一种稳定腔体地热导流管的制作方法

1.本实用新型涉及地热导流管相关技术领域，具体涉及一种稳定腔体地热导流管。


背景技术：

2.自密闭的地热导流管一般由多个同心圆管构成，导热液体在管内循环，这种构造要求导流管至少拥有2个腔体，一个为液体回流腔体，另外一个为液体回流腔体。导流管的外管作用是将地热能换热给管内液体介质，管材需要有良好的传热性能。内管作用是将带有一定温度的液体介质输送到地面，管材需要有良好的绝热性能。
3.由于管材受弯情况是长度越长，刚度越小。而地热能开采深度一般不会低于2km，导流管在这种长度下，刚度会非常小。而打井的垂直度存在误差，不能完全垂直。在长度和垂直度的影响下，两层管壁的间距无法保证稳定，甚至会出现两侧管壁贴合情况。管壁贴合会导致液体提升过程中，提升腔体内的液体通过两层管壁直接与土壤或岩石进行换热，而提升腔体内的液体会出现降温情况，导流管无法达到设计目的。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种稳定腔体地热导流管。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种稳定腔体地热导流管，包括外管和内管，所述内管套设在所述外管内且与外管之间形成有环形的液体回流腔体；所述内管的外侧壁上固定有第一螺栓，所述第一螺栓上套设有第一支撑件，所述第一支撑件通过第一螺母与第一螺栓拧紧固定在所述液体回流腔体内。
6.本实用新型的有益效果是：本实用新型的稳定腔体地热导流管，通过在内管和外管之间设置第一支撑件，具体可以将第一支撑件设置在单支内管的两端及中间处，避免由于管材长细比过大使管材内外壁贴合，根据单支内管长度确定布置间距，使液体回流腔体的距离均匀，内管的四周均被回流液体包裹，回流液体具有一定的温度，可保证液体提升腔体内的液体温度降低减慢，保证井口出水温度。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步，所述第一支撑件与所述内管的外侧壁固定连接，所述第一支撑件与外管的内侧壁抵接。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第一支撑件与内管和外管分别抵接，有利于内管和外管之间距离的相对稳定。
10.进一步，所述第一螺栓焊接固定在所述内管的外侧壁上。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：可以使支撑点固定，支撑效果更加稳定。
12.进一步，所述第一支撑件上开设有至少一个第一t型通孔，至少一个所述第一t型通孔分别一一对应的套设在所述内管外侧壁上的第一螺栓上，所述第一螺母与所述第一螺栓螺纹连接且压接在所述第一t型通孔的台阶面上。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：采用第一t型通孔，当第一支撑件套设在第一螺栓上后，可以利用第一螺母与第一螺栓进行紧固，并压接在第一t型通孔的t型台阶上，有利于第一支撑件与第一螺栓的稳定连接。
14.进一步，所述第一支撑件呈沿平行于所述内管轴线方向延伸的长条形。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：采用长条形的第一支撑件，减小液体流动阻力，第一支撑件可以选用材料为具有一定热阻及力学强度的材料(例如尼龙)，表面光滑不易结垢，长期使用中不会堵塞管道。
16.进一步，所述内管包括同轴套设的第一内管和第二内管，所述第一内管和第二内管之间具有环形的保温腔体，所述第一内管的外侧壁上固定有第二螺栓，所述第二螺栓上套设有第二支撑件，所述第二支撑件通过第二螺母与第二螺栓拧紧固定在所述保温腔体内。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：通过在第一内管和第二内管之间设置第二支撑件，相邻第二支撑件间距根据管材长度确定，使保温腔体的距离均匀，保证保温材料填充饱满、充实、等厚，保温效果更好。
18.进一步，所述第二支撑件与所述第一内管的外侧壁固定连接，所述第二支撑件与第二内管的内侧壁抵接。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：通过将第二支撑件与第一内管和第二内管分别抵接，有利于第一内管和第二内管之间的相对稳定。
