地热井内自然对流增速装置的制作方法

本实用新型涉及地热井下换热器，特别是一种地热井内自然对流增速装置。

背景技术：

传统的地热井下换热器，井内的地热水在沿井深方向上存在较大的温度梯度，只有当达到一定深度时，井内地热水的温度才能保持在一个相对稳定的范围内。温度梯度的存在说明，虽然换热器内的热媒水与井内地热水换热会使井内温度层产生变化形成对流，但其对流强度显然远未达到实现充分热交换的程度，严重影响了换热器的热输出。因此，其改进和创新势在必行。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种地热井内自然对流增速装置，可有效解决增加地热井内的地热水对流速度的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种地热井内自然对流增速装置，包括地热井和下端伸入地热井内地热水液面下的换热管道，地热水液面下方设置有与换热管道固定在一起的增速管，增速管为上下开口的中空结构，所述的增速管的上端与地热水液面的竖直间距为20-50mm，增速管下端与换热管道最低点的竖直间距为10-30mm。

所述的增速管上下两端的侧壁上均开有内外贯通的换热孔，上部的换热孔的最下沿与下部的换热孔的最上沿的间距D大于或等于增速管总长度L的3/5。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，利用温度差产生的密度差来强化井内的自然对流，提高换热器的热输出，不需要额外消耗能量，无污染，使用方便，效果好，是地热井下换热增速装置上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的剖面主视图。

图2为本实用新型的增速管的剖视图。

图3、4、5均为本实用新型俯视图，其中，

图3的回水管和供水管均置于增速管内部；

图4的回水管或供水管中的一个置于增速管内部；

图5的回水管和供水管均置于增速管外部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-5给出，本实用新型包括地热井6和下端伸入地热井内地热水液面5下的换热管道2，其特征在于，地热水液面5下方设置有与换热管道2固定在一起的增速管1，增速管1为上下开口的中空结构，所述的增速管的上端与地热水液面5的竖直间距为20-50mm，增速管下端与换热管道2最低点的竖直间距为10-30mm。

为保证使用效果，所述的增速管1通过卡箍4与换热管道2固定在一起，卡箍4通过连接件7装在增速管的侧面，可通过螺栓固定。

所述的增速管1上下两端的侧壁上均开有内外贯通的换热孔3，上部的换热孔的最下沿与下部的换热孔的最上沿的间距D大于或等于增速管总长度L的3/5；所述的换热孔的直径为2-3mm。

所述的换热管道2为U形管，下端伸入地热井内的地热水液面5下，U形管的两个竖直段中，一个作为回水管2a，另一个作为供水管2b，回水管2a和供水管2b均置于增速管1内部；

所述的换热管道2为U形管，下端伸入地热井内的地热水液面5下，U形管的两个竖直段中，一个作为回水管2a，另一个作为供水管2b，回水管2a或供水管2b中的一个置于增速管1内部；

所述的换热管道2为U形管，下端伸入地热井内的地热水液面5下，U形管的两个竖直段中，一个作为回水管2a，另一个作为供水管2b，回水管2a和供水管2b均置于增速管1外部。

本实用新型使用时，由于在换热管道的侧面增加了增速管，增速管为上下开口的中空结构，U型的换热管道与地下水换热后，换热管道附近的水温下降，而井内增速管内的水温尚未来得及换热，比增速管外部的水温高，使增速管内外形成了温差，而这种温差会导致出现密度差，致使增速管内密度小的热水向上流动，增速管外密度相对更大的冷水向下流动，同时热储中的热水进入增速管中，形成了强烈的自然对流现象，大大地加强了换热效果，并且整个过程不消耗能量，成本低，无污染。井内自然增速管的材料应以导热系数较低的材料作为首选（如采用PPR材料制成），使其能够产生足够大的管内外温差。

地热井内的流增速管与换热管道之间的相对位置比较灵活，放置的位置可根据不同的实际工程情况来定（如图3-5所示），与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，利用温度差产生的密度差来强化井内的自然对流，提高换热器的热输出，不需要额外消耗能量，无污染，使用方便，效果好，是地热井下换热增速装置上的创新。