；2、回灌井在成井后，没有进行进一步洗井，残留在井壁的泥浆对回灌渗透路径形成堵塞；3、回灌井出现过溢井或水面超出在一般成井时清 洗过的水面，使残留在孔壁的泥浆和砾料层中的细沙溶在水中，回落至含水层，堵塞回渗路径；4、在回灌过程中，在地下回渗层，随着回灌水的渗入有部分气体进入聚集形生气泡，堵塞回渗路径，逐渐形成气堵；5、在回灌过程中，日积月累，井壁由于氧腐蚀、电位差及化学变化等原因，使滤水管孔堵塞，孔隙率降低。在传统的钻井成井中，往往采用拉活塞的形式，使井中的水随活塞上下运动变化，形成对井壁及砾料层的不断冲洗，达到洗净砾料清除泥浆的目的，然后再随着不断的抽水用水，日积月累井水将不断变清。这在普通的抽水井应用中能够满足。但在水源热泵系统中是当年打井当年应用，没时间进行长时间的大量抽水。且排水问题及水的浪费问题也必须考虑。所以进一步洗井，又不形成对水的浪费，在水源热泵系统应用中将起到关键作用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、使用方便、成本低廉的水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置。本发明的第二个目的在于提供一种能够在较短时间内，进一步洗净水源热泵系统中，回灌井砾料层中泥土、细沙粒及残存泥浆的进一步洗井的方法。本发明的第一个目的由如下技术方案实施，一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其包括有上气囊、下气囊、潜水泵、泵管、变频控制器、充气胶管、水泵电缆、空气压缩机，所述潜水泵置于所述上气囊与所述下气囊之间，所述上气囊上设有通孔，所述泵管穿过所述上气囊上的所述通孔与所述潜水泵出水口连接，所述变频控制器与所述空气压缩机置于所述上气囊上方，所述水泵电缆由所述上气囊上的所述通孔穿过，所述水泵电缆的一端与所述潜水泵信号输入端连接，另一端与所述变频控制器的信号输出端连接，所述空气压缩机通过充气胶管与所述上气囊和所述下气囊连通。所述潜水泵的抽水量等于所洗井的最大出水量，扬程大于所洗井的深度。所述变频控制器的功率比所述潜水泵功率大一档，所述潜水泵的频率手动可调。所述充气胶管至少能承受O. 6MPa压力，以保证给所述上气囊和所述下气囊充气时，所述充气胶管不破裂。
所述空气压缩机能够达到O. 6MPa压力，以保证所述上气囊和所述下气囊内的压力，使得所述上气囊和所述下气囊的外边缘分别与井内壁紧密贴合，所述上气囊的所述通孔边缘与所述泵管和所述水泵电缆紧密贴合，保证其所截取段的密封性，在所述上气囊和所述下气囊所截取段形成负压，更直接抽取该段内的水，使该段上层和下层含水层的水加速通过滤料层，达到清洗的目的。本发明的第二个目的由如下技术方案实施，一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其包括如下步骤(I)安装洗井装置；(2)上气囊与下气囊充气；(3)变频启动潜水泵洗井；(4)变换洗井位置；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井；(6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井；(7)完成洗井；其中，
(I)安装洗井装置将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵，一起下入至井的滤水管段最上端处或下入至井的沉沙管处，所述变频控制器与所述空气压缩机置于所述井的外部，所述泵管的一端与所述潜水泵出水口连接，另一端延伸至井口外部；(2)上气囊与下气囊充气通过所述空气压缩机给所述上气囊与所述下气囊充气，使得所述上气囊与所述下气囊的外边缘分别与井内壁紧密贴合，所述上气囊的所述通孔边缘与所述泵管和所述水泵电缆紧密贴合；(3)变频启动潜水泵洗井启动所述潜水泵，通过所述变频控制器控制所述潜水泵的电机频率，使得电机频率逐渐加大，加快抽水速度，直至抽干或抽清所述上气囊与所述下气囊所截区域内的水；(4)变换洗井位置排出所述上气囊与所述下气囊中的气体，并将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵向井下或井上移动500 1000mm，重复所述步骤(2)与所述步骤(3)步骤进行洗井；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井重复所述步骤(4)操作，直至所述潜水泵下降至井的所述沉沙管处或上提至所述滤水管段最上端，将井内的各滤水管清洗完毕；(6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井排出所述上气囊与所述下气囊中的气体，并将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵向井上移动500 1000mm或向井下移动500 1000mm,重复步骤(2)与步骤(3)步骤进行洗井；(7)完成洗井重复所述步骤(6)操作，直至所述潜水泵上提至所述滤水管段最上端或下降至井的所述沉沙管处，将井内的各所述滤水管清洗完毕，完成洗井。