[發(fā)明專利]一種重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011167764.1
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112212530A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李成宇;馬玉藍琦;王有鏜;馬銳;霍云奎
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學;東營市浩瀚生化科技有限公司
• 主分類號: F24T10/17
• 分類號: F24T10/17;F24T50/00
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1.一種重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括間接取熱子系統(tǒng)（1）、旁路增壓子系統(tǒng)（2）、用熱子系統(tǒng)（3）、工質(zhì)充罐/回收子系統(tǒng)（4）；所述的間接取熱子系統(tǒng)為封閉環(huán)路系統(tǒng)，內(nèi)部含有的低沸點工質(zhì)；所述的旁路增壓子系統(tǒng)并聯(lián)于主環(huán)路系統(tǒng)上部；所述的用熱子系統(tǒng)位于增壓子系統(tǒng)在工質(zhì)流動方向的下方，通過間壁式換熱器的連接，實現(xiàn)用熱子系統(tǒng)與取熱子系統(tǒng)的熱量交換；所述的工質(zhì)充罐/回收子系統(tǒng)連通于取熱系統(tǒng)，實現(xiàn)工質(zhì)的充罐與回收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的間接取熱子系統(tǒng)（1）可設(shè)置為U型管式閉環(huán)回路，包括下降保溫段（11）、節(jié)流閥（12）、上升換熱段（13）、上升保溫段（14）、閥門（15）；低沸點工質(zhì)在環(huán)路內(nèi)的循環(huán)過程為：在換熱器（31）冷凝為液態(tài)后，沿下降保溫管向下流動，液相工質(zhì)在重力的作用下在節(jié)流閥（12）前方形成高壓，經(jīng)過節(jié)流閥（12）的減壓降溫后，流入上升換熱段（13）從地熱流體吸熱并氣化，吸熱后的氣相工質(zhì)沿上升保溫段（14）流入換熱器（31）向用熱子系統(tǒng)放熱并冷凝，形成一個循環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的旁路增壓子系統(tǒng)（2）包括壓縮機和旁通管路，其進出口分別連通于主環(huán)路系統(tǒng)閥門（15）的兩側(cè)，所述閥門（15）在壓縮機工作時處于關(guān)閉狀態(tài)，其余時段開啟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的用熱子系統(tǒng)（3）包括換熱器（31）、循環(huán)水泵（32）、熱用戶（33），循環(huán)水泵（32）驅(qū)動熱水循環(huán)于換熱器及熱用戶之間，實現(xiàn)熱水從換熱器（31）的吸熱、向熱用戶（33）的放熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的工質(zhì)充罐/回收子系統(tǒng)（4）包括工質(zhì)罐（41）、四通閥（42）、壓縮機（43）、截止閥（44），所述四通閥（42）進氣口與壓縮機（43）排氣口連接，所述四通閥（42）排氣口與壓縮機（43）進氣口相連，所述四通閥（42）的兩個工作口分別與工質(zhì)罐（41）和截止閥（44）一端相連，所述截止閥（44）另一端與取熱子系統(tǒng)的下降保溫段（11）相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述下降保溫段（11）、上升保溫段（14）為采用聚氨酯材質(zhì)制作的保溫管道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述上升換熱段（13）可設(shè)置為單根換熱管或多組平行換熱管，數(shù)量、管徑、長度等參數(shù)根據(jù)熱負荷需求、當?shù)氐責豳Y源狀況而定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述上升換熱段（13）埋管深度為1000-6000米。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的節(jié)流閥12開度可調(diào)節(jié)，通過開度的改變，調(diào)控工質(zhì)的流量及壓力。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重力驅(qū)動型中深層地熱流體間接取熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的低沸點工質(zhì)為純工質(zhì)或非共沸混合工質(zhì)。