CN219953312U - 一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，包括罐体、冷凝组件、过滤组件和与罐体连接的地热交换装置，罐体上设置有进液管，过滤组件设置在进液管中，冷凝组件安装在罐体内；罐体上连接有排液管和回灌管，罐体通过排液管与地热交换装置连接；地热交换装置上设置有尾水管，尾水管穿过罐体后与冷凝组件连接；罐体顶部设置有出气管，出气管位于外界的一端连接有储气箱；本实用新型在实际的使用中设置有冷凝组件对水蒸气进行冷凝，并通过将地热尾水作为冷凝水与水蒸气换热，进一步提高对热能的循环利用，使得地热尾水在回灌过程中能够重新升温，减少回灌过程对地热储能产生的影响，有利于地热井的可持续发展。

Description

一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置

技术领域

本实用新型涉及水汽分离器技术领域，具体涉及一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置。

背景技术

热资源有着广泛的用途，它和矿物燃料的区别在于不用燃烧,因其可输送性比较低,输送高温地热水的极限距离约100km,天然蒸汽的输送距离大约只有10km,故一般是使地热能就地转换为电能或直接利用。目前我国利用地热主要用于发电、工业烘干及制冷空调、供暖、医疗洗浴、温室、养殖、农业灌溉等，其应用范围取决于地热水的温度高低。温度高，可用于地热发电；温度低，则只能用于地热温室、养殖及农业灌溉。

地热井在开采的时候，会产生大量的水蒸气和一些直接排放既浪费资源又污染环境伴生气体，现有技术中的地热井开采装置中没有设置用于处理水蒸气和收集伴生气体的水汽分离装置。并且，为了维持热储压力和避免地热废水直接排放引起的热污染和化学污染,需要将换热后的地热尾水进行回灌。现有技术中直接导入回灌井的地热尾水通常温度已经过低，这会导致地热井热储降低，地热系统失衡，容易造成地热田不再产能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其在实际的使用中设置有冷凝组件对水蒸气进行冷凝，并通过将地热尾水作为冷凝水与水蒸气换热，进一步提高对热能的循环利用，使得地热尾水在回灌过程中能够重新升温，减少回灌过程对地热储能产生的影响，有利于地热井的可持续发展。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，包括罐体、冷凝组件、过滤组件和与罐体连接的地热交换装置，罐体上设置有进液管，过滤组件设置在进液管中，冷凝组件安装在罐体内；罐体上连接有排液管和回灌管，罐体通过排液管与地热交换装置连接；地热交换装置上设置有尾水管，尾水管穿过罐体后与冷凝组件连接；罐体顶部设置有出气管，出气管位于外界的一端连接有储气箱；冷凝组件包括冷凝板和冷凝管，冷凝板安装在罐体上，冷凝管设置在冷凝板内；冷凝管用于对冷凝板进行冷凝处理，冷凝管的进水端与尾水管连接，冷凝管的出水端与回灌管连接。

其中，过滤组件包括滤板、弹簧和锁紧组件；滤板可拆卸插装在进液管上，进液管上设置有安装槽，滤板滑动安装在安装槽内，安装槽中设置有弹簧，弹簧的一端与安装槽连接，另一端与滤板接触，锁紧组件用于对安装在安装槽中的滤板进行锁紧固定。

进一步优化，锁紧组件包括锁紧块和锁紧销，锁紧块设置在滤板远离安装槽的一端，锁紧销转动安装在进液管上；锁紧销上设置有限位部，锁紧块上设置有与所述限位部对应的方形槽；限位部的底面与方形槽接触后，锁紧销对锁紧块进行限位。

其中，安装槽上设置有滑槽，滤板上设置有与滑槽滑动配合的滑块，滤板通过滑块滑动安装在滑槽内。

进一步优化，锁紧块由隔热材料制成。

其中，罐体内设置有超声波振动器。

进一步优化，出气管位于罐体内的一端安装有风机。

进一步优化，冷凝板采用金属材料制成。

其中，罐体上设置有保温层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

在本实用新型中，罐体上设置有进液管，过滤组件设置在进液管中，冷凝组件安装在罐体内，安装在进液管中的过滤组件用于对地热水中的杂质进行过滤；过滤后的地热水进入到罐体内，地热水中的水蒸气和伴生气体与安装在罐体内的冷凝板接触后，水蒸气失热液化后顺着冷凝板滴落到罐体内的地热水中，干燥后的伴生气体通过设置在罐体顶部的出气管进入到储气箱中，罐体内的地热水通过排液管进入到地热交换装置中；冷凝板呈V型结构，冷凝板包括若干第一冷凝板和第二冷凝板，第一冷凝板和第二冷凝板相互交替设置，第一冷凝板左侧与罐体连接，第二冷凝板右侧与罐体连接，相邻第一冷凝板和第二冷凝板之间形成冷凝气道。罐体上连接有排液管和回灌管，地热交换装置上设置有尾水管，尾水管穿过罐体后与冷凝管的进水端连接。经过地热交换装置处理后的地热尾水失热降温，此时的地热尾水在进入到冷凝后可以对冷凝板进行冷凝，进一步提高水蒸气液化的效率和效果；地热尾水在对冷凝板进行冷凝的过程中通过冷凝板与水蒸气进行换热，地热尾水换热升温后通过与冷凝管的出水端连接的回灌管输入到地热井中；冷凝管有若干个，每一个冷凝管的进水端均与尾水管连接，每一个冷凝管的出水端均与回灌管连接。本实用新型在实际的使用中设置有冷凝组件对水蒸气进行冷凝，并通过将地热尾水作为冷凝水与水蒸气换热，进一步提高对热能的循环利用，使得地热尾水在回灌过程中能够重新升温，减少回灌过程会对地热储能产生的影响，有利于地热井的可持续发展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1中A处的局部放大图。

