CN210528641U - 一种地热水综合利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地热水综合利用装置，包括地热水提供组件；除砂组件，所述除砂组件的进水口连接所述地热水提供组件的出水口；高温水箱组件，所述高温水箱组件的进水口通过采暖泵组件连接所述除砂组件的出水口；换热器组件，具有供暖出水口和供暖回水口，所述换热器组件的进水口通过采暖泵组件连接所述高温水箱组件的出水口；除铁器组件，所述除铁器组件的进水口通过曝气加压泵组件连接所述曝气水箱组件的出水口；可用热水箱组件，所述可用热水箱组件的进水口连接所述除铁器组件的出水口；生活热水泵组件，所述生活热水泵组件连接所述可用热水箱的出水口。能够提高地热水的热能利用，并且规范排放地热尾水防止其对环境造成污染。

Description

一种地热水综合利用装置

技术领域

本实用新型属于地热水利用技术领域，具体是涉及一种地热水综合利用装置。

背景技术

中深层地热资源是一种综合性的矿产资源，其富含的热能、地热水、矿物元素等均可利用。地热水是一种绿色低碳、清洁环保、可循环利用的可再生能源，是煤炭、石油等传统化石能源的理想替代能源。

但是地热资源丰富的地区，多年来地热资源经过大量开采已经导致地热水大幅下降，例如关中地区的地热水水位最大下降幅度已经超过了200m；并且由于地热水矿化度高，取热后的地热尾水排放会对浅层地下水、土壤等生态环境造成污染。

由于地热水的温度较高，远远超出温泉洗浴的温度(45℃)要求，一般利用地热水洗浴时需要用地下水与地热水进行混合以降低地热水的温度，以达到洗浴要求，洗浴之后的地热尾水直接排放；另外地热水还可以用于供暖，将开采出来的地热水与板式换热器换热后，将温度降低后的地热尾水直接排放；排放的地热尾水的温度依然较高，导致地热水的热量未得到充分利用。

目前地热水的利用都是单独进行的，例如只用于供暖或只用于洗浴，因此导致地热水的热能利用不够，同时并且由于地热水矿化度高，排放的地热尾水会对浅层地下水、土壤等生态环境造成污染。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种地热水综合利用装置。能够提高地热水的热能利用，并且规范排放地热尾水防止其对环境造成污染。

为实现上述目的，本实用新型提供的一个实施例为：一种地热水综合利用装置，包括地热水提供组件；除砂组件，所述除砂组件的进水口连接所述地热水提供组件的出水口；高温水箱组件，所述高温水箱组件的进水口通过采暖泵组件连接所述除砂组件的出水口；曝气水箱组件，所述曝气水箱组件的进水口连接所述除砂组件的出水口；除铁器组件，所述除铁器组件的进水口通过曝气加压泵组件连接所述曝气水箱组件的出水口；可用热水箱组件，所述可用热水箱组件的进水口连接所述除铁器组件的出水口；生活热水泵组件，所述生活热水泵组件连接所述可用热水箱组件的出水口；反洗泵组件，所述反洗泵组件连接所述生活热水泵组件和所述除铁器组件的出水口；换热器组件，具有供暖出水口和供暖回水口，所述换热器组件的进水口通过采暖泵组件连接所述高温水箱组件的出水口；回灌水箱组件,所述回灌水箱组件的进水口连接所述换热器组件的出水口；石英砂过滤组件，所述石英砂过滤组件的进水口通过回灌加压泵组件连接所述回灌水箱组件的出水口，所述石英砂过滤组件的出水口还连接所述反洗泵组件；活性炭过滤组件，所述活性炭过滤组件的进水口连接所述石英砂过滤组件的出水口，所述活性炭过滤组件的出水口连接所述反洗泵组件；尾水回灌组件,所述尾水回灌组件的进水口连接所述活性炭过滤组件的出水口。

