专利名称：多u管型地下热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种地能空调用地埋管式热交换器，特别是一种多U管型地下热 交换器。
背景技术：
地能空调作为一种节能环保技术已在国内外得到广泛应用，其实质是利用地源热 泵机组和配套的地下热交换器，将源源不断的地球浅层所储存的能量吸收，用于夏季制冷 和冬季取暖。本实用新型就是与地源热泵机组相配套的一种多U管型结构地埋管式热交换O目前，地埋管式热交换器的现状是(1)埋管井径小，一般为150_200mm ； (2)单井埋管数量少，常用单U或双U型布管结构。基于以上原因，现有地埋管式热交换器存在以下缺点(1)由于埋管井径小，使得 上下水管之间间隔小，隔热条件差，部分热能在上下水管之间直接短路交换，热损失大，传 热效率低。(2)高低能管之间的钻井回填物，既作为传热介质又作为隔热介质，实施中很难 达到理想状态。( 单井内单U或双U型布管方法使得生产效率低，工程成本高。(4)为弥 补传热效率低的缺陷只能增加地埋管总量，使得工程总造价提高。实用新型内容综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种多U管型地下 热交换器，它是在扩大钻井直径、采用多U管安装方法的基础上，通过改变多U管的排列方 式，增加高低能管之间的距离，改善管道的隔热、传热条件，提高其传热效率。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为—种多U管型地下热交换器，主要由大口径井1、下水管5、上水管7和井内回填 物3组成，其中，该热交换器包括孔底托盘2、扶正装置4、下水管5和上水管7，所述的下水 管5通过下部弯曲部分与对应的上水管7连接构成一个完整的U型管结构，孔底托盘2固 定在U型管的底部，自下而上每隔5米设置有一个扶正装置4，扶正装置4包括中心孔11、 外盘10和加强板12，在外盘10的圆周上设置有定位孔9，下水管5装在定位孔9内，上水 管7装在中心孔11内。进一步，所述的大口径井1的直径至少为700mm。进一步，所述的定位孔9上设置有合页式管卡13。本实用新型的有益效果是1、本实用新型在保证多U管各下水管之间间距的情况下，变上水管分散式布置为 集中管束式布置，从本质上将上下水管的主要功能区分开来，即下水管主要承担换热功能， 上水管主要承担输送功能。而常用型热交换器的换热功能和输送功能是无法分离的。2、本实用新型的上、下水管道之间间隙的大大提高(达3-9倍)，改善了隔热效果， 提高了热交换器换热效率。[0013]3、本实用新型的井孔直径加大，U管数量增加，综合效果是埋管效率高。4、本实用新型与常规性型地埋式热交换器相比有以下显著特点，详见下表热交换器主要参数对比表参数常用型1常用型2常用型3本实用新型井孔直径 mm150150200800U型管径 mm32323232U型管数 量12220安装间隙 mm15152050隔热间￡巨 mm563058238布管间距 mm627678
图1为本实用新型的主体结构示意图。图2为本实用新型的扶正装置结构示意图。图3为本实用新型的特种变径装置的结构主视图。图4为本实用新型图3的A-A剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。如图1、图2所示，先用大口径钻机在自然地面8上并穿过自然地层6钻孔成大口 径井1，其直径为700mm以上，成井深度按设计要求；本实用新型的下水管5和上水管7的 数量相同，其数量为二十个。多U管型地下热交换器主要由下水管5、上水管7、井内回填物 3、孔底托盘2和扶正装置4组成；下水管5通过下部弯曲部分与对应的上水管7连接构成 一个完整的U型管结构，多U管自身的连接采用插入胶粘法连接，孔底托盘2固定在U型管 的底部，可采用定位孔胶粘连固定；按照设计要求的数量将多U管在地面完成与孔底托盘2 的组装，人工将组装一起的多U管束和孔底托盘2平稳下入大口径井1内；自下而上每隔5 米设置有一个扶正装置4，扶正装置4包括中心孔11，外盘10和加强板12，在外盘10的圆 周上设置有定位孔9，下水管5装在定位孔9内，上水管7装在中心孔11内，定位孔9上设 置有合页式管卡13，扶正装置4与各U管之间用合页式管卡13固定。如图1、2所示，将扶正装置4装在大口径井1之前，首先将所有要安装的扶正装置 4全部套在各U管之上水管束外，然后开始井内安装，自下而上每隔5米设置有一个扶正装 置4，在设计安装扶正装置4的位置依次固定安装各扶正装置4 ；在安装各扶正装置4时，先 用胶粘带捆绑将二十根上水管7按设计位置固定在扶正装置4的中心孔11内，然后分别将二十根下水管5分别放入扶正装置4的外盘10的圆周上设置的定位孔9内，合上合页式管 卡13并用螺钉紧固。图3、4所示的为特种变径装置，它可以代替孔底托盘2，可以节约管材和便于安 装；特种变径装置包括变径装置本体15和变径插接孔14，变径装置本体15上部设置有大 直径中心孔，大直径中心管与变径装置中心孔之间采用插入式胶粘法连接；二十个上水管 7即被大直径中心管代替，下水管5插入变径插接孔14内用胶粘法连接固定。特种变径装 置的组装完全在地面进行，地面组装完成经试压合格后方可安装到大口径井1内。如图1所示，安装完成后应及时进行井孔回填，回填应慢速均勻进行，以免井内架 桥影响热交换器工作效率。首次井孔回填完成后井内回填物3还会逐渐下沉，出现下沉后 应及时再回填，直至下沉结束为止。
权利要求1.一种多U管型地下热交换器，主要由大口径井(1)、下水管(5)、上水管(7)和井内 回填物C3)组成，其特征在于该热交换器包括孔底托盘O)、扶正装置G)、下水管(5)和 上水管(7)，下水管( 通过下部弯曲部分与对应的上水管(7)连接构成一个完整的U型管 结构，孔底托盘(2)固定在U型管的底部，自下而上每隔5米设置有一个扶正装置，扶正 装置(4)包括中心孔(11)，外盘(10)和加强板(12)，在外盘(10)的圆周上设置有定位孔 (9)，下水管(5)装在定位孔(9)内，上水管(7)装在中心孔(11)内。
2.根据权利要求1所述的多型地下热交换器，其特征在于所述的大口径井(1)的直 径至少为700mm。
3.根据权利要求1所述的多U管型地下热交换器，其特征在于所述的定位孔(9)上 设置有合页式管卡(13)。
专利摘要本实用新型提供一种多U管型地下热交换器，它主要由大口径井、下水管、上水管和井内回填物组成，该热交换器包括孔底托盘、扶正装置、下水管和上水管，所述的下水管通过下部弯曲部分与对应的上水管连接构成一个完整的U型管结构，孔底托盘固定在U型管的底部，自下而上每隔5米设置有一个扶正装置，扶正装置包括中心孔、外盘和加强板，在外盘的圆周上设置有定位孔，下水管装在定位孔内，上水管装在中心孔内；所述的大口径井的直径至少为700mm。本实用新型扩大了钻井直径、采用多U管安装，通过改变多U管的排列方式，即下水管承担换热功能，上水管承担输送功能，提高了热交换器的换热效率。
文档编号F25B30/06GK201837146SQ201020225940
公开日2011年5月18日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者张英举 申请人:张英举, 河南地矿集团中昊建设工程有限公司