CN115808100A - 一种可自主清垢的地热流体输送管道结构 - Google Patents

一种可自主清垢的地热流体输送管道结构 Download PDF

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宋亮
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Abstract

本发明提供一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,涉及地热流体输送技术领域。该可自主清垢的地热流体输送管道结构,包括超声波发生器、地热流体输送管路、微电脑控制器以及外壳。本发明,该可自主清垢的地热流体输送管道结构,创造性的将内胆层在外壳内部形成进液腔与折返腔,延长流体在外壳中流通时间,通过设置容易结垢的毛面,提前诱发结垢,通过内刮环和外刮环进行刮除清理,并使刮除的垢质通过自重落入锥底,通过锥底外壁的超声波换能器发出能量,将垢质振到收集桶中收集,通过微电脑控制器驱动第一直线驱动器、第二直线驱动器以及超声波换能器,使得除垢可以按固定频率自主进行,不需要停机,且整体成本比较低。

Description

一种可自主清垢的地热流体输送管道结构
技术领域
本发明涉及地热流体输送技术领域,具体为一种可自主清垢的地热流体输送管道结构。
背景技术
在地热利用过程中,特别是中高温地热井,在生产过程中都会出现不同程度的结垢问题,阻碍了地热能的高效经济利用,目前多采用添加阻垢剂防垢、机械除垢等方法来处理结垢问题,同时将输送管道内侧壁设置为光滑面也能从一定程度上避免管道内壁结垢,机械除垢成本低,但面临需要不定期停机除垢,从而使得经营成本上升的问题,添加阻垢剂酸化处理的效果比较令人满意,但处理成本也较高,如何防止或者减少设备、管道结垢,如何除垢使得能够充分利用地热资源是目前需要解决的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,解决了目前地热利用过程中,机械除垢成本低,但面临需要不定期停机除垢,从而使得经营成本上升的问题,添加阻垢剂酸化处理的效果比较令人满意,但处理成本也较高的问题。
(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:一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,包括超声波发生器、地热流体输送管路、微电脑控制器以及外壳,所述外壳上端螺纹连接有端盖,所述外壳圆周外壁且靠近端盖的一端固定连接有出液管,所述端盖上壁且居中位置固定连接有进液管,所述出液管远离外壳的一端以及进液管远离端盖的一端均与地热流体输送管路固定连接,所述外壳和端盖上设置有自主清垢的除垢装置,所述除垢装置包括:用于在外壳内部形成折返流道的内胆层,所述内胆层固定连接在端盖下壁且位于外壳内部,所述内胆层内部为进液腔,所述内胆层圆周外侧壁与外壳内侧壁之间为折返腔,所述进液管与进液腔贯通,所述出液管与折返腔贯通;用于刮除进液腔和折返腔结垢的内刮环和外刮环,所述内刮环滑动连接在内胆层内侧壁,所述外刮环滑动连接在内胆层与外壳之间;用于驱动内刮环和外刮环进行刮垢的驱动组件,所述驱动组件设置在端盖与内刮环和外刮环之间;锥底,所述锥底设置在外壳远离端盖的一端,所述锥底远离外壳的一端可拆卸连接有电控阀;用于收集内刮环和外刮环清理下水垢的收集桶,所述收集桶可拆卸连接在电控阀远离锥底的一端,所述收集桶为透明材质;用于对锥底内侧壁进行清垢的超声波组件,所述超声波组件设置在锥底外壁,所述超声波组件与超声波发生器电连接;所述驱动组件、超声波发生器以及电控阀均与微电脑控制器电连接。
优选的,所述内胆层圆周内侧壁、圆周外壁以及外壳内侧壁均为喷砂后形成的毛面。
优选的,所述锥底内侧壁为研磨后形成的光滑面。
优选的,所述内刮环下端且靠近圆周外壁位置设置有第一刃口,所述外刮环下端且靠近圆周外壁位置设置有第三刃口,所述外刮环下端且靠近内侧壁位置设置有第二刃口。
