[發(fā)明專利]一種可局部二次換熱的干熱巖換熱裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010540599.3
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111609575A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海聲;高元宏;劉鵬;穆元紅;汪洪民
• 申請（專利權(quán)）人: 青海省第二地質(zhì)勘查院
• 主分類號: F24T10/17
• 分類號: F24T10/17;F28F21/08;F28D7/00
• 代理公司: 西安匠成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

本發(fā)明涉及一種可局部二次換熱的干熱巖換熱裝置。該換熱裝置包括隔熱管、供水管、噴嘴、噴嘴接頭、噴射室、擴(kuò)散器、回水管和集水器，隔熱管內(nèi)從上到下依次設(shè)置有供水管、噴嘴、噴射室、擴(kuò)散器，集水器與隔熱管相通，設(shè)置在隔熱管底部，噴嘴位于噴嘴接頭內(nèi)，供水管與噴嘴連通，噴射室上部與噴嘴接頭連接，噴射室下部與擴(kuò)散器上部連接，擴(kuò)散器下部與集水器連通，集水器底部設(shè)置有與集水器連通的回水管。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單；經(jīng)濟(jì)合理；安全可靠；環(huán)保；推廣前景廣闊；換熱效率高；保溫性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于干熱巖換熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可局部二次換熱的干熱巖換熱裝置。

背景技術(shù)

干熱巖是一種新興能源，賦存于地下數(shù)千米以下，溫度大于180℃，其熱能在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以利用的巖體。全球陸域干熱巖資源相當(dāng)于4950萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是全球所有石油、天然氣、煤炭蘊(yùn)含能量的30倍。我國干熱巖資源廣泛分布于青藏高原、松遼盆地、渤海灣盆地、東南沿海等地，陸地3000～10000m干熱巖資源蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于856萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占世界資源量的17％，開發(fā)前景良好。

干熱巖資源的開發(fā)原理是利用干熱巖鉆機(jī)向地下鉆出一個鉆孔(注入井)，采用封閉井口后向井內(nèi)注入高壓水壓裂或采用孔底爆破等方式使巖體產(chǎn)生裂隙，裂隙不斷增加、擴(kuò)大、互相貫通后最終形成一個大致面狀的人工干熱巖熱儲構(gòu)造。在離注入井合理的位置利用干熱巖鉆機(jī)鉆出幾口井(生產(chǎn)井)，用以回收高溫水、汽。從注入井注入的水沿著裂隙流動并與周圍接觸的巖體發(fā)生熱交換，從生產(chǎn)井中提取熱能，用于灌溉、采暖、發(fā)電等用。現(xiàn)有的干熱巖地下?lián)Q熱裝置換熱效率低，出水口水溫低，亟需開發(fā)一款設(shè)備對注入地下的水部分二次加熱，提高換熱效率和出水口的水溫。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有干熱巖換熱技術(shù)換熱效率低、出水口水溫低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可局部二次換熱的干熱巖換熱裝置。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：本發(fā)明為一種可局部二次換熱的干熱巖換熱裝置，其特殊之處在于：該換熱裝置包括隔熱管、供水管、噴嘴、噴嘴接頭、噴射室、擴(kuò)散器、回水管和集水器，隔熱管內(nèi)從上到下依次設(shè)置有供水管、噴嘴、噴射室、擴(kuò)散器，集水器與隔熱管相通，設(shè)置在隔熱管底部，噴嘴位于噴嘴接頭內(nèi)，供水管與噴嘴連通，噴射室上部與噴嘴接頭連接，噴射室下部與擴(kuò)散器上部連接，擴(kuò)散器下部與集水器連通，集水器底部設(shè)置有與集水器連通的回水管。

優(yōu)選的，擴(kuò)散器內(nèi)從上到下依次設(shè)置有相連通的混合室、喉管和出水通道，混合室與噴射室下部連通，出水通道與集水器連通，擴(kuò)散器外與隔熱管之間設(shè)置有返水通道，集水器通過返水通道與噴射室連通。

優(yōu)選的，擴(kuò)散器側(cè)面與隔熱管之間，出水通道的出口上方設(shè)置有上封頭。

優(yōu)選的，換熱裝置還包括回水口和與回水口連接的回水通道，所述回水口設(shè)置在集水器底部，所述集水器通過回水通道與回水管連通。

優(yōu)選的，回水通道成外螺旋狀纏繞在集水器和隔熱管上。

優(yōu)選的，集水器內(nèi)豎直設(shè)置有中隔板。

優(yōu)選的，隔熱管為耐高溫、耐腐蝕的材料制成。

優(yōu)選的，換熱裝置還包括異徑接頭，供水管通過異徑接頭與噴嘴連接。異徑接頭用來連接供水管和噴嘴接頭，供水管直接接入異徑接頭的上部，異徑接頭的下部通過一定的錐度和噴嘴接頭連接。

優(yōu)選的，噴嘴為上部寬下部窄的錐形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，集水器底部設(shè)置有底封頭。