專利名稱：一種組合式管井過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于管井的組合式過濾器，特別是涉及一種用于水源熱泵系統(tǒng)中回灌井的過濾器，這種過濾器分內外兩層，它的外層過濾器固定在井內，而內層過濾器是活動式的，可以提出井外，也可以重新安裝在井內。因此，內層過濾器可定期從井內提到地面上進行清洗并可重復使用。
背景技術：
全球范圍的一次性能源短缺和經(jīng)常出現(xiàn)的能源危機極大地制約了世界經(jīng)濟的發(fā)展，尋找和開發(fā)可再生能源早已成為世界性的潮流。地源熱泵技術是當前世界上最先進的供暖制冷技術，它利用淺層常溫地熱能解決供暖制冷問題，屬于可再生能源利用技術。隨著中國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，對能源的需求量越來越大，不可再生能源供不應求。在現(xiàn)在和未來的若干年中，中國都將面臨著巨大的能源壓力，一方面，中國的經(jīng)濟要保持高速的增長，另一方面，又必須考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展問題。因此，開發(fā)利用新能源就變得十分迫切和重要。隨著《可再生能源法》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等法律法規(guī)的相繼出臺，中國可再生能源的開發(fā)利用工作得到了不斷的加強和長足的進展。其中，尤以地源熱泵技術發(fā)展最快。截止到2010年底，中國從事地源熱泵相關設備產品制造、工程設計與施工、系統(tǒng)集成與調試管理維護的企業(yè)已經(jīng)達到400多家，工程數(shù)量近8000個，工程供暖面積達1.5億平方米。在地源熱泵尤其地下水源熱泵的快速發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了一些問題，其中一個突出的問題是地下水回灌難的情況非常普遍，甚至回灌難在某種程度上已經(jīng)成為困擾我國乃至世界范圍地下水源熱泵發(fā)展的瓶頸，在一定程度上制約了地下水源熱泵的發(fā)展；另一個是對地下水污染的認識不全面，甚至沒有給予高度的重視。地下水源熱泵系統(tǒng)是通過提水井將地下水提取出來，經(jīng)過空調機組進行熱(冷)量交換來達到供暖和制冷的目的，置換能量后的地下水再通過回灌井回灌到地下。地下水大量開采后，如果沒有進行及時回灌，不僅會造成水資源的浪費，還會造成地面沉降，影響建筑物的安全，而且還會因為局部地下水的過量開采造成生態(tài)環(huán)境的惡化。因此，對采用后的地下水進行完全回灌是很有必要的，國家和地方的法律法規(guī)也明確規(guī)定，必須采取可靠的回灌措施，確保置換冷量或熱量后的地下水全部回灌到地下同一含水層中，并不得對地下水資源造成浪費和污染，2011年10月出臺的《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020 )》也將對防止地下水污染起到重要作用。水井尤其用來回灌地下水的回灌井，在使用一段時間后，都會發(fā)生回灌水量減少的現(xiàn)象，即出現(xiàn)水井的堵塞問題，水井堵塞是造成回灌難的最主要原因。造成水井堵塞的主要原因有(I)物理堵塞:砂礫、雜物和空氣等造成的堵塞；(2)化學堵塞:溶解于水中的氧與地下水中的多種成分發(fā)生化學反應生成不溶于水的有一定硬度的結垢物以及井管在水中腐蝕生銹形成的結垢物造成的堵塞；(3)生物化學堵塞:微生物進入地下水中，與鐵細菌和硫酸還原菌繁殖產生結垢物造成的堵塞。