CN110486961A - 一种地热连续换热管道及换热系统 - Google Patents

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王行运
刘强
张书军
张灵军
李志刚
段建良
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Shinda Tangshan Creative Oil and Gas Equipment Co Ltd
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Xinda Kechuang (tangshan) Petroleum Equipment Co Ltd
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
    • F24T10/17—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using tubes closed at one end, i.e. return-type tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
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Abstract

本发明公开了一种地热连续换热管道及换热系统，该地热连续换热管道包括套设在一起的外护管和注入管，所述外护管和注入管的夹层中设置有多个换热输出管，所述外护管、注入管和多个换热输出管之间形成的预留空隙中填充有隔热保温材料，多个所述换热输出管的底端均与所述注入管的底端连通。本发明将用于输送冷水的注入管和用于热交换输送热水的换热输出管统一集中到外护管中，简化了传统的双管换热模式，使得地热井中的管道数量减少，降低了地热开采时的下管难度，同时外护管和注入管的夹层中还设置有多个数据线管道，使得本发明具有换热和数据传输的双重功能。

Description

一种地热连续换热管道及换热系统
技术领域
本发明涉及地热开采领域，尤其涉及一种地热连续换热管道及换热系统。
背景技术
随着全世界对资源的需求日益增加，能源消费中占主导地位的石油、煤炭等能源的需求量也逐渐增多，供需矛盾日趋紧张。同时传统能源带来的环境污染问题日益严重，节能减排逐渐成主要问题。地热能是具有较大前景的可再生能源之一，与其他新能源如太阳能、风能和生物质能相比，地热能具有分布广、受外界因素影响小、碳排放量及维护成本低等特点。目前，地热能的开采主要通过抽灌式取热和U型地埋管技术取热，对于水资源丰富的地区采用抽灌式取热比较理想，对于无水或者少水的地区采用U型地埋管形式取热比较理想，针对当下水源紧缺的情况，采用U型地埋管更适合不同地形、环境的地热井，但是，U型地埋管主要通过注入管与输出管道构成循环管道的形式进行开采，对于深达数千米的地热井来说，U型地埋管取热形式耗材量十分巨大。
发明内容
本发明的目的是提供一种地热连续换热管道，解决U型地埋管取热形式耗材量十分巨大的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种地热连续换热管道，包括套设在一起的外护管和注入管，所述外护管和注入管的夹层中设置有多个换热输出管，所述外护管、注入管和多个换热输出管之间形成的预留空隙中填充有隔热保温材料，多个所述换热输出管的底端均与所述注入管的底端连通。
进一步的，所述外护管和注入管的夹层中还设置有多个数据线管道，所述数据线管道中铺设有用于连接井下仪器设备的数据线。
进一步的，所述外护管采用CT70级连续油管用钢制得。
进一步的，所述注入管采用CT70级连续油管用钢制得。
进一步的，所述换热输出管采用316L不锈钢制得。
进一步的，所述数据线管道采用316L不锈钢制得。
本发明还提供一种地热连续换热系统，包括上述所述的地热连续换热管道。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明将用于输送冷水的注入管和用于热交换输送热水的换热输出管统一集中到外护管中，简化了传统的双管换热模式，使得地热井中的管道数量减少，降低了地热开采时的下管难度，同时外护管和注入管的夹层中还设置有多个数据线管道，使得本发明具有换热和数据传输的双重功能。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明地热连续换热管道横截面的结构示意图；
图2为本发明地热连续换热管道纵截面的结构示意图；
图3为本发明地热连续换热管道使用示意图。
附图标记说明：1、外护管；2、注入管；3、换热输出管；4、隔热保温材料；5、数据线管道；6、采热终端；7、冷水输送管道；8、热水输送管道；9、循环水泵。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1至2所示，本实施例中公开了一种地热连续换热管道，包括套设在一起的外护管1和注入管2，外护管1和注入管2的夹层中设置有多个换热输出管3，外护管1、注入管2和多个换热输出管3之间形成的预留空隙中填充有隔热保温材料4，多个换热输出管3的底端均与注入管2的底端连通。冷水通过注入管2进入到地热井中，由于多个换热输出管3的底端均与注入管2的底端连通，换热输出管3中的冷水分散流入到多个换热输出管3，冷水从换热输出管3底部向上流通的过程中不断与地热井中的地热介质进行热交换，最终热水被输送至地面加以利用。隔热保温材料4把各个换热输出管3分隔开来，以防止相邻的换热输出管3互相挤压摩擦，并且隔热保温材料4对输送的热水加以保温，减少输送过程中的热量损失。
地热井中通常会设置一些仪器设备，为了提高本发明管道的利用率，使得矿井中的数据线布置整齐统一，在外护管1和注入管2的夹层中还设置有多个数据线管道5，数据线管道5中铺设有用于连接井下仪器设备的数据线。
为了优化上述技术方案，在本实施例中，外护管1和注入管2均采用CT70级连续油管用钢制得。换热输出管3和数据线管道5采用316L不锈钢制得。
如图3所述，一种利用本连续换热管道的地热连续换热系统，包括采热终端6、冷水输送管道7、热水输送管道8，冷水输送管道7上设置有循环水泵9；注入管2通过冷水输送管道7与采热终端6连通；各换热输出管3均通过热水输送管道8与采热终端6连通。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，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。

Claims (7)

1.一种地热连续换热管道，其特征在于：包括套设在一起的外护管(1)和注入管(2)，所述外护管(1)和注入管(2)的夹层中设置有多个换热输出管(3)，所述外护管(1)、注入管(2)和多个换热输出管(3)之间形成的预留空隙中填充有隔热保温材料(4)，多个所述换热输出管(3)的底端均与所述注入管(2)的底端连通。
2.根据权利要求1所述的地热连续换热管道，其特征在于：所述外护管(1)和注入管(2)的夹层中还设置有多个数据线管道(5)，所述数据线管道(5)中铺设有用于连接井下仪器设备的数据线。
3.根据权利要求1所述的地热连续换热管道，其特征在于：所述外护管(1)采用CT70级连续油管用钢制得。
4.根据权利要求1所述的地热连续换热管道，其特征在于：所述注入管(2)采用CT70级连续油管用钢制得。
5.根据权利要求1所述的地热连续换热管道，其特征在于：所述换热输出管(3)采用316L不锈钢制得。
6.根据权利要求2所述的地热连续换热管道，其特征在于：所述数据线管道(5)采用316L不锈钢制得。
7.一种地热连续换热系统，其特征在于：包括权利要求1至6任意一项所述的地热连续换热管道。
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