本实施例中，能够实现地热水用于生活热水使用以及供暖使用，并且在供暖使用时，能够将供暖回水经过处理之后排出至尾水回灌组件，提高了地热水的使用效率，同时使用反洗泵组件能够对活性炭过滤组件、石英砂过滤组件以及除铁器组件的过滤材料进行反冲洗以提高过滤组件的使用时间，降低使用成本。

在一个实施例中，还包括：地热水取样组件，所述地热水取样组件连接在所述地热水提供组件的出水口与所述除砂组件的进水口之间。

本实施例中，地热水取样组件能够对地热水提供组件提供的地热水进行采样，方便对地热水进行分析。

在一个实施例中，还包括：排气组件，所述排气组件连接所述除砂组件。

本实施例中，由于刚开采出的地热水温度较高，因此除砂组件中具有高温水蒸气，通过排气组件能够排出高温水蒸气，降低除砂组件内的压力。

在一个实施例中，还包括：尾水取样组件，所述尾水取样组件连接在所述活性炭过滤组件的出水口与所述尾水回灌组件的进水口之间。

本实施例中，尾水取样组件能够对排入尾水回灌组件中的尾水进行取样，以做进一步的分析处理，以确定排放的尾水是否达标。

在一个实施例中，还包括：多个阀门组件,所述地热水提供组件的出水口、所述除砂组件的出水口和/或进水口、所述高温水箱组件的出水口和/或进水口、所述换热器组件的出水口和/或进水口、所述回灌水箱组件的出水口和/或进水口、所述曝气水箱组件的出水口和/或进水口、所述石英砂过滤组件的出水口和/或进水口、所述除铁器组件的出水口和/或进水口、所述活性炭过滤组件的出水口和/或进水口、所述可用热水箱组件的出水口和/或进水口以及所述尾水回灌组件的进水口分别连接有所述阀门组件；所述换热器组件的所述供暖出水口和所述供暖回水口分别连接有阀门组件；所述采暖泵组件的两端、所述回灌加压泵组件的两端、所述曝气加压泵组件的两端、所述反洗泵组件的两端以及所述生活热水泵组件的两端分别连接所述阀门组件。

本实施例中，在每个组件的出水口和/或进水口处分别连接阀门组件，能够实现对每个组件的控制，并且在某个组件发生故障时，关闭其进水口和出水口连接的阀门组件，方便进行维修。

在一个实施例中，还包括：多个软连接组件，所述软连接组件连接所述阀门组件。

本实施例中，软连接组件能够方便的实现阀门组件的安装和拆卸。

在一个实施例中，还包括：多个用水计量组件，所述除砂组件的出水口以及所述尾水回灌组件的进水口分别连接所述用水计量组件。

本实施例中，用水计量组件对进入该装置的地热水进行计量，并且对排入尾水回灌组件的尾水进行计量，以统计出用水量和地热水损耗，便于对地热水的使用进行计费。

在一个实施例中，还包括：排水组件，所述石英砂过滤组件的进水口、所述除铁器组件的进水口以及所述活性炭过滤组件的进水口分别连接所述排水组件的进水口；阀门组件，所述排水组件的进水口连接有所述阀门组件。

本实施例中，在石英砂过滤组件、除铁器组件以及活性炭过滤组件在暂停或维修时，排水组件能够排空其内部的余水方便维修，以及防止其在停止使用期间余水对组件的侵蚀。

本实用新型具有如下有益效果：

能够实现地热水用于生活热水使用以及供暖使用，并且在供暖使用时，能够将供暖回水经过处理之后排出至尾水回灌组件，提高了地热水的使用效率，同时使用反洗泵组件能够对活性炭过滤组件、石英砂过滤组件以及除铁器组件的过滤材料进行反冲洗以提高过滤组件的使用时间，降低使用成本。