优选的,所述驱动组件包括多组第一直线驱动器、第二直线驱动器,多组所述第一直线驱动器均通过第一底座固定连接在端盖上壁,多组所述第二直线驱动器均通过第二底座固定连接在端盖上壁,多组所述第一直线驱动器、第二直线驱动器均以端盖中心为圆心呈圆周等分分布且多组第一直线驱动器位于多组第二直线驱动器内侧。
优选的,所述多组所述第一直线驱动器伸出轴依次贯穿第一底座和端盖并伸入至进液腔内部,所述第一直线驱动器伸出轴伸入至进液腔内部的一端与内刮环固定连接,所述第二直线驱动器伸出轴依次贯穿第二底座和端盖并伸入至折返腔内部,所述第二直线驱动器伸出轴伸入至折返腔内部的一端与外刮环固定连接。
优选的,所述超声波组件包括多组超声波换能器,多组所述超声波换能器均以锥底轴心为中心呈圆周等分状分布在锥底外壁,多组所述超声波换能器朝向锥底的一面均与锥底外壁抵紧。
优选的,所述外壳与端盖之间、第一直线驱动器伸出轴与端盖之间、第二直线驱动器与端盖之间、电控阀与锥底之间以及收集桶与电控阀之间均设置有密封层。
(三)有益效果
本发明提供了一种可自主清垢的地热流体输送管道结构。具备以下有益效果:
1、相比现有技术,该可自主清垢的地热流体输送管道结构,通过进液管、出液管将外壳和端盖接入到地热流体输送管路中,并至于热源与热泵之间,创造性的通过内胆层在外壳内部形成进液腔与折返腔,延长流体在外壳内部的流通时间,再通过将内胆层内侧壁以及外壁、外壳内侧壁主动设置成容易结垢的毛面,提前诱发结垢,使得流体中容易结垢的成分留在外壳内部,从而使得从出液管流出的流体内部大大降低了容易造成结垢的成分。
2、相比现有技术,该可自主清垢的地热流体输送管道结构,通过第一直线驱动器、第二直线驱动器分别驱动内刮环和外刮环,对进液腔内侧壁与折返腔内侧壁结垢进行刮除清理,并使刮除的垢质通过自重落入锥底,通过锥底外壁的超声波换能器发出能量,将垢质振到收集桶中收集,收集桶为透明材质,可观察收集情况,通过微电脑控制器驱动第一直线驱动器、第二直线驱动器以及超声波换能器,使得除垢可以按固定频率自主进行,不需要停机,且整体成本比较低。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明图1中A处的局部放大图;
图3为本发明外壳和端盖内部结构局部剖视图;
图4为本发明图3中B处的局部放大图;
图5为本发明内刮环结构示意图;
图6为本发明外刮环结构示意图。
其中,1、外壳;2、端盖;3、进液管;4、出液管;5、锥底;6、电控阀;7、收集桶;8、超声波换能器;9、第一底座;10、第一直线驱动器;11、第二底座;12、第二直线驱动器;13、内胆层;14、内刮环;15、外刮环;16、密封层;17、第一刃口;18、第二刃口;19、第三刃口。
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。
实施例:
如图1到图6所示,本发明实施例提供一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,包括超声波发生器、地热流体输送管路、微电脑控制器以及外壳1,外壳1上端螺纹连接有端盖2,外壳1圆周外壁且靠近端盖2的一端固定连接有出液管4,端盖2上壁且居中位置固定连接有进液管3,出液管4远离外壳1的一端以及进液管3远离端盖2的一端均与地热流体输送管路固定连接,外壳1和端盖2上设置有自主清垢的除垢装置,除垢装置包括:用于在外壳1内部形成折返流道的内胆层13、用于刮除进液腔和折返腔结垢的内刮环14和外刮环15、用于驱动内刮环14和外刮环15进行刮垢的驱动组件、锥底5、用于收集内刮环14和外刮环15清理下水垢的收集桶7以及用于对锥底5内侧壁进行清垢的超声波组件。
内胆层13固定连接在端盖2下壁且位于外壳1内部,内胆层13内部为进液腔,内胆层13圆周外侧壁与外壳1内侧壁之间为折返腔,进液管3与进液腔贯通,出液管4与折返腔贯通,内胆层13圆周内侧壁、圆周外壁以及外壳1内侧壁均为喷砂后形成的毛面,通过内胆层13形成的进液腔和折返腔,使得流体经过时延长在外壳1内部的时间,使得充分与折返腔、进液腔内侧壁接触,通过喷砂后形成的毛面主动诱发结垢。
