新结构地埋逆流换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新结构地埋逆流换热装置，它包括上引出总管、上集水器、换热管束、下集水器、下引出总管，上引出总管与上集水器相连，上集水器与换热管束的上端相连，换热管束的下端与下集水器相连，下集水器与下引出总管相连，形成一个整体换热装置，将其埋入地下，上集水器为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出接头组，该接头组中的一个或几个与上引出总管相连，余下的与换热管束的上端相连，本装置传热效率高，性能稳定可靠，降低了水泵的能耗，适用于各类需向地下排放热量和从地下提取热量的工程和场合。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

新结构地埋逆流换热装置
本专利技术属于换热装置，特别是一种新结构的地埋逆流换热装置，适用于从 地下取出热量和向地下排放出热量的场合和工程，特别适用于地下水位较高， 回灌较困难地区从地下取出热量和向地下排放热量的工程。技术背景为从地下取出热量和向地下排放热量，在地下水较丰富的地区，多数工程 采用的是在地下打一组提水井和一组回灌井，地下水作为热量载体，循环于提 水井、换热设备、回灌井之间，完成从地下取热或向地下放热过程。这种方式 存在回灌难度大，有污染地下水的潜在危险，提水井内潜水泵功耗大，抽水井 及回灌井的维护工作量大，使用寿命短等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新结构地埋逆流换热装置，应用于地下水较丰富 的地区，用于取代传统的从地下提取热量和向地下排放热量的方式，克服了传 统方式存在的一系列缺点。具有换热效率高，实现了与地下物质的逆流换热， 寿命长，在地下钻井数量少、换热流体不与地下水相混，结构简单，投资少， 运行费用低等优点。适用于在地下水较丰富的地区从地下提取热量和向地下排 放热量的场合。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的，它包括上引出总管、上集水器、 换热管束、下集水器、下引出总管，其主要特征是上引出总管与上集水器相 连，上集水器与换热管束的上端相连，换热管束的下端与下集水器相连，下集 水器与下引出总管相连，形成一个整体换热装置，将其埋入地下，上集水器为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出接头组，该接头组中的一个或 几个与上引出总管相连，余下的与换热管束的上端相连，换热管束由两端开口、 传热系数较大、耐腐蚀的一组管构成，下集水器也为封闭的容器状结构，其表 面有与内腔相通的引出管接头组，该接头组中的一个或几个与下引出总管相连， 余下的与换热器管束的下端相连。使用时，将上、下集水器及换热管束部分垂直埋入地下，上、下引出总管 引至地面，若需从地下提取热量，则应将下引出总管作为低温流体的进口，低 温流体从下引出总管流进入下集水器，又从下集水器向上通过换热管束，被管 束外表面的水加热，温度升高后，进入上集水器，又从上集水器流入到上引出 总管，并从上引出总管流出。源源不断地将地下热量提出，由于换热管束外表 面水被冷却，造成密度变化，形成水的对流运动，强化了传热，并形成了上高 下低的温度场分布，实现了逆流换热的效果，又由于地下水的迁移运动，使被 冷却的水不断的向下、向远方运动，结果达到了连续的从地下提取热量的目的， 选择合适的低温流体的温度和合适的换热管束的表面面积就可低投入的获得从 地下提取需要的热量。若需向地下放出热量，则应将上引出总管作为高温流体 的进口，高温流体从上引出总管进入上集水器，从上集水器向下流入换热管束， 被管束外侧的地下水冷却，放出热量后，温度下降，流入到下集水器，由下集 水器流入下引出总管，从下引出总管流出，源源不断的将热量排放至地下。由 于管束外侧的地下水被加热，密度减小，水将向上运动，并向远方运动，结果 达到了连续地向地下排放热量的目的。本专利技术利用地下水被加热和降温时密度变化形成的对流，强化了传热效果， 利用水的迁移运动带走了传给水的热量和冷量，使专利技术装置的传热效率高，传 热性能稳定可靠，又由于本专利技术管束内侧水的运动可为闭式循环，因此驱动流 体运动的水泵的扬程仅需克服系统管路的沿程阻力即可，降低了水泵的能耗， 普遍适用于各类需向地下排放热量和从地下提取热量的工程和场合。附图说明图1是本专利技术的实施例的示意图图2是上集水器2结构的剖面示意图具体实施方式图l、图2中，上引出总管l的下端与上集水器2相连，集水器2又与换热 管束3的上端相连，换热管束3的下端与下集水器4相连，下集水器4与下引 出总管5相连，为易于排出系统中的空气，上集水器还与一根引至地面的排气 管6相连。