[实用新型]地热能旋转驱动装置

说明书

技术领域：本实用新型涉及的是利用地下干热岩体中存在的地热能进行旋转驱动的装置，具体涉及的是地热能旋转驱动装置。

背景技术：从现今浅层地下热水开发和地热异常区喷泉（蒸汽泉）的应用情况来看，地下的热能是存在连续性的（火山喷发例外）。从打钻油井的过程中（超深井），人们也发现地下深处的高温热源，而且越深越热，越深岩层压力越高，岩体的密度物体间的分子间接触更紧密是有利于热传导的。岩体的热导率，导热系数在常压下是每平方米2瓦左右。在高压下以大理石为例，50兆帕下每平方米可达12.1瓦（见土耳其三轴压力试验数据），依据经验公式可推算出150兆帕下可以达到每平方米14.1瓦。目前地热能利用多采用地面多管二次换热发电装置，首先需要将从地下传导上来的蒸汽收集起来，然后再利用蒸汽推动汽轮机发电，并且需要二次换热，还要考虑回水（液）温度，以温差换取热量，这样做计算起来环节多比较繁琐，还不十分准确，同时热能损失大。

发明内容：本实用新型的目的是提供地热能旋转驱动装置，这种地热能旋转驱动装置用于解决目前地热能推动汽轮机运转运行时存在的热能损失的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种地热能旋转驱动装置是由吸热蒸发器、地热井、驱动腔构成的封闭体，驱动腔安装在地面上，蒸汽传输管安装在地热井内；蒸汽传输管下端插入吸热蒸发器，上端伸入到驱动腔内，蒸汽传输管的上部是缓冲室，缓冲室带有一个向上翘起的弧形喷管，弧形喷管的头部是汽泉喷嘴，驱动腔设置有叶片，叶片与汽泉喷嘴对应设置，汽泉喷嘴喷出的气流刚好能够推动叶片旋转。

上述方案中蒸汽传输管下端连接锥形的金属网眼支撑板，吸热蒸发器与吸热蒸发器内的蒸汽传输管间充满金属空芯网眼支撑球。

上述方案中的地热井井壁与蒸汽传输管之间的环形空间为回液通道，回液通道的下端设置有单向阀，通过回液通道冷却的液体可沿回液通道流回到吸热蒸发器中，而吸热蒸发器中的液体或气体不能通过回液通道进入到驱动腔内。

上述方案中驱动腔上设置有抽真空口，以方便于将吸热蒸发器、地热井、驱动腔构成的封闭体抽真空。

上述方案中蒸汽传输管为真空夹层防辐射管。

上述方案中驱动腔的容积至少是吸热蒸发器容积十倍。

1、本实用新型在地下采取被动式吸收热能营造吸热蒸发环境，在地下吸热蒸发器中采取金属空芯网眼支撑球填充的办法防止地下井壁塌陷，技术上可实现扩大导热面积，增加吸热蒸发器储蓄热能总量，使回流液转变成高压饱和蒸汽，通过蒸汽传输管将高压气柱源源不断推向地面管口处喷入比地下吸热蒸发器面积大十倍以上的预先抽成真空的驱动腔中，驱动腔中为负压环境，以达到超音速传递热能（蒸汽）形成自然喷气泉井，在驱动腔内将热能转变为推动叶片旋转的动能，通过气流直接推动叶片旋转，同时冷凝的液体将顺着蒸汽传输管与地热井井壁之间形成的环形空间，使液态（水）形成液柱在自身重力的作用下高速流入吸热蒸发环境进行下一次再循环。

2、本实用新型可广泛的应用在地热井发电工程等领域，利用本实用新型推动汽轮机发电，不需要二次换热，热能损失小。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

1吸热蒸发器、 2驱动腔、 3蒸汽传输管、 4缓冲室、 5弧形喷管、 6汽泉喷嘴、  7叶片、 8回液通道、 9金属网眼支撑板、 10金属空芯网眼支撑球、 11地热井、 12抽真空口。

具体实施方式：

结合附图对本实用新型做进一步说明：

这种地热能旋转驱动装置是由吸热蒸发器1、地热井11、驱动腔2构成的封闭体，驱动腔2安装在地面上，驱动腔2壳体由铁制作而成，蒸汽传输管3安装在地热井11内，蒸汽传输管3下端连接锥形的金属网眼支撑板9，吸热蒸发器1与吸热蒸发器内的蒸汽传输管3间充满金属空芯网眼支撑球10；蒸汽传输管3下端插入吸热蒸发器1，上端伸入到驱动腔2内；蒸汽传输管3为真空夹层防辐射管，地热井11井壁与蒸汽传输管3之间的环形空间为回液通道8，回液通道8的下端设置有单向阀；蒸汽传输管3的上部是缓冲室4，缓冲室4带有一个向上翘起的弧形喷管5，弧形喷管5的头部是汽泉喷嘴6，驱动腔2设置有叶片7，叶片7与汽泉喷嘴6对应设置，汽泉喷嘴6喷出的气流刚好能够推动叶片7旋转。叶片7安装在缓冲室4的顶上，缓冲室4相当于安装叶片7的底座，这可使本实用新型的结构紧凑，布局巧妙，节省了空间，降低了制造成本。