地热水取样组件能够对地热水提供组件提供的地热水进行采样，方便对地热水进行分析。

由于刚开采出的地热水温度较高，因此除砂组件中具有高温水蒸气，通过排气组件能够排出高温水蒸气，降低除砂组件内的压力。

尾水取样组件能够对排入尾水回灌组件中的尾水进行取样，以做进一步的分析处理，以确定排放的尾水是否达标。

在每个组件的出水口和/或进水口处分别连接阀门组件，能够实现对每个组件的控制，并且在某个组件发生故障时，关闭其进水口和出水口连接的阀门组件，方便进行维修。

本实施例中，软连接组件能够方便的实现阀门组件的安装和拆卸。

用水计量组件对进入该装置的地热水进行计量，并且对排入尾水回灌组件的尾水进行计量，以统计出用水量和地热水损耗，便于对地热水的使用进行计费。

在石英砂过滤组件、除铁器组件以及活性炭过滤组件在暂停或维修时，排水组件能够排空其内部的余水方便维修，以及防止其在停止使用期间余水对组件的侵蚀。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的架构示意图。

图2为本实用新型中包含除砂组件的部分连接结构示意图。

图3为本实用新型中包含曝气水箱组件的部分连接结构示意图。

图4为本实用新型中包含高温水箱组件的部分连接结构示意图。

附图标记说明:

1—地热水提供组件； 2—除砂组件； 3—高温水箱组件；

4—换热器组件； 5—回灌水箱组件； 6—曝气水箱组件；

7—石英砂过滤组件； 8—除铁器组件； 9—活性炭过滤组件；

10—可用热水箱组件； 11—尾水回灌组件； 12—采暖泵组件；

13—回灌加压泵组件； 14—曝气加压泵组件； 15—反洗泵组件；

16—生活热水泵组件； 17—地热水取样组件； 18—尾水取样组件；

19—软连接组件； 20—用水计量组件； 21—排气组件；

22—阀门组件； 23—电动调节阀组件。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

参见图1，本实用新型的实施例提供了一种地热水综合利用装置，该装置例如包括：地热水提供组件1，地热水提供组件1例如为就地开采地热水的地热水井，地热水井的井口例如盖有密封盖，或者例如为储存开采出的地热水的装置，地热水提供组件1的出水口通过输水管道连接除砂组件2的进水口，输水管道例如为输水钢管或输水水泥管道，地热水提供组件1例如通过抽水泵将其内部的地热水从地热水提供组件1的出水口泵送至输水管道并进入除砂组件2内部，除砂组件2例如为旋流除砂器，其用于对刚开采出的地热水进行处理使地热水至少能够用于供暖。

参见图1及图2，除砂组件2例如有多个，例如该装置包括多个旋流除砂器，每个除砂组件2上均连接有排气组件21，排气组件21连接在除砂组件2的顶部，用于排出排气组件21内部的高温水汽，每个除砂组件2的进水口和出水口例如分别连接有阀门组件22，用于控制除砂组件2的进水和出水，地热水提供组件1的出水口例如连接有阀门组件22用于控制地热水的出水，同时，地热水提供组件1的出水口例如连接地热水取样组件17，地热水取样组件17例如为盛水容器，通过打开链接地热水取样组件17的阀门可以获取少量地热水以用于采样分析该地热水中的硫化氢气体、固体含量等水质情况，地热水取样组件17例如为水质分析仪，用于直接对地热水进行水质分析并得到地热水的水质情况。

参见图2，除砂组件2的出水口还连接有用水计量组件，用于统计地热水的出水量，一方面用于地热水计费使用，一方面可通过地热水的出水量计算地热及可供暖面积，另一方面除砂组件2的下游连接的组件可根据地热水的出水量调整其工作量。

参见图1和图3，该装置还包括：曝气水箱组件6，曝气水箱组件6的进水口通过输水管道连接除砂组件2的出水口，曝气水箱组件6例如为现有的曝气水箱，曝气水箱组件6例如通过氧化的方式去除地热水中的Fe²⁺以及硫化氢气体，曝气水箱组件6的出水口和进水口例如分别连接有阀门组件22，该阀门组件22用于控制曝气水箱组件6的出水和进水。

