CN215930172U - 一种中深层地热取热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中深层地热取热装置，包括预埋罐体和取热组件；所述预埋罐体呈中空结构，所述预埋罐体的内部设有纯净水，所述预埋罐体负压处理；所述取热组件和预埋罐体连接，其优点在于：通过预埋罐体及内部纯净水的存在，可使预埋罐体上端的温度处于一个相对稳定的状态，进而使该装置的取热组件输出的热量相对稳定，避免了传统的间壁式的热传导取热不稳定的缺陷，便于产品的推广和使用；通过保温套的存在，可以避免原来导热介质返回地面的过程中会出现部分的热量反馈回到浅层的土壤中的现象，减少传导过程中热量损耗，进而增加取热效率，同时提高了导热介质输出时的温度，减少热源井的数量，降低取热成本，便于产品的推广和使用。

Description

一种中深层地热取热装置

技术领域

本实用新型涉及中深层取热技术领域，具体涉及一种中深层地热取热装置。

背景技术

我国是人口大国，能源问题日益凸显，而中深层地热能作为新兴地热能源受到了越来越多人的重视，中深层地热能的一般温度120℃左右，埋深数千米，是指内部不存在流体或仅有少量地下流体(致密不透水)的高温岩体，存量巨大，而中深层取热技术在中深层应用过程中不可忽视，目前，中深层取热常用的方式是将超长重力热管预埋进入中深层中，超长重力热管的底端加入水，水在中深层沸腾产生水蒸汽，水蒸汽随着超长重力热管传输至地面进行换热，完成中深层取热过程，然而这种方式存在着一定的缺陷，水蒸汽在输送至地表的过程中，会逐渐发生冷却凝结，影响中深层热量的利用效率，另外预埋超长重力热管处的中深层温度会逐渐降低，进而使输送的蒸汽的温度降低，使取热过程输出的蒸汽的温度不稳定，不能保证长期稳定的热量传送。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种中深层地热取热装置，具有热量输出更稳定、热输送过程保温效果好等优点，详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种中深层地热取热装置，包括预埋罐体和取热组件；

所述预埋罐体呈中空结构，所述预埋罐体的内部设有纯净水，所述预埋罐体负压处理；

所述取热组件和预埋罐体连接。

作为优选，所述预埋罐体的内部压强为10KPa到30KPa，降低预埋罐体内部纯净水的沸点，便于预埋罐体内部纯净水汽化，所述预埋罐体的耐压值不低于3MPa。

作为优选，所述取热组件包括螺旋换热管道，所述螺旋换热管道的一端和热介质输送管道的一端连通，所述热介质输送管道的另一端贯穿预埋罐体且和外部取热装置的入口连通，所述热介质输送管道的外侧包裹有保温套，所述螺旋换热管道的另一端和冷介质回流管道的一端连通，所述冷介质回流管道的另一端贯穿预埋罐体且和外部取热装置的出口连通，所述冷介质回流管道上设有循环泵体，实现该装置干热然层热量的输送，以及导热介质的输送循环。

作为优选，所述螺旋换热管道位于预埋罐体内部且位于纯净水的液面以上，保证螺旋换热管道能够快速的吸热，并将预埋罐体上端的水蒸汽液化，便于预埋罐体内部的水循环。

作为优选，所述预埋罐体上设有和热介质输送管道对应的第一安装孔，所述热介质输送管道和第一安装孔配合安装，所述预埋罐体和热介质输送管道的连接处密封处理，保证热介质输送管道的安装，保证预埋罐体的密封性，进而保证预埋罐体内部压强稳定。

作为优选，所述保温套包括海绵保温层，所述海绵保温层的外侧设有橡胶保护层，所述橡胶保护层的外侧设有陶瓷隔热层，实现对热介质输送管道保温，避免热介质输送管道在输送的过程中和外部进行过多的热交换，保证该装置的取热效率。