所述潜水泵的抽水量等于所洗井的最大出水量，扬程大于所洗井的深度。所述变频控制器的功率比所述潜水泵功率大一档，所述潜水泵的频率手动可调。所述充气胶管至少能承受O. 6MPa压力，以保证给所述上气囊和所述下气囊充气时，所述充气胶管不破裂。所述空气压缩机能够达到O. 6MPa压力，以保证所述上气囊和所述下气囊内的压力，使得所述上气囊和所述下气囊的外边缘分别与井内壁紧密贴合，所述上气囊的所述通孔边缘与所述泵管和所述水泵电缆紧密贴合，保证其所截取段的密封性，在所述上气囊和所述下气囊所截取段形成负压，更直接抽取该段内的水，使该段上层和下层含水层的水加速通过滤料层，达到清洗的目的。本发明的优点在于，⑴本发明的洗井装置结构简单，使用方便，成本低廉；(2)利用本发明的洗井装置进一步洗井方法能够在较短时间内，进一步洗净水源热泵系统中，回灌井砾料层中泥土、细沙粒及残存泥浆；(3)利用本发明的洗井装置进一步洗井方法可大大节约水源，减少洗井用水量，解决了排 水问题；(4)本发明进一步洗井的方法及装置实用范围广，可应用于在传统的洗井合格后的进一步洗井，也可应用于正在应用中的水源热泵的维护洗井；(5)利用本发明洗净方法进行水源热泵的维护洗井，可以解决因抽水井含沙量超标而形成沙堵问题；(6)可避免回灌井在成井后，因没有进行进一步洗井而形成堵塞；
(7)可以清洗因溢井或水面超出在一般成井时清洗过的水面而形成的并回落至含水层孔壁的泥浆和砾料层中的细沙。
图I为一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置使用状态结构示意图。上气囊1，下气囊2，潜水泵3，泵管4，变频控制器5，充气胶管6，水泵电缆7，空气压缩机8,通孔9,滤水管10,沉沙管11。
具体实施例方式实施例I :一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其包括有上气囊I、下气囊2、潜水泵3、泵管4、变频控制器5、充气胶管6、水泵电缆7、空气压缩机8，潜水泵3置于上气囊I与下气囊2之间，上气囊I上设有通孔9，泵管4穿过上气囊I上的通孔9与潜水泵3出水口连接，变频控制器5与空气压缩机8置于上气囊I上方，水泵电缆7由上气囊I上的通孔9穿过，水泵电缆7的一端与潜水泵3信号输入端连接，另一端与变频控制器5的信号输出端连接，空气压缩机8通过充气胶管6与上气囊I和下气囊2连通。其中，潜水泵3的抽水量等于所洗井的最大出水量，扬程大于所洗井的深度；变频控制器5的功率比潜水泵3功率大一档，潜水泵3的频率手动可调；充气胶管6能承受O. 6MPa压力，以保证给上气囊I和下气囊2充气时，充气胶管6不破裂；空气压缩机8能够达到O. 6MPa压力，以保证上气囊I和下气囊2内的压力，使得上气囊I和下气囊2的外边缘分别与井内壁紧密贴合，上气囊I的通孔9边缘与泵管4和水泵电缆7紧密贴合，保证其所截取段的密封性，在上气囊I和下气囊2所截取段形成负压，更直接抽取该段内的水，使该段上层和下层含水层的水加速通过滤料层，达到清洗的目的。实施例2 :利用实施例I的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，进一步洗井的方法，其包括如下步骤(I)安装洗井装置；(2)上气囊与下气囊充气；(3)变频启动潜水泵洗井；(4)变换洗井位置；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井；(6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井；其中，(I)安装洗井装置将上气囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3，一起下入至井的滤水管10段最上端处，变频控制器5与空气压缩机8置于井的外部，泵管4的一端与潜水泵3出水口连接，另一端延伸至井口外部；(2)上气囊与下气囊充气通过空气压缩机8给上气囊I与下气囊2充气，使得上气囊I与下气囊2的外边缘分别与井内壁紧密贴合，上气囊I的通孔9边缘与泵管4和水泵电缆7紧密贴合；(3)变频启动潜水泵洗井启动潜水泵3，通过变频控制器5控制潜水泵3的电机频率，使得电机频率逐渐加大，加快抽水速度，直至抽干或抽清上气囊I与下气囊2所截区域内的水；(4)变换洗井位置排出上气囊I与下气囊2中的气体，并将上气囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3向井下移动500 1000mm，重复步骤(2)与步骤