内刮环14滑动连接在内胆层13内侧壁,外刮环15滑动连接在内胆层13与外壳1之间,内刮环14下端且靠近圆周外壁位置设置有第一刃口17,外刮环15下端且靠近圆周外壁位置设置有第三刃口19,外刮环15下端且靠近内侧壁位置设置有第二刃口18,通过内刮环14和外刮环15上的第一刃口17、第二刃口18以及第三刃口19对折返腔以及进液腔内侧壁进行刮垢处理。
驱动组件设置在端盖2与内刮环14和外刮环15之间,驱动组件包括多组第一直线驱动器10、第二直线驱动器12,多组第一直线驱动器10均通过第一底座9固定连接在端盖2上壁,多组第二直线驱动器12均通过第二底座11固定连接在端盖2上壁,多组第一直线驱动器10、第二直线驱动器12均以端盖2中心为圆心呈圆周等分分布且多组第一直线驱动器10位于多组第二直线驱动器12内侧,多组第一直线驱动器10伸出轴依次贯穿第一底座9和端盖2并伸入至进液腔内部,第一直线驱动器10伸出轴伸入至进液腔内部的一端与内刮环14固定连接,第二直线驱动器12伸出轴依次贯穿第二底座11和端盖2并伸入至折返腔内部,第二直线驱动器12伸出轴伸入至折返腔内部的一端与外刮环15固定连接,第一直线驱动器10、第二直线驱动器12可以是市面常见的气缸、油缸以及电动伸缩杆中任一种,起到带动内刮环14和外刮环15上下动作的作用。
锥底5设置在外壳1远离端盖2的一端,锥底5远离外壳1的一端可拆卸连接有电控阀6,锥底5内侧壁为研磨后形成的光滑面,锥底5内侧壁光滑面不容易结垢,当内刮环14和外刮环15刮下的垢质落在锥底5内侧壁时可以顺着锥度继续下滑。
收集桶7可拆卸连接在电控阀6远离锥底5的一端,收集桶7为透明材质,通过收集桶7收集刮除的垢质。
超声波组件设置在锥底5外壁,超声波组件与超声波发生器电连接,超声波组件包括多组超声波换能器8,多组超声波换能器8均以锥底5轴心为中心呈圆周等分状分布在锥底5外壁,多组超声波换能器8朝向锥底5的一面均与锥底5外壁抵紧,通过在锥底5外壁设置多组超声波换能器8,超声波换能器8工作时使得锥底5内侧壁更加不容易结垢,且落在锥底5内侧壁的垢质更容易下滑。
驱动组件、超声波发生器以及电控阀6均与微电脑控制器电连接,外壳1与端盖2之间、第一直线驱动器10伸出轴与端盖2之间、第二直线驱动器12与端盖2之间、电控阀6与锥底5之间以及收集桶7与电控阀6之间均设置有密封层16。
工作原理:在微电脑控制器中设定清垢频率,通过内胆层13形成的进液腔和折返腔,使得流体经过时延长在外壳1内部的时间,使得充分与折返腔、进液腔内侧壁接触,通过喷砂后形成的毛面主动诱发结垢,第一直线驱动器10、第二直线驱动器12可以是市面常见的气缸、油缸以及电动伸缩杆中任一种,起到带动内刮环14和外刮环15上下动作的作用,通过内刮环14和外刮环15上的第一刃口17、第二刃口18以及第三刃口19对折返腔以及进液腔内侧壁进行刮垢处理,锥底5内侧壁光滑面不容易结垢,当内刮环14和外刮环15刮下的垢质落在锥底5内侧壁时可以顺着锥度继续下滑,通过收集桶7收集刮除的垢质,通过在锥底5外壁设置多组超声波换能器8,超声波换能器8工作时使得锥底5内侧壁更加不容易结垢,且落在锥底5内侧壁的垢质更容易下滑。
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 (8)

1.一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,包括超声波发生器、地热流体输送管路、微电脑控制器以及外壳(1),其特征在于:所述外壳(1)上端螺纹连接有端盖(2),所述外壳(1)圆周外壁且靠近端盖(2)的一端固定连接有出液管(4),所述端盖(2)上壁且居中位置固定连接有进液管(3),所述出液管(4)远离外壳(1)的一端以及进液管(3)远离端盖(2)的一端均与地热流体输送管路固定连接,所述外壳(1)和端盖(2)上设置有自主清垢的除垢装置,所述除垢装置包括:
