一种地热井的井下换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地热井的井下换热装置。包括侧壁带有条形透水孔的直管外罩，在直管外罩的底部设有带有圆形透水孔的半球外罩；在直管外罩的内部安装有换热组件，在直管外罩的顶部安装有介质箱，在直管外罩的外壁上设有多组反洗水孔且在各组反洗水孔的外侧安装有反洗管；换热组件包括端部安装板和多个U形换热管，各U形换热管的一端连接至端部安装板的介质输入区、另一端连接至介质输出区；介质箱包括箱体，箱体的顶部封口并带有换热介质出口和换热介质入口、底部敞口并且与直管外罩的上端固定连接，在箱体的内腔中部设有隔板将内腔分为两个介质腔室。本实用新型专利技术结构设计合理，具备自清洗能力，换热效率保持能力强。换热效率保持能力强。换热效率保持能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种地热井的井下换热装置


[0001]本技术属于地热供暖设施
，尤其涉及一种地热井的井下换热装置。

技术介绍

[0002]地热供热系统按照地热流进入供热系统的方式可分为直接供热和间接供热。直接供热即把地热水直接引入供热系统，间接供热即地热流通过换热器将热能传递给供热系统的循环水，地热流不直接进入供热系统。当前形势下，传统对地热水进行直接采集使用的方式逐渐得到淘汰，取而代之的是“取热不取水”技术。“取热不取水”是指只采集使用地热水源中的热能而不对地热水进行采集，这样既实现了供热系统的热源获取，又避免了由于地热水源的过渡采集导致的地下水位变化等问题，是一种对环境友好的地热供热技术。
[0003]当前条件下，“取热不取水”以单井换热的形式为主，在“取热不取水”技术中，地热水源的井下换热装置是较为重要的环节。一般情况下，来自地面系统的换热介质经由井内管路流通，到达井底的换热装置时与周围热水层换热升温，之后高温的换热介质重新回流至地面系统，再采用板式换热器等对换热介质中的热量进行采集和利用。
[0004]井下的换热装置由于直接与高温的地热水源接触，导致在较长时间的运转过程中，水源中的离子在换热装置的表面析出成垢，导致换热装置的换热能力下降。通过对换热装置内部进行定期清洗将能够有效解决前述技术问题，然而对于地热井设施而言，定期将换热装置从井底提升至地面并进行除垢处理显然并不现实，人们希望井下换热装置自身具备清洁的能力并长期稳定在较高的换热效率。现有的井下换热装置并不具备前述能力，因此需要进行开发设计。/>
技术实现思路

