[发明专利]带汽水分离的超长重力热管地热开采装置

权利要求书

1.一种带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，所述重力热管分为取热段(3)、绝热段(2)和换热段(1)，其特征在于：

取热段(3)与绝热段(2)连接处设有汽水分离装置；

在绝热段(2)，工质液沿导液管(6)流淌至取热段(3)，在取热段(3)受热气化为蒸汽，蒸汽上升，在汽水分离装置的作用下，蒸汽中的液滴被捕集分离，经分离后的蒸汽继续上升到达换热段(1)，在换热段(1)受冷凝结成液滴，液滴沿导液管(6)进入下一轮循环；

所述汽水分离装置包括导气管(20)、挡板(9)、导流交换管(10)和波形板(8)；

挡板(9)围绕在导气管(20)的下段，波形板(8)围绕在导气管(20)的上段，导流交换管(10)套在导气管(20)的中段；

导流交换管(10)与导气管(20)的中段设有相应的通道使得蒸汽分成两路并按照下述路径穿过：

从取热段(3)上升的蒸汽，一路进入导气管(20)的下段，另一路进入导气管(20)外面的挡板(9)的间隙，导气管(20)下段的蒸汽依次穿过导气管(20)中段和导流交换管(10)上升到波形板(8)，在波形板(8)的阻挡下，蒸汽中的液滴被捕集分离，经分离后的蒸汽再进入绝热段(2)；在挡板(9)的阻挡下，另一路蒸汽中的液滴也被捕集分离，经分离后的蒸汽依次穿过导流交换管(10)和导气管(20)的中段，再经过导气管(20)的上段进入绝热段(2)的腔体。

2.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

导流交换管采用锥形桶结构。

3.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

所述汽水分离装置采用单个或多组，且捕集分离液滴的方式包括重力型、惯性型、挡板式、汽旋式、丝网式和吸附式的方法。

4.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

换热段(1)设有换热管(4)，换热管(4)置于换热段(1)腔体内，或置于换热段(1)外部；

当置于换热段(1)外部时，从换热段(1)输出的蒸汽在换热管(4)处受冷凝结成液体，液体被收集至工质液的储液罐。

5.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

绝热段(2)与换热段(1)之间设有导流板(5)，导流板(5)采用内设开孔但不能直接穿透的多层板结构，使蒸汽自下而上穿过，上表面设有凹槽并具有坡度，使液体从四周流下并落入导液管(6)。

6.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

导液管(6)采用管道且内壁面设有微沟槽的结构。

7.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

所述重力热管采用整体式或分段式结构。

8.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

工质液的工质包括水、导热姆、苯、汞、钾和钠；

取热段(3)内壁设有多孔芯体层(11)，多孔芯体层(11)采用金属、陶瓷、尼龙或碳纤维材料通过发泡、纤维编织或烧结制备而成。

9.根据权利要求1所述的带汽水分离的超长重力热管地热开采装置，其特征在于：

从地热井内温度低于预设温度的位置朝上，在地热井与所述重力热管之间铺设保温材料构成的保温层(7)；

保温层(7)采用无机、有机、金属、气凝胶或反射材料，经发泡、中空或堆积而成；

所述重力热管采集包括热水型地热能、干热岩地热能或需要长距离传输的其它热能。