一种地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法与流程

本发明涉及地热设备技术领域，尤其涉及一种地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法。

背景技术：

随着科技的发展，地热能源得到了运用，地热钻井是用于地热蒸气和地热水的钻井，地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，地热能是一种新的洁净能源，通过地热用热力管道的破损定位装置将地热能转换为油液的热能，然后加热后的油液传导至热能利用设备将热能转换为可利用的其他能量。

然而传统的热力管道在使用过程中，由于人为或者管道材料缺陷自身腐蚀等因素，常常出现管道破损泄漏等情况，造成热力输送受限，效率降低，甚至产生阻断。

因此，有必要提供一种新的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种热能输送利用率高、管道破损定位速度快并且更准确、管道维修更换方便的及地热用热力管道的破损定位装置其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置包括：热力管道；套接保护机构，所述套接保护机构套接于所述热力管道，所述套接保护机构包括第一半套管、第二半套管及凸块，所述第一半套管和所述第二半套管组合套接于所述热力管道上，所述第一半套管及所述第二半套管的两端均设有环形的所述凸块；密封连接机构，所述密封连接机构连接于相邻两个所述第一半套管及相邻两个所述第二半套管之间的所述凸块上；控制报警机构，所述控制报警机构连接于所述第一半套管的外侧壁上，所述控制报警机构包括固定壳体、第一弹簧、第一导电块及第二导线块，所述固定壳体固定连接于所述第一半套管的外侧壁，所述固定壳体内设有贯通至所述第一半套管的另一侧的滑腔，且该滑腔内滑动连接有所述第二导电块，所述第二导电块的一侧连接有所述第一弹簧的一端，所述第一弹簧的另一端连接于所述固定壳体的内侧壁上，所述固定壳体内的滑腔中位于所述第二导电块靠近所述第一弹簧的一侧固定设有套接于所述第一弹簧的所述第一导电块；导电机构，所述导电机构连接于相邻两个所述第一半套管之间，所述导电机构包括第三导电块、第四导电块、第二弹簧及连接导线，所述第三导电块设于其中一个所述第一半套管的一侧凹槽内部，且所述第三导电块与所述第一导电块以及所述第二导电块之间均电性连接，所述第四导电块的一端卡合连接于其中一个所述第一半套管的侧壁凹槽内，且所述第四导电块的另一端卡合伸缩连接于另一个所述半套管的侧壁上，且所述第四导电块背离所述第三导电块的一端连接有所述第二弹簧以及所述连接导线的一端，且所述连接导线及所述第二弹簧的另一端固定连接于所述第一半套管内；抽气机构，所述抽气机构设于所述第一半套管上的抽气孔内；堵启旋塞，所述堵启旋塞连接于所述第一半套管的外侧壁上。

优选的，所述第一半套管和所述第二半套管呈内部中空、两端设有通孔的半圆柱形结构，且所述第一半套管和所述第二半套管的两端通孔的半径和所述热力管道的半径相等。

优选的，所述密封连接机构包括第一卡扣、第二卡扣、转动柱及紧固螺栓，所述第一卡扣和所述第二卡扣套接于相邻两个所述第一半套管及相邻两个所述第二半套管上的所述凸块上，所述第一卡扣和所述第二卡扣的一端通过所述转动柱转动连接，所述第一卡扣和所述第二卡扣的另一端通过所述紧固螺栓固定连接。

优选的，所述第一导电块呈圆柱形结构，所述第一导电块的半径和所述固定壳体内的滑腔的半径相等，所述第二导电块呈内部中空的圆柱形结构，且所述第二导电块的外圆半径和所述第一导电块的半径相等，所述第二导电块的内圆半径大于所述第一弹簧的半径。