(3)步骤进行洗井；(5)完成由井上至井下的一次洗井重复步骤(4)操作，直至潜水泵3下降至井的沉沙管11处，将井内的各滤水管10清洗完毕；(6)完成由井下至井上的二次洗井排出上气囊I与下气囊2中的气体，并将上气 囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3向井上移动500 1000mm，重复步骤(2)与步骤(3)步骤进行洗井；(7)完成洗井重复步骤(6)操作，直至潜水泵3上提至滤水管10段最上端，将井内的各滤水管10清洗完毕,完成洗井。实施例3 :利用实施例I的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，进一步洗井的方法，其包括如下步骤(I)安装洗井装置；(2)上气囊与下气囊充气；(3)变频启动潜水泵洗井；(4)变换洗井位置；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井；(6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井；其中，(I)安装洗井装置将上气囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3，一起下入至井的沉沙管11处，变频控制器5与空气压缩机8置于井的外部，泵管4的一端与潜水泵3出水口连接，另一端延伸至井口外部；(2)上气囊与下气囊充气通过空气压缩机8给上气囊I与下气囊2充气，使得上气囊I与下气囊2的外边缘分别与井内壁紧密贴合，上气囊I的通孔9边缘与泵管4和水泵电缆7紧密贴合；(3)变频启动潜水泵洗井启动潜水泵3，通过变频控制器5控制潜水泵3的电机频率，使得电机频率逐渐加大，加快抽水速度，直至抽干或抽清上气囊I与下气囊2所截区域内的水；(4)变换洗井位置排出上气囊I与下气囊2中的气体，并将上气囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3向井上移动500 1000mm，重复步骤(2)与步骤
(3)步骤进行洗井；(5)完成由井下至井上的一次洗井重复步骤(4)操作，直至潜水泵3上提至滤水管10段最上端，将井内的各滤水管10清洗完毕；(6)完成由井上至井下的二次洗井排出上气囊I与下气囊2中的气体，并将上气囊I、下气囊2及置于上气囊I与下气囊2之间的潜水泵3向井下移动500 1000mm，重复步骤(2)与步骤(3)步骤进行洗井；(7)完成洗井重复步骤(6)操作，直至潜水泵3下降至井的沉沙管11处，将井内的各滤水管10清洗完毕，完成洗井。
权利要求
1.一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其特征在于，其包括有上气囊、下气囊、潜水泵、泵管、变频控制器、充气胶管、水泵电缆、空气压缩机，所述潜水泵置于所述上气囊与所述下气囊之间，所述上气囊上设有通孔，所述泵管穿过所述上气囊上的所述通孔与所述潜水泵出水口连接，所述变频控制器与所述空气压缩机置于所述上气囊上方，所述水泵电缆由所述上气囊上的所述通孔穿过，所述水泵电缆的一端与所述潜水泵信号输入端连接，另一端与所述变频控制器的信号输出端连接，所述空气压缩机通过充气胶管与所述上气囊和所述下气囊连通。
2.根据权利要求I所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其特征在于，所述潜水泵的抽水量等于所洗井的最大出水量，扬程大于所洗井的深度。
3.根据权利要求I所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其特征在于，所述变频控制器的功率比所述潜水泵功率大一档，所述潜水泵的频率手动可调。
4.根据权利要求I所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其特征在于，所述充气胶管至少能承受0. 6MPa压力。