图3为本实用新型中冷凝板的立体图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

101-罐体，102-冷凝组件，103-过滤组件，104-进液管，105-排液管，106-出气管，107-储气箱，108-冷凝板，109-冷凝管，110-滤板，111-弹簧，112-锁紧组件，113-锁紧块，114-锁紧销，115-限位部，116-方形槽，117-风机，118-回液管。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实施例和简化描述，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实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型实施例的不同结构。为了简化本实用新型实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型实施例。此外，本实用新型实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1-图3，本实施例公开了一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，包括罐体101、冷凝组件102、过滤组件103和与罐体101连接的地热交换装置，罐体101上设置有进液管104，过滤组件103设置在进液管104中，冷凝组件102安装在罐体101内；罐体101上连接有排液管105和回灌管，罐体101通过排液管105与地热交换装置连接；地热交换装置上设置有尾水管，尾水管穿过罐体101后与冷凝组件102连接；罐体101顶部设置有出气管106，出气管106位于外界的一端连接有储气箱107；冷凝组件102包括冷凝板108和冷凝管109，冷凝板108安装在罐体101上，冷凝管109设置在冷凝板108内；冷凝管109用于对冷凝板108进行冷凝处理，冷凝管109的进水端与尾水管连接，冷凝管109的出水端与回灌管连接。

在本实用新型中，罐体101上设置有进液管104，过滤组件103设置在进液管104中，冷凝组件102安装在罐体101上，安装在进液管104中的过滤组件103用于对地热水中的杂质进行过滤；过滤后的地热水进入到罐体101内，地热水中的水蒸气和伴生气体与安装在罐体101内的冷凝板108接触后，水蒸气失热液化后顺着冷凝板108滴落到罐体101内的地热水中，干燥后的伴生气体通过设置在罐体101顶部的出气管106进入到储气箱107中，罐体101内的地热水通过排液管105进入到地热交换装置中；冷凝板呈V型结构，冷凝板108包括若干第一冷凝板和第二冷凝板，第一冷凝板和第二冷凝板相互交替设置，第一冷凝板左侧与罐体101连接，第二冷凝板右侧与罐体101连接，相邻第一冷凝板和第二冷凝板之间形成冷凝气道。罐体101上连接有排液管105和回灌管，地热交换装置上设置有尾水管，尾水管一端与地热交换装置连接，另一端穿过罐体101与冷凝管109的进水端连接。经过地热交换装置处理后的地热尾水失热降温，此时的地热尾水在进入到冷凝后可以对冷凝板108进行冷凝，进一步提高水蒸气液化的效率和效果；地热尾水在对冷凝板108进行冷凝的过程中通过冷凝板108与水蒸气进行换热，地热尾水换热升温后通过与冷凝管109的出水端连接的回灌管输入到地热井中；冷凝管109有若干个，每一个冷凝管109的进水端均与尾水管连接，每一个冷凝管109的出水端均与回灌管连接。本实用新型在实际的使用中设置有冷凝组件102对水蒸气进行冷凝，并通过将地热尾水作为冷凝水与水蒸气换热，使得地热尾水在回灌过程中能够重新升温，进一步提高对热能的循环利用，减少回灌过程会对地热储能产生的影响，有利于地热井的可持续发展。

其中，过滤组件103包括滤板110、弹簧111和锁紧组件112；滤板110可拆卸插装在进液管104上，进液管104上设置有安装槽，滤板110滑动安装在安装槽内，安装槽中设置有弹簧111，弹簧111的一端与安装槽连接，另一端与滤板110接触，锁紧组件112用于对安装在安装槽中的滤板110进行锁紧固定。将滤板110插装在进液管104上时，与安装槽连接的弹簧111在与滤板110接触后压缩，锁紧组件112对滑动安装在安装槽中的滤板110进行锁紧固定。