根據(jù)大量井下視頻觀測資料，回灌井在使用一段時間后，均會產生結垢物附著在過濾器上或充填在過濾器的孔(縫)隙內，經(jīng)視頻仔細觀察，在不同區(qū)域內，結垢物的顏色、形態(tài)、結構和結垢的程度等都有一定差異，尤其結垢的程度差異更大，有的回灌井使用不到半年時間，其過濾器上的結垢物厚度竟然超過5cm，這些結垢物造成了回灌井的堵塞，使回灌水量減少。因此，水井需定期清洗。由于傳統(tǒng)的井壁管、沉淀管和過濾器(本發(fā)明的外層過濾器)是在鑿井時一次性安裝固定在井內的，無法提出地面，所以，目前采用的洗井方法都是將洗井設備下入井內來完成的，不僅耗費人力、物力，在洗井過程中還會對地下水造成二次污染，對地下水構成潛在的危害。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，是提供一種組合式管井過濾器，這種過濾器的外層固定在井內，而內層可以定期提升到地面上進行清洗，方便快捷，可避免對地下水造成二次污染。同時，對結垢物的取樣(化驗)變得非常容易，可以對結垢物進行全面的、系統(tǒng)的、動態(tài)的物理、化學和生物等方面的分析。這種過濾器的內層還可以根據(jù)地下水水質的不同以及結垢物種類的不同，安裝不同的濾網(wǎng)和過濾材料，有針對性地進行過濾；也可以安裝電解法等電磁裝置進行除垢或防止結垢。采用的技術方案
一種組合式管井過濾器，它包括外層過濾器和內層過濾器。外層過濾器在鑿井時一次性固定安裝在井內，不能提出地面，外層過濾器的結構可采用鋼管穿孔(割條)外纏絲等形式，其直徑可為325-529mm、壁厚約20mm ;內層過濾器由多根過濾器(每根長4_6m)組合在一起，每根過濾器的兩端固定有法蘭盤或快速連接裝置。內層過濾器的外徑與外層過濾器的內徑一致、長度與外層過濾器的長度一致。內層過濾器通過吊裝設備一根一根下入外層過濾器內或一根一根提出地面。內層過濾器的結構可采用(不銹)鋼管穿孔(條)式或鋼筋骨架式等形式，在鋼管或鋼筋骨架外側設置多層過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)總厚度約50--100mm，過濾網(wǎng)的材質可以是不銹鋼等金屬(合金)類、聚乙烯等朔料類等等，過濾網(wǎng)內置過濾材料或電磁裝置，內層過濾器的孔隙率應大于50%。內層過濾器的外層濾網(wǎng)應有彈性，下入外層過濾器內與外層過濾器內壁緊貼在一起，尤其受到回灌水流沖擊時內層過濾器的濾網(wǎng)膨脹使內層過濾器與外層過濾器過盈配合，從而對外層過濾器起到保護作用。濾網(wǎng)的材質和濾網(wǎng)內充填何種過濾材料根據(jù)地下水水質和結垢物的種類進行確定，內層過濾器的濾網(wǎng)內也可安裝產生電場或磁場等的裝置進行除垢和防止結垢。組合式過濾器使用一段時間后，如回(提)水量衰減不能滿足工作需要時，或根據(jù)井下視頻觀察內層過濾器結垢嚴重時 ，即用吊裝設備將內層過濾器提出地面，隨即下入另一套清洗好的內層過濾器，恢復原位，并將結垢的內層過濾器送車間清洗待用。本發(fā)明的組合式管井過濾器，在新建井時，外層過濾器一次性固定安裝在井內，內層過濾器隨之下入外層過濾器內；但如果是舊井改造，則原管井的過濾器即為外層過濾器，加工與之相匹配的內層過濾器并安裝在舊井過濾器即外層過濾器內即可，因此本發(fā)明有利于舊井改造。
本發(fā)明的意義在于:
組合式管井過濾器的內層過濾器可以從井中提出地面，易于清洗并清洗徹底，它對外層過濾器起到保護作用，使外層過濾器減緩結垢或少量結垢，從而使外層過濾器保持良好的工作狀態(tài)，在很大程度上解決了地下水回灌難的問題，也可延長井的使用壽命。另一方面，將內層過濾器提出地面的同時，也將結垢物一起帶到地面，這使結垢物的取樣化驗變得非常容易，可以對結垢物進行全面的、系統(tǒng)的、動態(tài)的物理、化學和生物等方面的分析，為研究結垢物的形成機理提供科學依據(jù)。內層過濾器還可以根據(jù)地下水水質的不同以及結垢物的種類選擇不同材質的濾網(wǎng)和不同的過濾材料，也可以安裝電子處理裝置，如利用電場或磁場作用來防止地下水結垢和過濾器受腐蝕以及抑制細菌生長。本發(fā)明的另一重大意義在于組合式過濾器有針對性地過濾和防止地下水結垢，在很大程度上保護了地下水資源不受污染，同時，內層過濾器的清洗過程是在地面上(車間里)進行的，避免了洗井過程中對地下水的二次污染。因此，本發(fā)明的成功實施使地下水源熱泵技術真正意義上達到了綠色環(huán)保。


