CN210051015U - 一种热管式干热岩换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热管式干热岩换热器，包括管壳，管壳的内部设置有输出管，输出管的外侧包裹有保温材料，管壳的下侧设置有吸热材料，管壳的顶部设置有压力泵，压力泵的进水口处连接有回水管，输出管的一端连接有进水管，管壳的右侧设置有换热器，换热器的一侧设置有进水口和出水口，进水管和回水管的一端分别与换热器的进水口和出水口连接。该热管式干热岩换热器通过水为循环介质对干热岩进行热换，降低了换热成本，使其更加节能环保，输出管设置在内部且输出管外侧包裹的保温材料使得输出管内的水蒸气热量不易流失，增大了换热效率，且管壳外形采用环形增大了管体与干热岩的接触面积，提高了水的加热速率，增大了换热速率。

Description

一种热管式干热岩换热器

技术领域

本实用新型涉及地热能技术领域，具体为一种热管式干热岩换热器。

背景技术

干热岩(HDR)，也称增强型地热系统(EGS)，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量流体。干热岩的温度一般在70度到200度之间，干热岩中的温度一般以水为媒介将干热岩中的高温提取上来，用于采暖供热，国家强调积极推广地热能开发利用，鼓励推广利用热泵系统，提高热泵系统在城市供暖和制冷中的普及率，加快推进深层地热能开发利用，建立健全地热能开发利用产业体系，为地热能开发利用提供强有力的产业支撑。从而用清洁生产技术的基本形式来实现循环经济的健康发展。传统的干热岩换热方法收集的热量较少，水的循环率较低造成了极大地浪费且吸收热量的蒸汽在上升过程中遇到上层温度较低的岩层会重新冷凝，降低了换热速率，换热器在固定的时候通常采用的办法都是直接使用螺杆以及螺丝将其固定在底板上，这种固定方法结构简单，固定的时间久了连接处容易生锈不易拆卸和安装，给使用者的生活带来了不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热管式干热岩换热器，具有方便固定和换热效率高的优点，解决了传统热管式干热岩换热器换热效率低和不便拆装的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种热管式干热岩换热器，包括管壳，所述管壳的内部设置有输出管，所述输出管的外侧包裹有保温材料，所述管壳的外侧设置有固定圈，所述固定圈的下侧固定连接有垫块，所述管壳的下侧设置有吸热材料，所述管壳的顶部设置有压力泵，所述压力泵的出水口延伸至管壳的内部，所述压力泵的进水口处连接有回水管，所述输出管的一端连接有进水管，所述管壳的右侧设置有换热器，所述换热器的一侧设置有进水口和出水口，所述进水管和回水管的一端分别与换热器的进水口和出水口连接，所述换热器的底部设置有底板，所述底板的表面固定连接有固定架，所述固定架的表面固定连接有底座和固定块，所述固定块的内部铰接有活动板，且两活动板的顶部设置有紧固装置。

优选的，所述紧固装置包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板的内部设置有螺栓，所述第二固定板的内部设置有螺杆，所述螺杆的一端固定连接有转动把手。

优选的，所述活动板的内侧设置有海绵板。

优选的，所述管壳的外侧设置有挡板。

优选的，所述固定圈包括内环和外环，所述外环的表面开设有缺口，所述内环和外环之间设置有缓冲装置。

优选的，所述缓冲装置包括限位套杆和限位杆，且两限位套杆之间设置有弹簧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过水为循环介质对干热岩进行热换，降低了换热成本，使其更加节能环保，输出管设置在内部且输出管外侧包裹的保温材料使得输出管内的水蒸气热量不易流失，增大了换热效率，且管壳外形采用环形增大了管体与干热岩的接触面积，提高了水的加热速率，增大了换热速率。

2、本实用新型通过活动板与紧固装置的配合设置，使海绵板可以与换热器本体充分接触，实现对地热换热器本体的固定，解决了现有固定方法结构简单和不易拆卸和安装的问题，对换热器本体进行了有利的保护，提高了换热器本体的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型剖面的结构示意图；

