CN109594925A - 一种地热管道井扩大装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地热管道井扩大装置及使用方法，包括钻头、转盘、移动盘和推动装置，所述移动盘可移动的设置在地热管道上，所述转盘可转动的设置在移动盘上，所述转盘可沿地热管道轴线转动，所述移动盘上还设置有用于驱动转盘绕移动盘转动的第一电机，所述钻头设置在转盘下端面上，所述推动装置设置在移动盘上。使用本装置能够在地热管道已经铺设完成后进行对井道进行扩大设置保温层，或者在保温层被破坏后进行清除扩孔。
Description
技术领域
本发明涉及地热能技术，具体涉及一种地热管道井扩大装置及使用方法。
背景技术
地热能(Geothermal Energy)是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是一种再生能源。中国目前地热利用以直接利用为主，以间接利用为辅；直接利用是开采地下热水利用地热，间接利用是通过换热装置将地热能取出利用，从长远发展来看，直接利用是不可持续的地热开采利用方式，间接利用是可持续的地热开采利用方式。间接利用是向地下钻深井，在深井中下套管，将管外地热能通过管壁换热交换到工作循环介质上，最后使用管道输送循环介质从而将热能输出。
近地面的岩土层与地面的温度相近且与输送介质具有较大的温差，因此在输送管道周围设置保温层就必不可少了，有的地热管道在安装完成后需要加装保温层就需要对地热井进行扩大，而有的已经设置了保温层的在一段时间过后，保温层会被蛇鼠虫蚁等破坏或被腐蚀后达不到保温效果，就需要对保温层进行修补或清除后重新设置。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种地热管道井扩大装置及使用方法，能够在地热管道已经铺设完成后进行对井道进行扩大设置保温层，或者在保温层被破坏后进行清除扩孔。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供的一种地热管道井扩大装置，包括钻头、转盘、移动盘和推动装置，所述移动盘中心设置有通孔，所述地热管道穿过通孔，所述移动盘可移动的设置在地热管道上，所述转盘可转动的设置在移动盘上，所述转盘跟随移动盘沿地热管道移动，所述转盘可沿地热管道轴线转动，所述移动盘上还设置有用于驱动转盘绕移动盘转动的第一电机，所述钻头设置在转盘下端面上，所述钻头随着转盘转动，所述钻头和转盘上设置有排土孔，所述推动装置设置在移动盘上，所述移动盘上端面上还设置有端盖，所述端盖上设置有抽土孔。
进一步，所述排土孔设置有多个，所述排土孔与抽土孔相通。
进一步，所述移动盘上还设置有清洁装置，所述清洁装置包括负压泵和清洁管道，所述清洁管道一端设置在抽土孔上另一端与负压泵连接。
进一步，所述推动装置包括气缸和卡盘，所述卡盘夹持在地热管道上，所述气缸缸体端固定设置在移动盘上，所述气缸活塞端固定设置在卡盘上。
进一步，还设置有控制器，所述控制器用于控制气缸的伸缩、卡盘的松紧以及第一电机的转动。
一种基于上述装置的使用方法，其具体步骤如下：S1、卡盘、移动盘和转盘从上至下依次安装在地热管道上，将钻头安装在转盘上，且调节好位置使钻头抵触在地面上；
S2、启动第一电机驱动转盘及钻头转动，并通过控制器控制卡盘夹紧地热管道、同时控制气缸伸出，使移动盘在向下的作用力下向下移动，移动到位后控制器控制卡盘松开然后缩回气缸；
S3、气缸缩回后，控制器控制第一电机启动，驱动转盘转动，转盘转动过程中通过钻头将岩土打碎，同时启动负压泵将打碎的岩土吸出；
S4、重复S2和S3步骤，直到将地热管道井扩大到需要的深度，完成此次作业。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果：本发明提供的一种地热管道井扩大装置及使用方法，包括钻头、转盘、移动盘和推动装置，所述移动盘可移动的设置在地热管道上，所述转盘可转动的设置在移动盘上，所述转盘可沿地热管道轴线转动，所述移动盘上还设置有用于驱动转盘绕移动盘转动的第一电机，所述钻头设置在转盘下端面上，所述推动装置设置在移动盘上。使用本装置能够在地热管道已经铺设完成后进行对井道进行扩大用于设置保温层，或者在保温层被破坏后进行清除扩孔，其操作简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种地热管道井扩大装置工作时剖视图；
图2为本发明的钻头的剖视图；
图3为本发明的钻头的俯视图；
附图标记：
1-钻头；2-转盘；3-移动盘；4-移动装置；5-地热管道；6-岩土；
11-排土孔；21-端盖；31-负压泵；32-清洁管道；41-气缸；42-卡盘；211-抽土孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