20.进一步，所述第二螺栓焊接固定在所述第一内管的外侧壁上。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：可以使支撑点固定，支撑效果更加稳定。
22.进一步，所述第二支撑件上开设有至少一个第二t型通孔，至少一个所述第二t型通孔分别一一对应的套设在所述内管外侧壁上的第二螺栓上，所述第二螺母与所述第二螺栓螺纹连接且压接在所述第二t型通孔的台阶面上。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：采用第二t型通孔，当第二支撑件套设在第二螺栓上后，可以利用第二螺母与第二螺栓进行紧固，并压接在第二t型通孔的t型台阶上，有利于第二支撑件与第二螺栓的稳定连接。
24.进一步，所述第二支撑件呈沿平行于所述内管轴线方向延伸的长条形。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：采用长条形的第二支撑件，减小液体流动阻力，第二支撑件可以选用材料为具有一定热阻及力学强度的材料(例如尼龙)，表面光滑不易结垢，长期使用中不会堵塞管道。
附图说明
26.图1为本实用新型稳定腔体地热导流管的剖视结构示意图；
27.图2为图1的局部放大结构示意图；
28.图3为本实用新型稳定腔体地热导流管的俯视结构示意图；
29.图4为本实用新型第一支撑件的主视结构示意图；
30.图5为本实用新型第一支撑件的侧视结构示意图；
31.图6为本实用新型第一支撑件的俯视结构示意图；
32.图7为本实用新型第二支撑件的主视结构示意图；
33.图8为本实用新型第二支撑件的侧视结构示意图；
34.图9为本实用新型第二支撑件的俯视结构示意图。
35.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
36.1、内管；11、第一内管；12、第二内管；
37.2、外管；21、液体回流腔体；
38.3、第一螺栓；31、第一螺母；
39.4、第一支撑件；41、第一t型通孔；
40.5、第二螺栓；51、第二螺母；
41.6、第二支撑件；61、第二t型通孔；7、钢板。
具体实施方式
42.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
43.如图1～图9所示，本实施例的一种稳定腔体地热导流管，包括外管2和内管1，所述内管1套设在所述外管2内且与外管2之间形成有环形的液体回流腔体21；所述内管1的外侧壁上固定有第一螺栓3，所述第一螺栓3上套设有第一支撑件4，所述第一支撑件4通过第一螺母31与第一螺栓3拧紧固定在所述液体回流腔体21内。本实施例的稳定腔体地热导流管，通过在内管和外管之间设置第一支撑件，具体可以将第一支撑件设置在单支内管的两端及中间处，避免由于管材长细比过大使管材内外壁贴合，根据单支内管长度确定布置间距，使液体回流腔体的距离均匀，内管的四周均被回流液体包裹，回流液体具有一定的温度，可保证液体提升腔体内的液体温度降低减慢，保证井口出水温度
44.如图1～图3所示，本实施例的所述第一支撑件4与所述内管1的外侧壁固定连接，所述第一支撑件4与外管2的内侧壁抵接。通过将第一支撑件与内管和外管分别抵接，有利于内管和外管之间距离的相对稳定。
45.本实施例的一个进一步方案为，所述第一螺栓3焊接固定在所述内管1的外侧壁上。可以使支撑点固定，支撑效果更加稳定。
46.如图4和图5所示，本实施例的所述第一支撑件4上开设有至少一个第一t型通孔41，至少一个所述第一t型通孔41分别一一对应的套设在所述内管1外侧壁上的第一螺栓3上，所述第一螺母31与所述第一螺栓3螺纹连接且压接在所述第一t型通孔41的台阶面上。采用第一t型通孔，当第一支撑件套设在第一螺栓上后，可以利用第一螺母与第一螺栓进行紧固，并压接在第一t型通孔的t型台阶上，有利于第一支撑件与第一螺栓的稳定连接。
47.优选的，可将第一支撑件4上开设两个第一t型通孔41，可将两个第一t型通孔41沿第一支撑件4的长度方向布置。