参见图1和图3，曝气水箱组件6的出水口例如通过输水管道连接除铁器组件8，除铁器组件8例如是水处理除铁器，曝气水箱组件6的出水口例如还连接有曝气加压泵组件14，通过加压泵组件14能够使曝气水箱组件16 的出水口出水中的Fe³⁺减少，从而减少了地热水中Fe³⁺进入除铁器组件8，除铁器组件8的出水口和进水口例如分别连接阀门组件22，该阀门组件22用于控制除铁器组件8的出水和进水，除铁器组件8的进水口还通过输水管道和阀门组件22连接排水组件，该排水组件例如为排水井或集水容器，排水组件用于在除铁器组件8暂停使用时将除铁器组件8内部的余水以及输水管道的余水排出，防止除铁器组件8内部含有余水。

参见图1和图3，除铁器组件8的出水口通过输水管道连接可用热水箱组件10的进水口，可用热水箱组件10的进水口还连接有阀门组件，可用热水箱组件10例如是用于盛放经过处理之后可用于生活热水的容器，例如设置在居民楼顶部的热水箱，可用热水箱组件10中内盛放的经过除铁器组件8处理的地热水例如用于生活用热水如洗浴等；可用热水箱组件10的出口例如连接有生活热水泵组件16，在可用热水箱组件10设置在地面上时，通过生活热水泵组件16将可用热水箱组件10内的地热水泵送至居民楼上。

参见图1和图3，可用热水箱组件10的出水口例如通过输水管道连接反洗泵组件15，反洗泵组件15例如还通过输水管道连接除铁器组件8的出水口，反洗泵组件15例如是现有的反洗泵，用于对除铁器组件8内的除铁材料进行反冲洗，以提高除铁材料的使用时间，降低成本。

参参见图1和图4，该装置例如还包括高温水箱组件3，高温水箱组件3 的进水口例如通过输水管道连接除砂组件2的出水口高温水箱组件3的出水口和进水口分别连接阀门组件22，高温水箱组件3例如是用于盛放经过旋流除砂器处理的地热水的水箱，该水箱的外部例如包裹有保温材料；高温水箱组件3的出水口例如通过输水管道连接采暖泵组件12，采暖泵组件12例如通过输水管道连接换热器组件4的进水口，换热器组件4的进水口和出水口分别连接阀门组件22用于控制换热器组件4的出水和进水，例如通过采暖泵组件12将高温水箱3中的地热水泵送至换热器组件4内，换热器组件4例如为板式换热器，换热器组件4例如还包括供暖出水口和供暖回水口以用于向取暖单位供热，所述供暖出水口和供暖回水口分别连接阀门组件22。

参见图1和图4，换热器组件4的出水口例如通过输水管道连接回灌水箱5，换热器组件4将供暖回水通过出水口输送至回灌水箱组件5，回灌水箱组件5例如为现有的回灌水箱，回灌水箱组件5例如用于收集通过供暖之后还具有一定热量的地热水以进一步利用地热水的热量；回灌水箱组件5的出水口例如通过输水管道连接回灌加压泵组件13，回灌加压泵组件13例如通过输水管道连接石英砂过滤组件7的进水口，通过回灌加压泵组件13将回灌水箱组件5内的地热水泵送至石英砂过滤组件7内，石英砂过滤组件7例如为反渗透器，例如为石英砂过滤器，石英砂过滤组件7的进水口还通过阀门组件连接排水组件21

参见图1和图4，石英砂过滤组件7的出口通过输水管道连接活性炭过滤组件9的进水口，石英砂过滤组件7的出水口和进水口例如分别连接阀门组件22以用于控制石英砂过滤组件的出水和进水，活性炭过滤组件9的出水口和进水口例如分别连接阀门组件22以用于控制活性炭过滤组件9的出水和进水，活性炭过滤组件9例如为活性炭过滤器，活性炭过滤组件9的进水口还通过阀门组件22连接排水组件21。