换热装置若需从地下取出热量，则低温流体在水泵的驱动下以一定 流量进入到装置的上引出总管5，并在下集水器4中积聚直至充满，系统中的空 气由上集水器2上部的排气管6排出，在压力作用下，下集水器4中的低温流 体开始沿换热管束3慢慢上升，低温流体与地下水之间存在温差，通过换热管 束发生热交换，低温流体的温度逐渐升高，经换热管束3到达上集水器2，完成 了吸热升温的换热过程，吸热升温后的低温流体通过上引出总管1回到系统。 如此反复，完成从地下提取热量的过程。若需向地下排放热量时，高温流体由 上引出总管1进入到上集水器2中。在上集水器2内部的换热管束3的每根管 顶部装有一个导流布水器7，布水器7是中空的，外沿有一斜槽，工作时，水从 斜槽沿切线方向进入管束3的每根管，底部的空气由每根管的内腔向上流到上 集水器2中，并从排气管6排出水系统，进入管束3中的高温流体被管束3外 侧的地下水冷却，将热量排放至地下，降温后流入下集水器4，又从下集水器4流入下引出总管5，从下引出总管5流出，如此循环往复，实现了向地下水排放 热量的目的。本专利技术装置的优点是可采用闭式循环结构，避免了抽取地下水及井水回 灌所面临的一系列难于解决的技术问题，同时钻井数量比布置传统地埋管方案 要大大减少，降低了打井的成本，泵的功耗也大幅降低，减少了运行费用，实 现了逆流换热过程，换热效率大大提高。适用于各类地下水位较高地区的取热 和排热工程。权利要求1. 一种新结构的地埋逆流换热装置，它包括上引出总管、上集水器、换热管束、下集水器、下引出总管，其主要特征是上引出总管与上集水器相连，上集水器与换热管束的上端相连，换热管束的下端与下集水器相连，下集水器与下引出总管相连，形成一个整体换热装置，将其埋入地下，上集水器为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出接头组，该接头组中的一个或几个与上引出总管相连，余下的与换热管束的上端相连，换热管束由两端开口、传热系数较大、耐腐蚀的一组管构成，下集水器也为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出管接头组，该接头组中的一个或几个与下引出总管相连，余下的与换热器管束的下端相连。2. 根据权利要求1所述的新结构地埋逆流换热装置，其特征是 一根通向 地面的管与上集水器内腔相连，用于排出上集水器内的空气。3. 根据权利要求1所述的新结构地埋逆流换热装置，其特征是在上集水 器内部换热管束的每根管顶部装有一个带斜槽的导流布水器，导流布水器为中 空，外沿有一斜槽的零件。专利摘要本技术公开了一种新结构地埋逆流换热装置，它包括上引出总管、上集水器、换热管束、下集水器、下引出总管，上引出总管与上集水器相连，上集水器与换热管束的上端相连，换热管束的下端与下集水器相连，下集水器与下引出总管相连，形成一个整体换热装置，将其埋入地下，上集水器为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出接头组，该接头组中的一个或几个与上引出总管相连，余下的与换热管束的上端相连，本装置传热效率高，性能稳定可靠，降低了水泵的能耗，适用于各类需向地下排放热量和从地下提取热量的工程和场合。文档编号F28D1/053GK201215447SQ20082001336公开日2009年4月1日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日专利技术者王海卿, 王荣华 申请人:王荣华本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新结构的地埋逆流换热装置，它包括上引出总管、上集水器、换热管束、下集水器、下引出总管，其主要特征是：上引出总管与上集水器相连，上集水器与换热管束的上端相连，换热管束的下端与下集水器相连，下集水器与下引出总管相连，形成一个整体换热装置，将其埋入地下，上集水器为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出接头组，该接头组中的一个或几个与上引出总管相连，余下的与换热管束的上端相连，换热管束由两端开口、传热系数较大、耐腐蚀的一组管构成，下集水器也为封闭的容器状结构，其表面有与内腔相通的引出管接头组，该接头组中的一个或几个与下引出总管相连，余下的与换热器管束的下端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣华，王海卿，
申请(专利权)人：王荣华，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]