[实用新型]一种具有水垢处理及预防装置的地热系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种地热系统，尤其涉及一种具有水垢处理及预防装置的地热系统。

背景技术

随着石油、天然气等不可再生资源的快速消耗，地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源日益受到关注，地热能除了用于发电之外，还能直接用于采暖、制冷、医疗洗浴和各种形式的工农业用热，以及水产养殖等，地热能的取用，通常以汽水混合物的形式被直接从地下取出，地热水中由于含有大量的矿物杂质，如Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、S^2-、CO₃^2-等，很容易生成钙镁离子的碳酸盐以及氢氧化物，同时它的溶解度与一般的盐类不同，不是随着温度的升高而升高，而是随着温度的升高而降低，因此，这些微溶性盐很容易达到过饱和状态，由水中结晶析出，当水流速比较小或接触面比较粗糙时，这些结晶沉淀物就容易沉积在表面上形成垢，结垢后，一方面受热面的传热性能变差，会增加很大的传热阻力，影响传热效果，造成热量损失，例如地暖管内壁每增厚1mm的水垢就会使室内的温度下降6℃；另一方面，结垢后，水垢会大量附着在设备管道内壁，严重时会堵塞管道，威胁安全运行，水垢严重的工业企业甚至被迫停产，结垢是一个常见而耗资的问题，全球每年用于垢的清洗和结垢引起的热能损失耗资达百亿美元。

因此，如何解决地热系统中的结垢问题，并且做到未雨绸缪，在水垢形成以前采取预防措施，将结垢问题扼杀在摇篮之中，十分具有经济性和必要性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种耗能少、成本低、易于操作、同时能保证下游用户端地热水质量的具有水垢处理及预防装置的地热系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种具有水垢处理及预防装置的地热系统，包括地热井、地热发电系统、水垢处理装置和水垢预防装置，所述地热井的出水管上设置有第一阀门，所述地热发电系统与下游用户端口之间的水管上设置有第二阀门，所述第一阀门的出水端分别与所述水垢处理装置的进水口、所述水垢预防装置的进水口和所述地热发电系统的进水口连接，所述水垢预防装置的出水口、所述水垢处理装置的出水口和所述地热发电系统的出水口均与所述第二阀门的进水端连接。

水垢清除装置：当地热系统中的设备和管道已经结垢的时候，一方面可以通过机械装置，利用外力使水垢粉碎脱落随液体流走从而除去水垢，另一方面可以通过化学装置，通过循环泵使除垢剂在系统各设备之间循环，充分和水垢反应生成可溶性盐，并且经回收罐收集和后续分离结晶等工艺进一步处理，回收得到纯净的盐类化合物，变水垢为产品，实现各物质的充分利用，而且机械装置和化学装置可结合使用除垢。

水垢预防装置：在水垢形成前，在地热水井和主体设备之间设置离子交换树脂罐，使地热水中的钙镁等矿物质离子和树脂罐中的阳离子进行交换，从而除去后续设备地热水中的矿物质离子，避免水垢的形成，同时离子交换树脂在使用一段时间后会失效，可以通过添加再生液使其再生，实现原料的反复使用，降低成本。

进一步地，所述水垢处理装置包括循环泵、除垢剂储罐、回收罐，所述除垢剂储罐上设置有出口阀门，所述出口阀门的出水端与所述循环泵的进水端、所述地热发电系统的进水口和所述第一阀门的出水端连接，所述回收罐上设置有入口阀门，所述入口阀门的进水端分别与所述循环泵的出水端和所述地热发电系统的出水口连接。除垢剂主要由酸和缓蚀剂构成，酸包括盐酸、磷酸、醋酸、柠檬酸等，缓蚀剂包括甲醛、苯胺、咪唑啉等。

进一步地，所述水垢预防装置包括第一树脂罐和第二树脂罐，所述第一树脂罐的进水口和第二树脂罐的进水口均与所述第一阀门的出水端连接，所述第一树脂罐的出水口和第二树脂罐的出水口均与所述地热发电系统的进水口连接。离子交换树脂为阳离子交换树脂，包括钠型阳离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂等

进一步地，所述地热发电系统包括多个地热发电设备。

作为优选，所述循环泵为螺杆循环泵。

作为优选，所述除垢剂储罐为卧式储罐。

作为优选，所述回收罐为立式圆柱形回收罐。

本实用新型的有益效果是：