CN202709253U - 地热自驱动热回收系统 - Google Patents

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CN202709253U CN 201220403127 CN201220403127U CN202709253U CN 202709253 U CN202709253 U CN 202709253U CN 201220403127 CN201220403127 CN 201220403127 CN 201220403127 U CN201220403127 U CN 201220403127U CN 202709253 U CN202709253 U CN 202709253U
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蔡建新
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Abstract

本实用新型提供一种地热自驱动热回收系统，包括地热开采井，除砂器，流量计，吸收式热泵，采暖设备，地热回灌井和回灌处理设施，还包括第一换热器，第二换热器，第一循环泵，第二循环泵，压力表和温度计，第一循环泵和第二循环泵的两端设有阀门，地热开采井出口端设有温度变送器和压力变送器。本实用新型的有益效果是可进一步降低被利用后的温度较低的地热水的温度，从而很大地提高地热能量的利用率，不消耗其他的能量，对于地热能充沛的区域具有更现实的意义。

Description

地热自驱动热回收系统
技术领域
本实用新型属于地热采暖应用领域，尤其是涉及一种地热自驱动热回收系统。
背景技术
在现有的地热资源利用技术中，通常使用的有些地热井的出水温度可以高达95℃甚至更高，而当用于建筑采暖时达到供水温度45℃就可以满足要求了。通常的做法是将95℃的地热水换热成45℃的采暖供水供热，较低温度的地热水可以梯级利用或调节成温度稍低的水温作为压缩式热泵的热源，来进一步降低自身的温度，然后回灌。上述过程需要消耗其它能源，对地热热量的利用不充分。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种地热自驱动热回收系统，尤其适合在地热井出水温度在90℃及以上的地热低温采暖中应用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种地热自驱动热回收系统，包括地热开采井，除砂器，流量计，吸收式热泵，采暖设备，地热回灌井和回灌处理设施，其特征在于：所述系统还包括第一换热器，第二换热器，第一循环泵和第二循环泵；所述地热开采井的热源水出口端与所述第一换热器的高温侧入口端相连接，所述第一换热器的低温侧出口端顺序通过所述吸收式热泵和所述第一循环泵与所述第一换热器的低温侧入口端相连接，所述第一换热器的高温侧出口端与所述第二换热器的高温侧入口端相连接，所述第二换热器的高温侧出口端通过所述吸收式热泵与所述回灌处理设施及地热回灌井入口端相连接；所述第二换热器的低温侧入口端与所述采暖设备的采暖水出口端相连接，所述第二换热器的低温侧出口端通过所述第二循环泵与所述采暖设备的采暖水入口端相连接，所述吸收式热泵的热媒水入口端与所述采暖设备的采暖水出口端相连接，所述吸收式热泵的热媒水出口端与所述采暖设备的采暖水入口端相连接。
进一步，所述地热开采井的热源水出口端设有阀门；所述第一循环泵的两端设有阀门；所述第二循环泵的两端设有阀门；所述地热回灌井热源水入口端设有阀门。
进一步，所述地热开采井的热源水出口与所述第一换热器之间设有压力表和温度表（或压力变送器和温度变送器）；所述第一循环泵的出口端设有压力表；所述第二循环泵的出口端设有压力表。
进一步，第二换热器与吸收式热泵之间管道设有温度表；所述吸收式热泵与地热回灌井之间管道设有温度表；所述采暖设备与吸收式热泵之间管道设有温度表；所述吸收式热泵与地热回灌井之间管道设有回灌处理设施。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，利用本身比较高温度的地热水作为吸收式热泵的动力热源，可进一步降低被利用后的温度较低的地热水的温度，从而很大地提高地热能量的利用率，不消耗其他的能量，对于地热能充沛却电力紧张的区域具有更现实的意义。
附图说明
图1是本实用新型的地热自驱动热回收系统示意图
图中：
1、地热开采井    2、除砂器        3、流量计
4、第一换热器    5、吸收式热泵    6、第一循环泵
7、第二换热器    8、地热回灌井    9、第二循环泵
10、采暖设备     11、回灌处理设施
具体实施方式
如图1所示，本实用新型为一种地热自驱动热回收系统，包括地热开采井1，除砂器2，流量计3，吸收式热泵5，地热回灌井8和采暖设备10，所述系统还包括第一换热器4，第二换热器7，第一循环泵6和第二循环泵9；所述系统还包括回灌处理设施11，压力表，温度表。所述地热开采井1的热源水出口端与所述第一换热器4的高温侧入口端相连接，所述第一换热器4的低温侧出口端顺序通过所述吸收式热泵5和所述第一循环泵6与所述第一换热器4的低温侧入口端相连接，所述第一换热器4的高温侧出口端与所述第二换热器7的高温侧入口端相连接，所述第二换热器7的高温侧出口端通过所述吸收式热泵5和回灌处理设施11与所述地热回灌井8热源水入口端相连接，所述第二换热器7的低温侧入口端与所述采暖设备10的采暖水出口端相连接，所述第二换热器7的低温侧出口端通过所述第二循环泵9与所述采暖设备10的采暖水入口端相连接，所述吸收式热泵5的热媒水入口端与所述采暖设备10的采暖水出口端相连接，所述吸收式热泵5的热媒水出口端与所述采暖设备10的采暖水入口端相连接。
