本发明涉及地热开采技术领域，具体涉及一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法。
背景技术：
地热资源是一种可再生的清洁能源，具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，是一种现实并具有竞争力的新能源。随着化石能源日益匮乏、环境污染加剧，地热能对于未来能源供应与节能减排的巨大潜力受到了世界各国的高度认同与重视。其中，直接采水取热是水热型中深层地热资源最为普遍的一种开发方式，大规模的地热开发和尾水的直接排放会导致地热资源日渐衰竭和环境污染，而地热回灌是解决上述问题的最有效手段。为保证地热回灌的稳定运行，地热水在回灌到热储层之前会进行过滤处理，通过过滤地热水中的固相颗粒，减少回灌通道的物理堵塞。目前地热水回灌过滤设备通过滤器来过滤地热水中的固相颗粒，再通过高压空气和化学药剂来反冲洗过滤器周围的堵塞物，例如中国发明专利cn201720502682.5公开了一种地热尾水回灌用自动反冲洗预过滤装置及系统，但是高压空气污染地热水，形成金属氧化物结垢造成二次堵塞，而且混合有除垢药剂的高压气体直接排放还会造成环境污染或者安全隐患；又例如中国发明专利cn201720961025.7公开了一种减缓地热回灌堵塞的过滤器清洗设备，但是采用过滤后的地热水反冲洗堵塞的过滤器的效果较差，而且对储水器的容量要求较高，导致设备占地面积较大、设备成本增高。
技术实现要素：
本发明目的是克服现有技术的缺陷，减少地热尾水产生化学反应，提高冲洗效果，减少人工成本，提高维护效率。
为实现上述技术，本发明提供如下技术方案：
一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，包括：加药设备（1）、氮气供给设备（2）、第一过滤罐（3）、滤芯（4）、第二过滤罐（6）、缓冲罐（7）、缓冲扰流板（8）、plc中央控制器（9）、注药管线（13）、注气管线（14）；地热水进口通过管线上安装的电控阀分别连接第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）中，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）底部通过管线上安装的电控阀分别连接缓冲罐（7），加药设备（1）通过注药管线（13）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，氮气供给设备（2）通过注气管线（14）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部一侧分别设置连接地热水出口，缓冲罐（7）顶部设置排气口，缓冲罐（7）一侧和底部设置管线排污口，滤芯（4）分别安装在第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）内腔中，缓冲罐（7）内腔横向安装若干个缓冲扰流板（8），管线上安装的电动阀电连接plc中央控制器（9）。
进一步的，所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）底部分别安装过滤罐进口压力表（10），所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）顶部一侧分别安装过滤罐出口压力表（11）。
进一步的，所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）内腔的上部内壁上分别固定设置滤芯座（5），滤芯座（5）上挂接滤芯（4），滤芯（4）内部设置若干个反冲洗喷嘴（12）。
进一步的，所述反冲洗喷嘴（12）内腔设置液体腔（1201）和气体腔（1202），液体腔（1201）管口比气体腔（1202）管口靠后，液体腔（1201）管槽大于气体腔（1202）管槽。
进一步的，缓冲扰流板（8）左右错位的横向固定在缓冲罐（7）内壁上，自上而下形成s型扰流空腔。
进一步的，所述plc中央控制器（9）分别电连接加药设置（1）、氮气供给设备（2）、电控阀、过滤罐进口压力表（10）、过滤罐出口压力表（11）。
一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲操作方法，包括步骤如下：
步骤1，进行地热尾水回灌时，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v3、v8、v11开启，其它电控阀关闭，地热尾水分别经过电控阀v1、v3进入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6），通过滤芯（4）后分别经过电控阀v8、v11回灌至回灌井内；
步骤2，plc中央控制器（12）检测到第一过滤罐（3）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa时，启动反冲洗，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v8关闭，控制电控阀v2、v6、v7开启，并开启加药装置（1）和氮气供给装置（2），加药装置（1）将反冲洗药剂通过注药管线（13）注入反冲洗喷嘴（12）的液体腔（1201），氮气供给装置（2）将高压氮气通过注气管线（14）注入反冲洗喷嘴（12）的气体腔（1202），将液体腔（1201）内的反冲洗药剂雾化后，喷射到滤芯（4）上，将滤芯（4）上附着的堵塞物颗粒冲刷、剥离后，经过电控阀v2进入缓冲罐（7），含有堵塞物颗粒、氮气、反冲洗药剂的三相介质在缓冲扰流板（8）的作用自然分离，堵塞物颗粒在重力作用下沉淀后经过电控阀v5进入排污口，反冲洗药剂经过缓冲罐（7）的上部出口进入排污口，氮气经过缓冲罐（7）顶部的排气口排出；反冲洗结束后，plc中央控制器（12）控制电控阀v2、v6、v7关闭，控制电控阀v1、v8开启，系统进入正常回灌模式；
