CN219868571U - 一种水热型地热防腐系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水热型地热防腐系统，该水热型地热防腐系统包括：地热取热模块，呈套管结构，包括外管以及套在所述外管中的内管；所述地热取热模块由金属制成；热电单元，设置在所述内管上，并位于所述外管和内管之间；所述热电单元的负极与所述内管紧贴，所述热电单元的正极与所述热电单元的负极通过电连接件相连形成连接点，所述连接点位于所述热源中；在所述热电单元的作用下，对所述内管形成阴极保护效应。采用热电单元与地热取热模块紧密相连，依靠工质和地热水井中热水的固有温差，形成恒电位热伏电位发生器，使金属处于阴极状态，阴极保护可使被保护金属处于热力学稳定状态，实现有效地腐蚀控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及地热防腐技术领域，具体涉及一种水热型地热防腐系统。
背景技术
地热是一种清洁能源，其中水热型地热分布更为广泛。由于地下水矿化度较高，在利用地热时，无论是地热发电还是直接利用，其井管、深井泵及泵管、井口装置、管道以及换热器等更易存在腐蚀问题。
一般情况下，地热利用系统可通过选取耐腐蚀材质、金属基底修饰涂层、添加防腐剂以及阴极保护等进行腐蚀防护。但是，防腐剂涂料成本高，且易受到地热水冲刷，使得防腐涂层性能下降甚至失效，降低了经济性。
因此，本实用新型在于提供一种水热型地热防腐系统。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种水热型地热防腐系统。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种水热型地热防腐系统，该水热型地热防腐系统包括：地热取热模块，适于设置在地热水井中；所述地热取热模块呈套管结构，包括外管以及套在所述外管中的内管；所述地热取热模块由金属制成；
热电单元，设置在所述内管上，并位于所述外管和内管之间；所述热电单元的负极与所述内管紧贴，所述热电单元的正极与所述热电单元的负极通过电连接件相连形成连接点，所述连接点位于所述地热水井的热源中；
在所述热电单元的作用下，对所述内管形成阴极保护效应。
可选地，所述外管用于输送热源，所述内管用于输送冷源。
可选地，该水热型地热防腐系统还包括：
工质泵，所述工质泵的输入端与所述外管和所述内管包围形成的环形空间连通，所述工质泵的输出端适于向外输出热源。
可选地，该水热型地热防腐系统还包括：
供热系统，所述供热系统的供热端与所述工质泵的输出端连通，所述供热系统的回水端与所述内管连通。
可选地，所述供热系统包括：
换热器，所述换热器的输入端与所述工质泵的输出端连通，所述换热器的输出端用于输出热源；
用热单元，所述用热单元的输入端与所述换热器的输出端连通，所述用热单元的回水端与所述内管连通。
可选地，所述连接点位于所述外管和所述内管包围形成的环形空间中。
可选地，所述连接点位于所述地热水井的井壁上。
可选地，所述地热取热模块采用垂直套管、U型套管、水平型套管中的一种。
可选地，所述热电单元与所述套管结构同轴设置。
可选地，所述地热取热模块的工质为地下水或有机工质。
本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
1.本实用新型实施例提供了一种水热型地热防腐系统，该水热型地热防腐系统包括：地热取热模块，适于设置在地热水井中；所述地热取热模块呈套管结构，包括外管以及套在所述外管中的内管；所述地热取热模块由金属制成；热电单元，设置在所述内管上，并位于所述外管和内管之间；所述热电单元的负极与所述内管紧贴，所述热电单元的正极与所述热电单元的负极通过电连接件相连形成连接点，所述连接点位于所述热源中；在所述热电单元的作用下，对所述内管形成阴极保护效应。
如此设置，采用热电单元与地热取热模块紧密相连，依靠工质和地热水井中热水的固有温差，形成恒电位热伏电位发生器，使金属处于阴极状态，阴极保护可使被保护金属处于热力学稳定状态，实现有效地腐蚀控制。同时，还可以将发电与防腐协同高效进行。同时降低了对电极材料的要求，从而降低了运维成本和难度，经济效益显著。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，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为本实用新型实施例水热型地热防腐系统的整体结构示意图。
附图标记：
1、热储层；2、工质泵；3、井壁；4、热电单元；5、环形空间；6、换热器；7、用热单元；8、内管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通工人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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
地热是一种清洁能源，其中水热型地热分布更为广泛。由于地下水矿化度较高，在利用地热时，无论是地热发电还是直接利用，其井管、深井泵及泵管、井口装置、管道以及换热器等更易存在腐蚀问题。
一般情况下，地热利用系统可通过选取耐腐蚀材质、金属基底修饰涂层、添加防腐剂以及阴极保护等进行腐蚀防护。但是，防腐剂涂料成本高，且易受到地热水冲刷，使得防腐涂层性能下降甚至失效，降低了经济性。
因此，本实用新型在于提供一种水热型地热防腐系统。
实施例1
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种水热型地热防腐系统，该水热型地热防腐系统包括地热取热模块和热电单元4。
具体地，在本实用新型实施例中，地热取热模块适于设置在地热水井中，地热水井开设在热储层1中，热储层1内有热流体，比如热水。所述地热取热模块呈套管结构，包括外管以及套在所述外管中的内管8。所述地热取热模块由金属制成，可以采用经济性能和导热性能好的金属。当然，对于具体的金属类型，本实施例并不进行限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择，能够实现相同的技术效果即可。
