本實(shí)用新型涉及一種鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水方法及系統(tǒng)裝置,主要用于持續(xù)抽取鹵水排井內(nèi)的地下鹵水資源。
背景技術(shù):
我國鉀鹽資源匱乏,目前,國內(nèi)鉀鹽自給率不足50%。青海冷湖大鹽灘礦區(qū)富含鉀、鈉、鎂、鋰和硼等多種資源,已探明鉀鹽資源儲量3.55億噸(按 K2SO4當(dāng)量計),其中鹵水含硫酸鉀1.47億噸,雜鹵石含硫酸鉀2.08億噸,總儲量位列世界前列。
長久以來,廠礦采用潛水泵或污水泵下入大口鹵水井中抽取鹵水,這樣做有幾點(diǎn)缺點(diǎn):第一,耗電量很大,一口鹵水井中下入一臺水泵,礦區(qū)總共有幾百口鹵水井,能量消耗很大;第二,電機(jī)在鹵水井下,長期遭受高腐蝕性鹵水的長期腐蝕,水泵很容易損壞,據(jù)統(tǒng)計,鹵水井井下水泵平均3天壞一次,維修成本極大。
因此,鹵水井持續(xù)采鹵一直是困擾相關(guān)廠礦的一大難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置,利用該裝置可高效率的抽取地下鹵水,且易操作和易維護(hù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取以下設(shè)計方案:
一種鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置,其包括:
一組鹵水井,建在待抽取鹵水的區(qū)域;
在各鹵水井中,下入一鹵水出水管,該鹵水出水管下入鹵水井中的部分兼做井壁管;
一組進(jìn)氣管,各進(jìn)氣管分別一對一的插入各鹵水出水管中且上端口露出,各進(jìn)氣管的上端口通過高壓氣管及控制閥門與一儲氣罐的排氣口相連;
所述儲氣罐的進(jìn)氣口通過高壓氣管及控制閥門與所述的空壓機(jī)相連。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,所述進(jìn)氣管與井壁管的直徑比為1:5~2:5;所述進(jìn)氣管下入鹵水井中的深度是井壁管下入鹵水井中深度的2/3。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,所述進(jìn)氣管下入鹵水井內(nèi)的深度是40m±2m;所述井壁管下入鹵水井中的深度是60±5m。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,在井壁管底部管頭端開設(shè)若干排進(jìn)液孔,所述若干排鉆孔開設(shè)在距井壁管底部管頭端1~3m間的區(qū)域內(nèi);所述進(jìn)氣管管頭端設(shè)有10~20kg重錘,且進(jìn)氣管底部至管頭2m區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干排排氣孔。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,所述排氣孔的直徑為所述進(jìn)液孔直徑的1/2;所述排氣孔開設(shè)的排數(shù)是所述進(jìn)液孔開設(shè)排數(shù)的1/2,且所述排氣孔每排中孔的數(shù)量與所述進(jìn)液孔每排中孔的數(shù)量相同或相互差不大于2個。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,在所述空壓機(jī)與所述儲氣罐間設(shè)有泄壓閥;在儲氣罐頂部設(shè)有泄壓閥。
所述鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置中,還具有如下特征中的一種:
(1)所述空壓機(jī)排氣壓力不小于1.5MPa;風(fēng)量不小于20m3/min;
(2)所述空壓機(jī)與所述儲氣罐間的泄壓閥排氣壓力設(shè)定為20MPa;
(3)所述儲氣罐頂部設(shè)有的泄壓閥排氣壓力設(shè)定為20MPa;容積大于10m3。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
1.抽取鹵水效率高,采鹵成本低;
2.易損件少,免維護(hù);
3. 抽取鹵水時的工作環(huán)境狀態(tài)穩(wěn)定和安全。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置一實(shí)施例構(gòu)成示意圖。
圖2為本實(shí)用新型鹵水井井下抽取鹵水的工作原理示意圖(圖中箭頭方向代表空氣壓力走向)。