请参阅图1-3，本发明提供的一种地热管道5井扩大装置，本发明提供的一种地热管道5井扩大装置，包括钻头1、转盘2、移动盘3和推动装置4，所述移动盘3中心设置有通孔，所述地热管道5穿过通孔，所述移动盘3可移动的设置在地热管道5上，所述转盘2可转动的设置在移动盘3上，所述转盘2跟随移动盘3沿地热管道5移动，所述转盘2可沿地热管道5轴线转动，所述移动盘3上还设置有用于驱动转盘2绕移动盘3转动的第一电机，所述钻头1设置在转盘2下端面上，所述钻头1随着转盘2转动，所述钻头1和转盘2上设置有排土孔11，所述推动装置4设置在移动盘3上，所述移动盘3上端面上还设置有端盖21，所述端盖21上设置有抽土孔211。优选地，转盘2与移动盘3之间通过轴承连接。通过转盘2转动带动钻头1的转动从而将岩土6打碎，在通过排土孔11将打碎的岩土6排除，通过推动装置4将移动盘3、转盘2和钻头1同时向下推动从而使扩大的孔加深。从而达到扩孔的目的。所述钻头中心设置有用于地热管道穿过的通孔。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述排土孔11设置有多个，所述排土孔11与抽土孔211相通。设置多个排土孔11更有利于岩土6的排出。将排土孔11和抽土孔211连通便于将打碎的岩土6抽出。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述移动盘3上还设置有清洁装置，所述清洁装置包括负压泵31和清洁管道32，所述清洁管道32一端设置在抽土孔211上另一端与负压泵31连接。使用负压泵31将打碎的岩土6或保温层碎末进行清理。
作为对上述技术方案的进一步改进，所述推动装置4包括气缸41和卡盘42，所述卡盘42夹持在地热管道5上，所述气缸41缸体端固定设置在移动盘3上，所述气缸41活塞端固定设置在卡盘42上。卡盘42夹持在地热管道5上通过气缸41的伸出给移动盘3一个向下的作用力，从而带动钻头1向下打孔。
作为对上述技术方案的进一步改进，还设置有控制器，所述控制器用于控制气缸41的伸缩、卡盘42的松紧以及第一电机的转动。通过控制器使气缸41、卡盘42和第一电机间达成联动。优选地，所述卡盘42通过油缸控制器开合，所述油缸与控制器电连接。
一种基于上述装置的使用方法，其具体步骤如下：S1、卡盘42、移动盘3和转盘2从上至下依次安装在地热管道5上，将钻头1安装在转盘2上，且调节好位置使钻头1抵触在地面上；
S2、启动第一电机驱动转盘及钻头1转动，并通过控制器控制卡盘42夹紧地热管道5、同时控制气缸41伸出，使移动盘3在向下的作用力下向下移动，移动到位后控制器控制卡盘42松开然后缩回气缸41；
S3、气缸41缩回后，控制器控制第一电机启动，驱动转盘2转动，转盘2转动过程中通过钻头1将岩土6打碎，同时启动负压泵将打碎的岩土6吸出；
S4、重复S2和S3步骤，直到将地热管道井扩大到需要的深度，完成此次作业。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (6)
1.一种地热管道井扩大装置，其特征在于：包括钻头（1）、转盘（2）、移动盘（3）和推动装置（4），所述移动盘（3）中心设置有通孔，所述地热管道穿过通孔，所述移动盘（3）可移动的设置在地热管道（5）上，所述转盘（2）可转动的设置在移动盘（3）上，所述转盘跟随移动盘沿地热管道移动，所述转盘（2）可沿地热管道（5）轴线转动，所述移动盘（3）上还设置有用于驱动转盘（2）绕移动盘（3）转动的第一电机，所述钻头（1）设置在转盘（3）下端面上，所述钻头（1）随着转盘（2）转动，所述钻头和转盘上设置有排土孔（11），所述推动装置（4）设置在移动盘（3）上，所述移动盘上端面上还设置有端盖，所述端盖（21）上设置有抽土孔（211）。
2.根据权利要求1所述的一种地热管道井扩大装置，其特征在于：所述排土孔设置有多个，所述排土孔与抽土孔（211）相通。
3.根据权利要求1所述的一种地热管道井扩大装置，其特征在于：所述移动盘（3）上还设置有清洁装置，所述清洁装置包括负压泵（31）和清洁管道（32），所述清洁管道一端设置在抽土孔（211）上另一端与负压泵（31）连接。
4.根据权利要求1所述的一种地热管道井扩大装置，其特征在于：所述推动装置（4）包括气缸（41）和卡盘（42），所述卡盘（42）夹持在地热管道（5）上，所述气缸（41）缸体端固定设置在移动盘（3）上，所述气缸（41）活塞端固定设置在卡盘（42）上。
5.根据权利要求5所述的一种地热管道井扩大装置，其特征在于：还设置有控制器，所述控制器用于控制气缸（41）的伸缩、卡盘（42）的松紧以及第一电机的转动。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述装置的使用方法，其特征在于：其具体步骤如下：S1、卡盘（42）、移动盘（3）和转盘（2）从上至下依次安装在地热管道（5）上，将钻头（1）安装在转盘（2）上，且调节好位置使钻头（1）抵触在地面上；
S2、启动第一电机驱动转盘及钻头（1）转动，并通过控制器控制卡盘（42）夹紧地热管道（5）、同时控制气缸（41）伸出，使移动盘（3）在向下的作用力下向下移动，移动到位后控制器控制卡盘（42）松开然后缩回气缸（41）；
S3、气缸（41）缩回后，控制器控制第一电机启动，驱动转盘（2）转动，转盘（2）转动过程中通过钻头（1）将岩土打碎，同时启动负压泵将打碎的岩土吸出；
S4、重复S2和S3步骤，直到将地热管道（5）井扩大到需要的深度，完成此次作业。
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