所述地热开采井1的热源水出口端设有阀门；所述第一循环泵6的两端设有阀门；所述第二循环泵9的两端设有阀门；所述地热回灌井8热源水入口端设有阀门。各个仪器、设备进出口安装的阀门可控制液体流量，保证整个循环的稳定性。
所述地热开采井1的热源水出口所述第一换热器4之间设有压力表和温度表（或压力传感器和温度传感器）；所述第一循环泵6的出口端设有压力表；所述第二循环泵9的出口端设有压力表。所述第二换热器7与吸收式热泵5之间管道设有温度表；所述吸收式热泵5与地热回灌井8之间管道设有温度表；所述采暖设备10与吸收式热泵5之间管道设有温度表；所述吸收式热泵5与地热回灌井8之间管道设有回灌处理设施11。压力表和温度表实现对系统中工作流体的监控，确保安全性和稳定性。
所述地热开采井1出口端设有温度变送器和压力变送器，可以进一步实现对系统中工作流体的有效监控。
本实例的工作过程：系统中的循环介质包括从地下开采的地热水和热媒水（即系统的采暖循环水），作为吸收式热泵驱动热源的高温循环水，吸收式热泵的冷媒可以为溴化锂。
系统中地热水的循环过程：
高温地热水从开采井中泵出后经阀门调整流量，除砂器粗滤出水中泥沙，流量计调整系统中要求的流量（约80t/h）后进入第一换热器，此时温度约为90℃及以上。地热水作为热源在第一换热器进行第一次换热，换热后低温侧的循环水温度约为85℃左右，流量约为70t/h。之后第一换热器低温侧循环水作为高温驱动热源进入吸收式热泵，离开吸收式热泵时的温度约为70℃。随后，低温侧循环水经过阀门的调节后进入第一换热器，继续进行换热，换热后的热源水温度回升至约85℃。地热水进入第二换热器高温侧入口，作为热源进行第二次换热，换热后的温度约为37℃左右，流量约为80t/h。最后留有余热的地热水通过吸收式热泵，作为吸收式热泵的余热水第三次换热，离开吸收式热泵后温度降至20℃，最后通过回灌处理设施和地热回灌井排入地下完成循环。吸收式热泵高温驱动热源的循环驱动由第一循环泵实现。
系统中热媒水的循环过程：
热媒水的循环路径包括两个支路。一个支路为从采暖设备流出的采暖回水经第二换热器换热，温度由约35℃升至约45℃；另一个支路为从采暖设备流出的采暖回水经吸收式热泵换热，温度由约35℃升至约45℃，两支路合并后进入采暖设备对建筑进行采暖。整个循环的驱动由第二循环泵实现。
本实用新型系统为以溴化锂吸收式热泵原理为基础的系统技术。它是以中高温地热水为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，回收利用经梯级利用后的低温地热水的的热能，制取所需要的工艺或采暖用高温热水，实现把低温转变成高温热能的设备。热泵由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和热交换器等主要部件及抽气装置，屏蔽泵（溶液泵和冷剂泵）等辅助部分组成。抽气装置抽除热泵内的不凝性气体，并保持热泵内一直处于高真空状态。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种地热自驱动热回收系统，包括地热开采井，除砂器，流量计，吸收式热泵，采暖设备，地热回灌井和回灌处理设施，其特征在于：所述系统还包括第一换热器，第二换热器，第一循环泵和第二循环泵；所述地热开采井的热源水出口端与所述第一换热器的高温侧入口端相连接，所述第一换热器的低温侧出口端顺序通过所述吸收式热泵和所述第一循环泵与所述第一换热器的低温侧入口端相连接，所述第一换热器的高温侧出口端与所述第二换热器的高温侧入口端相连接，所述第二换热器的高温侧出口端通过所述吸收式热泵与所述回灌处理设施及地热回灌井入口端相连接；所述第二换热器的低温侧入口端与所述采暖设备的采暖水出口端相连接，所述第二换热器的低温侧出口端通过所述第二循环泵与所述采暖设备的采暖水入口端相连接，所述吸收式热泵的热媒水入口端与所述采暖设备的采暖水出口端相连接，所述吸收式热泵的热媒水出口端与所述采暖设备的采暖水入口端相连接。
2.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述地热开采井的热源水出口端设有阀门。
3.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述第一循环泵的两端设有阀门。
4.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述第二循环泵的两端设有阀门。
5.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述地热回灌井热源水入口端设有阀门。
6.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述地热井出口与第一换热器之间设有温度变送器和压力变送器。
7.根据权利要求1所述的地热自驱动热回收系统，其特征在于：所述吸收式热泵与地热回灌井之间管道设有回灌处理设施。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102809187A (zh) * 2012-08-14 2012-12-05 天津热建机电工程有限公司 地热自驱动热回收系统
CN104132962A (zh) * 2014-06-26 2014-11-05 姜再新 中高温地热单井换热量测定的试验方法和试验测试系统

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