CN110986396A - 一种利用深层地热能吸热导热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用深层地热能吸热导热装置，包括操作外框，操作外框顶部的左侧固定连接有内插管道，操作外框底部的右侧转动连接有内螺纹传导插杆，内插管道内部的底端贯穿且滑动连通有回收保温通管，内螺纹传导插杆内部的底端贯穿且螺纹连通有传导外螺纹通管，传导外螺纹通管的底端连用有U形传导吸热管，回收保温通管外部且靠近下方的位置转动连接有稳定机构，内插管道外部左侧的中间位置固定连接有辅助限制机构，操作外框内部的左侧固定连接有吸引液泵，本发明涉及深层地热能技术领域。该一种利用深层地热能吸热导热装置，达到了提高导热效率，降低热传导损耗，提高管道设备的使用寿命，降低设备的故障率，减小维修成本的目的。

Description

一种利用深层地热能吸热导热装置

技术领域

本发明涉及深层地热能技术领域，具体为一种利用深层地热能吸热导热装置。

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。

深层地热是来自地球深处的可再生性热能，起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。还有一小部分能量来自太阳，大约占总的地热能的5％，表面地热能大部分来自太阳。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。其储量比人们所利用能量的总量多很多，大部分集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多发区。它不但是无污染的清洁能源，而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能而且是可再生的。

地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类。

目前深层地热能采用循环水溶液传导热量，由于受到沸点限制，从而热传导效率低，并且导管在深层地下不具备固定能力，导管受到液体流动共振的影响，容易出现管道泄漏现象，设备使用寿命低，从而影响设备的正常工作。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用深层地热能吸热导热装置，解决了目前深层地热能采用循环水溶液传导热量，由于受到沸点限制，从而热传导效率低，并且导管在深层地下不具备固定能力，导管受到液体流动共振的影响，容易出现管道泄漏现象，设备使用寿命低，从而影响设备的正常工作的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用深层地热能吸热导热装置，包括操作外框，所述操作外框顶部的左侧固定连接有内插管道，所述操作外框底部的右侧转动连接有内螺纹传导插杆，所述内插管道内部的底端贯穿且滑动连通有回收保温通管，所述内螺纹传导插杆内部的底端贯穿且螺纹连通有传导外螺纹通管，所述传导外螺纹通管的底端连用有U形传导吸热管，所述U形传导吸热管远离传导外螺纹通管的一端与回收保温通管固定连通，所述回收保温通管外部且靠近下方的位置转动连接有稳定机构，所述内插管道外部左侧的中间位置固定连接有辅助限制机构，所述操作外框内部的左侧固定连接有吸引液泵，所述内插管道位于操作外框内部的一端与内插管道连通，所述内螺纹传导插杆位于操作外框内部的顶端连通有进液传输管，所述操作外框的顶部固定连接有热传导器，所述热传导器内部的中间位置固定连接有螺旋热传导管，所述螺旋热传导管的输入端与吸引液泵的输出端连通，所述螺旋热传导管远离吸引液泵的一端与进液传输管连通，所述传导外螺纹通管外侧的下方且靠近U形传导吸热管的位置固定连接有支撑侧轮。

优选的，所述稳定机构包括支撑内插杆，所述支撑内插杆外部的右侧与回收保温通管转动连接，所述支撑内插杆内部的左侧贯穿且滑动连接有稳固传导连杆，所述稳固传导连杆位于支撑内插杆外部的一端转动连接有稳固触压轮。

优选的，所述支撑内插杆位于支撑内插杆内部的一端固定连接有触压内板，所述触压内板的右侧端面通过挤压弹簧与支撑内插杆内部固定连接。

优选的，所述辅助限制机构包括侧限制轨道，所述侧限制轨道外部的右侧与内插管道固定连接，所述侧限制轨道的内部滑动连接有限制滑块。

优选的，所述限制滑块的顶部通过辅助弹簧与侧限制轨道内部固定连接，所述限制滑块正面的中间位置转动连接有传动连杆，所述传动连杆远离限制滑块的一端与支撑内插杆外部的顶端转动连接。

优选的，所述操作外框外部底端的右侧固定连接有电动机，所述电动机的输出端固定连接有主动齿轮，所述内螺纹传导插杆外部靠近下方的轴心处固定连接有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。

