地核热能传递装置及其传递方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地核热能传递装置及其传递方法。
【背景技术】
[0002]在宇宙中，有热能的领域和星球有很多。但是现阶段人类还无法完全开发利用。在地球上人们早就用上了风能、太阳能、潮汐能，地球上的能量资源，如:石油、木材、煤总有用完的时候。这些不可再生资源又是污染环境的根源。综上所述，提出使用地核热能。从整个宇宙来看，地球就是一个永远不会消失的热能球体，地核热能是用不完的，一个内部有热能的球体，内部温度大于地球表面温度，因此地球每天都有火山活动。
[0003]人类要解决污染以及地震和火山的问题，地核热能就是要寻找的清洁可再生能源。
[0004]因此，需要一种开发利用地核热能的装置和方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决目前存在缺少利用地核热能的装置和方法，且现有利用非可再生能源的过程存在污染环境的问题，而提出一种地核热能传递装置及其传递方法。
[0006]—种地核热能传递装置，其组成包括:外管、内管和开挖装置，外管的一端密封，外管的另一端具有排渣口，排渣口边缘安装底门，且在底门外部安装开挖装置；外管内部同轴设置内管形成环形腔，且在外管的密封端设置与环形腔连通的排气管，外管与内管之间设置多个支撑结构；内管的进水端位于外管密封端的外部，内管的汽化端位于外管的内部，汽化端的侧壁上设置一组出气孔，汽化端的内壁沿周向设置一组蜂窝结构，汽化端的外壁与外管的内壁之间沿周向设置一组蜂窝结构。
[0007]—种地核热能传递方法，所述热能传递方法通过以下步骤实现:
[0008]步骤一、令第一段开始向地平面以下下沉的外管段垂直于地平面，利用外管段的排渣口外部安装的开挖装置进行开挖；
[0009]同时，从第一段开始向地平面以下下沉的内管段的进水端采用加压灌注的方式注入常温水，常温水流连同被开挖装置打碎的泥沙，从排渣口进入压力较小的外管段与内管段之间的环形腔，并最终由排气管排出，随着泥沙排出形成空间的过程，外管逐渐下沉，并在下沉的过程中不断在外管外壁同时施加润滑剂；
[0010]步骤二、当第一段开始向地平面以下下沉的外管段完全进入地平面以下后，取另一端外管段与第一段开始向地平面以下下沉的外管段旋接或焊接，取另一段内管段与第一段开始向地平面以下下沉的内管段旋接或焊接；
[0011]步骤三、继续利用开挖装置进行开挖，并从内管的进水端采注入常温水，直到由外管段旋接或焊接构成的外管携带的开挖装置下沉至地球内部温度为300?500°C的软流层后，停止泥沙的开挖过程，令外管的底门自动关闭；
[0012]步骤四、将插装内管的进水端和排气管的密封盖，以及这个密封盖内部同轴心设置内管段，分别与最后一段完全沉入地平面以下的外管段和内管段连接，并分别形成完整外管和内管；
[0013]步骤五、继续从内管的进水端采注入常温水，常温水到达内管汽化端内壁上设置的蜂窝结构，一部分常温水开始汽化变为蒸气，相比较具有高压常温水的内管而言，蒸气与常温水形成的高压的混合物从压力较小的出气孔进入内管与外管之间的环形腔，并经内管与外管之间的蜂窝结构，持续汽化变成蒸气的过程，形成的蒸汽最后经排气管排出；
[0014]步骤六、至此将地球软流层积蓄的热能传递给水蒸气具有的动能。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]地核热能传递装置:
[0017]地核热能传递装置的开挖装置与其设置为一体式，开挖装置安装在外管的排渣口端，外管内部同轴设置的内管的作用是向下运送高压常温水，内管与外管间的环形腔能够向上排出水和粉碎的泥沙的混合物，又能向排出水蒸气，内管和外管采用同轴心套装设置，具有同时开挖同时排粉碎物，以及同时灌注常温水同时排气的好处。
[0018]热能传递装置的内管和外管采用耐高温不锈钢锅炉管，常年工作环境的温度为1080°C，适用于本发明靠近的300-500°C的软流层的熔岩，且内管和外管承受压强能力为1000kg/m2;并在内管和外管之间形成的环形腔中设置蜂窝结构，起到增强地核热能传递装置抗压强度和增加地核热能传递装置吸热面积的作用，使能量传递装置充分吸收软流层熔岩热能，保证常温水100%传递给水蒸气，体现能量传递效率高的优点。
[0019]地核热能传递方法:
[0020]内管下来的常温水水流将泥沙送入外管与内管之间的环形腔，并最终由排气管排出。当整个装置进入软流层时，开挖装置停止工作，此时外管的底门关闭，阻止软流层的熔岩进入外管。
[0021]继续向下注入常温水，常温水在汽化端传递得到水蒸气，进入内管与外管间的环形腔排出，此时完成将软流层的热能传递给水蒸气具有的动能。
