CN209726332U - 一种利用真空闪蒸的地热供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源开发利用技术领域，尤其是一种利用真空闪蒸的地热供暖系统，包括潜水泵、闪蒸器、地热回灌泵、冷凝器、采暖循环水泵，所述潜水泵的出口与闪蒸器的地热水入口相连，闪蒸器的地热尾水出口与地热回灌泵的入口相连，所述闪蒸器的水蒸气出口与冷凝器的水蒸气入口相连，冷凝器的凝结水出口和地热回灌泵的入口相连，采暖循环水泵的出口与冷凝器的水侧入口相连，冷凝器的水侧出口接采暖供水管道。利用真空闪蒸的方式回收地热水中的热量，避免了传统的板式换热器容易结垢，不耐腐蚀的问题，且该系统在运行过程中传热系数不会衰减，可降低系统的维护成本。

Description

一种利用真空闪蒸的地热供暖系统

技术领域

本实用新型涉及新能源开发利用技术领域，尤其是一种利用真空闪蒸的地热供暖系统。

背景技术

目前中深层地热供暖中，多数通过板式换热器直接加热采暖循环水后回灌至回灌井。如公开号为CN107270371A的中国专利公开了一种同层回灌电热泵式梯级利用供热系统用于地热供暖，该系统主要由采热循环系统、供热循环系统两部分组成，其中采热循环系统主要由采水泵、采水井、板式换热器、第一阀门、第二阀门、电热泵、回灌井、第三阀门和第四阀门组成，运行时，当地热水温高于40℃时，地热水直接进入板式换热器中和供暖回水进行换热，其后又进入电热泵冷凝器进行换热，换热后的低温地热水进入回灌井进行回灌。

但是地热水的水质比较复杂，对换热器的要求比较高，地热水直接进入换热器后会造成换热器结垢比较严重而导致换热器的换热效果失效，甚至腐蚀换热器，因此上述专利中公开的供热系统将会对板式换热器造成严重损害。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有地热供暖通过板式换热器直接加热而造成换热器结垢严重、换热效果失效甚至腐蚀的问题，提供了一种利用真空闪蒸的地热供暖系统，利用闪蒸的方式进行提取地热水中的热量，有效避免避免地热水中矿化度高所带来的影响传统间壁式换热器传热系数的情况。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用真空闪蒸的地热供暖系统，包括潜水泵、闪蒸器、地热回灌泵、冷凝器、采暖循环水泵，所述潜水泵的出口与闪蒸器的地热水入口相连，闪蒸器的地热尾水出口与地热回灌泵的入口相连，所述闪蒸器的水蒸气出口与冷凝器的水蒸气入口相连，冷凝器的凝结水出口和地热回灌泵的入口相连，采暖循环水泵的出口与冷凝器的水侧入口相连，冷凝器的水侧出口接采暖供水管道。

进一步地，所述系统还包括喷淋泵，闪蒸器的地热水出口与喷淋泵的入口相连，喷淋泵的出口与闪蒸器的喷淋入口相连。

进一步地，所述系统还包括真空泵，冷凝器的排空气出口与真空泵的入口相连。

进一步地，所述地热水入口与所述地热尾水出口分别设于闪蒸器的顶端与底端，地热水出口与喷淋入口均设于闪蒸器的侧壁。

进一步地，所述凝结水出口与所述排空气出口分别设于冷凝器的底端与顶端，水侧入口与水侧出口均设于冷凝器的侧壁。

进一步地，所述潜水泵进口连接地热供水管道，所述地热回灌泵的出口连接地热尾水退水管道。

进一步地，所述喷淋泵的出口连接喷淋管道，喷淋管道伸进闪蒸器内；闪蒸器内的喷淋管道设有开口，开口形成喷头。

进一步地，所述真空泵的出口连接排空气管道；所述采暖循环水泵的入口连接采暖回水管道。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：利用真空闪蒸的方式回收地热水中的热量，避免了传统的板式换热器容易结垢，不耐腐蚀的问题，且该系统在运行过程中传热系数不会衰减，可降低系统的维护成本。

附图说明

图1为本实用新型一种利用真空闪蒸的地热供暖系统工作流程简图。

图中，1-潜水泵、2-闪蒸器、21-地热水入口、22-地热尾水出口、23-地热水出口、24-喷淋入口、25-水蒸气出口、3-喷淋泵、4-地热水回灌泵、5-冷凝器、51-水蒸气入口、52-凝结水出口、53-排空气出口、54-水侧入口、55-水侧出口、6-真空泵、7-采暖循环水泵、8-地热供水管道、9-地热尾水退水管道、10-排空气管道、11-采暖回水管道、12-采暖供水管道、13-喷淋管道。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。

如图1所示，本实施例提供一种利用真空闪蒸的地热供暖系统，包括潜水泵1、闪蒸器2、地热回灌泵4、冷凝器5、采暖循环水泵7以及相关管道。潜水泵1的出口与闪蒸器2的地热水入口21相连，闪蒸器2的地热尾水出口22与地热回灌泵4的入口相连。闪蒸器2的水蒸气出口25与冷凝器5的水蒸气入口51相连，冷凝器5的凝结水出口52和地热回灌泵4的入口相连。采暖循环水泵7的出口与冷凝器5的水侧入口54相连，冷凝器5的水侧出口55接采暖供水管道12。其中，潜水泵1、闪蒸器2、冷凝器5、地热回灌泵4以及相关管道组成地热侧循环系统，冷凝器5、采暖循环水泵7以及相关管道组成采暖侧循环系统，水地热侧循环系统内的热量在冷凝器5内释放后被采暖侧循环系统吸收。

