[实用新型]一种可局部二次换热的干热岩换热装置

说明书

本实用新型涉及一种可局部二次换热的干热岩换热装置。该换热装置包括隔热管、供水管、喷嘴、喷嘴接头、喷射室、扩散器、回水管和集水器，隔热管内从上到下依次设置有供水管、喷嘴、喷射室、扩散器，集水器与隔热管相通，设置在隔热管底部，喷嘴位于喷嘴接头内，供水管与喷嘴连通，喷射室上部与喷嘴接头连接，喷射室下部与扩散器上部连接，扩散器下部与集水器连通，集水器底部设置有与集水器连通的回水管。本实用新型结构简单；经济合理；安全可靠；环保；推广前景广阔；换热效率高；保温性能好。

技术领域

本实用新型属于干热岩换热技术领域，具体涉及可局部二次换热的干热岩换热装置。

背景技术

干热岩是一种新兴能源，赋存于地下数千米以下，温度大于180℃，其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体。全球陆域干热岩资源相当于4950万吨标准煤，是全球所有石油、天然气、煤炭蕴含能量的30倍。我国干热岩资源广泛分布于青藏高原、松辽盆地、渤海湾盆地、东南沿海等地，陆地3000～10000m干热岩资源蕴含的能量相当于856万吨标准煤，约占世界资源量的17％，开发前景良好。

干热岩资源的开发原理是利用干热岩钻机向地下钻出一个钻孔(注入井)，采用封闭井口后向井内注入高压水压裂或采用孔底爆破等方式使岩体产生裂隙，裂隙不断增加、扩大、互相贯通后最终形成一个大致面状的人工干热岩热储构造。在离注入井合理的位置利用干热岩钻机钻出几口井(生产井)，用以回收高温水、汽。从注入井注入的水沿着裂隙流动并与周围接触的岩体发生热交换，从生产井中提取热能，用于灌溉、采暖、发电等用。现有的干热岩地下换热装置换热效率低，出水口水温低，亟需开发一款设备对注入地下的水部分二次加热，提高换热效率和出水口的水温。

实用新型内容

为了解决现有干热岩换热技术换热效率低、出水口水温低的技术问题，本实用新型提供一种可局部二次换热的干热岩换热装置。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型为一种可局部二次换热的干热岩换热装置，其特殊之处在于：该换热装置包括隔热管、供水管、喷嘴、喷嘴接头、喷射室、扩散器、回水管和集水器，隔热管内从上到下依次设置有供水管、喷嘴、喷射室、扩散器，集水器与隔热管相通，设置在隔热管底部，喷嘴位于喷嘴接头内，供水管与喷嘴连通，喷射室上部与喷嘴接头连接，喷射室下部与扩散器上部连接，扩散器下部与集水器连通，集水器底部设置有与集水器连通的回水管。

优选的，扩散器内从上到下依次设置有相连通的混合室、喉管和出水通道，混合室与喷射室下部连通，出水通道与集水器连通，扩散器外与隔热管之间设置有返水通道，集水器通过返水通道与喷射室连通。

优选的，扩散器侧面与隔热管之间，出水通道的出口上方设置有上封头。

优选的，换热装置还包括回水口和与回水口连接的回水通道，所述回水口设置在集水器底部，所述集水器通过回水通道与回水管连通。

优选的，回水通道成外螺旋状缠绕在集水器和隔热管上。

优选的，集水器内竖直设置有中隔板。

优选的，隔热管为耐高温、耐腐蚀的材料制成。

优选的，换热装置还包括异径接头，供水管通过异径接头与喷嘴连接。异径接头用来连接供水管和喷嘴接头，供水管直接接入异径接头的上部，异径接头的下部通过一定的锥度和喷嘴接头连接。

优选的，喷嘴为上部宽下部窄的锥形结构。

优选的，集水器底部设置有底封头。