專利名稱：鉆孔抽水系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求I前序部分所述的鉆孔抽水系統。
背景技術：
在鉆孔抽水系統中根據現有技術設置水處理系統，以使輸送的水免于雜質。但是在寒冷的天氣條件下，水處理系統中的水會有結冰的危險。 因此為了防止水結冰，公知的是為水處理系統配備熱絕緣外売。但是這額外增加了鉆孔抽水系統的成本。此外，還公知溶解的雜質(例如鉄)會從待抽取的水中沉淀出，因為特別是鐵化合物會在水容器的底部引起明顯的變色。為了使鐵化合物沉淀，對水進行通風。但是在不利的情況下，沉淀出的雜質可能會堵塞鉆孔，從而影響到鉆孔抽水系統的運行。
發明內容
因此，本發明的目的在于提出ー種鉆孔抽水系統，通過該系統可以使水處理成本低廉，并且不會影響鉆孔抽水系統運行的可靠性。本發明的目的通過ー種具有如權利要求I所述特征的鉆孔抽水系統得以實現。本發明優選的擴展方案由從屬權利要求、下面的說明以及附圖給出。根據本發明的鉆孔抽水系統具有潛水泵和容納于鉆孔中的立管。根據本發明，在立管中設置水處理系統，用以清潔所輸送的水。由于因此使得水處理系統也同樣設置在鉆孔中或容納于鉆孔中，因此在這種設置中，可以簡單的方式防止水處理系統凍冰。諸如熱絕緣外殼或覆蓋物這樣的附加的裝置在根據本發明的鉆孔抽水系統中不是必要的。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，優選將水處理系統設置在潛水泵的上方。在此優選將雜質與水一起在鉆孔中向上輸送，從而使雜質不會沉積在鉆孔的底部上。由此可以有效地避免沉積的雜質堵塞鉆孔。因此，根據本發明的鉆孔抽水系統能夠可靠、安全地運行。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，水處理系統理想地具有通風器。因此，通過使用通風器對水通風，可以將例如溶解的鐵和/或鐵化合物容易地從水中析出。根據本發明，由于通風器被設置在立管中，并特別是設置在潛水泵的上方，因此析出的雜質將向上流動，從而使析出的雜質不會形成沉淀物，因此不會導致鉆孔堵塞。因此在對所抽取的水進行通風時鉆孔抽水系統也能夠可靠、安全地運行。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，水處理系統適宜地具有通風管線(Beluftungsstrecke),該通風管線構成用于輸送水的立管的一部分。優選該通風管線的長度大于立管在鉆孔中垂直延伸的三分之一，特別是大于三分之ニ。本發明的這種擴展方案使得鉆孔抽水系統具有特別緊湊的結構，因為立管同時構成鉆孔抽水系統的輸送管線和通風管線。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，優選水處理系統包括至少ー個水過濾器。根據本發明，在此水過濾器設置于立管中，并特別是設置在潛水泵的上方(即潛水泵的下游)。因此在根據本發明的潛水泵中，水過濾器在立管中且在鉆孔底部的上方從輸送的水中過濾出雜質。水過濾器因此使得在鉆孔的底部上沒有過濾出的雜質的沉淀物，故而就此而言根據本發明也能夠防止鉆孔堵塞，并確保鉆孔抽水系統的運行可靠性。 在根據本發明的鉆孔抽水系統中，相宜地將水過濾器設置在鉆孔內，特別是接近或直接設置在鉆孔的上端部上。一方面，將水過濾器接近于鉆孔的上端部設置可以使通風管線盡可能地長，并由此實現對輸送的水的徹底清潔。另ー方面，能夠例如為了進行清潔而簡單地更換水過濾器，因為為了移除或安裝水過濾器，僅需將水過濾器沿著立管總長度的較短的一部分從鉆孔中拿出或插入鉆孔中。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，優選水過濾器是金屬過濾器。替代地或附加地，優選水過濾器是礦物過濾器和/或燭形過濾器。 優選水過濾器是可沖洗的，特別是可反沖洗的。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，有利地設置沖洗裝置，用以利用壓縮空氣和/或高壓水沖洗水過濾器。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，特別優選沖洗裝置和通風器具有共同的壓縮空氣源。在本發明的一種優選的擴展方案中，至少在水過濾器上游的立管是至少部分柔性的。在本發明的這種擴展方案中，優選立管的部分可以相對運動，從而避免雜質堵塞立管。