[发明专利]利用负压排除回灌水中空气提高地下水回灌效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用负压排除回灌水中空气提高地下水回灌效率的方法，属地下水回灌技术领域。

背景技术

地下水蕴含有丰富的地热能资源，地下水源热泵是开发利用浅层地热能最经济的一种工程措施，凡在地下水源热泵适宜的地区利用地下水换热方式无疑应是首选方案。地下水同时又是一种可再生能力有限的自然资源，在取用了它的热能之后必须通过回灌方式再把它送回地下，与地温进行热交换后再次抽出来取用其热能，循环往复，地下水就成了一种利用浅层地热能的取之不尽用之不竭的良好媒介。然而地下水取水容易回灌难已成为各地利用地下水源热泵最大的制约瓶颈，困扰着浅层地热能的开发利用。地下水源热泵系统下水回灌中的一项技术难题是在回灌水中有大量细小气泡，极易造成砂类土空隙的堵塞而影响回灌效率；气泡内含有大量氧气使钢制回灌管生锈，影响管道使用年限，而且铁锈脱落还容易造成滤水管滤层堵塞而影响回灌效率。

发明内容：

本发明目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可消除回灌水中气泡造成的砂类土空隙堵塞、防止回灌管生锈的一种利用负压排除回灌水中空气的方法。

本发明方法是：

（1）制作一套专用的回灌水排气装置：该装置包括真空泵、进水泵、排水泵、供水管、出水管、回灌水管、压力传感器、电磁阀、真空挡板阀、抽真空管路、储水罐、搅拌机、单向气阀、电子水位计；储水罐上装有供水管、出水管、抽真空管路、单向气阀和上、下限电子水位计；供水管位于储水罐罐体高度的2/3处，上限电子水位计安装在供水管上方；供水管上安装有电磁阀；在储水罐上与供水管位置相对的另一侧罐体底部安装有出水管；下限电子水位计的位置略高于出水管位置；在储水罐顶部装有真空管和单向气阀，真空管上装有真空泵、真空挡板阀和压力传感器；搅拌机包括电机、联轴器、风叶；风叶通过联轴器安装在电机轴上，电机通过螺栓安装在储水罐底部外面，电机轴穿过储水罐底部伸入至罐体内，风叶位于罐体内底部位置；储水罐共有两个，分别是储水罐A和储水罐B，两个储水罐大小形状结构及配套设施均相同；

(2) 将上述回灌水排气装置安装在地下水回灌井口旁；通过进水泵及供水管先向储水罐A注水，当罐体内水位上升到上限水位时，关闭该供水管上电磁阀，停止向储水罐A供水，接着启动真空泵开启真空挡板阀对储水罐A抽真空，同时开启储水罐A底部的搅拌机，对储水罐A内的水进行搅拌，利用罐体内的压差，将气泡从水中排出；当压力传感器检测到罐体内压力值低于-60KPa时，关闭真空挡板阀和搅拌机；

（3）开启罐体A上的排水电磁阀A2，储水罐A中的回灌水通过排水泵经出水管和回灌水管向地下井回灌水；同时启动进水泵通过供水管向储水罐B中注水；储水罐B注水流程与储水罐A相同；当储水罐A底部的下限电子水位计检测到没有水时，自动关闭排水电磁阀A2，储水罐A停止向地下井回灌水；此时储水罐B已完成抽真空排气泡等一系列动作，并开启储水罐B上的排水电磁阀B2，储水罐B开始向地下井回灌水；同时，再次向储水罐A注水，开始下一个系统循环；

储水罐B向地下回灌水的工作流程与储水罐A相同；储水罐A和储水罐B交替进行作业，保证地下水的连续回灌。

储水罐为封闭的圆形桶状，罐体上预留有维修口。储水罐材质选用碳钢，罐体内表面做防锈处理。

在开启储水罐底部的搅拌机，对储水罐内的水进行搅拌排出水中气泡时，或者当压力传感器检测到罐体内压力值低于-60KPa时，关闭真空挡板阀和搅拌机；或者当系统抽真空时间达到系统设定的时间后，关闭真空挡板阀和搅拌机。系统抽真空时间可按照经验值来设定。

真空泵安装在两个储水罐中间位置，分别通过抽真空管路与罐体进行连接，真空管路连接在储水罐罐体顶部的中心位置；连接两个罐体的真空管路上分别安装有真空挡板阀和压力传感器，可以实现对每个罐体进行独立抽真空。

本发明回灌水排气装置安装在地下水回灌井口旁。本发明方法可以在地下水回灌前消除回灌水中存在的大量细小气泡，不易造成砂类土空隙的堵塞，提高了回灌效率；因为消除了气泡内含有大量氧气，还避免了钢制回灌管生锈及铁锈脱落造成滤水管滤层堵塞等情况，延长了管道的使用年限。试验表明，本发明方法比以往直接回灌水方法相比，回灌水效率提高了50%～80%，管路的使用年限提高了50%左右。

附图说明

图1为本发明回灌水排气装置的结构示意图。