CN210569323U - 增强型单孔循环换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增强型单孔循环换热装置，其属于地热能开发利用的技术领域。其用于解决增加孔内水与地层之间热交换能力，满足地热水回灌要求，实现地热能的循环利用的问题。增强型单孔循环换热装置是由将连接板通过实管与外管封底连接，内管通过连接板与出水管连通，回水管通过连接板连接在实管内，实管通过桥式滤水管与外管封底连接，内管上部与潜水泵连接，回水管通过三通阀门和中转罐进水管与中转水罐连接，中转水罐通过中转罐出水管和流量控制阀与回水管连接组成。采用这种增强型单孔循环换热装置可广泛地应用于地热能开发利用，该装置同时还具有制造成本低，维修更换方便，使用时间长的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于地热能开发利用的井下换热装置，特别涉及一种增强型单孔循环换热装置。
背景技术
地热能是绿色低碳的可再生清洁能源，具有储量丰富、分布广泛、稳定可靠、开发成本低等特点。开发利用地热能对于我国节能减排具有重要意义。
常规的地热能开发利用方式是通过凿井直接抽取地下流体来获取热能。由于不能回灌地热水被直接排放到了地表，不但造成了地下热水资源的浪费，而且污染了环境。
为保护地热资源，减少地热流体直接排放对环境的污染，实现地热能资源的可持续利用，政府相继发布了政策、文件，规范地热资源的开发利用，划定了禁止、限制开采地热资源的范围和条件。在这一形势下，不能满足回灌要求的地热井地面临着封停或改造。
发明内容
本实用新型克服现有技术中的不足，提供了一种增加孔内水与地层之间热交换能力，满足水回灌要求，实现地热能的循环利用的增强型单孔循环换热装置。
为了解决上述技术的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：增强型单孔循环换热装置，包括将连接板通过实管与外管封底连接，内管通过连接板与出水管连接，回水管通过连接板连接在实管内，实管通过桥式滤水管与外管封底连接，内管上部与潜水泵连接。
本实用新型也可以通过以下技术方案实现：以上所述的回水管通过三通阀门与中转罐进水管连接，中转罐进水管与中转水罐相连，中转水罐通过中转罐出水管与流量控制阀相连，流量控制阀与回水管连接。
本实用新型还可以通过以下技术方案实现：以上所述的实管和桥式滤水管采用金属材料制成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：增加孔内水与地层之间热交换能力，满足水回灌要求，实现地热能的循环利用，同时具有制造成本低，维修更换方便，使用时间长的优点。
附图说明
图1是本实用新型的剖面结构示意图。
在附图中：1-外管封底、2-实管、3-桥式滤水管、4-内管、5-潜水泵、6-连接板、7-出水管、8-回水管、9-三通阀门、10-中转水罐进水管、11-中转水罐、12-中转水罐出水管、13-流量控制阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：增强型单孔循环换热装置，是将连接板6通过外管与外管封底1连接，外管在非含水层部位为实管2，含水层部位为桥式滤水管3，潜水泵5置于内管4中，内管4和连接板6连接并与出水管7连通，回水管8与连接板6侧边相连置于外管内，中转水罐11上部通过中转罐进水管10和三通阀门9与回水管8相连，中转水罐11下部出水口通过中转罐出水管12和流量控制阀13与回水管8相连。
具体步骤为：
1、将1根抗腐蚀性较强的钢外管一端与钢制外管封底1焊接，另一端与钢制连接板6焊接，外管在非含水层部位为实管2，含水层部位为桥式滤水管3，实管2和桥式滤水管3焊接连接；
2、吊起钢外管放入地面钻孔，使钢外管沿口与地面齐平；
3、将金属材料制成的钢内管4通过潜水泵5与出水管7连接；
4、将第3步完成的管道放入外管；
5、将1根金属材料制成的钢回水管8与连接板6侧边相连；
6、将中转水罐11上部通过1根金属材料制成的钢制中转罐进水管10与钢回水管8相连，连接部位设置三通阀门9，中转水罐11下部通过1根金属材料制成的钢制中转罐出水管12与钢制回水管8相连，钢制中转罐出水管12上设置流量控制阀13。
