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空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010219064.2

申請日:

2010.07.05

公開號:

CN101915092A

公開日:

2010.12.15

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情:

發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):E21B 49/00申請公布日:20101215|||實質審查的生效IPC(主分類):E21B 49/00申請日:20100705|||公開

IPC分類號:

E21B49/00; E21B49/08

主分類號:

E21B49/00

申請人:

陜西省煤炭地質測量技術中心

發明人:

范立民; 王雙明; 蔣澤泉

地址:

710001 陜西省西安市碑林區和平東11道巷6號

優先權:

專利代理機構:

西安創知專利事務所 61213

代理人:

劉崇義

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內容摘要

本發明公開了一種空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器,包括通過連接桿一和連接桿二固定在鉆井內的出水管,所述出水管的上端安裝有接水桶,所述出水管內通過連接桿三和連接桿四設置有風管,所述風管底部距離出水管底部3~5m,在風管上距離風管底部1~2m的一段距離上設置有多個氣體通孔。本發明提高了壓縮氣體和水的混合速度,縮短了壓縮氣體和水的混合時間,提高了該氣水混合器的工作效率,使井內水的提升高度增大,且本發明結構簡單、使用方便、生產成本低,便于推廣使用。

權利要求書

1: 空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 包括通過連接桿一 (2) 和連接桿 二 (10) 固定在鉆井 (3) 內的出水管 (5), 所述出水管 (5) 的上端安裝有接水桶 (7), 所述出 水管 (5) 內通過連接桿三 (4) 和連接桿四 (9) 設置有風管 (6), 所述風管 (6) 底部與出水管 (5) 底部之間的距離為 3m ~ 5m, 在風管 (6) 下半部設置有多個氣體通孔 (12), 設置有多個 氣體通孔 (12) 的風管段的長度為 1m ~ 2m。
2: 根據權利要求 1 所述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 所述氣體 通孔 (12) 的中心線與風管 (6) 的管壁 30°~ 60°夾角。
3: 根據權利要求 2 所述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 所述氣體 通孔 (12) 的中心線與風管 (6) 的管壁呈 45°。
4: 根據權利要求 3 所述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 所述風管 (6) 底部與出水管 (5) 底部之間的距離為 4m。
5: 根據權利要求 4 所述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 設置有多 個氣體通孔 (12) 的風管段的長度為 1.5m。

