[实用新型]一种提取干热岩地热能内翅换热结构有效
| 申请号： | 201721652148.9 | 申请日： | 2017-12-01 |
| 公开（公告）号： | CN207963217U | 公开（公告）日： | 2018-10-12 |
| 发明（设计）人： | 赵钦新;桂雍;王云刚;梁志远 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | F24T10/17 | 分类号： | F24T10/17 |
| 代理公司： | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人： | 何会侠 |
| 地址： | 710049*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 一种提取干热岩地热能内翅换热结构，属于干热岩地能利用领域，解决干热岩中地热能提取率低、地下换热流体易流失、破坏地质结构所带来的未知灾害，该内翅换热结构包括干热岩换热系统、监控系统、地热能梯级利用系统，干热岩换热系统中通过导热优良的包覆层与强化换热内翅管提高对蕴藏在干热岩层中地热能的提取效率；采用同轴封闭式结构设计，环保无污染；监控系统控制调节抽气温度、流量及回液温度、流量并方便及时解决有机工质泄露问题；地热能梯级利用系统中有机工质提取干热岩中地热能供汽轮机发电，并利用发电后有机工质中低品位热能加热供暖水以满足供暖用户的需求，实现地热能的梯级利用。 | ||
| 搜索关键词： | 地热能 干热岩 内翅 换热结构 有机工质 梯级利用系统 换热系统 监控系统控制 导热 岩层 低品位热能 封闭式结构 汽轮机 发电 地质结构 供暖用户 换热流体 监控系统 强化换热 梯级利用 提取效率 包覆层 供暖水 抽气 地能 干热 回液 加热 同轴 泄露 地下 灾害 环保 | ||
【主权项】：
1.一种提取干热岩地热能内翅换热结构，其特征在于：包括干热岩换热系统(1)、监控系统(2)和地热能梯级利用系统(3)；所述干热岩换热系统(1)包括地热井(11)，置于地热井(11)中的换热管(13)和换热管(13)内的回液管(14)，套接在地热井(11)外并位于松散地层中的固井套管(12)，位于固井套管(12)与地热井(11)间并延伸至基岩层中的隔热包覆层(15)，套接在地热井(11)外并位于干热岩层中的导热包覆层(16)，设置在换热管(13)顶部出口的出口法兰(19)以及设置在回液管(14)入口的进口法兰(18)；所述换热管(13)为分体式结构设计，包括位于松散地层和基岩层中的非换热段光管(131)以及位于干热岩层中的换热段内翅管(132)和设置在换热管(13)底部的封底盘(133)；所述监控系统(2)包括设置在地热井(11)出口的抽气控制阀(21)和增压泵(22)，设置在换热管(13)内的由液位传感器(26)、温度传感器(27)和流量计(28)组成的数据采集系统，设置在回液管(14)入口的显示控制模块(23)、回液控制阀(24)和回液泵(25)；所述地热能梯级利用系统(3)包括与增压泵(22)连接的气液分离装置(31)，与气液分离装置(31)的高温有机气体出口连接的汽轮机(32)，汽轮机(32)利用有机朗肯循环带动发电机(33)发电，汽轮机(32)的出气口和气液分离装置(31)的有机液出口连接换热器(34)入口，汽轮机(32)出口气与气液分离器(31)分离出的有机液一同进入换热器(34)中与供暖用户(35)的供暖水换热，换热器(34)出口连接冷凝塔(36)入口，冷凝塔(36)连接回液泵(25)。
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- 一种中深层地热增强型地下换热系统及换热方法，换热系统包括位于保温段地层的内管、外管及位于换热段地层的换热器、人造快速传热通道，人造快速传热通道由裂缝中填入高导热系数混凝土支撑剂形成。换热器外管外侧均布安装有圆柱状弹性金属翅片，金属翅片的长度略大于热器外管和换热器内管之间的环状间隙，以确保金属翅片与孔壁充分接触。堵头安装在换热外管的底端，密封换热器。循环介质由内管输送到换热器，再由内管与外管之间的环形间隙返回地面，通过换热器的热交换作用把地热能采集到地面。本发明能够显著增加地热岩体的有效供热半径、提高换热器与地层的换热率，具有高效、经济、绿色的优点。
- 用于地岩吸热的锥形换热套管结构-201720856624.2
- 董浩杰;洪海波;陈文哲;苏建勇 - 河南勃达微波电气自动化设备有限公司
- 2017-07-14 - 2018-06-29 - F24T10/17
- 本实用新型涉及一种用于地岩吸热的锥形换热套管结构，包含外管体、内管体及设于内管体两端部的进口和出口，所述的外管体和内管体均采用锥形结构，所述的外管体与深层井内壁贴合设置，所述的内管体为管体内径大小由出口至进口过渡的变径管体，内管体的出口内径小于内管体的进口内径；通过内管体将外管体内腔分隔为低温进水腔和高温出水腔，高温出水腔设于内管体内腔中，热交换器的冷水出口与低温进水腔连接，热交换器的热水进口与高温出水腔连接。本实用新型结构简单，设计新颖、合理，吸收温度稳定、热量充足的大地岩热，运用逆卡诺循环原理，将能量由低温处传送到高温处，采暖效率高；不受季节变化等条件限制，性能稳定、可靠。
