CN110243094A - 一种应用于地热能源的废水余热回收系统 - Google Patents

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    • Y02E10/10—Geothermal energy

Abstract

本发明提供一种应用于地热能源的废水余热回收系统。所述应用于地热能源的废水余热回收系统包括热量回收筒、热回收机构、水力箱、发电箱和蓄电机构，所述余热回收机构安装在热量回收筒内，且余热回收机构包括螺旋铜管、安装支架、进水管和排水管，所述螺旋铜管通过安装支架固定在热量回收筒内，所述螺旋铜管靠近顶部的一端固定连接有进水管，且螺旋铜管靠近底部的一端固定连接有排水管，而进水管与进水接口管固定连通，排水管与排水接口管固定连通。本发明提供的应用于地热能源的废水余热回收系统具有不仅将地热能源废水的余热进行回收，还能进行自行发电，为废水余热回收系统提供部分电力的优点。

Description

一种应用于地热能源的废水余热回收系统
技术领域
本发明涉及地热能源技术领域，尤其涉及一种应用于地热能源的废水余热回收系统。
背景技术
地热能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，是引致火山爆发及地震的能量；地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。
而地热能源在开采过程会产生大量高温废水，而地热能源在开采时，开采高度距离地面较高，而现在专门对地热能源废水余热进行回收的装置较少，而一些地热能源的废水余热回收装置，只能简单的吸收部分余热，而废水的重力势能就基本浪费没加以利用。
因此，有必要提供一种应用于地热能源的废水余热回收系统解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种不仅将地热能源废水的余热进行回收，还能进行自行发电，为废水余热回收系统提供部分电力的应用于地热能源的废水余热回收系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的应用于地热能源的废水余热回收系统包括：热量回收筒，所述热量回收筒的顶部固定安装有废水注入管，且热量回收筒的侧壁固定安装有上下分布的进水接口管和排水接口管；余热回收机构，所述余热回收机构安装在热量回收筒内，且余热回收机构包括螺旋铜管、安装支架、进水管和排水管，所述螺旋铜管通过安装支架固定在热量回收筒内，所述螺旋铜管靠近顶部的一端固定连接有进水管，且螺旋铜管靠近底部的一端固定连接有排水管；水力箱，所述水力箱固定安装在热量回收筒的底部，所述水力箱靠近底部的侧壁固定安装有废水排出斗，且水力箱通过连接管与热量回收筒相互连通；发电箱，所述发电箱固定安装在水力箱的一侧外壁，蓄电机构，所述蓄电机构设置在水力箱和发电箱内。
优选的，所述余热回收机构还包括保温层，且保温层嵌合在热量回收筒的内侧壁。
优选的，所述进水管与进水接口管固定连通，所述排水管与排水接口管固定连通。
优选的，所述蓄电机构包括转辊、盛水斗、发电机、逆变器、电力升压器和控制面板，所述转辊的两端分别通过轴承与水力箱的两侧内壁转动连接，且转辊上固定安装有若干个均匀分布的盛水斗，所述发电机固定安装在发电箱的内侧壁，且发电机的输出端通过联轴器与转辊的一端固定连接，所述发电机通过导线依次与发电箱内的逆变器、电力升压器和控制面板电连接。
优选的，所述水力箱的内顶壁固定安装有用于对连接管流下废水进行导流的折流板，且折流板倾斜设置。
优选的，所述折流板的出水端处于转辊左上方盛水斗的正上方。
优选的，所述发电机采用低转速发电机。
与相关技术相比较，本发明提供的应用于地热能源的废水余热回收系统具有如下有益效果：
本发明提供一种应用于地热能源的废水余热回收系统，将清水排至螺旋铜管内，与此同时将地热能源废水通过废水注入管排至热量回收筒内，由于螺旋铜管与热量回收筒内接触面积大、导热性好，进而与螺旋铜管内的清水进行热交换，清水加热后开启排水管上的单向阀将加热后的清水排至保温水池内进行蓄水，从而对地热能源的废水进行余热回收，提高了资源的利用；在热量回收筒内的地热能源废水热量被吸收后，开启连接管上的电磁阀，使得地热能源废水流入到水力箱中，废水流到转辊左上方盛水斗上后，依靠盛水斗盛水形成偏心重力扭矩推动转辊进行转动，使得发电机转动而发电，发电机产生的电能经过逆变器、电力升压器调节电压处理后将电能储备至控制面板中的蓄电池中，因此不仅将地热能源废水的余热进行回收，还能进行自行发电，为废水余热回收系统提供部分电力。
