旋流排砂洗井系統的製作方法

2023-05-21 20:41:21

本發明涉及一種排砂洗井系統，尤其涉及一種旋流排砂洗井系統。

背景技術：

近年來，由於自來水水源問題一直突出，有些單位或自來水公司不得不採用採取地下水方式進行解決。在成都平原和其它地區都有較多的大口徑井投入使用，特別是成都平原地區的大口徑井大多坐落在砂卵石層上，取水層位為第四系砂卵石層孔隙潛水，採用沉井法或現澆逆作法施工成井。這些井在投入運行過程中，井中會不斷有砂粒淤積，運行一定年限後，就免不了要洗井淘砂。一般情況下，每兩年需進行洗井維護一次。通常的洗井方式是採用抽水人工清淤法或壓縮空氣洗井(氣舉)法兩種。抽水人工清淤法是將井水基本上抽乾，再經人工清除井底泥砂，這樣既費時，又浪費水資源，人工勞動強度也大，還會造成井底人為汙染。壓縮空氣洗井(氣舉)法用得較為普遍，即採用氣舉方式將井底泥砂排除。每次洗井得下工作管到井底，固定位置，接好送風管送風氣舉排砂，這種方式適用於小斷面井，泥砂比較集中，一次性容易排出，但井斷面大了井底泥砂分布在整個井底，遠離氣舉管腳的泥砂是無法及時排除的，只能移動工作管，逐漸清除，既或是這樣，也無法把井底徹底清洗乾淨。來回移動工作管勞動強度大，洗井排砂效果差，成本也高。

技術實現要素：

本發明提出一種旋流排砂洗井系統，它能夠有效地克服現有技術中的不足，有效解決了大斷面井洗井排砂非常困難且不徹底的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種旋流排砂洗井系統，包括井底旋流系統和排砂系統，所述井底旋流系統包括位於井體的井底並能使井底的水產生圓周運動的旋流裝置；所述排砂系統包括排砂入口位於井體的井底軸心位置的排砂裝置。

進一步地，所述旋流裝置上設置有流體出口，所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口。

進一步地，所述排砂裝置的排砂入口的高度可以調節。

進一步地，所述旋流裝置為中心位於井體軸線上的旋流環形管，所述旋流環形管的內外兩側分別設置有流體出口。

進一步地，所述旋流環形管為正多邊形管或圓環形管，流體出口在旋流環形管上均勻分布，所有流體出口順向設置。

作為優選，所述旋流動力裝置為從井體內抽水的水泵，所述水泵的出水口通過立管連通旋流環形管，所述水泵通過電纜連接水泵控制器。

作為優選，所述旋流動力裝置為空壓機，所述空壓機的出風口通過立管連通旋流環形管。

作為優選，所述排砂裝置為底吸式汙水泵，所述排砂入口為底吸式汙水泵的泵入口。

作為優選，所述排砂裝置包括排砂工作管和空壓機，所述排砂工作管的底端為排砂入口，所述排砂工作管靠近排砂入口的側壁通過送風管連通空壓機的出風口。

進一步地，所述排砂工作管位於井體內的部分沿井體的軸線設置。

本發明的有益效果在於：結構簡單，易於操作，採用井底旋流系統使井底的井水做圓周運動，從而帶動井水中的砂粒做圓周運動，砂粒在向心力的作用下向井體軸心聚攏，通過排砂系統從井體的井底軸心部分抽取混有砂粒的井水，即可快速徹底地實現井底砂粒的清理，有效解決了大斷面井洗井排砂非常困難且不徹底的問題。採用本系統洗井，無需抽乾井水即可完成洗井，避免了資源的浪費，而且耗時短，工效高，機械化程度高，勞動強度低，正常洗井工作只需一個人即可完成全部洗井工作，工效可提高3-5倍，洗井成本可降低30-50％。所述排砂裝置的排砂入口的高度可以調節，可根據洗井頻率來決定，洗井頻率高則可低一點，反之則高一點。所述旋流裝置為內外兩側分別設置有流體出口的旋流環形管，流體從流體出口帶動井底的井水做圓周運動，產生旋流，旋流環形管外側的流體出口可以使外側水流產生離心力，對井體側壁的縫隙進行衝刷，使位於縫隙內的砂粒從井體衝入井水中，旋流環形管內側的流體出口使砂粒在向心力的作用下向井體中心聚攏，便於集中清理。旋流環形管為正多邊形管或圓環形管，流體出口沿圓周方向分布，所有流體出口順向設置，利於產生旋流，當旋流環形管設置為圓環形管時，產生旋流的效果最好。所述旋流動力裝置為從井體內抽水的水泵，直接將井體內的井水循環利用作為動力流體使井底產生旋流，水泵可利用抽水泵直接接入，方便快捷，省時省事；另外，旋流動力裝置也可以是空壓機，空壓機的出風口通過立管連通旋流環形管，採用壓縮氣體作為動力流體使井底產生旋流。排砂裝置為底吸式汙水泵，直接將井體中心含有聚攏砂粒的井水泵出，直至完成洗井過程；另外，排砂裝置還可以是採用排砂工作管結合空壓機的結構，排砂工作管的底端為排砂入口，排砂工作管靠近排砂入口的側壁通過送風管連通空壓機的出風口，工作時，開動空壓機，利用壓縮空氣進入工作管內，使水氣混合，將排砂工作管內的水的比重降低，從而排砂工作管內的水向上抬升排出井外，井底的水在壓力作用下進入排砂工作管，周而復始，即採用氣舉方式將混有砂粒的水排出，一邊旋流，一邊排砂，即完成洗井的全過程。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的其中一個實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的實施例1的結構示意圖。