[0022]本发明只对地核热能进行热的提取，对地球没有任何损害，因为地球内部产生的热量远远大于消耗的热量，而且还有益于地球的稳定性，会减少地震和火山爆发。因此用地核热能是可行的。
【附图说明】
[0023]图1为本发明带有局部剖开的结构示意图；
[0024]图2为图1的A-A向结构示意图
[0025]图3为本发明涉及的同轴设置的外管、内管在分段组装时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]【具体实施方式】一:
[0027]本实施方式的地核热能传递装置，结合图1所示，其组成包括:外管1、内管2和开挖装置3，外管I的一端密封，外管I的另一端具有排渣口 4，排渣口 4边缘安装底门，且在底门外部安装开挖装置3 ;外管I与内部同轴设置的内管2之间形成环形腔5，且在外管I的密封端设置与环形腔5连通的排气管6，外管I与内管2之间于腰部设置多个支撑结构；内管2的进水端位于外管I密封端的外部，内管2的汽化端位于外管I的内部，汽化端的侧壁上设置一组出气孔7，汽化端的内壁沿周向设置一组蜂窝结构8，汽化端的外壁与外管I的内壁之间沿周向设置一组蜂窝结构8。
[0028]外管I侧壁厚度为20mm，承受压强能力为1000kg/m2;内径尺寸为140?160mm，外径尺寸为180?200謹；
[0029]内管I侧壁厚度为20mm，承受压强能力为1000kg/m2;内径尺寸为40?50mm，外径尺寸为60?70mm，使得常温水的灌注更加顺畅，汽化过程的更加完全。
[0030]【具体实施方式】二:
[0031]与【具体实施方式】一不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，每个外管I包括一组外管段9和一个密封盖10 ;其中，
[0032]每根外管段9的两端分别设置吻合的内螺纹段和外螺纹段；
[0033]密封盖10的开口端具有与外管段9吻合的外螺纹或内螺纹，密封盖10的密封端还具有出管口，用于插装内管2的进水端；
[0034]外管段9依次旋接后与密封盖10构成外管I ;进而使得下外管I的操作更加方便，并能保证外管段9之间的连接更加紧固和紧密，提高地核热能的装置的使用寿命和工程质量，提高外管I与内管2之间环形腔的密封性，保证形成的水蒸气顺利从排气管6排出。
[0035]【具体实施方式】三:
[0036]与【具体实施方式】一或二不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，每个内管2包括一组内管段11，每根内管段11的两端分别设置吻合的内螺纹段和外螺纹段，内管段11依次旋接构成内管2 ;进而使得下内管2的操作更加方便，并能保证内管段11之间的连接更加紧固和紧密，提高地核热能的装置的使用寿命和工程质量，提高外管I与内管2之间环形腔的密封性，保证形成的水蒸气顺利从排气管6排出。
[0037]【具体实施方式】四:
[0038]与【具体实施方式】三不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，所述支撑结构为一组沿着内管2或外管I的周向设置的支撑杆12，所述支撑杆12为4?8根，为整个地核热能传递装置提供抗灌注的常温水、软流层以及外壁接触物之间的压强，保证热能传递过程安全稳定的进行。
[0039]【具体实施方式】五:
[0040]与【具体实施方式】一、二或四不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，所述外管I的长度为100?130km。
[0041]【具体实施方式】六:
[0042]与【具体实施方式】五不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，汽化端与外管I末端之间的距离为30?70cm。
[0043]外管I内壁与内管2外壁之间的距离为20?30cm。外管I内壁与内管2外壁之间的距离为25cm。
[0044]【具体实施方式】七:
[0045]与【具体实施方式】五不同的是，本实施方式的地核热能传递装置，汽化端与外管I末端之间的距离为50cm。
[0046]工作原理:
[0047]向地平面以下下沉过程中的外管段9依次旋接构成外管1，同时，内管段11依次旋接构成内管2，且旋接过程中向内管2灌注常温水，常温水和开挖装置3打碎的泥沙经环形腔5并最终由环形腔5的顶端排出，当外管I携带的开挖装置3到达软流层后，停止下沉，此时注入的常温水变成水蒸气，由排气管6排出。
[0048]【具体实施方式】八:
[0049]一种