[发明专利]地岩热供热岩地换热装置

说明书

本发明涉及一种地岩热供热岩地换热装置，其结构为：由输送连接段、换热段和底端密封段组成；输送连接段由外护管、换热介质进管和换热介质出管组成；换热段结构包括换热外壳直段、换热外壳球面顶和热介质收集管，在换热外壳直段内部中心设有的热介质收集管，热介质收集管上端口位置与换热介质出管的管口位置一致；换热介质出管、热介质收集管和换热外壳球面顶在换热外壳球面顶的换热介质出孔处三者焊接固定；在换热外壳直段与热介质收集管之间的空腔内设置双曲面的导流叶片；底端密封段为球面底与换热外壳直段的底部焊接而成。该换热装置不仅能够承受高温高压，有效的进行地岩热的换热提取，而真正实现了对地热资源的“取热不取水”的目标。

技术领域

本发明专利涉及一种地岩热供热岩地换热装置，属于地岩热换热的技术领域。

背景技术

利用可再生能源供暖是我国调整能源结构、实现节能减排、合理控制能源消费总量的迫切需要，是完成非化石能源利用目标、建设清洁低碳社会、实现能源可持续发展的必然选择。

地岩热也是清洁能源之一，如何能够有效的与地岩热进行热交换，是现有技术领域中各科技人员追求的目标。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题是提供一种地岩热供热岩地换热装置，该换热装置不仅能够承受高温高压，有效的进行地岩热的换热提取，而真正实现了对地热资源的“取热不取水”的目标。

为解决以上问题，本发明专利的具体技术方案如下：一种地岩热供热岩地换热装置，其特征在于：由输送连接段、换热段和底端密封段组成；输送连接段由外护管、换热介质进管和换热介质出管组成，换热介质进管与换热介质出管以外护管的轴线对称设置在外护管内；换热段结构包括换热外壳直段、换热外壳球面顶和热介质收集管，换热外壳球面顶位于换热外壳直段顶部，且表面设有换热介质进孔和换热介质出孔，在换热外壳直段内部中心设有的热介质收集管，热介质收集管上端轴线为过渡曲线，且热介质收集管上端口位置与换热介质出管的管口位置一致；换热介质出管、热介质收集管和换热外壳球面顶在换热外壳球面顶的换热介质出孔处三者焊接固定；换热介质进管与换热外壳球面顶的换热介质进孔焊接固定；外护管底沿与换热外壳球面顶外沿焊接；在换热外壳直段与热介质收集管之间的空腔内，不同高度的平面上等距设置双曲面的导流叶片，导流叶片的一端与热介质收集管外壁焊接；导流叶片的另一端与换热外壳直段内壁焊接；底端密封段为球面底与换热外壳直段的底部焊接而成。

所述的球面底的内表面设有内凹圆锥体结构的弧形导向面，弧形导向面将完成热交换的介质导向热介质收集管下端开口。

所述的热介质收集管的下端为锥形广口型式。

所述的导流叶片沿热介质收集管的竖直轴线等距分布若干组，每组导流叶片数量为三个，同组内相邻的导流叶片的中轴线在水平面投影中心线成120°夹角分布，相邻组的导流叶片的中轴线在水平投影中心线交错60°角。

每个导流叶片按同一旋向排布，并旋向按地球北半球顺时针或地球南半球逆时针方向排布。

所述的球面底的外表面固定连接头部防护装置。

所述的换热外壳直段外表面采用渗钛处理工艺。

本申请的地岩热供热岩地换热装置采用了输送连接段、换热段和底端密封段的三段式结构，输送连接段保证了管路与换热段之间的过渡连接，换热段内采用导流叶片，以此扰动换热介质的流态，进而增加换热介质在换热装置内的换热行程，这样可以获得最佳的对流传热效果；同时导叶片起到内外管的连接固定作用。底端密封段半圆形造型提高整体的承压能力，避免换热装置顶端密封段在地下安装和运行时遭到破坏。

附图说明

图1为地岩热换热装置结构主视图。

图2为输送连接段的结构俯视图。

图3为换热装置换热段横断面示意图。

图4为换热段的导流叶片分布立体图。