步骤3，当plc中央控制器（12）检测到第二过滤罐（6）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa，采用上述步骤2。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法有益效果如下：
1.本发明提供一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法，通过多个高压喷嘴将反冲洗药剂进行雾化，雾化后冲洗更彻底、效果更佳。
2.本发明提供一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法，采用化学性质更稳定的氮气作为反冲洗介质，不会与地热尾水产生化学反应，无二次污染物的产生，更安全、环保。
3.本发明提供一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置及其操作方法，采用自动化设备，减少人工成本，而且维护简单、便捷，使用广泛应用于地热回灌，推广性较强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置示意图；
图2为本发明图1中的滤芯结构示意图。
图中标记：1-加药设备；2-氮气供给设备；3-第一过滤罐；4-滤芯；5-滤芯座；6-第二过滤罐；7-缓冲罐；8-缓冲扰流板；9-plc中央控制器；10-过滤罐进口压力表；11-过滤罐出口压力表；12-反冲洗喷嘴，1201-液体腔，1202-气体腔；13-注药管线；14-注气管线。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，包括：加药设备（1）、氮气供给设备（2）、第一过滤罐（3）、滤芯（4）、第二过滤罐（6）、缓冲罐（7）、缓冲扰流板（8）、plc中央控制器（9）、注药管线（13）、注气管线（14）；地热水进口通过管线上安装的电控阀分别连接第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）中，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）底部通过管线上安装的电控阀分别连接缓冲罐（7），加药设备（1）通过注药管线（13）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，氮气供给设备（2）通过注气管线（14）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部一侧分别设置连接地热水出口，缓冲罐（7）顶部设置排气口，缓冲罐（7）一侧和底部设置管线排污口，滤芯（4）分别安装在第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）内腔中，缓冲罐（7）内腔横向安装若干个缓冲扰流板（8），管线上安装的电动阀电连接plc中央控制器（9）。
优选的，所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）底部分别安装过滤罐进口压力表（10），所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）顶部一侧分别安装过滤罐出口压力表（11）。
优选的，所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）内腔的上部内壁上分别固定设置滤芯座（5），滤芯座（5）上挂接滤芯（4），滤芯（4）内部设置若干个反冲洗喷嘴（12）。
优选的，所述反冲洗喷嘴（12）内腔设置液体腔（1201）和气体腔（1202），液体腔（1201）管口比气体腔（1202）管口靠后，液体腔（1201）管槽大于气体腔（1202）管槽。
优选的，缓冲扰流板（8）左右错位的横向固定在缓冲罐（7）内壁上，自上而下形成s型扰流空腔。
优选的，所述plc中央控制器（9）分别电连接加药设置（1）、氮气供给设备（2）、电控阀、过滤罐进口压力表（10）、过滤罐出口压力表（11）；本实施例中，如图1所示，电控阀为v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10、v11。
一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲操作方法，包括步骤如下：
步骤1，进行地热尾水回灌时，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v3、v8、v11开启，其它电控阀关闭，地热尾水分别经过电控阀v1、v3进入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6），通过滤芯（4）后分别经过电控阀v8、v11回灌至回灌井内；
步骤2，plc中央控制器（12）检测到第一过滤罐（3）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa时，启动反冲洗，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v8关闭，控制电控阀v2、v6、v7开启，并开启加药装置（1）和氮气供给装置（2），加药装置（1）将反冲洗药剂通过注药管线（13）注入反冲洗喷嘴（12）的液体腔（1201），氮气供给装置（2）将高压氮气通过注气管线（14）注入反冲洗喷嘴（12）的气体腔（1202），将液体腔（1201）内的反冲洗药剂雾化后，喷射到滤芯（4）上，将滤芯（4）上附着的堵塞物颗粒冲刷、剥离后，经过电控阀v2进入缓冲罐（7），含有堵塞物颗粒、氮气、反冲洗药剂的三相介质在缓冲扰流板（8）的作用自然分离，堵塞物颗粒在重力作用下沉淀后经过电控阀v5进入排污口，反冲洗药剂经过缓冲罐（7）的上部出口进入排污口，氮气经过缓冲罐（7）顶部的排气口排出；反冲洗结束后，plc中央控制器（12）控制电控阀v2、v6、v7关闭，控制电控阀v1、v8开启，系统进入正常回灌模式；