圖中:1-空壓機(jī);2-控制閥門;3-高壓氣管;4-儲氣罐;5-高壓氣管;6-控制閥門;7-鹵水井;10-進(jìn)氣管;20-鹵水出水管。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參閱圖1和圖2所示,本實(shí)用新型鹵水排井用空壓機(jī)抽取鹵水系統(tǒng)裝置主要包括:一組鹵水井7,建在待抽取鹵水的區(qū)域;在各鹵水井中,下入一鹵水出水管20,該鹵水出水管下入鹵水井中的部分兼做井壁管;一組進(jìn)氣管10,各進(jìn)氣管分別一對一的插入各鹵水出水管中且上端口露出,各進(jìn)氣管的上端口通過高壓氣管5及控制閥門6與一儲氣罐4的排氣口相連;所述儲氣罐的進(jìn)氣口通過高壓氣管3及控制閥門2與一個空壓機(jī)1相連。
本實(shí)用新型中,首先建造多口鹵水井7,具體數(shù)量可根據(jù)工期及鹵水井抽水量的要求來確定,同時要考慮空壓機(jī)的配用量,一般一臺空壓機(jī)用于為1~10口鹵水井供高壓氣體。故本實(shí)用新型中所述的一組一般選取5~10口鹵水井,帶動5口鹵水井的工作效率最高。
所述的各鹵水井7下入井壁管(同時作為鹵水出水管,可參見圖2),本實(shí)施例中,其直徑采用160mm(適宜選定在160±40mm范圍內(nèi));再在所述鹵水井7的井壁管內(nèi)下入32mm(適宜選定在32±20mm范圍內(nèi))直徑的進(jìn)氣管,下深40m。
所述進(jìn)氣管10與儲氣罐4通過高壓氣管連接,井口設(shè)置控制閥門6,控制進(jìn)入鹵水井7內(nèi)的空氣壓力和流量。
所述的一組鹵水井7均與儲氣罐4通過高壓氣管5連接。
儲氣罐4與空壓機(jī)1通過控制閥門2和高壓氣管3連接。
空壓機(jī)1制造的高壓空氣通過控制閥門2和高壓氣管3進(jìn)入儲氣罐4,儲氣罐4中的高壓空氣通過高壓氣管5和控制閥門6進(jìn)入鹵水井7。
為了保證鹵水井7內(nèi)的空氣壓力均衡和出鹵水的速度穩(wěn)定,本實(shí)用新型對于井壁管和進(jìn)氣管直徑及下入井中的深度等都做了一定的設(shè)計,并在它們的管頭端采用了開孔的方式,具體為:所述進(jìn)氣管與井壁管的直徑比為1:5~2:5;所述進(jìn)氣管下入鹵水井中的深度是井壁管下入鹵水井中深度的2/3。
在圖示的一較佳實(shí)施例中,所述進(jìn)氣管直徑為32mm,下入鹵水井內(nèi)的深度是40m±2m;所述井壁管直徑為160mm,下入鹵水井中的深度是60±5m。在井壁管底部管頭端開設(shè)4排進(jìn)液孔,所述若干排鉆孔開設(shè)在距井壁管底部管頭端2m間的區(qū)域內(nèi);在進(jìn)氣管底部至管頭2m區(qū)域內(nèi)設(shè)有2排排氣孔。所述排氣孔每排中孔的數(shù)量與所述進(jìn)液孔每排中孔的數(shù)量應(yīng)相同或相互差不大于2個。
為了保證安全,配備的設(shè)備要求:儲氣罐儲存高壓空氣,儲氣罐設(shè)計有泄壓閥,超過設(shè)定壓力自動泄壓;空壓機(jī)壓力1.5MPa,風(fēng)量20m3/min;儲氣罐耐壓大于50MPa,容積大于10m3;進(jìn)氣管直徑耐壓大于2MPa;鹵水井靜水位小于10m。
本實(shí)用新型的鹵水井下無電機(jī)、無易損件,故井下免維護(hù),完全避免了現(xiàn)有技術(shù)中的弊端。
本實(shí)用新型的工作原理是:參閱圖2所示,高壓空氣通過進(jìn)氣管10進(jìn)入鹵水井7中的鹵水出水管20(井壁管),井底高壓空氣釋放,推舉井下鹵水上升,從鹵水出水管20排除地表,排入輸鹵渠。
本實(shí)用新型方法可以同時控制多個鹵水井,也可以單獨(dú)控制某一個鹵水井,即可以實(shí)現(xiàn)同時在多個鹵水井中抽取鹵水,或者獨(dú)立控制某一鹵水井抽取鹵水。與傳統(tǒng)的水泵提取鹵水相比,該方法最大優(yōu)點(diǎn)在于抽取鹵水效率高,成本低,易損件少,免維護(hù)。特別適合礦區(qū)大規(guī)模鹵水資源的開采。
經(jīng)試驗,本實(shí)用新型控制5口鹵水井同時開采的條件下,最大抽取鹵水量達(dá)到了12000m3/d。該試驗中具體配備的技術(shù)參數(shù)如下:
1、空壓機(jī)壓力1.5MPa;風(fēng)量20m3/min;
2、儲氣罐耐壓大于50MPa;容積大于10m3;
3、鹵水井出水管(井壁管)直徑160mm;井壁管下深60m;
4、進(jìn)氣管直徑32mm,耐壓大于2MPa;進(jìn)氣管下深40m。
5、鹵水井靜水位小于10m。
上述各實(shí)施例可在不脫離本實(shí)用新型的范圍下加以若干變化,故以上的說明所包含應(yīng)視為例示性,而非用以限制本實(shí)用新型申請專利的保護(hù)范圍。