附图说明
图1为本发明提供的应用于地热能源的废水余热回收系统的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的余热回收机构的结构示意图；
图3为图1所示的水力箱的内部结构示意图；
图4为图1所示的蓄电机构的结构示意图。
图中标号：1、热量回收筒，2、水力箱，3、发电箱，4、余热回收机构，401、螺旋铜管，402、安装支架，403、保温层，404、进水管，405、排水管，5、蓄电机构，501、转辊，502、盛水斗，503、发电机，504、逆变器，505、电力升压器，506、控制面板，6、废水注入管，7、进水接口管，8、排水接口管，9、废水排出斗，9a、连接管，9b、折流板。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本发明提供的应用于地热能源的废水余热回收系统的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的余热回收机构的结构示意图；图3为图1所示的水力箱的内部结构示意图；图4为图1所示的蓄电机构的结构示意图。应用于地热能源的废水余热回收系统包括：热量回收筒1、水力箱2、发电箱3、余热回收机构4和蓄电机构5，所述热量回收筒1的顶部固定安装有废水注入管6，且热量回收筒1的侧壁固定安装有上下分布的进水接口管7和排水接口管8；所述余热回收机构4安装在热量回收筒1内，所述水力箱2固定安装在热量回收筒1的底部，所述水力箱2靠近底部的侧壁固定安装有废水排出斗9，且水力箱2通过连接管9a与热量回收筒1相互连通(连接管9a上固定安装有电磁阀)；所述发电箱3固定安装在水力箱2的一侧外壁；所述蓄电机构5设置在水力箱2和发电箱3内。
在具体实施过程中，如图1和图2所示，所述余热回收机构4安装在热量回收筒1内，且余热回收机构4包括螺旋铜管401、安装支架402、进水管404和排水管405，所述螺旋铜管401通过安装支架402固定在热量回收筒1内，所述螺旋铜管401靠近顶部的一端固定连接有进水管404，且螺旋铜管401靠近底部的一端固定连接有排水管405，而进水管404与进水接口管7固定连通，排水管405与排水接口管8固定连通，而进水管404与排水管405上均安装有单向阀。
需要说明的是：将开采的地热能源废水在进行过滤操作后，将废水通过导管与废水注入管6固定连接，同时将清水池内的排水泵通过输水管与进水管404连接，排水管405通过导管与保温水池的进水口固定连接，开启排水泵将清水排至螺旋铜管401内，与此同时将地热能源废水通过废水注入管6排至热量回收筒1内(此时电磁阀与排水管405上的单向阀均处于关闭状态)，由于螺旋铜管401与热量回收筒1内接触面积大、导热性好，进而与螺旋铜管401内的清水进行热交换，清水加热后开启排水管405上的单向阀将加热后的清水排至保温水池内进行蓄水(进水管404上的单向阀此时均处于关闭状态)，从而对地热能源的废水进行余热回收，提高了资源的利用。
参考图1所示，所述余热回收机构4还包括保温层403，且保温层403嵌合在热量回收筒1的内侧壁，保温层403采用材料气凝胶，从而加强了热量回收筒1的保温能力，降低了地热能源废水的热能在热量回收筒1中的散失。
参考图3和图4所示，所述蓄电机构5包括转辊501、盛水斗502、发电机503、逆变器504、电力升压器505和控制面板506，所述转辊501的两端分别通过轴承与水力箱2的两侧内壁转动连接，且转辊501上固定安装有若干个均匀分布的盛水斗502，所述发电机503固定安装在发电箱3的内侧壁，且发电机503的输出端通过联轴器与转辊501的一端固定连接，所述发电机503通过导线依次与发电箱3内的逆变器504、电力升压器505和控制面板506电连接，其中，所述发电机503采用低转速发电机。
需要说明的是：在热量回收筒1内的地热能源废水热量被吸收后，开启连接管9a上的电磁阀，使得地热能源废水流入到水力箱2中，废水流到转辊501左上方盛水斗502上后，依靠盛水斗502盛水形成偏心重力扭矩推动转辊501进行转动，将重力势能转化为动能，使得发电机503转动而发电，发电机503产生的电能经过逆变器504、电力升压器505调节电压处理后将电能储备至控制面板506中的蓄电池中，因此不仅将地热能源废水的余热进行回收，还能进行自行发电，为废水余热回收系统提供部分电力。