优选的，所述第四导电块突出所述第一半套管的外侧壁的部分为两端呈四分之一圆柱形结构、中间呈长方体形结构的多边形结构。

优选的，所述抽气机构包括堵气珠、第三弹簧及通气固定板，所述通气固定板设于所述第一半套管的外侧壁上所述抽气孔内，所述通气固定板靠近所述第一半套管的一侧固定连接有所述第三弹簧的一端，所述第三弹簧的另一端固定连接于所述堵气珠，所述堵气珠滑动卡合连接于所述第一半套管的通气管道内，且通气管道的连通至所述第一半套管靠近所述热力管道的一侧，且该通气管道的半径小于所述第一半套管内的所述抽气孔的半径。

根据权利要求1-6任一项所述的地热用热力管道的破损定位装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将所述套接保护结构机构套接在所述热力管道上，具体的将两个所述第一半套管及两个所述第二半套管两两结合套接在所述热力管道上，然后将所述第一卡扣和所述第二卡扣卡合连接于相邻的两个所述第一半套管以及相邻两个所述第二半套管上的相邻所述凸块上，然后利用所述紧固螺栓将所述第一卡扣和所述第二卡扣的一端固定连接，使两个所述第一半套管及两个所述第二半套管结合固定套接于所述热力管道上，并与所述热力管道的外侧壁之间形成一个密闭的空隙；

步骤二：在两个所述第一半套管相连接的时候，将其中一个所述第一半套管的侧壁上设置的所述第四导电块利用所述第二弹簧卡合连接于另一个所述第一半套管上的侧壁凹槽内，使所述第四导电块和所述第三导电块接触连接；

步骤三：然后利用抽真空设备连接到所述第一半套管上的所述抽气孔内，当抽真空设备的气压大于所述第三弹簧的弹力与外界压强之和的时候，则所述堵气珠会受到气压的作用而回收，脱离通气管道，致使所述第一半套管以及所述第二半套管上与所述热力管道之间的空隙内的空气抽出，使所述第一半套管以及所述第二半套管与所述热力管道之间产生接近真空的状态；并在抽真空的过程中，由于空隙内的压强降低，使固定壳体内的所述第二导电块受所述固定壳体的内部压强影响而脱离所述第二导电块，所述第二导电块和所述第一导电块处于一个断路状态；

步骤四：然后将固定安装好所述第一半套管以及所述第二半套管的所述热力管道埋进地底；当所述热力管道由于腐蚀等外界因素发生破损的时候，所述热力管道内的热流会流进该段的所述第一半套管以及所述第二半套管的内部空隙内，此时热流在所述第一半套管以及所述第二半套管与所述热力管道之间的空隙内不会发生外漏，使所述热力管道可以继续使用一段时间；同时所述热力管道破损使得所述第一半套管以及所述第二半套管内的压强增大，使所述固定壳体内的滑腔中的所述第二导电块和所述第一导电块接触连接，连通至所述第三导电块和所述第四导电块的电路，打开外接的报警器，可以第一时间发现并定位所述热力管道的破损位置，对所述热力管道的破损处及时维修或者更换。

与相关技术相比较，本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法具有如下有益效果：

本发明提供一种地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法，所述热力管道上套接有所述套接保护装置，实现有效保护热力管道的同时，能够在所述第一半套管、所述第二半套管与所述热力管道之间的形成接近真空的空隙，实现在利用热力管道输送热流的时候，减少热能的流失损耗。同时，当热力管道发生破损的时候，可以根据破损位置上的所述热力管道和所述第一半套管及所述第二半套管之间的压强变化，利用所述控制报警机构监控压强的变化并及时传递给地面控制室，实现能够第一时间知道所述热力管道的破损情况以及破损位置。而且当所述热力管道发横破损泄漏到所述热力管道和所述第一半套管及所述第二半套管的空隙内的时候，能够暂时保证热流不发生泄漏，在保证所述热力管道足够功能的时候，为所述热力管道的维修更换提供足够的时间。