本实施例中的多个排水组件21例如为同一个排水组件21，或为分别独立的多个排水组件21。

参见图1和图4，活性炭过滤组件9的出水口例如通过输水管道连接尾水回灌组件11的进水口，尾水回灌组件11的进水口例如连接用水计量组件20，用水计量组件20用于获取尾水的回灌量，尾水回灌组件11例如为回灌井，回灌井的回灌深度根据地热水的深度设置，例如回灌深度为1300米，回灌井的井口例如盖有密封盖，活性炭过滤组件9的出水口例如还连接尾水取样组件18，尾水取样组件18例如与地热水取样组件17相同。

参见图1和图4，石英砂过滤组件7的出水口和活性炭过滤组件9的出水口分别连接反洗泵组件15，通过反洗泵组件15对石英砂过滤组件7中的石英砂过滤材料以及活性炭过滤组件9中的活性炭进行清洗。

本实施例中所用的采暖泵组件12、回灌加压泵组件13以及曝气加压泵组件14例如均为现有的水泵。

本实用新型中所用的输水管道和所有组件的外部例如均包裹有保温层。

本实用新型的使用方法包括：

在供暖季节，将地热水提供组件1中的地热水通过抽水泵泵送至除砂组件1中进行除砂处理，然后进入高温水箱组件3，在通过采暖泵输送至换热器组件4，换热器组件4通过供暖出水口给供暖单位进行供暖，换热器组件4 通过供暖回水口得到供暖回水并通过换热器组件4的出水口可分别输出至曝气水箱组件5或曝气水箱组件6，进入曝气水箱组件6的地热尾水可通过曝气加压泵组件14泵送至除铁器组件8内，然后再进入可用热水箱组件10内用于生活热用水；另一方面，进入回灌水箱组件6内的地热尾水经过回灌加压泵组件13泵送至石英砂过滤组件7，然后再输送至活性炭过滤组件9，最后回灌至尾水回灌组件11。

本实用新型的使用方法还包括：

在供暖季节，即换热器组件4进行工作的时段，根据活性炭过滤器组件 9、石英砂过滤器组件7和除铁器组件8的出水水质情况，采用反洗泵组件 15分别对活性炭过滤器组件9、石英砂过滤器组件7和除铁器组件8进行反冲洗，反冲洗为5-10天进行一次。进行反冲洗时，可用热水箱组件10内注满地热水，然后关闭回灌加压泵组件13、曝气加压泵组件14和生活热水泵组件16，开启反洗泵组件15对活性炭过滤器组件9、石英砂过滤器组件7和除铁器组件8进行反冲洗，反冲洗之后，将反冲洗的污水排至排水组件。

本实用新型的使用方法还包括：

在非供暖季节，将地热水提供组件1中的地热水通过抽水泵泵送至除砂组件1中进行除砂处理，然后将地热水输送至曝气水箱组件6内，再通过曝气加压泵组件14将地热水泵送至除铁器组件8内，最后将处理之后的地热水通过生活热水泵组件16泵送至可用热水箱组件10内。

在非供暖季节，只需根据除铁器组件8的出水水质，对除铁器组件8进行反冲洗，对除铁器组件8的反冲洗5-10进行一次，进行反冲洗时，可用热水箱组件10内注满地热水，然后关闭生活热水泵组件16，开启反洗泵组件 15对除铁器组件8进行反冲洗，反冲洗之后，将反冲洗的污水排至排水组件。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地热水综合利用装置，其特征在于，包括：

