CN113074973A - 一种用于深层换热井换热测试平台 - Google Patents

一种用于深层换热井换热测试平台 Download PDF

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李忠兰
王建
王富平
李枫
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Abstract

本发明涉及地热能测试技术领域，且公开了一种用于深层换热井换热测试平台，包括直燃机组、补水箱，直燃机组与移动燃料罐连接，所述直燃机组与循环回水管线连通设置，所述直燃机组与循环供水管线连通设置，所述循环回水管线的底部与旁通管线的顶部连通设置，所述旁通管线一处设置有旁通节阀。该用于深层换热井换热测试平台，通过设置的直燃机组采用燃料直接燃烧的方式使直燃机组提供冷量或热量，用电需求只考虑循环泵及控制即可，相对用电量小，一般发电机均可满足；同时能够满足3000米以浅的深层换热井换热能力测试，并且在较小配电需求下提供300kW及以内冷的热源。

Description

一种用于深层换热井换热测试平台
技术领域
本发明涉及地热能测试技术领域，具体为一种用于深层换热井换热测试平台。
背景技术
浅层地温能是开发利用的重要资源,是指地表下200米以浅深度的岩土体。目前，获取岩土热物性参数最为有效的手段是进行原位热响应测试，热响应测试的方法是在地表下一定深度范围内埋入地埋管换热器，利用电加热器或风冷热泵向管内流体介质连续加热或制冷，由循环泵输送至地埋管换热器，通过监测并记录地埋管换热器进、出口的温度变化和地埋管换热器内流体的流量进而分析获得岩土体热物性参数，国内目前的浅层地温能热响应测试设备体量较小，只能提供约制热量24kW、制冷量12kW，适用于对200米以浅的地埋管换热器测试。测试深层换热井换热器则需要可以提供更大冷热量的设备，按照在原有浅层测试设备基础上增加大量的制冷和制热模块，所需用电量很大，在增大测试现场供电难度的同时测试用电成本很高。为此我们提出了一种用于深层换热井换热测试平台。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种用于深层换热井换热测试平台，解决了上述背景所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于深层换热井换热测试平台，包括直燃机组、补水箱，直燃机组与移动燃料罐连接，所述直燃机组与循环回水管线连通设置，所述直燃机组与循环供水管线连通设置。
优选的，所述直燃机组与移动燃料罐通过管线连接，且直燃机组采用燃料为柴油或天然气，可以使直燃机组提供冷量或热量。
优选的，所述循环回水管线上设置有温度传感器、压力传感器，通过设置的温度传感器、压力传感器可以对水的温度、水压进行测量。
优选的，所述循环回水管线的底部与旁通管线的顶部连通设置，所述旁通管线一处设置有旁通节阀。
优选的，所述循环回水管线一端与深井换热器出水管的一端连通设置，所述深井换热器出水管的另一端与深井换热器进水管的一端连通设置。
优选的，所述深井换热器进水管的另一端与循环供水管线连接，所述循环供水管线的顶部与旁通管线连接。
优选的，所述循环供水管线上设置有流量计，且循环供水管线靠近直燃机组一端的底部与补水管线连接，所述补水管线上设置有补水泵，且补水管线的一端与补水箱连通设置。
本发明提供了一种用于深层换热井换热测试平台。该用于深层换热井换热测试平台具备以下有益效果：
该用于深层换热井换热测试平台，通过设置的直燃机组采用燃料直接燃烧的方式使直燃机组提供冷量或热量，用电需求只考虑循环泵及控制即可，相对用电量小，一般发电机均可满足；同时能够满足3000米以浅、深井换热器能力测试，并且在较小配电需求下提供300kW以内冷、热源。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明管道连接结构示意图。
图中：1直燃机组、2温度传感器、3循环回水管线、4压力传感器、5流量计、6旁通管线、7旁通调节阀、8循环供水管线、9循环泵、10补水泵、11补水箱、12深井换热器进水管、13深井换热器出水管、14补水管线、15移动燃料罐。
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。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种用于深层换热井换热测试平台，包括直燃机组1、补水箱11，直燃机组1与移动燃料罐15连接，直燃机组1与移动燃料罐15通过管线连接，且直燃机组1采用燃料为柴油或天然气，直燃机组1与循环回水管线3连通设置，循环回水管线3上设置有温度传感器2、压力传感器4。，直燃机组1与循环供水管线8连通设置，循环回水管线3的底部与旁通管线6的顶部连通设置，旁通管线6一处设置有旁通节阀7，循环回水管线3一端与深井换热器出水管13的一端连通设置，深井换热器出水管13的另一端与深井换热器进水管12的一端连通设置，深井换热器进水管12的另一端与循环供水管线8连接，循环供水管线8的顶部与旁通管线6连接，循环供水管线8上设置有流量计5，且循环供水管线8靠近直燃机组1一端的底部与补水管线14连接，补水管线14上设置有补水泵10，且补水管线14的一端与补水箱11连通设置，通过设置的直燃机组1采用燃料直接燃烧的方式使直燃机组1提供冷量或热量，用电需求只考虑循环泵及控制即可，相对用电量小，一般发电机均可满足；同时能够满足2000米以浅、深井换热器能力测试，并且在较小配电需求下提供300kW以内冷、热源。
该深层换热井换热测试平台在使用时，通过设置的直燃机组1输出稳定的热量或温度，连续的将流体介质制冷或加热，在循环泵9的驱动作用下，流体介质通过循环出水管线8输送至深井换热器进水管12，与岩土体换热后，流体介质经过深井换热器出水管13通过循环回水管线3，回到直燃机组1。旁通调节阀6作为循环回水管线3与循环出水管线8内流体混水作用，作为直燃机组1每次开机常温进水的准备工作。
补水泵10将补水箱11内流体介质根据压力传感器4压力值，向系统内补充压力，通过设置的温度传感器2与流量计5实时监测，为获取岩土热传导性能提供有效的数据。
综上可得，通过设置的直燃机组1采用燃料直接燃烧的方式使直燃机组1提供冷量或热量，用电需求只考虑循环泵及控制即可，相对用电量小，一般发电机均可满足；同时能够满足3000米以浅、深井换热器能力测试，并且在较小配电需求下提供300kW以内冷、热源。
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“包括一个引用结构”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)

1.一种用于深层换热井换热测试平台，包括直燃机组(1)、补水箱(11)，直燃机组(1)与移动燃料罐(15)连接，其特征在于：所述直燃机组(1)与循环回水管线(3)连通设置，所述直燃机组(1)与循环供水管线(8)连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述直燃机组(1)与移动燃料罐(15)通过管线连接，且直燃机组(1)采用燃料为柴油或天然气。
3.根据权利要求1所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述循环回水管线(3)上设置有温度传感器(2)、压力传感器(4)。
4.根据权利要求1所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述循环回水管线(3)的底部与旁通管线(6)的顶部连通设置，所述旁通管线(6)一处设置有旁通节阀(7)。
5.根据权利要求1所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述循环回水管线(3)一端与深井换热器出水管(13)的一端连通设置，所述深井换热器出水管(13)的另一端与深井换热器进水管(12)的一端连通设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述深井换热器进水管(12)的另一端与循环供水管线(8)连接，所述循环供水管线(8)的顶部与旁通管线(6)连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于深层换热井换热测试平台，其特征在于：所述循环供水管线(8)上设置有流量计(5)，且循环供水管线(8)靠近直燃机组(1)一端的底部与补水管线(14)连接，所述补水管线(14)上设置有补水泵(10)，且补水管线(14)的一端与补水箱(11)连通设置。
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