附图说明

图1为本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的热力管道和套接保护机构的剖面图；

图3为图2所示的a部放大示意图；

图4为图2所示的b部放大示意图；

图5为图2所示的c部放大示意图；

图6为本发明实施例提供的一种地热用热力管道的破损定位装置的使用方法流程示意图。

图中标号：1、热力管道，2、套接保护机构，21、第一半套管，21a、抽气孔，22、第二半套管，23、凸块，3、密封连接机构，31、第一卡扣，32、第二卡扣，33、转动柱，34、紧固螺栓，4、控制报警机构，41、固定壳体，42、第一弹簧，43、第一导电块，44、第二导电块，5、堵启旋塞，6、导电机构，61、第三导电块，62、第四导电块，63、第二弹簧，64、连接导线，7、抽气机构，71、堵气珠，72、第三弹簧，73、通气固定板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的热力管道和套接保护机构的剖面图；图3为图2所示的a部放大示意图；图4为图2所示的b部放大示意图；图5为图2所示的c部放大示意图；图6为一种地热用热力管道的破损定位装置的使用方法流程示意图。地热用热力管道的破损定位装置包括：热力管道1；套接保护机构2，所述套接保护机构2套接于所述热力管道1，所述套接保护机构2包括第一半套管21、第二半套管22及凸块23，所述第一半套管21和所述第二半套管22组合套接于所述热力管道1上，所述第一半套管21及所述第二半套管22的两端均设有环形的所述凸块23；密封连接机构3，所述密封连接机构3连接于相邻两个所述第一半套管21及相邻两个所述第二半套管22之间的所述凸块23上；控制报警机构4，所述控制报警机构4连接于所述第一半套管21的外侧壁上，所述控制报警机构4包括固定壳体41、第一弹簧42、第一导电块43及第二导线块，所述固定壳体固定连接于所述第一半套管21的外侧壁，所述固定壳体41内设有贯通至所述第一半套管21的另一侧的滑腔，且该滑腔内滑动连接有所述第二导电块44，所述第二导电块44的一侧连接有所述第一弹簧42的一端，所述第一弹簧42的另一端连接于所述固定壳体41的内侧壁上，所述固定壳体41内的滑腔中位于所述第二导电块44靠近所述第一弹簧42的一侧固定设有套接于所述第一弹簧42的所述第一导电块43；导电机构6，所述导电机构6连接于相邻两个所述第一半套管21之间，所述导电机构6包括第三导电块61、第四导电块62、第二弹簧63及连接导线64，所述第三导电块61设于其中一个所述第一半套管21的一侧凹槽内部，且所述第三导电块61与所述第一导电块43以及所述第二导电块44之间均电性连接，所述第四导电块62的一端卡合连接于其中一个所述第一半套管21的侧壁凹槽内，且所述第四导电块62的另一端卡合伸缩连接于另一个所述半套管的侧壁上，且所述第四导电块62背离所述第三导电块61的一端连接有所述第二弹簧63以及所述连接导线64的一端，且所述连接导线64及所述第二弹簧63的另一端固定连接于所述第一半套管21内；抽气机构7，所述抽气机构7设于所述第一半套管21上的抽气孔21a内；堵启旋塞5，所述堵启旋塞5连接于所述第一半套管21的外侧壁上。

所述第一半套管21和所述第二半套管22呈内部中空、两端设有通孔的半圆柱形结构，且所述第一半套管21和所述第二半套管22的两端通孔的半径和所述热力管道1的半径相等，增加所述第一套管以及所述第二套管与所述热力管道1之间的连接密封性。

所述密封连接机构3包括第一卡扣31、第二卡扣32、转动柱33及紧固螺栓34，所述第一卡扣31和所述第二卡扣32套接于相邻两个所述第一半套管21及相邻两个所述第二半套管22上的所述凸块23上，所述第一卡扣31和所述第二卡扣32的一端通过所述转动柱33转动连接，所述第一卡扣31和所述第二卡扣32的另一端通过所述紧固螺栓34固定连接，实现分段固定连接多组所述套接保护机构2的增加定位的准确性的同时，方便所述第一半套管21及所述第二半套管22的拆除，从而方便所述热力管道1的破损维修以及更换。