5.根据权利要求I所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其特征在于，所述空气压缩机能够达到0. 6MPa压力。
6.一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其特征在于，其包括如下步骤(I)安装洗井装置；(2)上气囊与下气囊充气；(3)变频启动潜水泵洗井；(4)变换洗井位置；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井；(6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井；(7)完成洗井；其中， (1)安装洗井装置将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵，一起下入至井的滤水管段最上端处或下入至井的沉沙管处，所述变频控制器与所述空气压缩机置于所述井的外部，所述泵管的一端与所述潜水泵出水口连接，另一端延伸至井口外部； (2)上气囊与下气囊充气通过所述空气压缩机给所述上气囊与所述下气囊充气，使得所述上气囊与所述下气囊的外边缘分别与井内壁紧密贴合，所述上气囊的所述通孔边缘与所述泵管和所述水泵电缆紧密贴合； (3)变频启动潜水泵洗井启动所述潜水泵，通过所述变频控制器控制所述潜水泵的电机频率，使得电机频率逐渐加大，加快抽水速度，直至抽干或抽清所述上气囊与所述下气囊所截区域内的水； (4)变换洗井位置排出所述上气囊与所述下气囊中的气体，并将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵向井下或井上移动500 1000mm，重复所述步骤(2)与所述步骤(3)步骤进行洗井； (5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井重复所述步骤(4)操作，直至所述潜水泵下降至井的所述沉沙管处或上提至所述滤水管段最上端，将井内的各滤水管清洗完毕； (6)完成由井下至井上或由井上至井下的二次洗井排出所述上气囊与所述下气囊中的气体，并将所述上气囊、所述下气囊及置于所述上气囊与所述下气囊之间的所述潜水泵向井上移动500 IOOOmm或向井下移动500 1000mm，重复步骤⑵与步骤(3)步骤进行洗井；(7)完成洗井重复所述步骤(6)操作，直至所述潜水泵上提至所述滤水管段最上端或下降至井的所述沉沙管处，将井内的各所述滤水管清洗完毕，完成洗井。
7.根据权利要求6所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其特征在于，所述潜水泵的抽水量等于所洗井的最大出水量，扬程大于所洗井的深度。
8.根据权利要求6所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其特征在于，所述变频控制器的功率比所述潜水泵功率大一档，所述潜水泵的频率手动可调。
9.根据权利要求6所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其特征在于，所述充气胶管至少能承受0. 6MPa压力。
10.根据权利要求6所述的一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其特征在于，所述空气压缩机能够达到0. 6MPa压力。
全文摘要
本发明公开了一种水源热泵系统中进一步洗井的方法及洗井装置，其中，一种水源热泵系统中进一步洗井的洗井装置，其包括有上气囊、下气囊、潜水泵、泵管、变频控制器、充气胶管、水泵电缆、空气压缩机。一种水源热泵系统中进一步洗井的方法，其包括如下步骤(1)安装洗井装置；(2)上气囊与下气囊充气；(3)变频启动潜水泵洗井；(4)变换洗井位置；(5)完成由井上至井下或由井下至井上的一次洗井。本发明的洗井装置结构简单，使用方便，成本低廉；利用本发明的洗井装置进一步洗井方法能够在较短时间内，进一步洗净水源热泵系统中，回灌井砾料层中泥土、细沙粒及残存泥浆，并可大大节约水源，减少洗井用水量，解决了排水问题。
文档编号E21B21/00GK102704871SQ20121019986
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者尹世广, 张子山, 朱建国, 李 杰, 陈杰 申请人:内蒙古自治区机电设计研究院有限责任公司