此外，系统还设有喷淋泵3，闪蒸器2的地热水出口23与喷淋泵3的入口相连，喷淋泵3的出口与闪蒸器2的喷淋入口24相连，喷淋泵3使得闪蒸器2内的冷凝水不断进行自循环，增大蒸发效果。系统还设有真空泵6，冷凝器5的排空气出口53与真空泵6的入口相连，真空泵6将冷凝器5中的不凝性气体抽出。

具体来讲，地热水入口21与地热尾水出口22分别设于闪蒸器2的顶端与底端，便于地热水变为水蒸气以及水蒸气的冷凝流出。地热水出口23与喷淋入口24均设于闪蒸器2的侧壁，便于闪蒸器2内冷凝水的自循环，并有利于蒸汽的产生。凝结水出口52与排空气出口53分别设于冷凝器5的底端与顶端，便于冷凝器5内冷凝水的流出以及冷凝器5中不凝性气体的抽出。水侧入口54与水侧出口55均设于冷凝器5的侧壁，便于与采暖管道连接方便。

其中，潜水泵1进口连接地热供水管道8，地热回灌泵4的出口连接地热尾水退水管道9，喷淋泵3的出口连接喷淋管道13。喷淋管道13伸进闪蒸器2内，闪蒸器2内的喷淋管道13设有开口，开口形成喷头，热水从喷头喷出后，在闪蒸器2内，自上而下喷洒。真空泵6的出口连接排空气管道10。采暖循环水泵7的入口连接采暖回水管道11。

本实施例的工作原理为：地热水依次从地热供水管道8，潜水泵1、地热水入口21从进入闪蒸器2内，真空泵6将闪蒸器2抽成真空状态，地热水在闪蒸器2内迅速汽化变成蒸汽，蒸汽依次经水蒸气出口25、冷凝器5的水蒸气入口51进入冷凝器5内。冷凝器5内的采暖水在水管内流动，蒸汽在水管外，因此蒸汽与采暖水进行间接换热。蒸汽释放的热量被采暖水吸收用来供暖，释放热量后的地热蒸汽变成冷凝水从凝结水出口52排出，采暖回水管道11内的采暖水吸收蒸汽释放的热量，温度升高后经采暖供水管道12送往相关供暖区域。闪蒸器2内也产生一部分冷凝水，闪蒸器2内产生的冷凝水经地热尾水出口22流出后与从凝结水出口52流出的冷凝水汇合进入地热回灌泵4。

本实施例利用真空闪蒸的方式回收地热水中的热量，避免了传统的板式换热器容易结垢，不耐腐蚀的问题，且该系统在运行过程中传热系数不会衰减，可降低系统的维护成本。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：

包括潜水泵(1)、闪蒸器(2)、地热回灌泵(4)、冷凝器(5)、采暖循环水泵(7)；

所述潜水泵(1)的出口与闪蒸器(2)的地热水入口(21)相连，闪蒸器(2)的地热尾水出口(22)与地热回灌泵(4)的入口相连；

所述闪蒸器(2)的水蒸气出口(25)与冷凝器(5)的水蒸气入口(51)相连，冷凝器(5)的凝结水出口(52)和地热回灌泵(4)的入口相连；

采暖循环水泵(7)的出口与冷凝器(5)的水侧入口(54)相连，冷凝器(5)的水侧出口(55)接采暖供水管道(12)。

2.根据权利要求1所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述系统还包括喷淋泵(3)，闪蒸器(2)的地热水出口(23)与喷淋泵(3)的入口相连，喷淋泵(3)的出口与闪蒸器(2)的喷淋入口(24)相连。

3.根据权利要求1所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述系统还包括真空泵(6)，冷凝器(5)的排空气出口(53)与真空泵(6)的入口相连。

4.根据权利要求1或2所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述地热水入口(21)与所述地热尾水出口(22)分别设于闪蒸器(2)的顶端与底端，地热水出口(23)与喷淋入口(24)均设于闪蒸器(2)的侧壁。

5.根据权利要求3所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述凝结水出口(52)与所述排空气出口(53)分别设于冷凝器(5)的底端与顶端，水侧入口(54)与水侧出口(55)均设于冷凝器(5)的侧壁。

6.根据权利要求1所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述潜水泵(1)进口连接地热供水管道(8)，所述地热回灌泵(4)的出口连接地热尾水退水管道(9)。

7.根据权利要求2所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述喷淋泵(3)的出口连接喷淋管道(13)，喷淋管道(13)伸进闪蒸器(2)内；闪蒸器(2)内的喷淋管道(13)设有开口，开口形成喷头。

8.根据权利要求3所述的利用真空闪蒸的地热供暖系统，其特征在于：所述真空泵(6)的出口连接排空气管道(10)；所述采暖循环水泵(7)的入口连接采暖回水管道(11)。