[發明專利]一種智能控制高溫巖-低溫水熱交換裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202210353801.0
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114705557A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王春;張翼飛;程露萍;熊祖強
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/18;G01N3/04;G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種智能控制高溫巖?低溫水熱交換裝置及使用方法，主要包括水溫控制器、定速水泵、環形巖樣加熱器、高溫巖樣放置艙、儲水倉、回水泵、智能分析操作臺和其他一些輔助裝置。所述水溫控制器內設有控溫系統。定速水泵內設有流速控制器。環形巖樣加熱器內部設有加熱系統。高溫巖樣放置艙兩側設有智能艙門開關裝置。儲水倉外部設有水管外接口。回水泵內設有智能感應器。本發明結構簡單，通過智能分析操控系統高效、安全、創新性地調節巖溫、水溫和流速，在節約人力成本和工程作業時間的同時還保證了工作人員的安全；并通過機構間的配合可以實現水的循環利用，達到節約用水的目的，且滿足低溫水過高溫巖樣熱交換準確性的要求。

技術領域

本發明屬于深部高溫巖石力學技術領域，具體是一種智能控制高溫巖-低溫水熱交換裝置及使用方法。

背景技術

巖-水熱交換的實現技術對深部地熱資源開采有著深遠的影響，實驗室模擬深部巖-水熱交換后的試驗離不開這項技術。現階段在實現巖-水熱交換的工程作業中，主要有以下不足和困難：1、無法控制熱交換過程中水的流速與溫度；2、高溫巖樣在與低溫水進行熱交換時，裸露的巖樣表面易產生安全事故；3、巖樣在進行熱交換時端部與水管的密閉性不夠好，無法充分進行熱交換；4、巖樣內孔與水管準確耦合的成功率不高；5、無法對巖樣進行實時加溫。

因此，基于上述問題，本發明提供一種智能控制高溫巖-低溫水熱交換裝置及使用方法。

發明內容

(一)解決的技術問題

本發明提供一種智能控制高溫巖-低溫水熱交換裝置及使用方法，以解決實驗室中巖-水熱交換工程作業中熱交換效果差、效率低、風險大以及高溫巖樣在與低溫水熱交換中的定位問題。

(二)技術方案

本技術方案由水溫控制器、定速水泵、進水控制閥、進水流速計、高溫巖樣放置艙、排水控制閥、溫度計、排水流速計、儲水倉、回水泵、環形巖樣加熱器、溫度傳感器、智能控制分析操作臺和其它輔助機構組成。水溫控制器上部設有調溫旋鈕，水溫控制器前側設有水管外接口，水溫控制器后側設有水管外接口。定速水泵內設有智能定速裝置，進水控制閥內設有智能感應開關，進水流速計內設有智能流速反饋裝置。高溫巖樣放置艙兩側設有對稱的智能艙門開關裝置，高溫巖樣放置艙外側設有隔熱層，高溫巖樣放置艙兩側設有水管固定器，高溫巖樣放置艙兩側設有水管內接口，水管內接口內部設有可伸縮軟管，可伸縮軟管前端設有耐高溫引流硬水管，耐高溫引流硬水管內側設有耐高溫密封圈，耐高溫密封圈外側設有溫度傳感器，耐高溫密封圈下側設有軟管伸縮控制器，軟管伸縮控制器內設有智能信號接收器。高溫巖樣放置艙內部設有高溫巖樣固定器，高溫巖樣固定器下方設有智能測距儀，高溫巖樣固定器下方設有智能調距儀，高溫巖樣固定器上方設有接觸感應器，高溫巖樣固定器上方設有智能軸線校正器，智能軸線校正器上方設有耐高溫軟墊，耐高溫軟墊上方設有環形巖樣加熱器，耐高溫軟墊下方設有120°彈力調節器。排水控制閥內設有智能感應開關，排水流速計內設有智能流速反饋裝置。儲水倉前側設有水管外接口，儲水倉后側設有水管外接口，儲水倉內設有隔熱層。回水泵內設有智能感應裝置，智能分析操作臺內設有智能分析操控系統。

所述智能分析操作臺上設有可視化數據采集器。

所述智能分析操作臺上設有緊急制動按鈕。

所述高溫巖樣固定器上設有水平儀。

所述智能艙門開關裝置上設有活塞桿卡槽

所述水溫控制器上設有高溫警報器。

所述高溫巖樣放置艙底部設有圓柱型卡槽。

(三)有益效果

1)精準控制水流的溫度和流速，提高熱交換的準確性。

2)避免熱交換過程中高溫巖樣與人直接接觸，提升工作安全性。

3)巖樣與水管智能耦合，提高工作效率。