多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115823757A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211187018.8(22)申请日2022.09.28(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人刘东喜张伟田军胡茂芹孙田依(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209专利代理师刘丹舟(51)Int.Cl.F24T10/10(2018.01)F24D3/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统(57)摘要本发明涉及一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，在地热井内安装有井下换热器，该井下换热器上部连接供热供回水管，下部连接地热循环水管，地热循环水管插装至地下取水层，在所述地热循环水管的内部设置有泵室，在所述地热循环水管的下部取水层上部四周同轴围绕设置有若干个单元管束组成的回流管组，所述的回流管组通过固定挡水板安装在所述的地热循环水管上。本发明创新回流管组及挡水密封板、内置泵室、井下换热器结构，在取热过程中，完全没有地热水流出井口，实现了真正意义上的“取热不取水”，在高效实现换热取热的同时大幅度减少潜水泵的功耗，节约电能和运行成本。CN115823757ACN115823757A权利要求书1/1页1.一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，包括中深层地热井，该中深层地热井依次穿过地下盖层、取水层至深层高温热储层，其特征在于：在地热井内安装有井下换热器，该井下换热器上部连接供热供回水管，下部连接地热循环水管，地热循环水管插装至地下取水层，在所述地热循环水管的内部设置有泵室，在所述地热循环水管的下部取水层上部四周同轴围绕设置有若干个单元管束组成的回流管组，所述的回流管组通过固定挡水板安装在所述的地热循环水管上。2.根据权利要求1所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：所述的井下换热器包括热交换室、供热循环水换向室及地热水室，所述的热交换室上部连接供热供回水管，下部连接供热循环水换向室，所述的供热供回水管被隔板分隔成供热循环水进水口和供热循环水出水口，在热交换室内设置有进水热交换管组和出水热交换管组，供热循环水进水口连接进水热交换管组入口，进水热交换管组出口连接供热循环水换向室进口，供热循环水换向室出口连接出水热交换管组的入口，出水热交换管组的出口连接供热循环水出水口，所述的地热水室套装在供热循环水换向室外，上部与热交换室相连接，下部连接地热循环水管。3.根据权利要求2所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：在所述的热交换室的下部与供热循环水换向室的连接处设置有地热水入口，在热交换室上部两侧开设有地热水出水口。4.根据权利要求1所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：所述的泵室设置在地热循环水管上，泵室内将所述的地热循环水管分隔成上部管和下部管，上部管和下部管通过法兰盘连接，在下部管内同轴套装有潜水泵，潜水泵的泵管设置在下部管内，该泵管的上部与地热循环水管的上部联通，在所述法兰盘上设置有联通管，该联通管下部插装在下部管和潜水泵的泵管之间，该联通管上部向上通往地面。5.根据权利要求4所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：在所述法兰盘上，所述联通管的一侧设置有电缆密封接口。6.根据权利要求1所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：所述的固定挡水板包括上部挡水密封板、中部挡水密封板及下部挡水密封板，所述的上部挡水密封板将回流管组的上部固定在地热井壁和地热循环水管外壁之间，回流管组入口突出于上部挡水密封板之上，中部挡水密封板和下部挡水密封板分别设置在回流管组中部，流管组出口也突出于下部挡水密封板之下。7.根据权利要求1所述的一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统，其特征在于：地热循环水管及回流管组采用金属真空保温管或者塑料耐高温保温管。2CN115823757A说明书1/5页多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统技术领域[0001]本发明属于能源工程领域，涉及地热能单井换热取热技术，尤其是一种多管回流式中深层地热能单井取热不取水供热系统。背景技术[0002]地热能作为一种可再生的清洁能源，已成为传统化石能源的重要替代方式，而中深层地热能因其存储容量大、分布范围广、稳定性强等优点得到了重点的开发和利用。传统采灌结合的开发模式存在地热水回灌不完全的问题，造成地热井水位下降、供热不足、资源环境污染等一系列问题，存在巨大的生态环境隐患。[0003]为促进地热资源科学合理开发利用，进一步规范抽采地热水管理，现有技术中要