CN111707704A - 一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置 - Google Patents

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李迎春
庄子瑜
唐春安
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Abstract

本发明属于岩石力学及深地热能源开采技术领域，提供一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置。该装置包括盛放容器、储存容器、进水管、出水管、仪表、进水管水阀。盛放容器上部设置密封盖，容器筒上端口外表面及密封盖内表面有螺纹，且密封盖内设防水垫，旋转拧紧，达到密封。盛放容器与储存容器之间由出水管连接，接口处密封。水流通过进水管流入，经由盛放容器中的破碎岩石块体缝隙从出水管流出，进入储存容器。进水管水阀位于进水管上。仪表分别在进、出水管与盛放容器连接处附近，测量流入和流出时水的温度和流量。

Description

一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置
技术领域
本发明涉及岩石力学及深地热能源开采技术领域，涉及一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置。
背景技术
探索在水温、流量及岩石碎胀程度三个参数下岩石的热传导性能，在深地热能源开采工程中，特别是爆破干热岩下放导管与水进行能量交换，具有重大的意义。在实验室开展关于探索在水温、流量及岩石碎胀程度三个参数下岩石的热传导性能的实验能帮助我们更加深层次地理解在控制水温、流量及岩石碎胀程度下岩石的物理力学特性，并为实际工程提供理论支持。
目前，对于岩石碎胀系数的测量研究很多，但基于模拟爆破干热岩与水进行能量交换，探索在不同岩石碎胀程度、水温和流量下岩石热传导性的实验室研究还未发现。
发明内容
为了填补上述探索在水温、流量及岩石碎胀程度三个参数下岩石的热传导性能的实验室研究的空白，提出一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置。
本发明的技术方案：
一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置，包括盛放容器1、储存容器2、进水管3、出水管4、仪表5和进水管水阀6；
所述的盛放容器1包括容器筒8与密封盖7，容器筒8的两侧设进水口和出水口，容器筒8的上端口外表面与密封盖7的内表面有相互配合的螺纹；密封盖7内设防水垫9，进水管3、出水管4与盛放容器1连接处密封良好，破碎岩石块体1a与水置于盛放容器1中；
所述的储存容器2的最上方有与出水管4相接的入水口，且出水管4与储存容器2连接处密封良好，用于储存流经盛放容器1中破碎岩石块体1a的水；
从进水管3倒入水体，流经盛放容器1中的破碎岩石块体1a的缝隙，再流入储存容器2；进水管3和出水管4分别于盛放容器1连接处附近设置仪表5，仪表5用来测量流经水体的温度和流量；进水管3上设有进水管水阀6，在装好破碎岩石块体1a并拧紧密封盖7后，通入适量的水体，将进水管水阀6关上，让整个装置处于密封状态。
所述的盛放容器1、储存容器2、进水管3、出水管4材料均为聚氨酯。
本发明的有益效果：填补了实验室探索在水温、流量及岩石碎胀程度三个参数下岩石的热传导性能以更深地理解岩石物理力学特性的空白，达到通过观测其热传导性来对水温、流量以及岩石碎胀程度三个参数进行优化，为地下爆破干热岩进行能量交换的深地热能源开采工程提供一定的理论支持。
附图说明
图1为密封装置的正视剖面图。
图2为密封装置中盛放容器密封盖与下部容器筒之间螺纹连接图。
图3为密封装置中的进水管水阀图。
图中：1盛放容器；2储存容器；3进水管；4出水管；5仪表；6进水管水阀；7密封盖；8盛放容器筒上端口；9防水垫；1a破碎岩石块体。
具体实施方式
下面结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置，包括盛放容器1、储存容器2、进水管3、出水管4、仪表5、进水管水阀6；所述的盛放容器1包括设有螺纹及内置防水垫9的密封盖7和上端口外表面设有螺纹的容器筒8，且盛放容器1 的两侧分别设有进水管3、出水管4，连接处密封，先将破碎岩石块体1a置于盛放容器1中，拧紧密封盖7，打开进水管水阀6，倒入水体，水流则从进水管 3进入盛放容器1，流经破碎岩石块体1a缝隙，再从出水管4流出，进入储存容器2；所述的储存容器2，则是用于储存流经盛放容器1中破碎岩石块体1a 缝隙的水体；所述的进水管3，上部靠近进水口处设置进水管水阀6，下端与盛放容器1连接，连接处密封良好，且进水管3上设置有测量水温和流量的仪表5；所述的出水管4，一侧与盛放容器1连接，另一侧与储存容器2连接，连接处密封性良好，且出水管4上设有测量水温和流量的仪表5；所述的仪表5，用于测量即将流入盛放容器1和流出盛放容器1的水体的温度与流量；所述的进水管水阀6，用于在将水体导入之后保持整个装置的密封。
所述的盛放容器1的密封盖7，与下部容器筒8的螺纹连接，如图2所示，且防水垫9在图中已标出；
所述的进水管水阀6，如图3所示，用于控制在放置好破碎岩石块体1a且倒入水体后的密封。

Claims (2)

1.一种优化干热岩与水热交换效率的密封装置，其特征在于，该优化干热岩与水热交换效率的密封装置包括盛放容器(1)、储存容器(2)、进水管(3)、出水管(4)、仪表(5)和进水管水阀(6)；
所述的盛放容器(1)包括容器筒(8)与密封盖(7)，容器筒(8)的两侧设进水口和出水口，容器筒(8)的上端口外表面与密封盖(7)的内表面有相互配合的螺纹；密封盖(7)内设防水垫(9)，进水管(3)、出水管(4)与盛放容器(1)连接处密封良好，破碎岩石块体(1a)与水置于盛放容器(1)中；
所述的储存容器(2)的最上方有与出水管(4)相接的入水口，且出水管(4)与储存容器(2)连接处密封良好，用于储存流经盛放容器(1)中破碎岩石块体(1a)的水；
从进水管(3)倒入水体，流经盛放容器(1)中的破碎岩石块体(1a)的缝隙，再流入储存容器(2)；进水管(3)和出水管(4)分别于盛放容器(1)连接处附近设置仪表(5)，仪表(5)用来测量流经水体的温度和流量；进水管(3)上设有进水管水阀(6)，在装好破碎岩石块体(1a)并拧紧密封盖(7)后，通入适量的水体，将进水管水阀(6)关上，让整个装置处于密封状态。
2.根据权利要求1所述的优化干热岩与水热交换效率的密封装置，其特征在于，所述的盛放容器(1)、储存容器(2)、进水管(3)、出水管(4)材料均为聚氨酯。
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