优选的，所述回收保温通管、U形传导吸热管、进液传输管和螺旋热传导管内部流动的介质采用热传导油。

(三)有益效果

本发明提供了一种利用深层地热能吸热导热装置。具备以下有益效果：

(1)、该利用深层地热能吸热导热装置，通过控制电动机工作，电动机通过主动齿轮和从动齿轮啮合传动，从而带动内螺纹传导插杆转动，内螺纹传导插杆与传导外螺纹通管螺纹传动，从而实现传导外螺纹通管向下从内螺纹传导插杆内部伸出，同时回收保温通管跟随传导外螺纹通管一同移动，回收保温通管从内插管道内部伸出，内插管道与回收保温通管的连接处有密封件，可预防传导介质的泄露，同时回收保温通管可限制传导外螺纹通管跟随内螺纹传导插杆做圆周运动，将U形传导吸热管延伸至开采的深层地下，直至U形传导吸热管伸入地下热源的中心位置，吸引液泵工作，将U形传导吸热管内部加热后的热传导油经过回收保温通管和内插管道，最终进入螺旋热传导管，由于螺旋热传导管位螺旋状，从而增加热传导效率，传导冷却后的热传导油再经过进液传输管、内螺纹传导插杆和传导外螺纹通管进入U形传导吸热管内，实现循环导热，达到了提高导热效率，降低热传导损耗，便于操作的目的。

(2)、该利用深层地热能吸热导热装置，通过随着U形传导吸热管向下进入地下热源处，回收保温通管跟随向下从内插管道内部伸出，从而稳定机构带动限制滑块向下移动，辅助弹簧向下挤压限制滑块，从而传动连杆带动稳定机构向下逆时针转动，直至稳固触压轮与开采坑壁接触，同时支撑侧轮与开采坑壁另一侧接触，实现管道设备在开采坑壁内的相对稳固，可避免管道设备与开采坑壁发生碰撞，同时避免共振对管道的损害，达到了提高管道设备的使用寿命，降低设备的故障率，减小维修成本的目的。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的结构示意图；

图3为本发明稳定机构的结构示意图；

图4为本发明辅助限制机构的结构示意图。

图中：1操作外框、2内插管道、3内螺纹传导插杆、4回收保温通管、5传导外螺纹通管、6U形传导吸热管、7稳定机构、701支撑内插杆、702稳固传导连杆、703稳固触压轮、704触压内板、705挤压弹簧、8辅助限制机构、801侧限制轨道、802限制滑块、803辅助弹簧、804传动连杆、9吸引液泵、10进液传输管、11热传导器、12螺旋热传导管、13支撑侧轮、14电动机、15主动齿轮、16从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种利用深层地热能吸热导热装置，包括操作外框1，操作外框1顶部的左侧固定连接有内插管道2，操作外框1底部的右侧转动连接有内螺纹传导插杆3，内插管道2内部的底端贯穿且滑动连通有回收保温通管4，内螺纹传导插杆3内部的底端贯穿且螺纹连通有传导外螺纹通管5，传导外螺纹通管5的底端连用有U形传导吸热管6，U形传导吸热管6远离传导外螺纹通管5的一端与回收保温通管4固定连通，回收保温通管4外部且靠近下方的位置转动连接有稳定机构7，内插管道2外部左侧的中间位置固定连接有辅助限制机构8，操作外框1内部的左侧固定连接有吸引液泵9，内插管道2位于操作外框1内部的一端与内插管道2连通，内螺纹传导插杆3位于操作外框1内部的顶端连通有进液传输管10，操作外框1的顶部固定连接有热传导器11，热传导器11内部的中间位置固定连接有螺旋热传导管12，螺旋热传导管12的输入端与吸引液泵9的输出端连通，螺旋热传导管12远离吸引液泵9的一端与进液传输管10连通，传导外螺纹通管5外侧的下方且靠近U形传导吸热管6的位置固定连接有支撑侧轮13。稳定机构7包括支撑内插杆701，支撑内插杆701外部的右侧与回收保温通管4转动连接，支撑内插杆701内部的左侧贯穿且滑动连接有稳固传导连杆702，稳固传导连杆702位于支撑内插杆701外部的一端转动连接有稳固触压轮703。支撑内插杆701位于支撑内插杆701内部的一端固定连接有触压内板704，触压内板704的右侧端面通过挤压弹簧705与支撑内插杆701内部固定连接。辅助限制机构8包括侧限制轨道801，侧限制轨道801外部的右侧与内插管道2固定连接，侧限制轨道801的内部滑动连接有限制滑块802。限制滑块802的顶部通过辅助弹簧803与侧限制轨道801内部固定连接，限制滑块802正面的中间位置转动连接有传动连杆804，传动连杆804远离限制滑块802的一端与支撑内插杆701外部的顶端转动连接。操作外框1外部底端的右侧固定连接有电动机14，电动机14的输出端固定连接有主动齿轮15，内螺纹传导插杆3外部靠近下方的轴心处固定连接有从动齿轮16，主动齿轮15与从动齿轮16啮合连接。回收保温通管4、U形传导吸热管6、进液传输管10和螺旋热传导管12内部流动的介质采用热传导油。