所述第一导电块43呈圆柱形结构，所述第一导电块43的半径和所述固定壳体41内的滑腔的半径相等，所述第二导电块44呈内部中空的圆柱形结构，且所述第二导电块44的外圆半径和所述第一导电块43的半径相等，所述第二导电块44的内圆半径大于所述第一弹簧42的半径，增加导电块之间的连接稳定性。

所述第四导电块62突出所述第一半套管21的外侧壁的部分为两端呈四分之一圆柱形结构、中间呈长方体形结构的多边形结构，增加连接稳定性的同时，方便拆除所述第一半套管21及所述第二半套管22。

优选的，所述抽气机构7包括堵气珠71、第三弹簧72及通气固定板73，所述通气固定板73设于所述第一半套管21的外侧壁上所述抽气孔21a内，所述通气固定板73靠近所述第一半套管21的一侧固定连接有所述第三弹簧72的一端，所述第三弹簧72的另一端固定连接于所述堵气珠71，所述堵气珠71滑动卡合连接于所述第一半套管21的通气管道内，且通气管道的连通至所述第一半套管21靠近所述热力管道1的一侧，且该通气管道的半径小于所述第一半套管21内的所述抽气孔21a的半径，实现将所述第一半套管21及所述第二半套管22与所述热力管道1之间的空隙内的空气抽出，形成接近真空的状态。

请结合参阅图6，图6为本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置的使用方法的流程图，地热用热力管道的破损定位装置的使用方法包括以下步骤：

步骤一：首先将所述套接保护结构机构套接在所述热力管道1上，具体的将两个所述第一半套管21及两个所述第二半套管22两两结合套接在所述热力管道1上，然后将所述第一卡扣31和所述第二卡扣32卡合连接于相邻的两个所述第一半套管21以及相邻两个所述第二半套管22上的相邻所述凸块23上，然后利用所述紧固螺栓34将所述第一卡扣31和所述第二卡扣32的一端固定连接，使两个所述第一半套管21及两个所述第二半套管22结合固定套接于所述热力管道1上，并与所述热力管道1的外侧壁之间形成一个密闭的空隙；

步骤二：在两个所述第一半套管21相连接的时候，将其中一个所述第一半套管21的侧壁上设置的所述第四导电块62利用所述第二弹簧63卡合连接于另一个所述第一半套管21上的侧壁凹槽内，使所述第四导电块62和所述第三导电块61接触连接；

步骤三：然后利用抽真空设备连接到所述第一半套管21上的所述抽气孔21a内，当抽真空设备的气压大于所述第三弹簧72的弹力与外界压强之和的时候，则所述堵气珠71会受到气压的作用而回收，脱离通气管道，致使所述第一半套管21以及所述第二半套管22上与所述热力管道1之间的空隙内的空气抽出，使所述第一半套管21以及所述第二半套管22与所述热力管道1之间产生接近真空的状态。并在抽真空的过程中，由于空隙内的压强降低，使固定壳体41内的所述第二导电块44受所述固定壳体41的内部压强影响而脱离所述第二导电块44，所述第二导电块44和所述第一导电块43处于一个断路状态；

步骤四：然后将固定安装好所述第一半套管21以及所述第二半套管22的所述热力管道1埋进地底。当所述热力管道1由于腐蚀等外界因素发生破损的时候，所述热力管道1内的热流会流进该段的所述第一半套管21以及所述第二半套管22的内部空隙内，此时热流在所述第一半套管21以及所述第二半套管22与所述热力管道1之间的空隙内不会发生外漏，使所述热力管道1可以继续使用一段时间。同时所述热力管道1破损使得所述第一半套管21以及所述第二半套管22内的压强增大，使所述固定壳体41内的滑腔中的所述第二导电块44和所述第一导电块43接触连接，连通至所述第三导电块61和所述第四导电块62的电路，打开外接的报警器，可以第一时间发现并定位所述热力管道1的破损位置，对所述热力管道1的破损处及时维修或者更换。