作为优选，所述预埋罐体上设有和冷介质回流管道对应的第二安装孔，所述冷介质回流管道和第二安装孔配合安装，所述预埋罐体和冷介质回流管道的连接处密封处理，保证冷介质回流管道的安装，保证预埋罐体的密封性，进而保证预埋罐体内部压强稳定。

本实用新型的有益效果在于：

通过预埋罐体及内部纯净水的存在，可使预埋罐体上端的温度处于一个相对稳定的状态，进而使该装置的取热组件输出的热量相对稳定，避免了传统的间壁式的热传导取热不稳定的缺陷，便于产品的推广和使用；

通过保温套的存在，可以避免原来导热介质返回地面的过程中会出现部分的热量反馈回到浅层的土壤中的现象，减少传导过程中热量损耗，进而增加取热效率，同时提高了导热介质输出时的温度，减少热源井的数量，降低取热成本，便于产品的推广和使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型图1的立体结构示意图；

图3是本实用新型图1的立体剖面结构示意图；

图4是本实用新型图3的A处放大的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、预埋罐体；2、取热组件；21、热介质输送管道；22、外部取热装置；23、冷介质回流管道；24、循环泵体；25、螺旋换热管道；26、保温套；26a、海绵保温层；26b、橡胶保护层；26c、陶瓷隔热层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1-图4所示，本实用新型提供了一种中深层地热取热装置，包括预埋罐体1和取热组件2；预埋罐体1呈中空结构，预埋罐体1的内部设有纯净水，预埋罐体1负压处理，预埋罐体1的内部压强为10KPa到30KPa，降低预埋罐体1内部纯净水的沸点，便于预埋罐体1内部纯净水汽化，预埋罐体1的耐压值不低于3MPa，避免预埋罐体1处于中深层下变形，保证预埋罐体1正常工作；取热组件2和预埋罐体1连接，取热组件2包括螺旋换热管道25，螺旋换热管道25位于预埋罐体1内部且位于纯净水的液面以上，保证螺旋换热管道25能够快速的吸热，并将预埋罐体1上端的水蒸汽液化，便于预埋罐体1内部的水循环，螺旋换热管道25的一端和热介质输送管道21的一端连通，热介质输送管道21的另一端贯穿预埋罐体1且和外部取热装置22的入口连通，预埋罐体1上设有和热介质输送管道21对应的第一安装孔，热介质输送管道21和第一安装孔配合安装，预埋罐体1和热介质输送管道21的连接处密封处理，保证热介质输送管道21的安装，保证预埋罐体1的密封性，进而保证预埋罐体1内部压强稳定，热介质输送管道21的外侧包裹有保温套26，保温套26包括海绵保温层26a，海绵保温层26a的外侧设有橡胶保护层26b，橡胶保护层26b的外侧设有陶瓷隔热层26c，实现对热介质输送管道21保温，避免热介质输送管道21在输送的过程中和外部进行过多的热交换，保证该装置的取热效率，螺旋换热管道25的另一端和冷介质回流管道23的一端连通，冷介质回流管道23的另一端贯穿预埋罐体1且和外部取热装置22的出口连通，预埋罐体1上设有和冷介质回流管道23对应的第二安装孔，冷介质回流管道23和第二安装孔配合安装，预埋罐体1和冷介质回流管道23的连接处密封处理，保证冷介质回流管道23的安装，保证预埋罐体1的密封性，进而保证预埋罐体1内部压强稳定，冷介质回流管道23上设有循环泵体24，实现该装置中深层热量的输送，以及导热介质的输送循环。

在本实用新型的一个实施例中，采用上述结构的中深层地热取热装置，将预埋罐体1放置在地表以下2500米以上的中深层位置，而取热组件2中的热介质输送管道21、外部取热装置22、冷介质回流管道23、循环泵体24和螺旋换热管道25充满导热介质如水；

