本发明专利技术提供一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，包括箱式框架；向箱式框架的一端设置有驱替泵和导管；箱式框架内设有人造含水层，所述人造含水层的上下分别装有上覆不透水层和下伏不透水层；通过所述人造含水层的流体流入流量及温度计量器；该装置具有的优点如下：可以调整人造含水层渗透率和孔隙度，可对不同类型含水层储能效率进行研究。可以实时监测人造含水层各方位温度，能够对含水层储能效果进行评价。人造含水层上下都覆盖有低热导率不透水层，用于模拟真实地层条件。可灵活控制采出热水的流量，用于研究含水层储热系统热回收率。能够实现对各类地下含水层不同参数进行研究，适用范围较为广泛。适用范围较为广泛。适用范围较为广泛。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置
[0001]本专利技术具体涉及一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置。
技术介绍
[0002]在热储工程实验中，还没有专门研究模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置。目前研究地下含水层储能系统最常用的方法是数值模拟方法，国内尚缺乏该领域的工程项目，缺少有关于地下含水层储能系统的现场工程参数数据，难以验证数值模拟方法的准确性。特别是对于不同地区其含水层地层参数差异较大，利用箱式实验装置能够模拟不同地区的含水层地层特征，可以更加有效地研究地下含水层储能系统运行机制。
[0003]目前市面上还没有模拟地下含水层储能系统的实验装置，对开展地下含水层储能研究存在严重影响。本专利技术采用的模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，对含水层物理性质、含水层储能空间、含水层温度以及含水层内流体流速、储热时注入流体流量及温度、取热时采热速率都能够自由选择和调整，并且能够对含水层不同方位、不同深度的温度进行监测，能够研究不同参数对地下含水层储能系统的影响。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置可以很好地解决上述问题。
[0005]为达到上述要求，本专利技术采取的技术方案是：提供一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置包括箱式框架；向箱式框架的一端设置有驱替泵和导管；箱式框架内设有人造含水层，人造含水层由不同性质、不同粒度的砂层构成，所述人造含水层的上下分别装有上覆不透水层和下伏不透水层；通过所述人造含水层的流体流入流量及温度计量器；箱式框架底部装有一个加热层，箱式框架被保温隔层包裹，用于防止箱式内部的热量散失；箱式框架内上部设置有若干组热电偶，用于测量人造含水层中各部分的温度；箱式框架上端靠近所述驱替泵的一端设置有注入管、注水泵、热水源，用于将热水注入进人造含水层中，并控制注入流量；箱式框架上端远离所述驱替泵的一端设置有采热管、抽水泵、采热收集与测温装置，用于采出人造含水层中的流体，并控住采出流量
[0006]该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置具有的优点如下：
[0007](1)本装置可以灵活调整注入人造含水层中热水的温度、流量、离子浓度等，可对含水层储能系统运行机制进行研究。
[0008](2)本装置可以实时监测人造含水层各方位温度，能够对含水层储能效果进行评价。
[0009](3)本装置中人造含水层上下都覆盖有低热导率不透水层，用于模拟真实地层条件。
[0010](4)本装置可灵活控制采出热水的流量，用于研究含水层储热系统热回收率。
[0011](5)本专利技术能够实现对各类地下含水层不同参数进行研究，适用范围较为广泛。
附图说明
[0012]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0013]图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置的结构示意图。
[0014]图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置的俯视图。
[0015]图3示意性地示出了根据本申请一个实施例的模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置的侧视图。
[0016]其中：1：驱替泵；2：导管；3：保温隔层；4：上覆不透水层；5：热电偶；6：注入管；7：注水泵；8：热水源；9：采热管；10：抽水泵；11：采热收集与测温装置；12：导线；13：流量及温度计量器；14：计算机；15：加热层；16：人造含水层；17：下伏不透水层；18：箱式框架。
具体实施方式
[0017]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
[0018]在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
[0019]为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
[0020]根据本申请的一个实施例，提供一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，如图1
‑
3所示，包括一端设置有驱替泵1和导管2，用于向箱式框架18内的人造含水层16中均匀注入调配好的地层水，通过人造含水层16的流体会流入流量及温度计量器13，利用流量及温度计量器13可以实时检测人造含水层16中流体的流量与温度；箱式框架18内的人造含水层16上下分别装有导热性和渗透性较低的上覆不透水层4和下伏不透水层17，保证注入人造含水层16中的流体不会外流和温度不会散失；箱式框架18底部装有一个加热层15，用于将箱式框架18内部的人造含水层16施加相应的温度；整个箱式框架18被保温隔层3包裹，用于防止箱式内部的热量散失；箱式框架18内上部设置有15组热电偶5，用于测量人造含水层16中各部分的温度；箱式上部近驱替泵1一端设置有注入管6、注水泵7、热水源8，用于将热水注入进人造含水层16中，并且可以控制注入流量；箱式框架18上部远驱替泵1一端设置有采热管9、抽水泵10、采热收集与测温装置11，用于采出人造含水层16中的流体，并且可以控住采出流量；热电偶5和流量及温度计量器13都与计算机14连接，整个实验装置的流量及温度数据会实时传输到计算机14中显示。
[0021]根据本申请的一个实施例，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置中，注入管6注入热水温度要大于人造含水层16中流体的温度。
[0022]本装置中，驱替泵1能实现以设定的速度向人造含水层16中注入流体。
[0023]根据本申请的一个实施例，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置中，注水泵7能实现以设定的速度向人造含水层16中注入流体。
[0024]根据本申请的一个实施例，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置中，抽水泵10能实现以设定的速度从人造含水层16中采出流体。
[0025]根据本申请的一个实施例，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置置中，热电偶5可对人造含水层16各部分温度进行实时监测。
[0026]根据本申请的一个实施例，该模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置的具体使用包括如下步骤：
[0027]第一步：实验前准备。准备好需要研究的含水层机理特征与不同性质、粒度的砂粒，将其作为人造含水层16，填充进箱式框架18中。准备好充足的驱替泵中的水源与热水源8。开启加热层15，将箱式框架18内人造含水层16加热到设定温度。打开驱替泵1，向人造含水层16中注入调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，其特征在于：包括箱式框架；所述向箱式框架的一端设置有驱替泵和导管；所述箱式框架内设有人造含水层，人造含水层由不同性质、不同粒度的砂层构成，所述人造含水层的上下分别装有上覆不透水层和下伏不透水层；通过所述人造含水层的流体流入流量及温度计量器；所述箱式框架底部装有一个加热层，箱式框架被保温隔层包裹，用于防止箱式内部的热量散失；所述箱式框架内上部设置有组热电偶，用于测量人造含水层中各部分的温度；所述箱式框架上端靠近所述驱替泵的一端设置有注入管、注水泵、热水源，用于将热水注入进人造含水层中，并控制注入流量；所述箱式框架上端远离所述驱替泵的一端设置有采热管、抽水泵、采热收集与测温装置，用于采出人造含水层中的流体，并控住采出流量。2.根据权利要求1所述的模拟地下含水层储能系统的箱式实验装置，其特征在于：所述流量及温度计量器用于实时检测人造含水层中流体的流量与温度。3.根据权利要求1所述的模拟地下含水层储能系...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙振介，王晓光，蒲生彦，王延永，刘礼军，詹世远，邓翟，王亚婷，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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