48.如图4～图6所示，本实施例的所述第一支撑件4呈沿平行于所述内管1轴线方向延伸的长条形。采用长条形的第一支撑件，减少液体流动阻碍。第一支撑件可以选用材料为具有一定热阻及力学强度的材料(例如尼龙)，表面光滑不易结垢，长期使用中不会堵塞管道。
49.如图1～图3所示，本实施例的所述内管1包括同轴套设的第一内管11和第二内管12，所述第一内管11和第二内管12之间具有环形的保温腔体，所述第一内管11的外侧壁上固定有第二螺栓5，所述第二螺栓5上套设有第二支撑件6，所述第二支撑件6通过第二螺母
51与第二螺栓5拧紧固定在所述保温腔体内。通过在第一内管和第二内管之间设置第二支撑件，相邻第二支撑件间距根据管材长度确定，使保温腔体的距离均匀，保证保温材料填充饱满、充实、等厚，保温效果更好。第一内管11和第二内管12两端可分别通过钢板7进行固定密封。当在第一内管11和第二内管12之间的保温腔体填充超细玻璃纤维或气凝胶后，可利用真空泵进行抽真空处理，然后再密封抽真空留口，完成内管的制造。
50.如图1～图3所示，本实施例的所述第二支撑件6分别与所述第一内管11的外侧壁以及第二内管12的内侧壁抵接。通过将第二支撑件与第一内管和第二内管分别抵接，有利于第一内管和第二内管之间的相对稳定。
51.本实施例的一个进一步方案为，所述第二螺栓5焊接固定在所述第一内管11的外侧壁上。可以使支撑点固定，支撑效果更加稳定。
52.如图7～图9所示，本实施例的所述第二支撑件6上开设有至少一个第二t型通孔61，至少一个所述第二t型通孔61分别一一对应的套设在所述内管1外侧壁上的第二螺栓5上，所述第二螺母51与所述第二螺栓5螺纹连接且压接在所述第二t型通孔61的台阶面上。采用第二t型通孔，当第二支撑件套设在第二螺栓上后，可以利用第二螺母与第二螺栓进行紧固，并压接在第二t型通孔的t型台阶上，有利于第二支撑件与第二螺栓的稳定连接。
53.如图7和图8所示，本实施例的所述第二支撑件6呈沿平行于所述内管1轴线方向延伸的长条形。采用长条形的第二支撑件，减少液体流动阻碍。第二支撑件可以选用材料为具有一定热阻及力学强度的材料(例如尼龙)，表面光滑不易结垢，长期使用中不会堵塞管道。
54.具体的，本实施例的稳定腔体地热导流管所使用的材料为，所述内管采用金属保温绝热管，第一内管和第二内管之间填充超细玻璃纤维或气凝胶，所述外管采用金属外管，所述第一螺栓、第二螺栓、第一螺母以及第二螺母均采用金属材质。所述第一支撑件和第二支撑件可采用尼龙支撑件。
55.本实施例的稳定腔体地热导流管的导热系数λ为0.0025w/(m
·
k)～0.012w/(m
·
k)，是岩棉导热系数的1/16～1/3，是橡塑保温板导热系数的1/14～1/3。第一支撑件和第二支撑件的导热系数λ为0.26w/(m
·
k)～0.35w/(m
·
k)，尼龙支撑件硬度高，可保证管材之间的间距。支撑件连接的螺栓为镀锌金属螺栓。
56.本实施例的稳定腔体地热导流管的加工步骤为，在第二内管外表面固定第二螺栓，第二螺栓与第二内管之间可采用焊接或螺接。第二支撑件上设置有第二t型通孔作为螺栓连接孔，将其套在预先固定的第二螺栓上，并使用第二螺母固定。将第二内管插入第一内管内，使用钢板圆环将内管的保温腔体一端密封焊接。将保温材料填充入保温腔体内，并填充密实。使用钢板圆环将内管的另外一端封闭。对保温腔体进行抽真空处理，抽真空后将气眼封闭。在第一内管外表面固定第一螺栓，第一螺栓与钢管之间可采用焊接或螺接。液体回流腔体专用尼龙支撑件上同样设置有螺栓连接孔，将其套在预先固定的第一螺栓上，并使用螺帽固定。将内管插入导流管的外管中。
57.使用本实施例的稳定腔体地热导流管的具体施工步骤为，现场在地热井完成后，先将第一节外管插入井内。将第一节内管插入外管内。将第二节内管与第一节内管焊接。将第二节外管套在第二节内管外侧，与第一节外管焊接。依次连接内管及外套管。在管道内灌入专用导热液体介质。
58.本实施例的所有管材均为钢制管材，传热系数高，热传导速度快，强度高。腔体距
离均匀，热传导速度平等，导热液体传到速度快。外液体回流腔体距离均匀，使真空绝热保温管四周均被回流液体包裹，回流液体具有一定温度，可保证提升腔体内的液体温度降低减慢，保证井口出水温度。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。