阅读说明：本技术 中深层地热井下地埋高效换热器 (Underground buried efficient heat exchanger for middle-deep geothermal energy ) 是由 李奉翠 韩二帅 虞婷婷 靳俊杰 付浩卡 崔秋娜 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种中深层地热井下地埋高效换热器,包括位于取热孔内的外导热管和内套于外导热管内的内绝热管,所述外导热管下端封闭,所述内绝热管下端开口并与外导热管下端间隔设置,所述外导热管至少下侧的断面为三角锯齿线弯曲形成的圆环状,还包括固定设置于内绝热管的超声波清洗发射器,所述超声波清洗发射器用于对外导热管的内壁进行清理；通过将外导热管至少下侧的断面设置为三角锯齿线弯曲形成的圆环状,能够大大提高外导热管的导热面积,同时,内部横截面积不受约束,保证流量大,而通过设置超声波清洗发射器,利于对外导热管内圆角落处易粘附的杂质进有效去除,保证导热效率高。(The invention discloses a middle-deep geothermal underground buried high-efficiency heat exchanger, which comprises an outer heat conduction pipe positioned in a heat taking hole and an inner heat insulation pipe sleeved in the outer heat conduction pipe, wherein the lower end of the outer heat conduction pipe is closed, the lower end of the inner heat insulation pipe is opened and is arranged at intervals with the lower end of the outer heat conduction pipe, the section of at least the lower side of the outer heat conduction pipe is in a ring shape formed by bending triangular saw-tooth lines, and the heat exchanger also comprises an ultrasonic cleaning emitter fixedly arranged on the inner heat insulation pipe, and the ultrasonic cleaning emitter is used for cleaning the inner wall of the outer heat; the cross section of the at least lower side of the outer heat conduction pipe is set into a circular ring shape formed by bending the triangular sawtooth line, the heat conduction area of the outer heat conduction pipe can be greatly improved, meanwhile, the internal cross sectional area is not constrained, the flow is guaranteed to be large, the ultrasonic cleaning transmitter is arranged, impurities which are easy to adhere to the inner corner of the outer heat conduction pipe can be effectively removed, and the heat conduction efficiency is guaranteed to be high.)

中深层地热井下地埋高效换热器

技术领域

本发明涉及地热采集领域，具体涉及中深层地热井下地埋高效换热器。

背景技术

对中深层地热能的利用方法，主要是将换热器安置在静水位以下或者无地下含水层的干热岩地，利用热传导的形式，实现中深层地热水的热量提取；中深层地热井下地埋高效换热器就是能够在不抽取中深层地下热水资源的前提下，只换取中深层地下热能，是合理开发中深层地热能用于建筑供热的一种换热装置；

而中深层地热井内换热器一般为双套管式换热器，循环介质从外套管与内套管间隙向下流动过程中吸收周围高温岩体热量，温度升高，并在底部从内套管向上流出换热器。循环介质流出换热器后，通过循环泵进入高温热源型水源热泵主机蒸发器侧，释放热量，降温后重新回到中深层地热井内换热器；同时系统通过位于热源与用户之间的换热循环通路中的介质液将地热传递至用户，同时，用户侧也介质液运载热量对外界散热；而现有的换热器换热效率低，不利于提高工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种中深层地热井下地埋高效换热器，能够有效提高换热器的换热效率，实现供热效率更高，并且结构加单，效率提高明显。

本发明的一种中深层地热井下地埋高效换热器，包括位于取热孔内的外导热管和内套于外导热管内的内绝热管，所述外导热管下端封闭，所述内绝热管下端开口并与外导热管下端间隔设置，所述外导热管至少下侧的断面为三角锯齿线弯曲形成的圆环状，还包括固定设置于内绝热管的超声波清洗发射器，所述超声波清洗发射器用于对外导热管的内壁进行清理。

进一步，所述内绝热管的管壁包括内管壁套和外管壁套，所述内、外管壁套之间间隔形成真空绝热腔，所述超声波清洗发射器固定设置于真空绝热腔内。

进一步，所述超声波清洗发射器为多个且多个超声波清洗发射器沿内绝热管的周向和轴向分布。

进一步，所述外管壁套的内壁凹陷形成用于安装超声波清洗发射器的安装槽，所述超声波清洗发射器安装于安装槽内并沿径向向外发射清洗用超声波。

进一步，所述外导热管上端连通设置有进液管，所述内绝热管上端连通设置有出液管，所述进液管和/或出液管设置有介质液过滤组件。

进一步，所述介质液过滤组件包括固定于连通管内的滤网和用于驱动滤网中间前后往复摆动的驱动器。

进一步，还包括滤网固定套，所述滤网边缘固定于滤网固定套内圆，所述滤网固定套以可拆卸的方式固定安装于连通管内。

进一步，所述滤网固定套包括外套筒和间隔内套于外套筒的内套筒，所述内套筒的后端和外套筒的后端封闭固定且内、外套筒径向之间形成储杂质腔。

进一步，所述储杂质腔的后端开设有多个排液孔。

进一步，所述驱动器为固定外套于连通管的励磁线圈，所述滤网的中间固定设置有永磁铁片，所述励磁线圈通过通以不同方向的电流实现通过电磁力驱动滤网中间前后往复摆动。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种中深层地热井下地埋高效换热器，通过将外导热管至少下侧的断面设置为三角锯齿线弯曲形成的圆环状，能够大大提高外导热管的导热面积，同时，内部横截面积不受约束，保证流量大，而通过设置超声波清洗发射器，利于对外导热管内圆角落处易粘附的杂质进有效去除，保证导热效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本发明中介质液过滤组件的结构示意图；

