[發(fā)明專利]一種地?zé)峋_式換熱內(nèi)管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110740792.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113446743B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王卓卓;王維逸;劉哲;王治;張科明;孟杉;楊茜婷;馬靜晨;丁海崢;郭立強(qiáng);王永峰;尉小永;苗占山;郭帥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市地質(zhì)工程勘察院
• 主分類號: F24T10/13
• 分類號: F24T10/13;F28F1/00;F28F21/08;F28F9/10;F28F11/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 張鴻基;馬希超

本申請涉及一種地?zé)峋_式換熱內(nèi)管，其設(shè)置在地?zé)峋畠?nèi)，包括泵室段，泵室段的上下兩端分別連通有一保溫鋼管，其中位于泵室段上方的保溫鋼管為上保溫鋼管，位于泵室段下方的保溫鋼管為下保溫鋼管，下保溫鋼管下方還連通有取水管；取水管與下保溫鋼管之間還設(shè)置有鋼塑接頭,所述鋼塑接頭包括固接在保溫鋼管端部的連接管，連接管外側(cè)套設(shè)有一PE套管，連接管的外側(cè)壁上同軸固接有倒刺卡環(huán)，倒刺卡環(huán)截面為三角形，三角形正對連接管外側(cè)壁的端角朝向保溫鋼管的方向傾斜設(shè)置并與PE套管的內(nèi)壁卡位。本申請具有提高開式同軸套管換熱系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及地源熱井施工的領(lǐng)域，尤其是涉及一種地?zé)峋_式換熱內(nèi)管。

背景技術(shù)

地?zé)崾且环N來自地球內(nèi)部的一種熱能資源。由于其具有清潔環(huán)保、穩(wěn)定性好、可循環(huán)利用等特點(diǎn)，是一種現(xiàn)實(shí)并具競爭力的可再生能源。

相關(guān)領(lǐng)域中，同軸換熱系統(tǒng)是一種常見的地下熱提取系統(tǒng)，同軸換熱系統(tǒng)一般包括開式同軸套管換熱和閉式同軸套管換熱。開式地源熱泵系統(tǒng)在施工過程中，需要將潛水泵下入到地?zé)峋畠?nèi)，并位于動(dòng)水位以下，潛水泵安裝在內(nèi)管內(nèi)，內(nèi)管的下端向下深入地?zé)峋?。出于保溫性能、自重、?jīng)濟(jì)因素等方面考慮，內(nèi)管常采用PE、PP等材質(zhì)，然而由于上述管材自身強(qiáng)度較低，潛水泵工作過程中穩(wěn)定性不足，容易發(fā)生故障。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高開式同軸套管換熱系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，本申請?zhí)峁┮环N地?zé)峋_式換熱內(nèi)管。

本申請?zhí)峁┑囊环N地?zé)峋_式換熱內(nèi)管采用如下的技術(shù)方案：

一種地?zé)峋_式換熱內(nèi)管，設(shè)置在地?zé)峋畠?nèi)，包括泵室段，泵室段的上下兩端分別連通有一保溫鋼管，其中位于泵室段上方的保溫鋼管為上保溫鋼管，位于泵室段下方的保溫鋼管為下保溫鋼管，下保溫鋼管下方還連通有取水管；取水管與下保溫鋼管之間還設(shè)置有鋼塑接頭。

所述鋼塑接頭包括固接在保溫鋼管端部的連接管，連接管外側(cè)套設(shè)有一PE套管，連接管的外側(cè)壁上同軸固接有倒刺卡環(huán)，倒刺卡環(huán)截面為三角形，三角形正對連接管外側(cè)壁的端角朝向保溫鋼管的方向傾斜設(shè)置并與PE套管的內(nèi)壁卡位。

通過采用上述技術(shù)方案，保溫鋼管和泵室段采用鋼材質(zhì)，提高了內(nèi)管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而提高了潛水泵下入井下后工作的穩(wěn)定性，潛水泵下方采用的取水管伸入到地?zé)峋?，從而使得潛水泵可以抽取地?zé)峋钐幍牡叵聼崴?。取水管可以采用PE管，取水管的設(shè)置一方面由于取水管質(zhì)量較輕，從而減少了內(nèi)管整體自重，減輕了保溫鋼管和泵室段的負(fù)擔(dān)，提高了內(nèi)管工作的穩(wěn)定性；另一方面取水管造價(jià)較金屬管更低，并且耐腐蝕性能好，導(dǎo)熱系數(shù)低，與鋼管相比無需額外進(jìn)行保溫處理和抗腐蝕處理，提高了施工的便捷性，并且降低了生產(chǎn)成本。

取水管和保溫鋼管與泵室段結(jié)合使用，技術(shù)難點(diǎn)在于保溫鋼管與取水管結(jié)合處不穩(wěn)定，當(dāng)潛水泵工作時(shí)，潛水泵產(chǎn)生的震動(dòng)容易使取水管與下保溫鋼管脫離。鋼塑接頭的設(shè)置，PE套管經(jīng)過加熱軟化并套設(shè)在連接管的外側(cè)，PE套管回冷后與連接管外周面的倒刺卡環(huán)相互卡位，從而限制了PE套管與鋼管之間的連接。工作人員可以分別將連接管與下保溫鋼管焊接或螺紋連接，將PE套管與取水管熔接或粘接，從而提高了取水管與下保溫鋼管之間連接的穩(wěn)定性。

進(jìn)一步的，取水管的下方還可以加裝有配重，從而通過配重的設(shè)置，提高了當(dāng)取水管密度小于地下水密度時(shí)，配重的加設(shè)可以抵消取水管除去自身重力外所受的額外浮力，鋼塑接頭處的受力更加均勻，提高了鋼塑接頭的耐用性。

可選的，連接管外側(cè)套設(shè)有固定套管，PE套管插設(shè)在固定套管與連接管之間的環(huán)形空間內(nèi)。

通過采用上述技術(shù)方案，固定套管的設(shè)置，一方面提高了PE套管填充在固定套管與連接管的密實(shí)性，從而PE套管與倒刺卡環(huán)之間相互卡位穩(wěn)定性，另一方面，當(dāng)PE套管與連接管受拉拔時(shí)，固定套管限制了PE套管自身擴(kuò)張，從而提高了PE套管與倒刺卡環(huán)相互卡接固定的穩(wěn)定性，減少了PE套管與連接管相互分離的情況。