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一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统技术方案

技术编号:43347237 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-15 20:45
一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统中,构建了液态工质在重力热管蒸发段的流通路径,使得液态工质沿同轴螺旋通道从重力热管蒸发段上端流动到重力热管蒸发段下端,再由重力热管蒸发段下端上排至重力热管上端,可加强液态工质与重力热管的接触面积,可实现深处高温液态工质直接上升到重力热管蒸发段上端进行沸腾的效果,增加了液态工质的相变速度,提升了重力热管对地热开采效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地热开采,具体涉及一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统


技术介绍

1、重力热管作为一种地热能开采技术,利用工质在重力热管中相变提热的原理,无需外部动力驱动即可高效传递地热能,取热不取水,具有提高能源利用效率和环保效益高的优势,然而,重力热管在使用中存在如下技术问题:

2、(1)重力热管内反向流动的蒸气与回流的液体在界面上相互作用引起的,随着气液间相对速度的增大,气液界面上的粘滞剪切力阻碍回流液体从冷凝段回到蒸发段,高速的蒸气流将携带回流液体到达 冷凝段,使得蒸发段干涸,管壁温度飞升;

3、(2)在一定的热流密度下,液池中的工质首先发生核态沸腾,随着径向热流密度的增加,蒸发段液池中的沸腾过程更加剧烈,当达到某一临界热流密度时,会产生大量气泡,单个气泡连成一片,气泡贴在蒸发段壁面上形成蒸气膜,这层蒸气膜将液体与壁面隔绝开来,由于蒸气导热系数很小,地下热储层给 壁面的热量仅有一小部分传给液体,其余部分热量储存在热管壁面中,使热管的 传热能力下降,壁面温度突然升高;

4、(3)目前应用于地热开采的重力热管中,为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,包括:重力热管和工质加注装置;所述重力热管为自上到下顺序连接的重力热管冷却段、重力热管绝热段和重力热管蒸发段;且,所述重力热管冷却段包括循环冷凝水的冷凝盘管和液态工质收集池;所述工质加注装置包括注液管,所述注液管一端连接所述液态工质收集池,一端贯穿整个所述重力热管绝热段后连接至所述重力热管蒸发段。

2.如权利要求1所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,所述重力热管绝热段的管径自下而上分级变大。

3.如权利要求1所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,在所述重力热管蒸发段设置与所...

【技术特征摘要】

1.一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,包括:重力热管和工质加注装置;所述重力热管为自上到下顺序连接的重力热管冷却段、重力热管绝热段和重力热管蒸发段;且,所述重力热管冷却段包括循环冷凝水的冷凝盘管和液态工质收集池;所述工质加注装置包括注液管,所述注液管一端连接所述液态工质收集池,一端贯穿整个所述重力热管绝热段后连接至所述重力热管蒸发段。

2.如权利要求1所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,所述重力热管绝热段的管径自下而上分级变大。

3.如权利要求1所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,在所述重力热管蒸发段设置与所述重力热管蒸发段同轴同长度的蒸发段内管,所述蒸发段内管与所述重力热管蒸发段管壁之间的间隙设置同轴螺旋隔板,以形成自所述重力热管蒸发段上端到下端的唯一一条同轴螺旋通道;

4.如权利要求3所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,建立蒸发段液态工质流通路径,所述蒸发段液态工质流通路径为:所述注液管——所述同轴螺旋通道——所述液态工质均流腔——所述液态工质高压腔——所述液态工质上排管道——所述重力热管绝热段上端;

5.如权利要求3所述的一种强化蒸发段的重力热管地热开采系统,其特征在于,在所述蒸发段内管中,所述堵板上方所述液态工质上排管道以外的空间,还竖直布置了若干支安装高度不同和结构长度不同的小型多级重力热管。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:文兰张晓锋郝振亮王维想高鹏宋绪丽肖世强李婷郝君邵明亮
申请(专利权)人:宋绪丽
类型:发明
国别省市:

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