一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统及转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统及转换装置，所述采暖锅炉供热系统的水处理设备的输入端连接市政自来水管道，水处理设备的输出端连接采暖锅炉，所述地热水利用系统的采水泵设置于采水井出口，采水泵的输出端连接地热水加热换热器，地热水加热换热器的输出端连接中介水换热器，中介水换热器的输出端连接回灌井，所述采暖换热系统包括喷射泵、采暖换热器和转换装置，转换装置的输入端分别连接采暖锅炉和中介水换热器，转换装置的输出端连接喷射泵，喷射泵的输出端连接采暖换热器，采暖换热器与采暖末端进行换热，采暖换热器的输出端分别连接采暖锅炉和中介水换热器。水换热器。水换热器。

【技术实现步骤摘要】
一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统及转换装置


[0001]本技术属于供热
，具体涉及一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统及转换装置。

技术介绍

[0002]通过对现有地热项目的梳理，地热类采暖项目普遍前期预测较为乐观，项目投产后，往往与预期偏差较大，且造价不菲，加之采暖锅炉在能源供应和环保双重压力下，运行费用较高，使得部分项目的采暖问题得不到很好的解决。
[0003]目前，水热型地热供热技术升级通过向中深层岩层钻井，将中深层地热水直接采出，以地下中深层地热水为热源，由地面系统完成热量提取，用于地面建筑物供暖。此技术目前主要有三种供热路线，第一种为地热水直接供热，主要应用在地热出水水温度较高，水质较好的场景；第二种为地热水间接供热，与第一种技术主要区别是系统内增加了一套换热设备将地热水与热媒隔开，大大的增加了系统的安全性；第三种为地热水耦合热泵的供热技术，主要采用地热水温度梯级利用，最终通过热泵机组将地热尾水有效降低再进行回灌。
[0004]现有水热型地热供热技术的缺点如下：
[0005]1、因单向索取热，存在打破热平衡的隐患。往往系统在取热的过程中受用户末端需求，存在过量取热现象，破坏地热原有的热平衡恢复状况，随着运行年份的增加，地热衰减现象不可避免。
[0006]2、在系统过量取热的过程当中，造成系统瞬时流量增加，造成系统地热水流速增加，增加了地热水携带泥沙的能力，势必增加井壁的堵塞风险，使得系统取水量逐年衰减。
[0007]3、系统设计过程中往往以最大需求量进行装机，总体投资费用高，设备闲置率高。
[0008]4、地热尾水温度很难得到有效控制，往往存在不达标的排放现象。
[0009]5、系统单一，很难应对热负荷的波动需求。
[0010]6、现有技术均要求“以灌定采”的原则，实际工程应用当中地热供给侧和需求侧很难有效匹配，为了满足需求只能多打地热井，无形中存在浪费的现象。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统及转换装置。
[0012]为了解决技术问题，本技术的技术方案是：一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，包括采暖锅炉供热系统、地热水利用系统和采暖换热系统，采暖锅炉供热系统和地热水利用系统分别连接采暖换热系统，所述采暖锅炉供热系统包括采暖锅炉和水处理设备，水处理设备的输入端连接市政自来水管道，水处理设备的输出端连接采暖锅炉，所述地热水利用系统包括采水泵、采水井、地热水加热换热器、回灌井和中介水换热器，所述采水泵设置于采水井内，采水泵的输出端连接地热水加热换热器，地热水加热换热器的输出端
连接中介水换热器，中介水换热器的输出端连接回灌井，所述采暖换热系统包括喷射泵、采暖换热器和转换装置，转换装置的输入端分别连接采暖锅炉和中介水换热器，转换装置的输出端连接喷射泵，喷射泵的输出端连接采暖换热器，采暖换热器与采暖末端进行换热，采暖换热器的输出端分别连接采暖锅炉和中介水换热器。
[0013]优选的，所述水处理设备和采暖锅炉之间的管道上依次设置有补水泵和一网循环泵。
[0014]优选的，所述中介水换热器和转换装置之间的管道上设置有用户侧采暖循环泵，采暖换热器和采暖末端之间的管道上设置有二网循环泵，所述采暖换热器的输出端还通过管道连接一网循环泵。
[0015]优选的，所述采暖锅炉为若干个，若干个采暖锅炉相互并联。
[0016]优选的，所述采水泵和地热水加热换热器之间的管道上设置有分离器，中介水换热器和回灌井之间的管道上设置有水源型热泵，地热水加热换热器和水源型热泵之间通过中介水循环管道双向连通，地热水加热换热器和水源型热泵之间的中介水循环管道上设置有中介水循环泵。
[0017]优选的，所述水源型热泵和回灌井之间的管道上设置有回灌加压泵。
[0018]优选的，所述分离器与中介水换热器之间的管道上设置有第一阀门M1，中介水换热器与回灌加压泵之间的管道上设置有第二阀门M2。
[0019]优选的，一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统用转换装置，所述转换装置包括固定端和可旋转端，可旋转端可转动密封连接于固定端上侧，所述固定端分别连接采暖锅炉、喷射泵和中介水换热器。
[0020]优选的，所述固定端和可旋转端均为半球型，固定端和可旋转端的端面中心由中间连轴与密封垫和螺母进行螺纹连接，固定端和可旋转端的端面边缘由迷宫式密封进行密封连接，确保两部分密封不漏水且可旋转端可做旋转运动，所述固定端设置有四个连接口，四个连接口相互不连通，四个连接口两两相对均布于固定端的圆形端面，四个连接口均通过法兰结构与管道进行连接，四个连接口分别为第一连接口、第二连接口、第三连接口和第四连接口，所述第一连接口通过管道连接采暖锅炉，第二连接口通过管道连接中介水换热器的二次侧出水，第三连接口通过管道连接喷射泵的工作水进口，第四连接口通过管道连接喷射泵的吸入水进口，所述可旋转端设置有两个通道，两个通道分别为第一通道和第二通道，两个通道之间不贯通，两个通道相对均布于可旋转端的圆形端面；当旋转可旋转端至设定位置时，第一通道将第一连接口和第三连接口连通，第二通道将第二连接口和第四连接口连通；或者第一通道将第一连接口和第四连接口连通，第二通道将第二连接口和第三连接口连通。