参考图3所示，所述水力箱2的内顶壁固定安装有用于对连接管9a流下废水进行导流的折流板9b，且折流板9b倾斜设置，所述折流板9b的出水端处于转辊501左上方盛水斗502的正上方，使得从连接管9a上流下的地热能源废水从折流板9b上顺利流到转辊501左上方的盛水斗502中。
本方案中，控制面板506内设的单片机可采用AT89C52单片机，而操作按钮、插口、数据显示屏、芯片主板(图中均为标出)等均为通过标准件或为领域技术人员知晓部件，其结构、工作原理以及电路图均为本技术人员或技术手册获知，在此不进行详述，而发电机503、逆变器504以及电力升压器505均由技术人员进行选定，在此不进行限定，而本实用中蓄电机构的蓄电原理与水力发电机的工作原理相同(水流冲击水轮机转轮，使其转动，并通过主轴带动发电机转子跟着转动，在发电机转子线圈中通入直流电流，转子线圈就会产生旋转磁场，磁力线在旋转过程中，被定子线圈切割，根据电磁感应原理，定子线圈中就会产生电压，定子线圈接入负载后，定子线圈中产生电流)；而本发明中涉及的电路以及控制均为现有成熟技术，在此不进行过多赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，包括：
热量回收筒(1)，所述热量回收筒(1)的顶部固定安装有废水注入管(6)，且热量回收筒(1)的侧壁固定安装有上下分布的进水接口管(7)和排水接口管(8)；
余热回收机构(4)，所述余热回收机构(4)安装在热量回收筒(1)内，且余热回收机构(4)包括螺旋铜管(401)、安装支架(402)、进水管(404)和排水管(405)，所述螺旋铜管(401)通过安装支架(402)固定在热量回收筒(1)内，所述螺旋铜管(401)靠近顶部的一端固定连接有进水管(404)，且螺旋铜管(401)靠近底部的一端固定连接有排水管(405)；
水力箱(2)，所述水力箱(2)固定安装在热量回收筒(1)的底部，所述水力箱(2)靠近底部的侧壁固定安装有废水排出斗(9)，且水力箱(2)通过连接管(9a)与热量回收筒(1)相互连通；
发电箱(3)，所述发电箱(3)固定安装在水力箱(2)的一侧外壁；
蓄电机构(5)，所述蓄电机构(5)设置在水力箱(2)和发电箱(3)内。
2.根据权利要求1所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述余热回收机构(4)还包括保温层(403)，且保温层(403)嵌合在热量回收筒(1)的内侧壁。
3.根据权利要求1所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述进水管(404)与进水接口管(7)固定连通，所述排水管(405)与排水接口管(8)固定连通。
4.根据权利要求1所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述蓄电机构(5)包括转辊(501)、盛水斗(502)、发电机(503)、逆变器(504)、电力升压器(505)和控制面板(506)，所述转辊(501)的两端分别通过轴承与水力箱(2)的两侧内壁转动连接，且转辊(501)上固定安装有若干个均匀分布的盛水斗(502)，所述发电机(503)固定安装在发电箱(3)的内侧壁，且发电机(503)的输出端通过联轴器与转辊(501)的一端固定连接，所述发电机(503)通过导线依次与发电箱(3)内的逆变器(504)、电力升压器(505)和控制面板(506)电连接。
5.根据权利要求4所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述水力箱(2)的内顶壁固定安装有用于对连接管(9a)流下废水进行导流的折流板(9b)，且折流板(9b)倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述折流板(9b)的出水端处于转辊(501)左上方盛水斗(502)的正上方。
7.根据权利要求4所述的应用于地热能源的废水余热回收系统，其特征在于，所述发电机(503)采用低转速发电机。
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