說明書


空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器

    【技術領域】
     本發明涉及一種氣水混合器, 特別涉及一種空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器。背景技術 在弱含水層的小口徑鉆井中, 目前對其含水量的檢測試驗方法是采用空氣壓縮機 通過風管將壓縮氣體輸入到埋設在鉆井中的出水管中的出水管內水位以下, 在出水管底 部, 氣體與水不斷進行混合, 從而將出水管內的水面抬升, 直到將出水管內的水從出水管中 流出, 通過測出從出水管中流出的水的流量 Q, 然后再用測管測出鉆井中水的降深 S, 通過 公式即可計算出含水層的滲透系數、 影響半徑等水文地質參數, 從而得出鉆井周圍地層中 的含水量。 由于現在采用這種方法時, 一般的風管是直筒型的, 即壓縮氣體從風管入口進入 穿過整個風管然后再從風管的底部流出從而與出水管底部的水進行混合, 但是, 這種混合 方式使得壓縮氣體與水的混合面較小, 以至于要達到將出水管中的水抬升至流出出水管需 要消耗很長的時間, 使用起來效率低下, 同時, 水位埋深較大時, 無法將地下水提升到井口, 在實際的應用中效果不是很理想。
     發明內容
     本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足, 提供一種空氣壓縮機抽水試驗用 氣水混合器。本發明提高了壓縮氣體和水的混合速度和混合效果, 縮短了壓縮氣體和水的 混合時間, 使鉆井內水的提升高度增大, 提高了該氣水混合器的工作效率, 且本發明結構簡 單、 使用方便、 生產成本低, 便于推廣使用。
     為實現上述目的, 本發明采用的技術方案是 : 空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 其特征在于 : 包括通過連接桿一和連接桿二固定在鉆井內的出水管, 所述出水管的上端安 裝有接水桶, 所述出水管內通過連接桿三和連接桿四設置有風管, 所述風管底部與出水管 底部之間的距離為 3m ~ 5m, 在風管下半部設置有多個氣體通孔, 設置有多個氣體通孔的風 管段的長度為 1m ~ 2m。
     上述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 所述氣體通孔的中心線與風管的管壁 呈 30°~ 60°夾角。
     上述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 所述氣體通孔的中心線與風管的管壁 呈 45°。
     上述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 所述風管底部與出水管底部之間的距 離為 4m。
     上述的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 設置有多個氣體通孔的風管段的長度 為 1.5m。
     本發明與現有技術相比具有以下優點 : 本發明采用在風管側壁開有多個氣體通孔 的方式, 增大了氣體與水混合的面積, 縮短了壓縮氣體與水混合的時間, 極大的提高了該氣 水混合器的工作效率, 且當水位埋深較大時, 可將地下水提升到井口, 為實際的生產應用節約了成本提供了很大的便利, 具有很大的實用價值。
     下面通過附圖和實施例, 對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。 附圖說明
     圖 1 為本發明的整體結構示意圖。 附圖標記說明 : 1- 鉆井內水位 ; 2- 連接桿一 ; 3- 鉆井 ; 4- 連接桿三 ; 5- 出水管 ; 6- 風管 ; 7- 接水桶 ; 8- 測管 ; 9- 連接桿四 ; 10- 連接桿二 ; 11- 出水管內水位 ; 12- 氣體通孔。具體實施方式
     如圖 1 所示的空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 包括通過連接桿一 2 和連接桿 二 10 固定在鉆井 3 內的出水管 5, 所述出水管 5 的上端安裝有接水桶 7, 所述出水管 5 內通 過連接桿三 4 和連接桿四 9 設置有風管 6, 所述風管 6 底部與出水管 5 底部之間的距離為 3m ~ 5m, 這是為了保證來自空氣壓縮機的氣體能全部進入出水管 5 內的水中, 如果管 6 底 部與出水管 5 底部之間的距離小于 3m, 部分氣體會通過出水管 5 下端進入出水管 5 與井壁 之間, 造成氣體無效輸入。