步骤3，当plc中央控制器（12）检测到第二过滤罐（6）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa，采用上述步骤2。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
1.一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于，包括：加药设备（1）、氮气供给设备（2）、第一过滤罐（3）、滤芯（4）、第二过滤罐（6）、
缓冲罐（7）、缓冲扰流板（8）、plc中央控制器（9）、注药管线（13）、注气管线（14）；地热水进口通过管线上安装的电控阀分别连接第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）中，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）底部通过管线上安装的电控阀分别连接缓冲罐（7），加药设备（1）通过注药管线（13）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，氮气供给设备（2）通过注气管线（14）上安装的电控阀分别接入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部，第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）的顶部一侧分别设置连接地热水出口，缓冲罐（7）顶部设置排气口，缓冲罐（7）一侧和底部设置管线排污口，滤芯（4）分别安装在第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6）内腔中，缓冲罐（7）内腔横向安装若干个缓冲扰流板（8），管线上安装的电动阀电连接plc中央控制器（9）。
2.根据权利要求1所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于：所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）底部分别安装过滤罐进口压力表（10），所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）顶部一侧分别安装过滤罐出口压力表（11）。
3.根据权利要求1所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于：所述第一过滤罐（3）和所述第二过滤罐（6）内腔的上部内壁上分别固定设置滤芯座（5），滤芯座（5）上挂接滤芯（4），滤芯（4）内部设置若干个反冲洗喷嘴（12）。
4.根据权利要求3所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于：所述反冲洗喷嘴（12）内腔设置液体腔（1201）和气体腔（1202），液体腔（1201）管口比气体腔（1202）管口靠后，液体腔（1201）管槽大于气体腔（1202）管槽。
5.根据权利要求1所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于：缓冲扰流板（8）左右错位的横向固定在缓冲罐（7）内壁上，自上而下形成s型扰流空腔。
6.根据权利要求1所述一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲装置，其特征在于：所述plc中央控制器（9）分别电连接加药设置（1）、氮气供给设备（2）、电控阀、过滤罐进口压力表（10）、过滤罐出口压力表（11）。
7.一种用于地热水过滤器反冲洗的缓冲操作方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤1，进行地热尾水回灌时，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v3、v8、v11开启，其它电控阀关闭，地热尾水分别经过电控阀v1、v3进入第一过滤罐（3）和第二过滤罐（6），通过滤芯（4）后分别经过电控阀v8、v11回灌至回灌井内；
步骤2，plc中央控制器（12）检测到第一过滤罐（3）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa时，启动反冲洗，plc中央控制器（12）控制电控阀v1、v8关闭，控制电控阀v2、v6、v7开启，并开启加药装置（1）和氮气供给装置（2），加药装置（1）将反冲洗药剂通过注药管线（13）注入反冲洗喷嘴（12）的液体腔（1201），氮气供给装置（2）将高压氮气通过注气管线（14）注入反冲洗喷嘴（12）的气体腔（1202），将液体腔（1201）内的反冲洗药剂雾化后，喷射到滤芯（4）上，将滤芯（4）上附着的堵塞物颗粒冲刷、剥离后，经过电控阀v2进入缓冲罐（7），含有堵塞物颗粒、氮气、反冲洗药剂的三相介质在缓冲扰流板（8）的作用自然分离，堵塞物颗粒在重力作用下沉淀后经过电控阀v5进入排污口，反冲洗药剂经过缓冲罐（7）的上部出口进入排污口，氮气经过缓冲罐（7）顶部的排气口排出；反冲洗结束后，plc中央控制器（12）控制电控阀v2、v6、v7关闭，控制电控阀v1、v8开启，系统进入正常回灌模式；
步骤3，当plc中央控制器（12）检测到第二过滤罐（6）的过滤罐进口压力表（10）的压力比过滤罐出口压力表（11）的压力小，并且差值超过0.1mpa，采用上述步骤2。
技术总结