圖中：1、井體；2、旋流環形管；3、流體出口；4、環形管支撐架；5、立管；6、支架；7、抽水泵；8、水泵控制器；9、電纜；10、排砂工作管；11、送風管；12、空壓機；13、集水沉砂池。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明其中一個實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1：如圖1所示，一種旋流排砂洗井系統，包括井底旋流系統和排砂系統，所述井底旋流系統包括位於井體1的井底並能使井底的水產生圓周運動的旋流裝置；所述旋流裝置上設置有流體出口3，所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口3。所述旋流裝置為中心位於井體1軸線上的旋流環形管2，所述旋流環形管2通過環形管支撐架4與井體1的側壁形成固定，所述旋流環形管2的外徑不小於50mm，旋流環形管2距離井底400～600mm，優選為500mm。作為優選，所述旋流環形管2為不鏽鋼管或熱鍍管。所述旋流環形管2的形狀一般設置與井體1截面形狀一致或設置成圓形，通常井體1截面設置成正多邊形或圓形，則旋流環形管2一般設置為正多邊形管(該正多邊形管是由多根長度相同的直管首尾順次連接圍合而成的環形管)或圓環形管，所述旋流環形管2的內外兩側分別設置有流體出口3，所述流體出口3在旋流環形管2上均勻分布，流體出口3的數量根據井體1的直徑而定。流體出口3一般設置為管狀出水口或者噴嘴，其外徑不大於10mm，所有流體出口3順向設置，利於產生旋流。當旋流環形管2設置成正多邊形管時，正多邊形管的各邊距離井體1側壁的距離為500mm；當旋流環形管2設置成圓環形管時，其外圓周距離井體1側壁的距離為1000mm，流體出口3的出水方向與旋流環形管2成切向。當旋流環形管2設置成圓環形管時，產生旋流的效果最好。

所述旋流動力裝置為從井體1內抽水的水泵，直接將井體1內的井水循環利用作為動力流體使井底產生旋流，該水泵可直接利用從井體1內抽取井水的抽水泵7，方便快捷，省時省事。所述水泵的出水口通過立管5連通旋流環形管2，所述立管5採用外徑不小於50mm的不鏽鋼管或熱鍍管，立管5用支架6固定於井體1的側壁上。所述水泵通過電纜9連接水泵控制器8。

所述排砂系統包括排砂入口位於井體1的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置包括排砂工作管10和空壓機12，所述排砂工作管10的底端為排砂入口，所述排砂工作管10位於井體1內的部分沿井體1的軸線設置，所述排砂工作管10底端的排砂入口的高度可根據洗井頻率來決定，洗井頻率高則設置低一點，反之則設置高一點，但最大高度不宜超過旋流環形管2上平面300mm，一般將通過井中心架將排砂工作管10架設於井體1中，使排砂入口的高度與旋流環形管2齊平或略低。作為優選，也可以利用手動葫蘆，將排砂工作管10提動，讓其能升降，根據需要調整排砂入口的高度。

所述排砂工作管10靠近排砂入口的側壁通過送風管11連通空壓機12的出風口，作為優選，所述送風管11採用不小於25mm內徑的金屬管道或者高壓膠管順排砂工作管10而下，在離排砂工作管10底端3000～5000mm的位置與排砂工作管10連通。所述空壓機12位於井體1外部，所述井體1的外部還設置有集水沉砂池13，所述排砂工作管10的砂粒出口將含有砂粒的井水排放到集水沉砂池13內，集水沉砂池13內的水經過沉澱後，便可再進行利用，從而避免水資源的浪費。

上述各管件之間的連接採用焊接或螺紋連接，並保證各管件間的連接處保持密封。

實施例2：一種旋流排砂洗井系統，包括井底旋流系統和排砂系統，所述井底旋流系統包括位於井體的井底並能使井底的水產生圓周運動的旋流裝置；所述旋流裝置通過旋流動力裝置將流體送出流體出口。所述旋流動力裝置為空壓機，所述空壓機的出風口通過立管連通旋流環形管。本實施例中的旋流排砂洗井系統，除以上結構與實施例1不同以外，其餘結構均與實施例1相同。

實施例3：一種旋流排砂洗井系統，包括井底旋流系統和排砂系統，所述排砂系統包括排砂入口位於井體的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置為底吸式汙水泵，所述排砂入口為底吸式汙水泵的泵入口。所述底吸式汙水泵的泵入口的高度可根據洗井頻率來決定，洗井頻率高則設置低一點，反之則設置高一點，但最大高度不宜超過環形管上平面300mm，一般將底吸式汙水泵的泵入口的高度設置為與旋流環形管齊平或略低。作為優選，也可以利用手動葫蘆，控制底吸式汙水泵的泵入口升降，根據需要調整其高度。本實施例中的旋流排砂洗井系統，除以上結構與實施例1不同以外，其餘結構均與實施例1相同。

實施例4：一種旋流排砂洗井系統，包括井底旋流系統和排砂系統，所述排砂系統包括排砂入口位於井體的井底軸心位置的排砂裝置。所述排砂裝置為底吸式汙水泵，所述排砂入口為底吸式汙水泵的泵入口。所述底吸式汙水泵的泵入口的高度可根據洗井頻率來決定，洗井頻率高則設置低一點，反之則設置高一點，但最大高度不宜超過環形管上平面300mm，一般將底吸式汙水泵的泵入口的高度設置為與旋流環形管齊平或略低。作為優選，也可以利用手動葫蘆，控制底吸式汙水泵的泵入口升降，根據需要調整其高度。本實施例中的旋流排砂洗井系統，除以上結構與實施例2不同以外，其餘結構均與實施例2相同。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。