本技术属于中深层地热孔取热,尤其涉及一种中深层地热孔内管聚热返流装置。
背景技术:
1、目前,中深层地热孔是开采地表以下热能的钻探孔取热技术,中深层地热孔取热过程石油套管外壁吸收热岩温度后传导给石油套管内介质,石油套管内介质通过外管与内管之间环形空间进入石油套管最底部,最底端热岩层热量通过石油套管外壁传导给管内循环介质,受热后的介质在石油套管底部由内管聚热返流装置进入内管,通过内管返出。
2、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
3、受热后的介质在沿内管向上返出时,由于内管上端外侧的受热介质温度较低,因此受热后的介质在通过内管管壁向上返出时,发生热传导,使得内管内部介质热量损失较大,介质反出时对外发生热传导导致换热效率差。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种中深层地热孔内管聚热返流装置,以解决现有技术中换热介质返出时,热量容易损失以及内管底端换热强度高保温效果不够等技术问题。
2、本实用新型提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有可有效降低换热介质的热量损失并同时提高内管底端的换热强度等技术效果,为实现上述目的,提供以下技术方案。
3、本实用新型是这样实现的,一种中深层地热孔内管聚热返流装置包括石油外套管、隔热内管、外套管聚热装置、聚热锥形密封装置和内部聚热返流换热装置,所述外套管聚热装置内设导热介质,所述石油外套管和聚热锥形密封装置之间设有铬铜合金管箍。
4、进一步,所述石油外套管内部安装有内管,石油外套管底端设置有聚热锥形密封装置,用于对外套管底部进行封堵密封,内管最底部有金属重力取热棒与外套管聚热锥形密封装置内表面相贴合。
5、进一步,所述隔热内管采用隔热材料加工而成,内套管上有一层隔热保护层用来隔绝热介质在循环时的热损失,内套管和外石油套管之间的内管外管环形空间用于隔热套管与石油外套管之间的受热介质流入,在经过内管聚热返流出口后向上输出,同时换热介质在内管外管环形空间进入内隔热套管金属重力取热棒上的内管聚热返流出口时均会与外套管聚热锥形密封装置内表面接触并发生传导,受热介质吸收来自外套管聚热锥形密封器装置和外石油套管传递给内隔热金属重力取热棒的热量。
6、进一步,所述金属重力取热棒采用紫铜合金加工而成,具有非常理想的热传导效果;隔热内管为聚乙烯实心pe管,管壁内部非常光滑,热阻大,水阻小,具有很好的保温效果;外石油套管均采用j55无缝钢管加工而成,具有耐高温,耐高压,不变形,热导率高稳定的特性。
7、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
8、第一、本实用新型通过聚乙烯隔热内管采用热阻较小材料加工而成有效的将热介质和冷介质隔离开,从而降低内管受热介质的热量损失。通过在内管底端设置安装金属重力取热棒与外管聚热锥形密封器紧密贴合,使流动的热介质吸收更容易,增强换热能力。通过在内管设置内管聚热返流出口,聚热返流出口开孔截面积大于内管横截面积,且pe内管热阻小有效降低热损隔热管内壁光滑无比,流过介质阻力非常小,从而使输出受热介质流量增大,流速增快,热量输出均衡,取热效果好。
9、本实用新型能够有效的降低内管受热介质的热量损失,并且具有较强的换热能力,能够较为均衡的热量输出,取热效果好。
10、本实用新型通过聚乙烯隔热内管采用热阻较小材料加工而成有效的将热介质和冷介质隔离开,从而降低内管受热介质的热量损失。通过在内管底端设置安装金属重力取热棒与外管聚热锥形密封器紧密贴合,使流动的热介质吸收更容易,增强换热能力。通过在内管设置内管聚热返流出口,聚热返流出口开孔截面积大于内管横截面积,且pe内管热阻小有效降低热损隔热管内壁光滑无比,流过介质阻力非常小,从而使输出受热介质流量增大,流速增快,热量输出均衡,取热效果好。
11、第二,本实用新型的技术方案克服了技术偏见:本实用新型提供的一种中深层地热孔聚热锥形密封器装置,安装在石油套管的底部,解决了现有利用地热技术中存在的难题和风险;比如:地热井热水取热时会使地下承压水压力收到破坏,抽采地热水会引发地面沉降,从而影响线性工程的安全,以及排放尾水可能污染地质环境,本发明克服以上地热井水取热技术的难题,并解决了污染地质环境等风险,解决了人们一直渴望“取热不取水”的愿望,最终获得成功的实现也填补了国内外在地下2000米-3000米深度地热取热业内技术空白。
1.一种中深层地热孔内管聚热返流装置,其特征在于,所述中深层地热孔内管聚热返流装置包括石油外套管、隔热内管、外套管聚热装置、聚热锥形密封装置和内部聚热返流换热装置,所述外套管聚热装置内设导热介质,所述石油外套管和聚热锥形密封装置之间设有铬铜合金管箍。
2.根据权利要求1所述的中深层地热孔内管聚热返流装置,其特征在于,所述石油外套管内部安装有内管,石油外套管底端设置有聚热锥形密封装置,用于对外套管底部进行封堵密封,内管最底部有金属重力取热棒与外套管聚热锥形密封装置内表面相贴合。
3.根据权利要求1所述的中深层地热孔内管聚热返流装置,其特征在于,所述隔热内管采用隔热材料加工而成,内套管上有一层隔热保护层用来隔绝热介质在循环时的热损失,内套管和外石油套管之间的内管外管环形空间用于隔热套管与石油外套管之间的受热介质流入,在经过内管聚热返流出口后向上输出,同时换热介质在内管外管环形空间进入内隔热套管金属重力取热棒上的内管聚热返流出口时均会与外套管聚热锥形密封装置内表面接触并发生传导,受热介质吸收来自外套管聚热锥形密封器装置和外石油套管传递给内隔热金属重力取热棒的热量。
4.根据权利要求2所述的中深层地热孔内管聚热返流装置,其特征在于,所述金属重力取热棒采用紫铜合金加工而成,具有非常理想的热传导效果;隔热内管为聚乙烯实心pe管,管壁内部非常光滑,热阻大,水阻小,具有很好的保温效果;外石油套管均采用j55无缝钢管加工而成,具有耐高温,耐高压,不变形,热导率高稳定的特性。