将本发明的地热用热力管道的破损定位装置制造10套，然后将本发明的地热用热力管道的破损定位装置按照本发明的使用方法与普通的热能传导装置投入到相同环境的地热井中使用，经过多次周期性的实验得出，通过本发明的地热用热力管道的破损定位装置按照本发明的使用方法对地热能源的热能利用效率比普通的热能传导装置对地热能源的热能利用效率高4％，本发明的地热用热力管道的破损定位装置检修维护效率比普通的破损定位装置的定位速率高5％、定位准确率高10％，检修更换速率高6％。

本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法的工作原理如下：

首先将所述套接保护结构机构套接在所述热力管道1上，具体的将两个所述第一半套管21及两个所述第二半套管22两两结合套接在所述热力管道1上，然后将所述第一卡扣31和所述第二卡扣32卡合连接于相邻的两个所述第一半套管21以及相邻两个所述第二半套管22上的相邻所述凸块23上，然后利用所述紧固螺栓34将所述第一卡扣31和所述第二卡扣32的一端固定连接，使两个所述第一半套管21及两个所述第二半套管22结合固定套接于所述热力管道1上，并与所述热力管道1的外侧壁之间形成一个密闭的空隙；在两个所述第一半套管21相连接的时候，将其中一个所述第一半套管21的侧壁上设置的所述第四导电块62利用所述第二弹簧63卡合连接于另一个所述第一半套管21上的侧壁凹槽内，使所述第四导电块62和所述第三导电块61接触连接；然后利用抽真空设备连接到所述第一半套管21上的所述抽气孔21a内，当抽真空设备的气压大于所述第三弹簧72的弹力与外界压强之和的时候，则所述堵气珠71会受到气压的作用而回收，脱离通气管道，致使所述第一半套管21以及所述第二半套管22上与所述热力管道1之间的空隙内的空气抽出，使所述第一半套管21以及所述第二半套管22与所述热力管道1之间产生接近真空的状态。并在抽真空的过程中，由于空隙内的压强降低，使固定壳体41内的所述第二导电块44受所述固定壳体41的内部压强影响而脱离所述第二导电块44，所述第二导电块44和所述第一导电块43处于一个断路状态；然后将固定安装好所述第一半套管21以及所述第二半套管22的所述热力管道1埋进地底。当所述热力管道1由于腐蚀等外界因素发生破损的时候，所述热力管道1内的热流会流进该段的所述第一半套管21以及所述第二半套管22的内部空隙内，此时热流在所述第一半套管21以及所述第二半套管22与所述热力管道1之间的空隙内不会发生外漏，使所述热力管道1可以继续使用一段时间。同时所述热力管道1破损使得所述第一半套管21以及所述第二半套管22内的压强增大，使所述固定壳体41内的滑腔中的所述第二导电块44和所述第一导电块43接触连接，连通至所述第三导电块61和所述第四导电块62的电路，打开外接的报警器，可以第一时间发现并定位所述热力管道1的破损位置，对所述热力管道1的破损处及时维修或者更换。

与相关技术相比较，本发明提供的地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法具有如下有益效果：

本发明提供一种地热用热力管道的破损定位装置及其使用方法，所述热力管道1上套接有所述套接保护装置，实现有效保护热力管道1的同时，能够在所述第一半套管21、所述第二半套管22与所述热力管道1之间的形成接近真空的空隙，实现在利用热力管道1输送热流的时候，减少热能的流失损耗。同时，当热力管道1发生破损的时候，可以根据破损位置上的所述热力管道1和所述第一半套管21及所述第二半套管22之间的压强变化，利用所述控制报警机构4监控压强的变化并及时传递给地面控制室，实现能够第一时间知道所述热力管道1的破损情况以及破损位置。而且当所述热力管道1发横破损泄漏到所述热力管道1和所述第一半套管21及所述第二半套管22的空隙内的时候，能够暂时保证热流不发生泄漏，在保证所述热力管道1足够功能的时候，为所述热力管道1的维修更换提供足够的时间。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。