用于在外壳(1)内部形成折返流道的内胆层(13),所述内胆层(13)固定连接在端盖(2)下壁且位于外壳(1)内部,所述内胆层(13)内部为进液腔,所述内胆层(13)圆周外侧壁与外壳(1)内侧壁之间为折返腔,所述进液管(3)与进液腔贯通,所述出液管(4)与折返腔贯通;
用于刮除进液腔和折返腔结垢的内刮环(14)和外刮环(15),所述内刮环(14)滑动连接在内胆层(13)内侧壁,所述外刮环(15)滑动连接在内胆层(13)与外壳(1)之间;
用于驱动内刮环(14)和外刮环(15)进行刮垢的驱动组件,所述驱动组件设置在端盖(2)与内刮环(14)和外刮环(15)之间;
锥底(5),所述锥底(5)设置在外壳(1)远离端盖(2)的一端,所述锥底(5)远离外壳(1)的一端可拆卸连接有电控阀(6);
用于收集内刮环(14)和外刮环(15)清理下水垢的收集桶(7),所述收集桶(7)可拆卸连接在电控阀(6)远离锥底(5)的一端,所述收集桶(7)为透明材质;
用于对锥底(5)内侧壁进行清垢的超声波组件,所述超声波组件设置在锥底(5)外壁,所述超声波组件与超声波发生器电连接;
所述驱动组件、超声波发生器以及电控阀(6)均与微电脑控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述内胆层(13)圆周内侧壁、圆周外壁以及外壳(1)内侧壁均为喷砂后形成的毛面。
3.根据权利要求2所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述锥底(5)内侧壁为研磨后形成的光滑面。
4.根据权利要求3所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述内刮环(14)下端且靠近圆周外壁位置设置有第一刃口(17),所述外刮环(15)下端且靠近圆周外壁位置设置有第三刃口(19),所述外刮环(15)下端且靠近内侧壁位置设置有第二刃口(18)。
5.根据权利要求4所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述驱动组件包括多组第一直线驱动器(10)、第二直线驱动器(12),多组所述第一直线驱动器(10)均通过第一底座(9)固定连接在端盖(2)上壁,多组所述第二直线驱动器(12)均通过第二底座(11)固定连接在端盖(2)上壁,多组所述第一直线驱动器(10)、第二直线驱动器(12)均以端盖(2)中心为圆心呈圆周等分分布且多组第一直线驱动器(10)位于多组第二直线驱动器(12)内侧。
6.根据权利要求5所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述多组所述第一直线驱动器(10)伸出轴依次贯穿第一底座(9)和端盖(2)并伸入至进液腔内部,所述第一直线驱动器(10)伸出轴伸入至进液腔内部的一端与内刮环(14)固定连接,所述第二直线驱动器(12)伸出轴依次贯穿第二底座(11)和端盖(2)并伸入至折返腔内部,所述第二直线驱动器(12)伸出轴伸入至折返腔内部的一端与外刮环(15)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述超声波组件包括多组超声波换能器(8),多组所述超声波换能器(8)均以锥底(5)轴心为中心呈圆周等分状分布在锥底(5)外壁,多组所述超声波换能器(8)朝向锥底(5)的一面均与锥底(5)外壁抵紧。
8.根据权利要求7所述的一种可自主清垢的地热流体输送管道结构,其特征在于:所述外壳(1)与端盖(2)之间、第一直线驱动器(10)伸出轴与端盖(2)之间、第二直线驱动器(12)与端盖(2)之间、电控阀(6)与锥底(5)之间以及收集桶(7)与电控阀(6)之间均设置有密封层(16)。
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