如果管 6 底部與出水管 5 底部之間的距離大于 5m, 則表明出水 管 5 下入深度太大, 不符合生產要求, 管 6 底部與出水管 5 底部之間的距離 3 ~ 5m 時, 空氣 壓縮機的氣體能全部進入出水管 5 的水中, 且不會造成氣體無效輸入, 起到很好的效果。在 風管 6 下半部設置有多個氣體通孔 12, 設置有多個氣體通孔 12 的風管段的長度為 1m-2m, 這樣可以將氣體壓縮機輸入的空氣全部通過氣體通孔 12 輸入到水中, 如果風管 6 上距離風 管 6 底部設置有氣體通孔 12 的一段距離大于 2m, 會造成氣體壓力降低, 影響氣水混合效果。 如果風管 6 上距離風管 6 底部設置有氣體通孔 12 的一段距離小于 1m, 則會造成氣體壓力過 大, 在過大的氣體壓力沖擊下會使得出水管 5 與連接桿三 4 和連接桿四 9 的絲扣連接出現 松動。使用時, 將出水管 5 放入到含有水的鉆井 3 內并通過連接桿一 2 和連接桿二 10 固定 在鉆井 3 的內壁上, 一般鉆井 3 的孔徑為 325mm、 146mm 或 173mm, 出水管 5 的孔徑為 127mm 或 108mm, 出水管 5 下放到鉆井 3 的下端但與鉆井 3 的底部間隔有一定距離, 將風管 6 放入 到出水管 5 內, 并通過連接桿三 4 和連接桿四 9 將風管 6 固定在出水管 5 的內壁上, 鉆井 3 內含有水, 出水管 5 下放到鉆井內水位 1 以下, 鉆井 3 內的水從出水管 5 的底部進入出水管 5, 鉆井內水位 1 與出水管內水位 11 位于同一高度, 風管 6 與外界的空氣壓縮機相連, 壓縮 氣體通過風管 6 進入, 并通過風管 6 上的氣體通孔 12 與出水管 5 內的水進行混合, 由于氣 體是從風管 6 側壁流出且氣體通孔 12 為多個, 使得氣體和水的混合能夠充分接觸, 且混合 速度較快, 從而使鉆井 3 內水的提升高度增大, 使出水管 5 內的水被快速抬升并從出水管 5 中流向接水桶 7。采用該空氣壓縮機抽水試驗用氣水混合器, 大大縮短了氣水混合的時間, 提高了試驗的效率。然后再用測管 8 測出鉆井內水位 1 的降深, 所述測管 8 是一個直徑 0.6 英寸或 1 英寸的無縫鋼管, 下放到出水管 5 以下, 保證其下端下放到氣出水管 5 以下。測量 水位的方法是用一個專用的金屬水文探棒, 所述探棒用一個導電的刻度繩與外部的電阻率 記錄表連接, 使用時, 將探棒從測管內下放, 當探棒與水面接觸后, 電阻率降低, 地面的電阻率記錄表指針擺動, 即可記錄水面深度, 再通過抽水前記錄的一個原始水位埋深與抽水過 程中測量的水位埋深即可得到抽水試驗的降深 S, 再通過以下公式計算滲透系數 K 和影響 半徑 R :
     上述公式中 : K- 滲透系數 (m/d), R- 影響半徑 (m), Q- 井孔出水流量 (m3/d), S- 降 深 (m), r1- 引用影響半徑 (m), rw- 井孔半徑 (m)。
     從而根據含水層的滲透系數、 影響半徑等含水層的水文地質參數, 再得出鉆井 3 周圍地層中的含水量, 以評價其作為供水水源的供水能力或地下工程建設中, 該含水層對 地下工程 ( 如隧道、 采礦工程等 ) 涌水量大小, 以便設防。
     所述氣體通孔 12 的中心線與風管 6 的管壁呈 30°~ 60°夾角。當氣體通孔 12 的中心線與風管 6 的管壁呈 30°~ 60°夾角時, 氣體從氣體通孔 12 以上述角度流出正好 對出水管 5 內的水有一個向上的沖力, 能幫助混合了氣的水能夠從出水管 5 中流出。當所 述氣體通孔 12 的中心線與風管 6 的管壁呈 45°時, 效果最佳。
     所述風管 6 底部與出水管 5 底部之間的距離為 4m。當風管 6 底部與出水管 5 底 部之間的距離 3 ~ 5m, 空氣壓縮機的氣體能全部進入出水管 5 的水中, 且不會造成氣體無 效輸入, 起到很好的效果。經過反復實踐得出, 當風管 6 底部與出水管 5 底部之間的距離為 4m 時效果最佳。
     所述設置有多個氣體通孔 12 的風管段的長度為 1.5m。在風管 6 上距離風管 6 底 部 1 ~ 2m 的一段距離設置氣體通孔 12, 可以將氣體壓縮機輸入的空氣全部通過這些孔輸入 到水中, 且取得良好效果, 經過反復實踐得出, 當風管 6 上距離風管 6 底部 1.5m 的一段距離 設置氣體通孔 12, 取得最佳效果。
     以上所述, 僅是本發明的較佳實施例, 并非對本發明作任何限制, 凡是根據本發明 技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、 變更以及等效結構變換, 均仍屬于本發明技 術方案的保護范圍內。
    

關 鍵 詞:
空氣壓縮機 抽水 試驗 用氣水 混合器
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