[实用新型]一种新型地热井内管换热结构

说明书

本实用新型公开了一种新型地热井内管换热结构，包括外管、内管、外管换热堵头和内管换热堵头，所述外管为导热金属管，所述内管套接在所述外管内部，所述外管底部设置有所述外管换热堵头，用于对所述外管底部进行封堵，所述外管换热堵头上方设置有所述内管换热堵头，且所述内管换热堵头底面与所述外管换热堵头上表面相贴合，所述内管换热堵头封堵在所述内管的底部。有益效果在于：通过隔热套管将热介质和冷介质隔离开，从而降低内管内部换热介质的热量流失；通过在内管底端设置导流壁和内套管，增加换热介质的流动行程，从而使输出换热介质热量均衡；通过在内管底端增设换热堵头，从而增加换热介质在内管端部的换热接触面，增强换热效果。

技术领域

本实用新型涉及地热井换热领域，具体涉及一种新型地热井内管换热结构。

背景技术

地热井是开采地表以下热资源的钻探井。地热换热过程需要通过地热换热器完成。现有换热器的换热介质通过内外管环形空间进入，通过套管外壁与岩层发生纵向截面接触，地层热量通过套管外壁传导给循环介质，取热后的介质在外换热孔底部进入内管，通过内管返出。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：换热后的介质在沿内管向上排出时，由于内管上端外侧的换热介质温度较低，因此使得换热后的介质在通过内管管壁向上排出时，会发生热传导，使得内管内部介质热量损失，而且在温度最高的内管端部位置换热强度不够。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型地热井内管换热结构，以解决现有技术中换热介质在排出时，热量容易损失，以及内管底端换热强度不够等技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：可有效降低换热介质的热量损失，并同时提高内管底端的换热强度等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种新型地热井内管换热结构，包括外管、内管、外管换热堵头和内管换热堵头，所述外管为导热金属管，所述内管套接在所述外管内部，所述外管底部设置有所述外管换热堵头，用于对所述外管底部进行封堵，所述外管换热堵头上方设置有所述内管换热堵头，且所述内管换热堵头底面与所述外管换热堵头上表面相贴合，所述内管换热堵头封堵在所述内管的底部；

所述内管包括隔热套管和内套管，所述隔热套管采用隔热材料加工而成，所述内套管套接于所述隔热套管内部，所述内套管的中下部为与所述隔热套管同心的直管段，上部为喇叭状，且该喇叭状边缘与所述隔热套管内壁相接，所述内管换热堵头位于所述隔热套管底部，且所述内管换热堵头封堵在所述内套管的底部，所述内套管的管壁上设置有内换热孔，且所述内换热孔靠近所述内管换热堵头一端；

所述隔热套管与所述内套管之间设置有环形的导流壁，且所述导流壁的底部固定连接在所述内管换热堵头上，所述导流壁的外侧壁与所述内管换热堵头的外圆面平齐，所述导流壁顶部与所述内套管的喇叭口之间设置有导流通道，用于使隔热套管与导流壁之间的换热介质流入内套管与导流壁中间；

所述隔热套管的管壁上设置有外换热孔，且所述外换热孔位于靠近所述外管换热堵头的一端。

采用上述一种新型地热井内管换热结构，通过所述隔热套管将所述内管内外两侧的热介质和冷介质隔离开，增加所述内管的隔热性能，从而降低所述内管内部换热介质的热量流失，同时在所述内管内部设置导流壁和内套管，使经所述外换热孔进入所述内管内部的热介质先沿所述导流壁向上流，然后越过所述导流壁的顶部后向下流至所述内套管底部外侧，再经所述内换热孔进入所述内套管内后向上输出，如此可增加换热后介质在内管底部的流动行程，从而使排出的换热介质受热均匀，同时换热介质在进入所述外换热孔和所述内换热孔时，均会与所述内管换热堵头接触，吸收来自所述外管换热堵头传递给所述内管换热堵头的热量，从而增加内管端部换热接触面，增强换热效果。

作为优选，所述隔热套管为空心PE管，管壁内部设置有若干条状的空心柱，且所述空心柱沿所述隔热套管的环形壁均匀排布。