[发明专利]低温地热多用井口装置

说明书

本发明涉及一种地热井口设备，它广泛用于地热开发利用的低温热田井口，以保证井管处于良好的运行状态。

众所周知，现有的低温地热热水输出，所采用的结构，类似于冷水井口或石油井口，把井管与泵座直接用水泥浇铸在一起，或井管直接与管道连通，这种结构简单。但是，地热水是在几百米，甚至几千米深处提起，经过地层的增温带、恒温带、变温带，才到达地面，开采地下热水时，地下热水的温度使井管不断吸热，而停止开采地下热水时，井管不断向周围地层散热，从上述可以看出，停止开采地下热水时，井管的收缩受周围不同深度地层温度和地下水温差的影响，开采地下热水时，井管的膨胀受地下热热水温度和周围不同深度地层温度温差的影响，这些因素都直接引起井管产生相当可观的伸缩量，譬如：一口2500米深井管，井口温度为92℃时，实测出井管最大伸缩量达0.781米，因此，上述现有的井管与泵座，或井管与管道的简单连通方式一方面会出现泵座裂开，破坏，导致地下热水泄漏事故;另一方面井管膨胀过程和井管承重都会使其弯曲变形，造成井孔报废的恶果。

鉴此，本发明的目的针对上述现有技术存在的缺陷，在泵座和井管之间设置一种低温地热多用井口装置，用来连通泵座和井管，它设有基础钢构件、填料涵密封结构，水泵连接构件，井管的部分园柱面被填料涵密封结构的填料密封，而井管的顶端可以自由伸缩，从而有效地防止了温度变化引起井管伸缩，造成泵座损坏，以致地下热水泄漏事故，也避免了井管膨胀和承重使其弯曲造成井孔报废的恶果;该装置中还设有回流管和水泵连接构件的回流室，在泵供水时起到调节系统供水量作用，而在自流井中起到供水管道作用。此外，方便地进行水位测量，有效地阻止大量氧气混入地热水中而造成的腐蚀现象，以及能进行水温、水压的测量等，该井口装置结构简单、成本低廉，适用性广。

为了实现本发明的目的，本发明包括：井管1、泵座2、深井泵3、泵口管道4，其特征在于：设置与混凝土基础浇铸在一起呈水平状态的基础钢构件5、设置在基础钢构件5上部的填料涵密封结构6、设置在填料涵密封结构6顶端的泵连接构件7，以及设置连通泵连接构件7侧面和泵口管道4的回流管8，此外，井管1穿过基础钢构件5和填料涵密封结构6，其部分园柱面被填料涵密封结构6中的填料紧密地包围，其顶端可以自由伸缩。

本发明的其它特征在于：填料涵密封结构6包括填料压盖6a、填料室6b、紧固螺栓6c和填料6d。

本发明的其它特征在于：泵连接构件7包括回流室7a、临时排水孔7b、水位监测孔7c和连通回流管8的回水孔7d。

本发明的其它特征在于：在临时排水孔7b处配置盲孔法兰7b1、在水位临测孔7c处配置活动盲孔法兰7c1。

图1是本发明的一个实施例的示意图。

图2是本发明的一个实施例中填料涵密封结构和泵连接构件的主视图。

图3是本发明的一个实施例中填料涵密封结构和泵连接构件的侧视图。

参照图1、图2和图3详细叙述本发明的一个实施例如下：

为了叙述方便起见，先把图1、图2、图3中的代号说明如下：

1.井管，2.泵座，3.深井泵，4.泵口管道，5.基础钢构件，6.填料涵密封结构，7.泵连接构件，8.回流管，6a.填料压盖，6b.填料室，6c.紧固螺栓，6d.填料，7a.回流室，7b.临时排水孔，7c.水位监测孔，7d.回水孔，7b1.盲孔法兰，7c1.活动盲孔法兰。

填料涵密封结构6包括：填料压盖6a、填料室6b、紧固螺栓6c及填料6d。为了提高抗腐蚀能力，填料压盖6a、紧固螺栓6c采用1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，其它钢结构则采用A3钢板加静电喷塑技术，填料室6b中填入橡胶石棉盘板的填料6d（沪Q/HG16-091-64），用扭力搬手4紧固螺栓6c，使每个紧固螺栓6c受力一致，达到规定的单个紧固螺栓6c受力的数值，使填料压盖6a受力下滑压紧填料6d，以保证井管1伸缩的自由度和无泄漏现象。

关于填料涵密封结构的设计，把成井的井管长度，地下井地热热水温度、恒温带地质层温度、自流井闭井压力、井管直径、压紧填料的螺栓数量、所需供水量、扬程，以及泵的扬程、流量等已知参数，用BASIC语言程序输入计算机，而得出下列设计参数：

1）填料室6b的高度;

2）填料室6b的宽度及填料（盘根）6d的规格;

3）稳定状态下井管可能产生的伸缩量;

4）填料压盖6a予留高度;

5）填料（盘根）6d的直径;

6）单个紧固螺栓6c受力;