圖1是本發(fā)明的實施例外層過濾器橫截面示意圖。圖2是本發(fā)明的實施例內層過濾器橫截面示意圖。圖3是本發(fā)明的實施例組合式過濾器橫截面示意圖。
實施例一種組合式管井過濾器，它包括外層過濾器(I)和內層過濾器(2)。外層過濾器
(I)在鑿井時一次性固定安裝在井內，內層過濾器(2)由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端固定有法蘭盤或快速接頭。外層過濾器(I)的結構可為鋼管穿孔(割條)外纏絲等形式，其特征在于:
內層過濾器(2)的結構可為不銹鋼管穿孔式(3)或鋼筋骨架式(5)等形式和包設在(3)或(5)上的過濾層(4)構成，過濾層(4)為過濾網(wǎng)內置過濾材料，厚度50-100mm，內層過濾器(2)外徑與外層過濾器(I)內徑一致，通常325-529mm，每根過濾器的長度4-6m。內層過濾器(2)的孔隙率大于50%，是一種透水性良好的過濾器。內層過濾器(2)裝設在外層過濾器(I)內，內層過濾器(2)的外壁與外層過濾器
(I)的內壁接觸，當回灌水流進入內層過濾器(2)時，由于過濾層(4)受到水流的沖擊而膨脹，使內層過濾器與外層過濾器過盈配合。
權利要求
1.一種組合式管井過濾器，包括外層過濾器(I)和內層過濾器(2)，內層過濾器由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端帶有法蘭盤或快速接頭，其特征在于內層過濾器(2 )裝設在外層過濾器(I)內，內層過濾器(2)的外壁與外層過濾器(I)的內壁接觸或過盈配合；內層過濾器(2)的結構可為不銹鋼管穿孔式(3)或鋼筋骨架式(5)和包設在(3)或(5)上的過濾層(4)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種組合式管井過濾器，其特征在于內層過濾器(2)是活動式的，可定期從外層過濾器(I)中提出到地面進行清洗并可重復使用。
3.根據(jù)權利要求權I或2所述的一種組合式管井過濾器，其特征在于過濾層(4)的濾網(wǎng)材質和過濾材料可根據(jù)地下水水質的不同和結垢物的種類進行變換。
4.根據(jù)權利要求權I或2所述的一種組合式管井過濾器，其特征在于內層過濾器(2)每根長4—6m,外徑325—529mm,過濾層(4)厚50—100mm。
全文摘要
一種組合式管井過濾器，包括外層過濾器和內層過濾器，內層過濾器由多根過濾器組合而成，每根過濾器的兩端帶有法蘭盤或快速接頭，其特征在于內層過濾器裝設在外層過濾器內，內層過濾器的外壁與外層過濾器的內壁接觸或過盈配合；內層過濾器的結構可為不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式和包設在不銹鋼管穿孔式或鋼筋骨架式上的過濾層組成。組合式管井過濾器的內層過濾器可以從井中提出地面，易于清洗并清洗徹底，它對外層過濾器起到保護作用，使外層過濾器減緩結垢或少量結垢，從而使外層過濾器保持良好的工作狀態(tài)，在很大程度上解決了地下水回灌難的問題，也可延長井的使用壽命。同時可以減少對地下水的污染。
文檔編號B01D36/02GK103084000SQ20111034966
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權日2011年11月8日
發(fā)明者羅菁, 盧曉英, 羅明 申請人:羅菁