- 中深层地热井内换热器-201721268780.3
- 周聪;陈军;陈永平;王重超 - 上海中金能源投资有限公司
- 2017-09-29 - 2018-06-19 - F24T10/17
- 本实用新型公开了一种中深层地热井内换热器，其包括外套管、内套管；外套管底端及侧壁封闭；内套管置于外套管内，内套管底端开口同外套管底部连通；内套管外侧壁和外套管内侧壁之间形成环状空间；外套管与内套管同轴线；外套管的内侧壁分布有外凸肋；外凸肋为与外套管同轴线的多条圆环状或圆弧状凸筋，或为与外套管同轴线的螺旋状凸筋；外套管上端口用于连通循环介质流入管路；内套管上端口用于连通循环介质流出管路。本实用新型的中深层地热井内换热器，能够在不抽取地下热水的前提下，只换取中深层地热能，并且换热效率高，成本低。
- 一种自然能跨季度存取系统-201610758978.3
- 陈书祯;杜经纬;崔彦坤 - 陈书祯
- 2016-08-30 - 2018-06-05 - F24T10/17
- 本发明公开了一种自然能跨季度存取系统，涉及自然能利用技术领域，所述存取装置位于地下，包括外侧的围墙，所述围墙包括若干第一U型地埋管，第一U型地埋管内设有流体热传递介质，所述第一U型地埋管并联在主管路上，所述主管路外侧设有降温风机盘管，所述主管路上设有第一循环泵，所述围墙内侧设有自然能存取输送系统。利用降温风机盘管使流体热传递介质与外界热交换，通过循环泵将流体热传递介质运送到地下土壤，将外界的冷能输送到地下土壤，用于将外侧围墙冷冻，阻止地下水的流动，内侧的自然能存取输送系统可以实现在土壤中将自然能存取。本装置能够较长时间的储冷或储热，使用方便，节能、环保、无污染。
- 建筑物基础管桩的新用途及管桩式地源热泵换热器-201711461399.3
- 诸葛晨东;马安龙;丁月江;刘学东;于生渠;张利娜;杜国彦 - 连云港市巨生实业有限公司
- 2017-12-28 - 2018-05-04 - F24T10/17
- 一种建筑物基础管桩的新用途，建筑物基础管桩的内腔作为地源热泵系统的换热器的新用途。一种管桩式地源热泵换热器，管桩的内腔中注有换热介质，在管桩端部设有封头，封头上至少设有伸入到管桩上部的短取水管和伸入到管桩深处的长取水管。可在管桩内壁涂覆有防水层。或管桩内置囊皮，囊皮注入换热介质后与管桩内壁贴合。多个管桩并联后构成地源热泵系统的换热器，靠水比重对流，充分利用了闲置的管桩内腔，其出水量大，造价低，能耗低。
- 封闭井式热泵系统-201711186884.4
- 王磊 - 山东省滨州市火努鸟新能源科技有限公司
- 2017-11-24 - 2018-04-10 - F24T10/17
- 封闭井式热泵系统属于热泵系统利用工程的范畴。包括水井、密封体、水下压缩机模块、热水循环出水管、冷水循环出水管、热水直供管、冷水直供管、控制器，其特征是；水下压缩机模块置于水井下方的水中，密封体置于水井下方的水面上；冷水循环出水管和冷水直供管穿过密封体和水下压缩机模块，上端位于水井上口部，下端深置于水井底部；热水循环出水管和热水直供管穿过密封体，上端位于水井上口部，下端位于密封体下面的水面以下。该发明深置井下运行，不占用地上空间面积，无噪音发出；能够选择性利用低谷用电减少耗能开支，运行一个冬季，夏季可利用冷域里的冷水制冷，节能效益极高。
- 一种中深层地热能直接供热系统-201720830799.6
- 徐德龙;李勇;冯绍航;王晓龙;沈宝镜;马智;杜兴亮 - 陕西德龙地热开发有限公司
- 2017-07-10 - 2018-03-16 - F24T10/17
- 一种中深层地热能直接供热系统，包括设置在地岩热换热孔中的地热能换热器，地热能换热器上部为保温段，下部为高温换热段，内部有输出中层管，所述地热能换热器注有换热介质，换热介质在所述高温换热段内与地下高温蓄热岩层进行换热，动力泵将换热介质通过输出中层管输送至用户末端进行供热，供热后换热介质返回地热能换热器，形成循环回路；本系统工艺简单，取热不取水，实现了地热能的低成本、高效率、无干扰的利用。
- 一种利用深层地热能的直接供热系统-201720830832.5
- 徐德龙;李勇;冯绍航;王晓龙;马智;沈宝镜;杜兴亮 - 陕西德龙地热开发有限公司
- 2017-07-10 - 2018-03-16 - F24T10/17
- 本实用新型涉及一种利用深层地热能的直接供热系统，包括布设在蓄热岩层内的一组或多组U型换热器，U型换热器内充注有换热所需的循环介质，U型换热器的两端分别与输出管和返回管相连，输出管在地下设有输出管保温段，返回管在地下设有返回管保温段，输出管与末端相连后，再连接至动力泵，然后通过返回管连接至U型换热器，U型换热器内循环介质在换热器内升温，吸收岩层或地下热水的能量，并将热能输送到末端，换完热的低温循环介质通过动力泵再返回U型换热器。往复循环，实现地热能的低成本、高效率、环境友好的开发利用。本实用新型是一种新的提高地热利用效率的换热系统。
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