特別是在立管在水過濾器的上游是柔性或部分柔性的實施方案中，可以對水過濾器可靠地進行反沖洗，在此不會有保留在水過濾器中的雜質堵塞立管的危險。更確切地說，在本發明的這種擴展方案中，通過在正常運行時以及在對過濾器進行反沖洗時總是發生的穿流，立管已經與水一起同時被清潔。合適地，鉆孔抽水系統具有出口，該出口設置用于排出保留在水過濾器中的殘留物。該出口被適當地設置在立管的上端部上。優選鉆孔抽水系統具有從位于水過濾器上游的區域向上通向出ロ的流動路徑。在反沖洗過濾器時，保留在水過濾器中的雜質可以與水一起通過該流動路徑被推向出ロ，從而就是在反沖洗水過濾器時，也不會在鉆孔的底部形成析出雜質的沉淀物。由此在反沖洗水過濾器時也不會出現保留在水過濾器中的雜質堵塞鉆孔的危險。在鉆孔抽水系統的ー種優選的擴展方案中，在水過濾器的上游和/或下游設置壓力表。通過這種方式可以連續、自動地監測水過濾器的透水性。例如，在水過濾器的上游占主導的較高的壓力，或與此相對應的在水過濾器的下游占主導的較低的壓カ都表明水過濾器被堵塞。如果在水過濾器的上游和/或下游設置壓カ表，則可以適宜地借助于分析単元對所測量到的壓カ進行相互比較，該分析單元為此與壓力表信號連接。替代地或附加地，分析單元還可以將在水過濾器的上游和/或下游測得的壓カ與標準壓カ值或標準壓カ值范圍進行比較，在此，當所檢測到的一個或多個壓カ偏離標準壓カ值或標準壓カ值范圍時，則通知水過濾器堵塞。在根據本發明的鉆孔抽水系統中，例如設置控制裝置，用于檢測由ー個或多個壓力表測得的ー個或多個壓力，并根據該ー個或多個壓カ來控制/引導對水過濾器的沖洗。在此，優選該控制裝置具有如上所述的分析単元。在這種擴展方案中，可以在一定程度上將鉆孔抽水系統構成為自動等待的。如果通過分析單元對利用壓カ表測得的一個或多個壓カ所進行的分析產生水過濾器透水性下降的信號，則控制裝置可以引導或控制對水過濾器進行沖洗。
下面根據如圖所示的實施例對本發明進行詳細說明。圖I以原理示意圖(非按比例的)示出了鉆孔抽水系統的示意結構，圖2以簡化的縱切面圖示出了鉆孔抽水系統。
具體實施例方式如圖I和圖2所示的鉆孔抽水系統5設置在垂直延伸，即垂直于地面7延伸的鉆孔10中，并構成地下水抽取系統，在此為取水管。鉆孔抽水系統5具有設置在鉆孔10中的立管15。在立管15的底端連接有潛水泵20，潛水泵20通過立管15將地下水從地下水層向上抽取到取水管頭部55中。在潛水泵20的上方設置通風器30，其將空氣輸送到立管15中。所輸送的空氣在上升的水中形成氣泡35，氣泡35沿通風管線40與已輸送的水交互。在此通風管線40總計為大于立管15的垂直延伸的三分之ニ(圖2)。通過使用通風器30進行通風，溶于水中的鐵和/或鐵化合物首先形成膠狀體顆粒，接著這些膠狀體顆粒不斷增大并最終不再溶于水中，并由此形成可從水中過濾出的顆粒。為了將這種顆粒從輸送的水中過濾掉，在通風管線40的上方、鉆孔10的上端部上設有水過濾器45。在該實施例中，水過濾器45是燭形過濾器形式的金屬過濾器，其具有濾芯(Filterkerze) 50并被設計為可反沖洗的。水過濾器45具有壓カ表52、53，它們被設置在水過濾器45的濾芯50的上游和下游。在此壓カ表52、53與控制裝置54信號連接，控制裝置54監控水過濾器45的濾芯50的上游和下游的壓カ值，并在該壓カ值偏離標準壓力值范圍或超過特定的壓カ值的壓差或壓カ比時推斷出水過濾器45被堵塞，然后如下所述地引導對水過濾器45的反沖洗。在鉆孔抽水系統5中立管15被設計為柔性軟管，從而在對水過濾器45進行反沖洗吋，不可能有顆粒持久地附著在立管15中。軟管壁的運動防止了顆粒和污染物的附著。在鉆孔10的上邊緣的上方，鉆孔抽水系統由取水管頭部55封閉。取水管頭部55具有空氣壓縮機60形式的壓縮空氣源，其向通風器30輸送壓縮空氣。另外，空氣壓縮機60通過輸送管道62以及設置在輸送管道62中的閥門64與位于水過濾器45的下游和上方的區域65相連接。向位于水過濾器45下游的區域65中供應壓縮空氣使得能夠對水過濾器45進行反沖洗。為了對水過濾器45進行反沖洗，向位于水過濾器45的下游的區域65供應壓縮空氣，并朝向水過濾器45的面對上游的面80沖洗掉保留在水過濾器45中的雜質。被沖掉的雜質與水一起沿著在水過濾器45的濾芯50的外側面上垂直向上延伸的流動路徑75被沖到取水管頭部55中，雜質與水可以通過取水管頭部55的輸出管道70從取水管頭部55中排出。