地热水提供组件(1)；

除砂组件(2)，所述除砂组件(2)的进水口连接所述地热水提供组件(1)的出水口；

高温水箱组件(3)，所述高温水箱组件(3)的进水口通过采暖泵组件(12)连接所述除砂组件(2)的出水口；

曝气水箱组件(6)，所述曝气水箱组件(6)的进水口连接所述除砂组件(2)的出水口；

除铁器组件(8)，所述除铁器组件(8)的进水口通过曝气加压泵组件(14)连接所述曝气水箱组件(6)的出水口；

可用热水箱组件(10)，所述可用热水箱组件(10)的进水口连接所述除铁器组件(8)的出水口；

生活热水泵组件(16)，所述生活热水泵组件(16)连接所述可用热水箱组件(10)的出水口；

反洗泵组件(15)，所述反洗泵组件(15)连接所述生活热水泵组件(16)和所述除铁器组件(8)的出水口；

换热器组件(4)，具有供暖出水口和供暖回水口，所述换热器组件(4)的进水口通过采暖泵组件(12)连接所述高温水箱组件(3)的出水口；

回灌水箱组件(5),所述回灌水箱组件(5)的进水口连接所述换热器组件(4)的出水口；

石英砂过滤组件(7)，所述石英砂过滤组件(7)的进水口通过回灌加压泵组件(13)连接所述回灌水箱组件(5)的出水口，所述石英砂过滤组件(7)的出水口还连接所述反洗泵组件(15)；

活性炭过滤组件(9)，所述活性炭过滤组件(9)的进水口连接所述石英砂过滤组件(7)的出水口，所述活性炭过滤组件(9)的出水口连接所述反洗泵组件(15)；

尾水回灌组件(11),所述尾水回灌组件(11)的进水口连接所述活性炭过滤组件(9)的出水口。

2.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

地热水取样组件(17)，所述地热水取样组件(17)连接在所述地热水提供组件(1)的出水口与所述除砂组件(2)的进水口之间。

3.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

排气组件(21)，所述排气组件(21)连接所述除砂组件(2)。

4.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

尾水取样组件(18)，所述尾水取样组件(18)连接在所述活性炭过滤组件(9)的出水口与所述尾水回灌组件(11)的进水口之间。

5.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

多个阀门组件(22),所述地热水提供组件(1)的出水口、所述除砂组件(2)的出水口和/或进水口、所述高温水箱组件(3)的出水口和/或进水口、所述换热器组件(4)的出水口和/或进水口、所述回灌水箱组件(5)的出水口和/或进水口、所述曝气水箱组件(6)的出水口和/或进水口、所述石英砂过滤组件(7)的出水口和/或进水口、所述除铁器组件(8)的出水口和/或进水口、所述活性炭过滤组件(9)的出水口和/或进水口、所述可用热水箱组件(10)的出水口和/或进水口以及所述尾水回灌组件(11)的进水口分别连接有所述阀门组件(22)。

6.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

多个阀门组件(22)，所述换热器组件(4)的所述供暖出水口和所述供暖回水口分别连接有阀门组件(22)。

7.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

多个阀门组件(22)，所述采暖泵组件(12)的两端、所述回灌加压泵组件(13)的两端、所述曝气加压泵组件(14)的两端、所述反洗泵组件(15)的两端以及所述生活热水泵组件(16)的两端分别连接所述阀门组件(22)。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的地热水综合利用装置，其特征在于：还包括：

多个软连接组件(19)，所述软连接组件(19)连接所述阀门组件(22)。

9.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

多个用水计量组件(20)，所述除砂组件(2)的出水口以及所述尾水回灌组件(11)的进水口分别连接所述用水计量组件(20)。

10.根据权利要求1所述的地热水综合利用装置，其特征在于，还包括：

排水组件，所述石英砂过滤组件(7)的进水口、所述除铁器组件(8)的进水口以及所述活性炭过滤组件(9)的进水口分别连接所述排水组件的进水口；

阀门组件(22)，所述排水组件的进水口连接有所述阀门组件(22)。

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