[0021]优选的，所述固定端的上端面中心设置有中心连轴，可旋转端的下端面中心设置有与中心轴配合的轴孔。
[0022]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0023]（1）本技术公开了一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，将采暖锅炉和水热型地热进行耦合供热，可以使得两条不同的采暖技术路线有效的结合，利用采暖锅炉进行动态负荷调整，并通过转换装置进行采暖锅炉和地热的转换，做到扬长避短，提高综合能源利用效率，降低系统运行成本，提高系统的安全稳定性；
[0024]（2）本技术将采水井抽取的高温地热水在地热水加热换热器的加热下进一步提高地热水出水温度，并将热量通过中介水换热器将热量转移至采暖末端，同时地热水加热换热器和水源型热泵之间通过中介水循环管道双向连通，水源型热泵将此部分热量通过地热水加热换热器加热原抽取的地热水，经过中介水换热器的尾水通过水源型热泵降低至20℃以下，有效的降低水热型地热回灌井尾水温度，极大的提高了地热能的利用效率；
[0025]（3）本技术通过将采暖锅炉与水热型地热进行耦合，不过度向水热型地热取热，可以确保地热取热的稳定性，避免打破供热平衡，有效的降低地热能的衰减速度，提高了系统的使用年限，很好的解决了地热井供热能力与用热需求侧相匹配问题，使得投资及运行更为合理，可以有效降低工程总投资和日常运行费用；
[0026]（4）本技术公开了一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统用转换装置，利用转换装置分别连接采暖锅炉、中介水换热器和喷射泵，通过旋转转换装置的可旋转端，可自由切换采暖热媒的流向，实现了本系统的多种调节运行方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：包括采暖锅炉供热系统、地热水利用系统和采暖换热系统，采暖锅炉供热系统和地热水利用系统分别连接采暖换热系统，所述采暖锅炉供热系统包括采暖锅炉（1）和水处理设备（15），水处理设备（15）的输入端连接市政自来水管道，水处理设备（15）的输出端连接采暖锅炉（1），所述地热水利用系统包括采水泵（5）、采水井（6）、地热水加热换热器（7）、回灌井（9）和中介水换热器（11），所述采水泵（5）设置于采水井（6）出口，采水泵（5）的输出端连接地热水加热换热器（7），地热水加热换热器（7）的输出端连接中介水换热器（11），中介水换热器（11）的输出端连接回灌井（9），所述采暖换热系统包括喷射泵（2）、采暖换热器（12）和转换装置（18），转换装置（18）的输入端分别连接采暖锅炉（1）和中介水换热器（11），转换装置（18）的输出端连接喷射泵（2），喷射泵（2）的输出端连接采暖换热器（12），采暖换热器（12）与采暖末端（14）进行换热，采暖换热器（12）的输出端分别连接采暖锅炉（1）和中介水换热器（11）。2.根据权利要求1所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述水处理设备（15）和采暖锅炉（1）之间的管道上依次设置有补水泵（16）和一网循环泵（17）。3.根据权利要求2所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述中介水换热器（11）和转换装置（18）之间的管道上设置有用户侧采暖循环泵（3），采暖换热器（12）和采暖末端（14）之间的管道上设置有二网循环泵（13），所述采暖换热器（12）的输出端还通过管道连接一网循环泵（17）。4.根据权利要求1所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述采暖锅炉（1）为若干个，若干个采暖锅炉（1）相互并联。5.根据权利要求1所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述采水泵（5）和地热水加热换热器（7）之间的管道上设置有分离器（4），中介水换热器（11）和回灌井（9）之间的管道上设置有水源型热泵（10），地热水加热换热器（7）和水源型热泵（10）之间通过中介水循环管道双向连通，地热水加热换热器（7）和水源型热泵（10）之间的中介水循环管道上设置有中介水循环泵（8）。6.根据权利要求5所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述水源型热泵（10）和回灌井（9）之间的管道上设置有回灌加压泵（19）。7.根据权利要求6所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，其特征在于：所述分离器（4）与中介水换热器（11）之间的管道上设置有第一阀门M1，中介水换热器（11）与回灌加压泵（19）之间的管道上设置有第二阀门M2。8.一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统用转换装置，其特征在于：如权利要求1~7任一项所述的一种采暖锅炉与水热型地热耦合供热系统，所述转换装置（18）包括固定端（18
‑
1）和可旋转端（18
‑
2），可旋转端（18
‑
2）可转动密封连接于固定端（18
‑
1）上侧，所述固定端（18
‑
1）分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佑乾，
申请(专利权)人：陕西云集热力有限公司，
类型：新型
国别省市：