处于的地表以下2500米以上的中深层的温度为80℃以上的水平，而预埋罐体1内部压强为10KPa到30KPa，此时预埋罐体1内部纯净水的沸点将会处于45.8℃到69℃之间，纯净水在80℃以上的环境下会发生汽化，从而和螺旋换热管道25接触，经过螺旋换热管道25内部的导热介质换热，使导热介质温度升高，最后来到外部取热装置22进行换热，实现热量供给，而预埋罐体1的水蒸汽凝结，再次落入预埋罐体1的底端，再经过和中深层换热汽化，实现预埋罐体1内部水的循环，而螺旋换热管道25和汽化的纯净水进行热量交换比直接间壁式的热传导换热更为稳定；

通过循环泵体24工作，可以使温度较低的导热介质依次经过冷介质回流管道23进入螺旋换热管道25进行换热变成温度较高的导热介质，再经过热介质输送管道21进入外部取热装置22内部进行换热再次变成温度较低的导热介质，而后再次经过冷介质回流管道23进入循环泵体24，实现导热介质在取热组件2内部循环过程，从而实现该装置整个的中深层取热操作。

值得注意的是，本实用新型中的取热组件2可直接和预埋罐体1内部进行连通实现换热，换热效率更高，此时，可解决长距离、高传热量的蒸汽传送的相变冷凝为液体的难题；

本实用新型中的循环泵体24可通过外在控制器进行控制工作，外在控制器控制循环泵体24工作采用现有技术；

本实用新型中外部取热装置22可采用常见的换热装置。

本实施例的中深层地热取热装置，具有如下优点：

通过预埋罐体1及内部纯净水的存在，可使预埋罐体1上端的温度处于一个相对稳定的状态，进而使该装置的取热组件2输出的热量相对稳定，避免了传统的间壁式的热传导取热不稳定的缺陷，便于产品的推广和使用；

通过保温套26的存在，可以避免原来导热介质返回地面的过程中会出现部分的热量反馈回到浅层的土壤中的现象，减少传导过程中热量损耗，进而增加取热效率，同时提高了导热介质输出时的温度，减少热源井的数量，降低取热成本，便于产品的推广和使用。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种中深层地热取热装置,其特征在于：包括预埋罐体(1)和取热组件(2)；

所述预埋罐体(1)呈中空结构，所述预埋罐体(1)的内部设有纯净水，所述预埋罐体(1)负压处理；

所述取热组件(2)和预埋罐体(1)连接。

2.根据权利要求1所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述预埋罐体(1)的内部压强为10KPa到30KPa，所述预埋罐体(1)的耐压值不低于3MPa。

3.根据权利要求1所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述取热组件(2)包括螺旋换热管道(25)，所述螺旋换热管道(25)的一端和热介质输送管道(21)的一端连通，所述热介质输送管道(21)的另一端贯穿预埋罐体(1)且和外部取热装置(22)的入口连通，所述热介质输送管道(21)的外侧包裹有保温套(26)，所述螺旋换热管道(25)的另一端和冷介质回流管道(23)的一端连通，所述冷介质回流管道(23)的另一端贯穿预埋罐体(1)且和外部取热装置(22)的出口连通，所述冷介质回流管道(23)上设有循环泵体(24)。

4.根据权利要求3所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述螺旋换热管道(25)位于预埋罐体(1)内部且位于纯净水的液面以上。

5.根据权利要求1所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述预埋罐体(1)上设有和热介质输送管道(21)对应的第一安装孔，所述热介质输送管道(21)和第一安装孔配合安装，所述预埋罐体(1)和热介质输送管道(21)的连接处密封处理。

6.根据权利要求3所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述保温套(26)包括海绵保温层(26a)，所述海绵保温层(26a)的外侧设有橡胶保护层(26b)，所述橡胶保护层(26b)的外侧设有陶瓷隔热层(26c)。

7.根据权利要求1所述一种中深层地热取热装置，其特征在于：所述预埋罐体(1)上设有和冷介质回流管道(23)对应的第二安装孔，所述冷介质回流管道(23)和第二安装孔配合安装，所述预埋罐体(1)和冷介质回流管道(23)的连接处密封处理。

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