热电单元4设置在所述内管8上，并位于所述外管和内管8之间。所述热电单元4的负极与所述内管8紧贴，所述热电单元4的正极与所述热电单元4的负极通过电连接件相连形成连接点，所述连接点位于所述热源中。外管或内管8里的工质作为冷源，套管与内管8的环形空间5或地热水井的井壁3作为热源。所述热电单元4的作用下，对所述内管8形成阴极保护效应。
如此设置，采用热电单元4与地热取热模块紧密相连，依靠工质和地热水井中热水的固有温差，形成热伏电位发生器，使金属处于阴极状态，阴极保护可使被保护金属处于热力学稳定状态，实现有效地腐蚀控制。同时，还可以将发电与防腐协同高效进行。同时降低了对电极材料的要求，从而降低了运维成本和难度，经济效益显著。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述外管用于输送热源，所述内管8用于输送冷源。当然，本领域技术人员可以根据实际情况调整输送热源和冷源的管路，例如，所述外管用于输送冷源，所述内管8用于输送热源，对应地，也需要对热电单元4的正负极进行调整。本实施例仅仅是举例说明，但是并不对此进行限制，能够起到相同的技术效果即可。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，该水热型地热防腐系统还包括工质泵2和供热系统。具体地，所述工质泵2的输入端与所述外管和所述内管8包围形成的环形空间5连通，所述工质泵2的输出端适于向外输出热源。所述供热系统的供热端与所述工质泵2的输出端连通，所述供热系统的回水端与所述内管8连通。
进一步地，所述供热系统包括换热器6和用热单元7。具体地，所述换热器6的输入端与所述工质泵2的输出端连通，所述换热器6的输出端用于输出热源。所述用热单元7的输入端与所述换热器6的输出端连通，所述用热单元7的回水端与所述内管8连通。用热单元7可以有用热需求的用户，还可以是其他有用热需求的单位。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述连接点位于所述外管和所述内管8包围形成的环形空间5中。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述连接点位于所述地热水井的井壁3上。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述地热取热模块采用垂直套管、U型套管、水平型套管中的一种。当然，本领域技术人员可以根据实际情况调整地热取热模块的类型。本实施例仅仅是举例说明，但是并不对此进行限制，能够起到相同的技术效果即可。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述热电单元4与所述套管结构同轴设置，且热伏单元采用耐高温差材料制成。
进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述地热取热模块的工质为地下水或有机工质。在实际工作时，工质泵2从热储层11抽取地热水或被加热的有机工质，经井壁3和热伏单元之间的环形空间5进入到地上的换热器6，然后将热源输入到用热单元7，供热之后的工质成为冷流体进入内管8，然后流回井底的热储层1进行吸热，随后热流体经过工质泵2抽出，再次进入地上的换热器6，进入下一循环。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种水热型地热防腐系统，其特征在于，包括：
地热取热模块，适于设置在地热水井中；所述地热取热模块呈套管结构，包括外管以及套在所述外管中的内管(8)；所述地热取热模块由金属制成；
热电单元(4)，设置在所述内管(8)上，并位于所述外管和内管(8)之间；所述热电单元(4)的负极与所述内管(8)紧贴，所述热电单元(4)的正极与所述热电单元(4)的负极通过电连接件相连形成连接点，所述连接点位于所述地热水井的热源中；
在所述热电单元(4)的作用下，对所述内管(8)形成阴极保护效应。
2.根据权利要求1所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述外管用于输送热源，所述内管(8)用于输送冷源。
3.根据权利要求1或2所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，还包括：
工质泵(2)，所述工质泵(2)的输入端与所述外管和所述内管(8)包围形成的环形空间(5)连通，所述工质泵(2)的输出端适于向外输出热源。
4.根据权利要求3所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，还包括：
供热系统，所述供热系统的供热端与所述工质泵(2)的输出端连通，所述供热系统的回水端与所述内管(8)连通。
5.根据权利要求4所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述供热系统包括：
换热器(6)，所述换热器(6)的输入端与所述工质泵(2)的输出端连通，所述换热器(6)的输出端用于输出热源；
用热单元(7)，所述用热单元(7)的输入端与所述换热器(6)的输出端连通，所述用热单元(7)的回水端与所述内管(8)连通。
6.根据权利要求4或5所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述连接点位于所述外管和所述内管(8)包围形成的环形空间(5)中。
7.根据权利要求4或5所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述连接点位于所述地热水井的井壁(3)上。
8.根据权利要求4或5所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述地热取热模块采用垂直套管、U型套管、水平型套管中的一种。
9.根据权利要求4或5所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述热电单元(4)与所述套管结构同轴设置。
10.根据权利要求4或5所述的水热型地热防腐系统，其特征在于，所述地热取热模块的工质为地下水或有机工质。
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