由于本实用新型专利外管在含水层部位为桥式滤水管，循环水在外管中自上向下流动的过程中，一部分直接在与井壁岩土进行热交换，一部分通过花管进出井孔，与地下含水层进行质量交换，使得热交换效率高于常规的闭式土壤源热泵套管换热器。另外在系统回水管路中设置的中转水罐，在三通阀门的调节下，将一部分提热后的循环水暂时引入到了中转水罐中，换热孔中回水量减少，含水层中的热水将更多的补给到换热孔中，使外管中的循环水水温得到提升。之后将中转水罐中暂时储存的循环水在流量控制阀的控制下，再释放到外管中，由于外管中循环水量增加，水位升高，水压增大，一部分循环水受压又进入地层中，从而增大了换热孔周边地层参与热交换的面积，达到持续加强换热的目的。
在使用本实用新型时，首先对地面进行钻孔施工，钻孔深度应不小于本实用新型钢外管最大深度1米，孔径应不小于钢外管外径的1.5倍。将制作好的外管(外管封底1+实管2+桥式滤水管3)和连接好的内管设备(内管4+潜水泵5)下入钻孔。内管4上部和连接板6相连并与出水管7连通。回水管8与连接板6侧边相连置于外管内。中转水罐11上部通过中转罐进水管10与回水管8相连，连接部位设置三通阀门9，中转水罐11下部通过中转罐出水管12与回水管8相连，中转罐出水管12上设置流量控制阀13。
循环水从回水管8进入钢制外管上部，由于本实用新型的钢制外管在含水层部位为桥式滤水管3，钢制外管内的循环水从上部向下流动的过程中，一部分循环水与钢制外管实管2的内壁接触进行热交换，另外一部分通过桥式滤水管3进出钢制外管，与含水层进行质量交换，通过这种方式将地层中的地温能量更多的带入到循环水中。完成热交换的循环水到达钢制外管底部后，由内管4中的潜水泵5经出水管7抽出。在循环水经过回水管8进入钢制外管前，利用三通阀门9进行调节，将一部分循环水通过中转水罐进水管10引入到中转水罐11中，由于钢制外管中循环水回水量减少，含水层中的热水将更多的补给到钢制外管中，再通过流量控制阀13进行调节，将中转水罐11中的循环水通过中转水罐出水管12再释放到钢制外管中，由于钢制外管中循环水量增加，水位升高，压力增大，一部分循环水受压通过桥式滤水管3进入到含水层中。通过一部分循环水的引出和引入，使钢制外管中的循环水水温得到提升，换热量得到了加强，从而完成了本实用新型的目的和效果。本实用新型增强型单孔循环换热装置不但解决了水源热泵系统地下水源井回灌困难的技术难题，可以有效保护地下水资源，还同时具有换热效果好，维修更换方便，改造成本低，使用时间长等特点，有非常好的推广价值和应用前景。
Claims (3)
1.一种增强型单孔循环换热装置，包括将连接板(6)通过实管(2)与外管封底(1)连接，内管(4)通过连接板(6)与出水管(7)连接，回水管(8)通过连接板(6)连接在实管(2)内，其特征在于：实管(2)通过桥式滤水管(3)与外管封底(1)连接，内管(4)上部与潜水泵(5)连接。
2.如权利要求1所述的增强型单孔循环换热装置，其特征在于：所述的回水管(8)通过三通阀门(9)与中转罐进水管(10)连接，中转罐进水管(10)与中转水罐(11)连接，中转水罐(11)通过中转罐出水管(12)与流量控制阀(13)连接，流量控制阀(13)与回水管(8)连接。
3.如权利要求1或2所述的增强型单孔循环换热装置，其特征在于：所述的实管(2)和桥式滤水管(3)采用金属材料制成。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921515967.8U CN210569323U (zh) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | 增强型单孔循环换热装置 |
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Publications (1)
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ID=70636633
Family Applications (1)
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| CN201921515967.8U Active CN210569323U (zh) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | 增强型单孔循环换热装置 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-09-04 CN CN201921515967.8U patent/CN210569323U/zh active Active
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