进一步优化，锁紧组件112包括锁紧块113和锁紧销114，锁紧块113设置在滤板110远离安装槽的一端，锁紧销114转动安装在进液管104上；锁紧销114上设置有限位部115，锁紧块113上设置有与所述限位部115对应的方形槽116；限位部115的底面与方形槽116接触后，锁紧销114对锁紧块113进行限位。滤板110滑动安装在安装槽中后，转动锁紧销114，锁紧销114上设置的限位部115与方形槽116接触后对锁紧销114进行限位；当需要对滤板110进行清洗或更换时，转动锁紧销114使限位部115不再与方形槽116接触，此时压紧的弹簧111舒张，滤板110受到弹簧111的作用力后向上弹出，方便工作人员对滤板110进行更换。

其中，安装槽上设置有滑槽，滤板110上设置有与滑槽滑动配合的滑块，滤板110通过滑块滑动安装在滑槽内。通过在滤板110上设置与滑槽滑动配合的滑块，可以进一步提高滤板110在安装槽内的滑动时的稳定性。

实施例二

参看图1-图3，本实施例是在实施例一的基础上进一步优化，锁紧块113由隔热材料制成。在本实施例中，隔热材料为硅胶材料；通过使用隔热材料制作锁紧块113，可以避免工作人员对滤板110进行更换时，被地热水接触升温后的滤板110烫伤。

其中，罐体101内设置有超声波振动器。超声波振动器设置在罐体101底面，用于使罐体101内地热水中的气体析出，进一步提高汽水分离的效果。其中，出气管106位于罐体101内的一端安装有风机117。通过在出气管106上安装风机117可以进一步提高对罐体101内气体收集的效率。

进一步优化，冷凝板108采用金属材料制成。在本实施例中，冷凝板108由碳钢材料制成；由碳钢制成的冷凝板108换热效果好，导热效率高。

其中，罐体101上设置有保温层。通过在罐体101上设置保温层，可以对罐体101内的地热水进行保温，防止地热水中的热量通过罐体101散失。

实施例三

参看图1-图3，本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，冷凝板108上设置有若干导流槽；通过设置导流槽可以对冷凝板108表面液化凝结的水珠进行导向，提高水珠落回罐体101内地热水中的效率，防止水珠长时间汇集在冷凝板108上，影响到冷凝板108对水蒸气的冷凝效率和效果，通过在冷凝板108上设置导流槽，还可以增加蒸汽与冷凝板108的接触面积，经由不提高冷凝效果。

其中，第一冷凝板和第二冷凝板与罐体101的连接处均设置有伸入罐体101底端的回液管118，回液管118的底端伸入地热水中，回液管118在第一冷凝板或第二冷凝板与罐体101的连接处均设置有液口，通过液口可以将积累在第一冷凝板和第二冷凝板与罐体101的连接处的冷凝液滴回流到罐体内101的地热水中。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，包括罐体(101)和与罐体(101)连接的地热交换装置，其特征在于：还包括冷凝组件(102)和过滤组件(103)；罐体(101)上设置有进液管(104)，过滤组件(103)设置在进液管(104)中，冷凝组件(102)安装在罐体(101)内；

罐体(101)上连接有排液管(105)和回灌管，罐体(101)通过排液管(105)与地热交换装置连接；地热交换装置上设置有尾水管，尾水管穿过罐体(101)后与冷凝组件(102)连接；罐体(101)顶部设置有出气管(106)，出气管(106)位于外界的一端连接有储气箱(107)；

冷凝组件(102)包括冷凝板(108)和冷凝管(109)，冷凝板(108)安装在罐体(101)上，冷凝管(109)设置在冷凝板(108)内；冷凝管(109)用于对冷凝板(108)进行冷凝处理，冷凝管(109)的进水端与尾水管连接，冷凝管(109)的出水端与回灌管连接。

2.根据权利要求1所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：过滤组件(103)包括滤板(110)、弹簧(111)和锁紧组件(112)；滤板(110)可拆卸插装在进液管(104)上，进液管(104)上设置有安装槽，滤板(110)滑动安装在安装槽内，安装槽中设置有弹簧(111)，弹簧(111)的一端与安装槽连接，另一端与滤板(110)接触，锁紧组件(112)用于对安装在安装槽中的滤板(110)进行锁紧固定。

3.根据权利要求2所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：锁紧组件(112)包括锁紧块(113)和锁紧销(114)，锁紧块(113)设置在滤板(110)远离安装槽的一端，锁紧销(114)转动安装在进液管(104)上；锁紧销(114)上设置有限位部(115)，锁紧块(113)上设置有与所述限位部(115)对应的方形槽(116)；限位部(115)的底面与方形槽(116)接触后，锁紧销(114)对锁紧块(113)进行限位。

4.根据权利要求2所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：安装槽上设置有滑槽，滤板(110)上设置有与滑槽滑动配合的滑块，滤板(110)通过滑块滑动安装在滑槽内。

5.根据权利要求2所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：锁紧块(113)由隔热材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：罐体(101)内设置有超声波振动器。

7.根据权利要求1所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：出气管(106)位于罐体(101)内的一端安装有风机(117)。

8.根据权利要求1所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：冷凝板采用金属材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种地热井高温地热流体样本水汽分离装置，其特征在于：罐体(101)上设置有保温层。