[發(fā)明專利]一種地埋熱管的均流裝置

在審

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• 申請日: 2020-06-21
• 公開（公告）號: CN111595046A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 韓元紅;薛宇澤;張廷會;陶鵬飛
• 申請（專利權）人: 陜西省煤田地質(zhì)集團有限公司
• 主分類號: F24T10/40
• 分類號: F24T10/40;F28D15/02;F28F9/22
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發(fā)明專利提供了一種地埋熱管的均流裝置，包括地埋熱管、弧形導流片，地埋熱管包括彎管與直管，弧形導流片設置在彎管上，直管表面被保溫層包裹。本發(fā)明結構簡單，通過對弧形導流片的合理設置，將流動均勻的流體輸送至地下的直管或自直管輸送至地表，并根據(jù)地埋熱管不同位置的流速分布特點，合理布置保溫層，改進了現(xiàn)有技術地埋熱管散熱損失大、換熱效率差的問題，可以提高地埋熱管的換熱效率，降低了能源的無效浪費，具有節(jié)能環(huán)保的技術效果，可大范圍推廣使用。

技術領域

本發(fā)明屬于地熱資源開發(fā)技術領域，尤其涉及用于地熱換熱使用的一種地埋熱管的均流裝置。

背景技術

隨著現(xiàn)代社會技術的高速發(fā)展，人們對能源的需求與日俱增，隨之而來的是能源危機和環(huán)境污染，充分利用資源潛力巨大的地下熱能，可以達到節(jié)約資源且環(huán)保的目的。

目前，地下熱能的利用需要將地埋熱管通過鉆井技術鉆入地下熱儲層，通過水等導熱介質(zhì)流體，借助地埋熱管將地下的熱能傳到地表使用，隨著地下深度的增加，溫度越高，管道與地下熱能的交換就愈劇烈，為提高地下熱能的利用效率，避免冬季低溫環(huán)境造成的管道內(nèi)部熱量流失，必須合理布置地埋熱管，并做好相應的保溫措施。

現(xiàn)有技術的地埋熱管布置通常是在接近地表附近設置的一段90°彎管連接在地下設置直管段組成，導熱介質(zhì)流體經(jīng)過90°彎管時，速度耗散率較大，容易造成流入管內(nèi)的流場不均勻，從而出現(xiàn)散熱損失較大的情況，在目前實際工程上很少考慮這一局部構件對輸送流體的影響；此外，現(xiàn)有的管道保溫措施主要是在管道外部直接裹聚氨酯、玻璃棉等保溫材料對管道進行保溫，由于地埋熱管不同位置處的導熱情況不同，這種簡單的在地埋熱管外裹一層均勻厚度的保溫層所起到的保溫效果有限，尤其是在靠近地表位置附近的地埋熱管，其速度耗散率較大，散熱損失更大。

因此，急需一種新型地埋熱管的均流裝置及保溫層方法，能夠使地埋熱管內(nèi)的流體均勻流動，并能根據(jù)管道內(nèi)流體的不同流動情況，合理布置保溫層。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述背景技術的闡述，本發(fā)明提供一種地埋熱管的均流裝置，解決地埋熱管散熱損失大、換熱效率差等問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種地埋熱管的均流裝置，包括地埋熱管、弧形導流片，所述地埋熱管包括彎管與直管，所述弧形導流片設置在彎管上，弧形導流片的彎曲弧度為：

其中：地埋熱管的管徑為H，以平行地面的距離彎管中心線為處與垂直地面距離彎管中心線為處作交點為坐標原點，x為曲線上坐標點處的橫坐標，y為曲線上坐標點處的縱坐標。

上述技術方案中，所述彎管為折彎成90度角的直管。

上述技術方案中，所述直管表面被保溫層包裹。

上述技術方案中，所述保溫層材料選用聚氨酯材料。

上述技術方案中，所述保溫層由八條典型曲線分為四個保溫區(qū)域，具體為區(qū)域一、區(qū)域二、區(qū)域三、區(qū)域四，所述保溫區(qū)域的流速比例系數(shù)區(qū)域一＞區(qū)域二＞區(qū)域三＞區(qū)域四，所述流速比例系數(shù)為該區(qū)域流速占供水管流速比值v'/v確定，其中，v'為該區(qū)域流速，v為供水管流速，將該比值看作流速比例系數(shù)，各區(qū)域保溫層厚度為區(qū)域一＞區(qū)域二＞區(qū)域三＞區(qū)域四；

其中：

區(qū)域一由典型曲線1、典型曲線2圍成；

區(qū)域二由典型曲線1、典型曲線2、典型曲線3、典型曲線4和典型曲線5圍成；

區(qū)域三由典型曲線3、典型曲線4、典型曲線5、典型曲線6、典型曲線7和典型曲線8圍成；

區(qū)域四由典型曲線6、典型曲線7和典型曲線8圍成；