图2为本实用新型换热器及其固定结构的俯视图；

图3为本实用新型固定圈的剖面图；

图4为本实用新型缓冲装置的结构示意图。

图中：1管壳、2输出管、3保温材料、4垫块、5固定圈、51内环、52外环、53缓冲装置、531限位套杆、532限位杆、533弹簧、54缺口、6吸热材料、7挡板、8进水管、9回水管、10进水口、11出水口、12换热器、13底板、14固定架、15底座、16固定块、17活动板、18紧固装置、181第一固定板、182第二固定板、183螺杆、184螺栓、185转动把手、19压力泵、20海绵板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，一种热管式干热岩换热器，包括管壳1，管壳1的内部设置有输出管2，输出管2的外侧包裹有保温材料3，管壳1的外侧设置有固定圈5，固定圈5包括内环51和外环52，外环52的表面开设有缺口54，内环51和外环52之间设置有缓冲装置53，缓冲装置53包括限位套杆531和限位杆532，且两限位套杆531之间设置有弹簧533，固定圈5的下侧固定连接有垫块4，由于钻井井壁凹凸不平，管壳1在钻孔内下放时，难免会触碰到井壁，严重时会对管壳1造成损坏，该热管式干热岩换热器中的管壳1外设置有固定圈5，固定圈5内设置的弹簧533具有缓冲的作用，能保护管壳1安装时井壁内的凸块不会对管壳1造成损坏，且固定圈5能保证管壳1在钻井内居中布置且稳定可靠，管壳1的下侧设置有吸热材料6，管壳1的外侧设置有挡板7，管壳1的顶部设置有压力泵19，压力泵19的出水口延伸至管壳1的内部，压力泵19的进水口处连接有回水管9，输出管2的一端连接有进水管8，管壳1的右侧设置有换热器12，换热器12的一侧设置有进水口10和出水口11，进水管8和回水管9的一端分别与换热器12的进水口10和出水口11连接，管壳1内一次充注好所需换热用的水，管壳1受到干热岩的高温变热，管壳1与地下干热岩层进行热交换，使管壳1内部的液态水吸热变成气态，通过输出管2将热能传递给换热器12，再通过换热器12将热量传输出去，换热过后，水蒸汽变回低温液态水，高压泵19将低温水抽回至管壳1内，通过水为循环介质对干热岩进行热换，降低了换热成本，使其更加节能环保，输出管2设置在内部且输出管2外侧包裹的保温材料3使得输出管内的水蒸气热量不易流失，增大了换热效率，且管壳1外形采用环形增大了管体与干热岩的接触面积，提高了水的加热速率，增大了换热速率，换热器12的底部设置有底板13，底板13的表面固定连接有固定架14，固定架14的表面固定连接有底座15和固定块16，固定块16的内部铰接有活动板17，活动板17的内侧设置有海绵板20，且两活动板17的顶部设置有紧固装置18，紧固装置18包括第一固定板181和第二固定板182，第一固定板181的内部设置有螺栓184，第二固定板182的内部设置有螺杆183，螺杆183的一端固定连接有转动把手185，当换热器12需要安装使用时，将换热器12置于底板13上，且器体的一侧紧贴底座15放置，旋转转动把手185，使转动把手185带动螺杆183旋转拧进螺栓184中，使两固定板相互紧靠，来达到紧固换热器12的目的，活动板17内侧设置的海绵板20起到缓冲固定的作用，保护了换热器12免受损坏。

综上所述：该热管式干热岩换热器，通过在管壳1内一次充注好所需换热用的水，管壳1受到干热岩的高温变热，管壳1与地下干热岩层进行热交换，使管壳1内部的液态水吸热变成气态，通过输出管2将热能传递给换热器12，再通过换热器12将热量传输出去，换热过后，水蒸汽变回低温液态水，高压泵19将低温水抽回至管壳1内，通过水为循环介质对干热岩进行热换，降低了换热成本，使其更加节能环保，输出管2设置在内部且输出管2外侧包裹的保温材料3使得输出管内的水蒸气热量不易流失，增大了换热效率，且管壳1外形采用环形增大了管体与干热岩的接触面积，提高了水的加热速率，增大了换热速率，由于钻井井壁凹凸不平，管壳1在钻孔内下放时，难免会触碰到井壁，严重时会对管壳1造成损坏，该热管式干热岩换热器中的管壳1外设置有固定圈5，固定圈5内设置的弹簧533具有缓冲的作用，能保护管壳1安装时井壁内的凸块不会对管壳1造成损坏，且固定圈5能保证管壳1在钻井内居中布置且稳定可靠。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种热管式干热岩换热器，包括管壳(1)，其特征在于：所述管壳(1)的内部设置有输出管(2)，所述输出管(2)的外侧包裹有保温材料(3)，所述管壳(1)的外侧设置有固定圈(5)，所述固定圈(5)的下侧固定连接有垫块(4)，所述管壳(1)的下侧设置有吸热材料(6)，所述管壳(1)的顶部设置有压力泵(19)，所述压力泵(19)的出水口延伸至管壳(1)的内部，所述压力泵(19)的进水口处连接有回水管(9)，所述输出管(2)的一端连接有进水管(8)，所述管壳(1)的右侧设置有换热器(12)，所述换热器(12)的一侧设置有进水口(10)和出水口(11)，所述进水管(8)和回水管(9)的一端分别与换热器(12)的进水口(10)和出水口(11)连接，所述换热器(12)的底部设置有底板(13)，所述底板(13)的表面固定连接有固定架(14)，所述固定架(14)的表面固定连接有底座(15)和固定块(16)，所述固定块(16)的内部铰接有活动板(17)，且两活动板(17)的顶部设置有紧固装置(18)。

2.根据权利要求1所述的一种热管式干热岩换热器，其特征在于：所述紧固装置(18)包括第一固定板(181)和第二固定板(182)，所述第一固定板(181)的内部设置有螺栓(184)，所述第二固定板(182)的内部设置有螺杆(183)，所述螺杆(183)的一端固定连接有转动把手(185)。

3.根据权利要求1所述的一种热管式干热岩换热器，其特征在于：所述活动板(17)的内侧设置有海绵板(20)。

4.根据权利要求1所述的一种热管式干热岩换热器，其特征在于：所述管壳(1)的外侧设置有挡板(7)。

5.根据权利要求1所述的一种热管式干热岩换热器，其特征在于：所述固定圈(5)包括内环(51)和外环(52)，所述外环(52)的表面开设有缺口(54)，所述内环(51)和外环(52)之间设置有缓冲装置(53)。

6.根据权利要求5所述的一种热管式干热岩换热器，其特征在于：所述缓冲装置(53)包括限位套杆(531)和限位杆(532)，且两限位套杆(531)之间设置有弹簧(533)。

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