[发明专利]利用矿坑水换热的井下换热装置

说明书

本发明公开了一种利用矿坑水换热的井下换热装置，工作进水管组的一端用于连通能源站的出水口，工作进水管组的另一端与工作液体进水口连通，工作出水管组的一端用于连通工作液体出水口，工作出水管组的另一端用于连通能源站的进水口；换热进水管的一端与一水泵固定连接并连通，且水泵用于将井下集水池内的矿坑水导入至换热进水管内，换热进水管的另一端与加热介质进水口连通，换热出水管组的一端与加热介质出水口连通，换热出水管组的另一端用于连通井下地层，换热进水管内的矿坑水和工作进水管组内的软化水在换热元件内进行热量交换。该利用矿坑水换热的井下换热装置能够对矿坑水中的热能进行利用，且不会污染环境。

技术领域

本发明涉及矿坑水利用技术领域，具体是涉及一种利用矿坑水换热的井下换热装置。

背景技术

矿坑水是指流入露天矿坑和井下巷道中的各种水。地层中的水因传导加热或者对流加热，水温一般较高，又称之为地热水，若是其热量能够得到利用则在很大程度上节约了能源。

现有技术中，对于矿坑水的利用均是在井下开设一集水池，使得矿坑水能够汇集至集水池内，然后将集水池内的矿坑水导出至外界，进而利用其热量进行生产生活。但由于矿坑水具有高矿化度，直接外排会污染生态环境，因此需要一种能够在矿坑水不外排的基础上对矿坑水的热量进行利用的工艺，进而实现矿坑水的绿色高值利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用矿坑水换热的井下换热装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够对矿坑水中的热能进行利用，且不会污染环境。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种利用矿坑水换热的井下换热装置，包括换热进水管、换热出水管组、工作进水管组、工作出水管组和换热元件，所述换热元件上开设有加热介质进水口、加热介质出水口、工作液体进水口和工作液体出水口，所述工作进水管组的一端用于连通能源站的出水口，所述工作进水管组的另一端与所述工作液体进水口连通，所述工作出水管组的一端用于连通所述工作液体出水口，所述工作出水管组的另一端用于连通能源站的进水口；所述换热进水管的一端与一水泵固定连接并连通，且所述水泵用于将井下集水池内的矿坑水导入至所述换热进水管内，所述换热进水管的另一端与所述加热介质进水口连通，所述换热出水管组的一端与所述加热介质出水口连通，所述换热出水管组的另一端用于连通井下地层，所述换热进水管内的矿坑水和所述工作进水管组内的软化水在所述换热元件内进行热量交换。

优选地，所述换热出水管组包括横向换热出水管和纵向换热出水段，所述横向换热出水管的一端与所述加热介质出水口连通，另一端与所述纵向换热出水段的一端固定连接并连通，且所述纵向换热出水段上远离所述横向换热出水管的一端用于延伸至井下热储层，并用于将换热后的矿坑水排至井下地层。

优选地，所述横向换热出水管上固定有第一开关阀，且所述第一开关阀用于控制所述横向换热出水管内水流的通断。

优选地，所述横向换热出水管上还固定有单向阀，且所述第一开关阀位于所述单向阀与所述换热元件之间，所述单向阀用于使所述横向换热出水管内的矿坑水向远离所述换热元件的方向单向流动。

优选地，所述工作进水管组包括纵向工作进水段和横向工作进水管，所述纵向工作进水段的一端用于连通能源站的出水口，所述纵向工作进水段的另一端与所述横向工作进水管的一端固定连接并连通，所述横向工作进水管的另一端与所述工作介质进水口连通；

所述工作出水管组包括横向工作出水管和纵向工作出水段，所述横向工作出水管的一端连通所述工作介质出水口，所述横向工作出水管的另一端与所述纵向工作出水段的一端固定连接并连通，所述纵向工作出水段的另一端用于连通能源站的进水口。

优选地，所述横向工作进水管上固定有第二开关阀，所述第二开关阀用于控制所述横向工作进水管内软化水的通断，所述横向工作出水管上固定有第三开关阀，所述第三开关阀用于控制所述横向工作出水管内软化水的通断。