使用时，控制电动机14工作，电动机14通过主动齿轮15和从动齿轮16啮合传动，从而带动内螺纹传导插杆3转动，内螺纹传导插杆3与传导外螺纹通管5螺纹传动，从而实现传导外螺纹通管5向下从内螺纹传导插杆3内部伸出，同时回收保温通管4跟随传导外螺纹通管5一同移动，回收保温通管4从内插管道2内部伸出，内插管道2与回收保温通管4的连接处有密封件，可预防传导介质的泄露，同时回收保温通管4可限制传导外螺纹通管5跟随内螺纹传导插杆3做圆周运动，将U形传导吸热管6延伸至开采的深层地下，直至U形传导吸热管6伸入地下热源的中心位置，吸引液泵9工作，将U形传导吸热管6内部加热后的热传导油经过回收保温通管4和内插管道2，最终进入螺旋热传导管12，由于螺旋热传导管12位螺旋状，从而增加热传导效率，传导冷却后的热传导油再经过进液传输管10、内螺纹传导插杆3和传导外螺纹通管5进入U形传导吸热管6内，实现循环导热；随着U形传导吸热管6向下进入地下热源处，回收保温通管4跟随向下从内插管道2内部伸出，从而稳定机构7带动限制滑块802向下移动，辅助弹簧803向下挤压限制滑块802，从而传动连杆804带动稳定机构7向下逆时针转动，直至稳固触压轮703与开采坑壁接触，同时支撑侧轮13与开采坑壁另一侧接触，实现管道设备在开采坑壁内的相对稳固，可避免管道设备与开采坑壁发生碰撞，同时避免共振对管道的损害。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种利用深层地热能吸热导热装置，包括操作外框(1)，其特征在于：所述操作外框(1)顶部的左侧固定连接有内插管道(2)，所述操作外框(1)底部的右侧转动连接有内螺纹传导插杆(3)，所述内插管道(2)内部的底端贯穿且滑动连通有回收保温通管(4)，所述内螺纹传导插杆(3)内部的底端贯穿且螺纹连通有传导外螺纹通管(5)，所述传导外螺纹通管(5)的底端连用有U形传导吸热管(6)，所述U形传导吸热管(6)远离传导外螺纹通管(5)的一端与回收保温通管(4)固定连通，所述回收保温通管(4)外部且靠近下方的位置转动连接有稳定机构(7)，所述内插管道(2)外部左侧的中间位置固定连接有辅助限制机构(8)，所述操作外框(1)内部的左侧固定连接有吸引液泵(9)，所述内插管道(2)位于操作外框(1)内部的一端与内插管道(2)连通，所述内螺纹传导插杆(3)位于操作外框(1)内部的顶端连通有进液传输管(10)，所述操作外框(1)的顶部固定连接有热传导器(11)，所述热传导器(11)内部的中间位置固定连接有螺旋热传导管(12)，所述螺旋热传导管(12)的输入端与吸引液泵(9)的输出端连通，所述螺旋热传导管(12)远离吸引液泵(9)的一端与进液传输管(10)连通，所述传导外螺纹通管(5)外侧的下方且靠近U形传导吸热管(6)的位置固定连接有支撑侧轮(13)。

2.根据权利要求1所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述稳定机构(7)包括支撑内插杆(701)，所述支撑内插杆(701)外部的右侧与回收保温通管(4)转动连接，所述支撑内插杆(701)内部的左侧贯穿且滑动连接有稳固传导连杆(702)，所述稳固传导连杆(702)位于支撑内插杆(701)外部的一端转动连接有稳固触压轮(703)。

3.根据权利要求2所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述支撑内插杆(701)位于支撑内插杆(701)内部的一端固定连接有触压内板(704)，所述触压内板(704)的右侧端面通过挤压弹簧(705)与支撑内插杆(701)内部固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述辅助限制机构(8)包括侧限制轨道(801)，所述侧限制轨道(801)外部的右侧与内插管道(2)固定连接，所述侧限制轨道(801)的内部滑动连接有限制滑块(802)。

5.根据权利要求4所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述限制滑块(802)的顶部通过辅助弹簧(803)与侧限制轨道(801)内部固定连接，所述限制滑块(802)正面的中间位置转动连接有传动连杆(804)，所述传动连杆(804)远离限制滑块(802)的一端与支撑内插杆(701)外部的顶端转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述操作外框(1)外部底端的右侧固定连接有电动机(14)，所述电动机(14)的输出端固定连接有主动齿轮(15)，所述内螺纹传导插杆(3)外部靠近下方的轴心处固定连接有从动齿轮(16)，所述主动齿轮(15)与从动齿轮(16)啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种利用深层地热能吸热导热装置，其特征在于：所述回收保温通管(4)、U形传导吸热管(6)、进液传输管(10)和螺旋热传导管(12)内部流动的介质采用热传导油。

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