图4为本发明中介质液过滤组件的另一结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为本发明中介质液过滤组件的结构示意图；图4为本发明中介质液过滤组件的另一结构示意图；如图所示，本实施例中的一种中深层地热井下地埋高效换热器，包括位于取热孔内的外导热管31和内套于外导热管31内的内绝热管，所述外导热管31下端封闭，所述内绝热管下端开口并与外导热管31下端间隔设置，所述外导热管31至少下侧的断面为三角锯齿线弯曲形成的圆环状，还包括固定设置于内绝热管的超声波清洗发射器33，所述超声波清洗发射器33用于对外导热管31的内壁进行清理；当然，超声波清洗发射器33连接有现有的控制器，通过将外导热管31至少下侧的断面设置为三角锯齿线弯曲形成的圆环状，能够大大提高外导热管31的导热面积，同时，内部横截面积不受约束，保证流量大，而通过设置超声波清洗发射器33，利于对外导热管31内圆角落处易粘附的杂质进有效去除，保证导热效率高。

本实施例中，所述内绝热管的管壁包括内管壁套34和外管壁套35，所述内、外管壁套35之间间隔形成真空绝热腔36，所述超声波清洗发射器33固定设置于真空绝热腔36内；通过将超声波清洗发射器33固定设置于真空绝热腔36内，保证内绝热管绝热效果的同时，避免超声波清洗发射器33不受介质液的影响，保证超声波清洗发射器33长期稳定正常使用。

本实施例中，所述超声波清洗发射器33为多个且多个超声波清洗发射器33沿内绝热管的周向和轴向分布；各超声波清洗发射器33并联连接，有效清理外导热管31内壁，保证外导热管31的导热能力强。

本实施例中，所述外管壁套35的内壁凹陷形成用于安装超声波清洗发射器33的安装槽，所述超声波清洗发射器33安装于安装槽内并沿径向向外发射清洗用超声波；超声波清洗发射器33前端贴附于安装槽槽底后再粘接固定于安装槽内，安装槽的设置利于减小超声波的穿透厚度，提高超声波的清洗强度，大大提高清洗效率。

本实施例中，所述外导热管31上端连通设置有进液管，所述内绝热管上端连通设置有出液管，所述进液管和/或出液管设置有介质液过滤组件；介质液过滤组件更利于对易于形成污垢杂质的换热器11，实现高效采集中深层地热。

本实施例中，所述介质液过滤组件包括固定于连通管20内的滤网21和用于驱动滤网21中间前后往复摆动的驱动器22；所述滤网为柔软材质制备而成，当然，滤网以中间部松弛的方式安装于连通管20内，通过驱动器22驱动滤网中间部前后摆动，利于使吸附在滤网中间部的杂质移动到边缘处堆积，实现在不影响封闭系统正常运行的情况下，实现杂质的自动清理和收集，保证系统长期稳定高效的运行；前表示介质液流动的方向，反之为后。

本实施例中，还包括滤网固定套，所述滤网边缘固定于滤网固定套内圆，所述滤网固定套以可拆卸的方式固定安装于连通管20内；通过滤网固定套方便滤网的安装固定，同时，运行一定周期后，便于拆卸清理滤网。

本实施例中，所述滤网固定套包括外套筒23和间隔内套于外套筒23的内套筒24，所述内套筒24的后端和外套筒23的后端封闭固定且内、外套筒23径向之间形成储杂质腔25；当然，滤网边缘固定于内套筒24的前端口缘，如图所示，所述储杂质腔25的后端开设有多个排液孔，通过该储杂质腔25的设置，提高杂质的收集效率，避免滤网前端面的杂质不受约束，影响连通管20的流通效率，保证杂质收集量大，延长清理周期，并且易于拆卸后清理。

本实施例中，所述滤网张开后为圆弧壳状，利于滤网摆动幅度较小的同时，杂质利于滑动至储杂质腔25内。

本实施例中，所述驱动器22为固定外套于连通管20的励磁线圈22，所述滤网的中间固定设置有永磁铁片26，所述励磁线圈22通过通以不同方向的电流实现通过电磁力驱动滤网中间前后往复摆动；励磁线圈22依次产生对永磁铁片26吸引和排斥的磁场，使得固定有永磁贴片的滤网摆动，永磁铁片26固定于弧形壳状的滤网中间，所述励磁线圈22连通有现有的变频励磁电源，通过励磁线圈22产生的交变磁场，使得滤网以一定频率往复震动，实现杂质有效收集。

本实施例中，所述励磁线圈22的前后端均设置有滤网，位于后端的滤网过滤杂质尺寸小于前端的滤网过滤杂质尺寸，所述励磁线圈22为多组，且多组沿连通管20长度方向间隔固定设置；进一步提高过滤效果和效率。

本实施例中，还包括卡箍27，所述卡箍外套于连通管20并卡紧连通管20内的外套筒23，实现滤网固定套固定于连通管20内；所述连通管20为软管，外套筒23内嵌后通过卡箍27实现固定和与软管内壁密封，结构简单，安装方便。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。