為此，輸出管道70具有與空氣壓縮機60相連接的壓縮空氣輸送裝置85，壓縮空氣輸送裝置85具有閥門90，當閥門90打開時，壓縮空氣輸送裝置85將壓縮空氣從空氣壓縮機60輸送到輸出管道70中。輸出管道70還具有閥門72，其可以為通過輸出管道70排出雜質而被控制打開。通過利用壓縮空氣輸送裝置86輸送的壓縮空氣，可以使在取水管頭部55中被泡軟的殘留物通過輸出管道70排出。在此通過控制裝置54引導和控制對水過濾器45的反沖洗，為此，控制裝置54為了控制閥門64、72和90而與它們信號連接。附圖標記列表5鉆孔抽水系統7 地面10 鉆孔15 立管20潛水泵30通風器·35 氣泡40通風管線45水過濾器50 濾芯52壓カ表53壓カ表54控制裝置55取水管頭部60空氣壓縮機62供應管道64 閥門65 區域70輸出管道72 閥門75流動路徑80 面85壓縮空氣輸送裝置90 閥門
權利要求
1.一種鉆孔抽水系統，其具有潛水泵(20)和容納于鉆孔(10)中的立管(15)，其特征在于，在所述立管中設置水處理系統，用于清潔所輸送的水。
2.如權利要求I所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水處理系統設置在所述潛水泵(20)的上方。
3.如權利要求I或2所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水處理系統具有通風器(30)。
4.如權利要求3所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水處理系統具有通風管線(40)，該通風管線的長度優選大于所述立管(15)在所述鉆孔(10)中的垂直延伸的三分之一，特別是大于三分之二。
5.如權利要求I到4中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水處理系統包括至少一個水過濾器(45)。
6.如權利要求5所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水過濾器(45)設置在所述鉆孔(10)內，特別是接近或直接設置在所述鉆孔(10)的上端部上。
7.如權利要求5或6所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水過濾器(45)是金屬過濾器和/或礦物過濾器和/或燭形過濾器。
8.如權利要求5到7中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述水過濾器(45)是可沖洗的，特別是可反沖洗的。
9.如權利要求8所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，具有沖洗裝置，用以利用壓縮空氣和/或高壓水沖洗所述水過濾器(45)。
10.如權利要求3到9中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，所述沖洗裝置和通風器(30)具有共同的壓縮空氣源(60)。
11.如權利要求5到10中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，至少在所述水過濾器(45)的上游所述立管(15)至少部分是柔性的。
12.如權利要求5到11中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，具有出口(70)，該出口用于排出保留在所述水過濾器(45)中的殘留物。
13.如權利要求5到12中任一項所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，在所述水過濾器(45)的上游和/或下游設置壓力表(52，53)。
14.如權利要求13所述的鉆孔抽水系統，其特征在于，設有控制裝置(54)，用于檢測由所述壓力表(52，53)測得的壓力，并根據所檢測的壓力控制/引導對所述水過濾器(45)的沖洗。
全文摘要
本發明涉及一種鉆孔抽水系統，其具有潛水泵(20)和容納于鉆孔中的立管(15)，其中，在立管(15)中設有水處理系統，用于清潔所輸送的水。
文檔編號E21B37/08GK102713091SQ201080061262
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月4日 優先權日2010年1月12日
發明者約恩·巴克 申請人:格倫德福斯管理聯合股份公司