[0005]本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、具备自清洗能力、换热效率保持能力强的地热井的井下换热装置。
[0006]本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种地热井的井下换热装置包括侧壁带有条形透水孔的直管外罩，在直管外罩的底部设有带有圆形透水孔的半球外罩；在直管外罩的内部安装有换热组件，在直管外罩的顶部安装有介质箱，在直管外罩的外壁上设有多组反洗水孔且在各组反洗水孔的外侧安装有反洗管；换热组件包括端部安装板和与端部安装板固定连接的多个U形换热管，各U形换热管的一端连接至端部安装板的介质输入区、另一端连接至端部安装板的介质输出区；介质箱包括箱体，箱体的顶部封口并带有换热介质出口和换热介质入口、底部敞口并且与直管外罩的上端固定连接，在箱体的内腔中部设有隔板将内腔分为两个介质腔室且两个介质腔室分别位于介质输入区和介质输出区的上方。
[0007]本技术的优点和积极效果是：
[0008]本技术提供了一种结构设计合理的地热井的井下换热装置，与现有的井下换热装置相比，本技术中通过设置换热装置的主体部分由介质箱、直管外罩及半球外罩、
换热组件等构成，令整个换热装置易于组装和分拆，提升了搭建和维护的便利性。通过将换热组件置于直管外罩和半球外罩的内部，对换热组件提供了良好的防护，避免本换热装置在向井底下放的过程中以及整个运转过程中受到外力碰触而发生损坏。通过在直管外罩的外壁上设置多组反洗水孔并在各反洗水孔的外侧设置反洗管，令本换热装置具备通过反洗管向内部注入反洗水源的能力，通过定期向内部注入反洗水源，实现对换热组件进行定期清洗的效果，令换热组件长期保持较高的换热效率。
[0009]优选地：在介质箱的箱体底部设有环形凸棱，环形凸棱与隔板的底部边缘构成“日”字形的连接凸棱；在换热组件的端部安装板的表面设有环形安装槽和直形安装槽，环形凸棱位于环形安装槽内，隔板的底部边缘位于直形安装槽内。
[0010]优选地：在直管外罩上端的内壁上设有环形凸台，换热组件的端部安装板落在该环形凸台上且端部安装板的外侧边缘夹持在环形凸台与介质箱的底部边缘之间。
[0011]优选地：换热组件还包括多个中部支撑板，在中部支撑板上设有多个管孔且各U形换热管从各管孔穿过，各中部支撑板的外侧边缘抵靠在直管外罩的内壁上。
[0012]优选地：反洗管包括内侧敞口、顶部和底部封口的反洗管体，反洗管体的内侧边缘与直管外罩的外壁密封焊接并将其中一组反洗水孔封装在内部，在反洗管体的顶部设有反洗接口。
[0013]优选地：在直管外罩的顶部边缘设有多个螺纹连接孔，在介质箱的边缘设有多个纵向贯通的连接孔，介质箱采用多个长螺钉与直管外罩固定连接。
[0014]优选地：反洗接口、换热介质出口和换热介质入口三者的结构相同，均包括带有中心孔的凸台，在凸台上设有多个螺纹连接孔。
附图说明
[0015]图1是本技术的立体结构示意图；
[0016]图2是本技术的主视结构示意图；
[0017]图3是图1中换热组件的结构示意图；
[0018]图4是本技术的剖视结构示意图。
[0019]图中：
[0020]1、反洗接口；2、换热介质出口；3、换热介质入口；4、介质箱；4
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1、隔板；4
‑
2、环形凸棱；5、换热组件；5
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1、U形换热管；5
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2、中部支撑板；5
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3、端部安装板；5
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4、环形安装槽；5
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5、直形安装槽；6、反洗管；7、条形透水孔；8、直管外罩；8
‑
1、环形凸台；9、半球外罩；10、圆形透水孔；11、反洗水孔。
具体实施方式
[0021]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
[0022]请参见图1和图2，本技术的地热井的井下换热装置包括侧壁带有条形透水孔7的直管外罩8，在直管外罩8的底部设有带有圆形透水孔10的半球外罩9。如图中所示，直管外罩8为平直形状，半球外罩9为半球形状，半球外罩9的顶部边缘与直管外罩8的底部边缘焊接固定。条形透水孔7和圆形透水孔10用于透水，即构成水源进出本井下换热装置的通道，其中条形透水孔7的长度方向与直管外罩8的中心线平行。
[0023]在直管外罩8的内部安装有换热组件5，在直管外罩8的顶部安装有介质箱4，在直管外罩8的外壁上设有多组反洗水孔11且在各组反洗水孔11的外侧安装有反洗管6。换热组件5用于介质换热，换热介质从一端进入再从另一端排出，在流动过程中与井底的热水发生换热而升温。介质箱4用于与换热组件5进行配合，对换热介质的注入和排出进行管理。反洗水孔11和反洗管6用于对内部换热组件5进行清洗，通过反洗管6向直管外罩8的内部、沿径向方向向换热组件5的主体部分注入清洗水源，实现对换热组件5主体部分的清洗，定时执行清洗作业能够有效去除换热组件5主体部分的结垢，令换热组件5长期保持较高的换热效率。
[0024]请参见图3，可以看出：
[0025]换热组件5包括端部安装板5
‑
3和与端部安装板5
‑
3固定连接的多个U形换热管5
‑
1，各U形换热管5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地热井的井下换热装置，其特征是：包括侧壁带有条形透水孔(7)的直管外罩(8)，在直管外罩(8)的底部设有带有圆形透水孔(10)的半球外罩(9)；在直管外罩(8)的内部安装有换热组件(5)，在直管外罩(8)的顶部安装有介质箱(4)，在直管外罩(8)的外壁上设有多组反洗水孔(11)且在各组反洗水孔(11)的外侧安装有反洗管(6)；换热组件(5)包括端部安装板(5
‑
3)和与端部安装板(5
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3)固定连接的多个U形换热管(5
‑
1)，各U形换热管(5
‑
1)的一端连接至端部安装板(5
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3)的介质输入区、另一端连接至端部安装板(5
‑
3)的介质输出区；介质箱(4)包括箱体，箱体的顶部封口并带有换热介质出口(2)和换热介质入口(3)、底部敞口并且与直管外罩(8)的上端固定连接，在箱体的内腔中部设有隔板(4
‑
1)将内腔分为两个介质腔室且两个介质腔室分别位于介质输入区和介质输出区的上方。2.如权利要求1所述的地热井的井下换热装置，其特征是：在介质箱(4)的箱体底部设有环形凸棱(4
‑
2)，环形凸棱(4
‑
2)与隔板(4
‑
1)的底部边缘构成“日”字形的连接凸棱；在换热组件(5)的端部安装板(5
‑
3)的表面设有环形安装槽(5
‑
4)和直形安装槽(5
‑
5)，环形凸棱(4
‑
2)位于环形安装槽(5
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋洋，王峦，葛强，邵春楠，
申请(专利权)人：天津世纪天源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：