寒区地温能双壁套管式高效换热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明创造属于地热能源开发利用技术，主要涉及寒区地温热能高效换热器。
【背景技术】
[0002]在现用的寒区地源热栗系统中，由于其结构设计的缺陷，普遍存在换热器与岩土接触的换热面积小、循环液软管易破损、导热性能差、换热效率低的问题，同时，地热介质在从地下向上提取输运过程中地热介质热能的损失大，该类技术性问题，在高寒地区的地热能利用中尤为突出。另外，在高寒地区地热能介质位于地下较深部位处，甚至深度达到400米以下，现有的地热换热器下管深度较小，很难达到该深度区使用，使高寒地区地热能开发利用的推广应用受到影响。
【发明内容】
[0003]本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合高寒地区地热能开发利用的实际需要，设计提供一种新结构的寒区地温能双壁套管式高效换热器，通过利用该器的单独使用，或依次串接组合使用，满足寒区不同深度地温热能的开发利用，达到换热效率高、保温效果好、降低和减少地热介质热能损失、适用范围广、整体强度好、通用化程度高的目的。
[0004]本发明创造的目的是这样实现的:在金属内管的上、下端部上分别固装花架式内管上接套和花架式内管下接套，在所述金属内管外部上、位于花架式内管上接套与花架式内管下接套之间部位处从上至下依次配置聚氨酯内管上保温补套、聚氨酯内管主保温套和聚氨酯内管下保温补套，在所述聚氨酯内管主保温套外部上配置高密度聚乙烯外护皮层，高密度聚乙烯上补口套皮配置在花架式内管上接套、聚氨酯内管上保温补套和高密度聚乙烯外护皮层外部上，高密度聚乙烯下补口套皮配置在花架式内管下接套、聚氨酯内管下保温补套和高密度聚乙烯外护皮层外部上，在所述花架式内管下接套套孔内侧壁面上配装密封圈，在所述花架式内管上接套外部上套配固装金属外壁支护管，所述金属外壁支护管将聚氨酯内管上保补套、高密度聚乙烯外护皮层和聚氨酯内管下保温补套整体包容，且留有间隙，在所述金属外壁支护管上、下两端外表面上设有外螺纹，在金属外壁支护管上端外表面上的外螺纹上配装内螺纹接箍，至此构成寒区地温能双壁套管式高效换热器。
[0005]本发明创造可根据寒区地热能介质的深浅，由本器依次串接进行地热交换和介质的保温提升输送作业，具有结构合理、换热效率高、保温效果好、通用化程度高、适用范围广、安装简易方便可靠、整体强度高的特点，为寒区地热能的开发利用提供了技术支持。
【附图说明】
[0006]图1是寒区地温能双壁套管式高效换热器总体结构示意图；
[0007]图2是图1中花架式内管上接套俯向视图。
[0008]图中件号说明:
[0009]1、内螺纹接箍、2、花架式内管上接套、3、聚氨酯内管上保温补套、4、聚氨酯内管主保温套、5、金属外壁支护管、6、高密度聚乙烯外护皮层、7、金属内管、8、高密度聚乙烯下补口套皮、9、花架式内管下接套、10、密封圈、11、外螺纹、12、聚氨酯内管下保温补套、13、高密度聚乙烯上补口套皮。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种寒区地温能双壁套管式高效换热器，在金属内管7的上、下端部上分别固装花架式内管上接套2和花架式内管下接套9，在所述金属内管7外部上、位于花架式内管上接套2与花架式内管下接套9之间部位处从上至下依次配置聚氨酯内管上保温补套3、聚氨酯内管主保温套4和聚氨酯内管下保温补套12，在所述聚氨酯内管主保温套4外部上配置高密度聚乙烯外护皮层6，高密度聚乙烯上补口套皮13配置在花架式内管上接套2、聚氨酯内管上保温补套3和高密度聚乙烯外护皮层6外部上，高密度聚乙烯下补口套皮8配置在花架式内管下接套9、聚氨酯内管下保温补套12和高密度聚乙烯外护皮层6外部上，在所述花架式内管下接套9套孔内侧壁面上配装密封圈10，在所述花架式内管上接套2外部上套配固装金属外壁支护管5，所述金属外壁支护管5将聚氨酯内管上保补套3、高密度聚乙烯外护皮层6和聚氨酯内管下保温补套12整体包容，且留有间隙，在所述金属外壁支护管5上、下两端外表面上设有外螺纹11，在金属外壁支护管5上端外表面上的外螺纹11上配装内螺纹接箍I。
[0011]作业使用时，根据地热源深度位置，将一个换热器上的花架式内管下接套9套装在另一个换热器的花架式内管上接套2上。利用密封圈10将其插装部位处密封，采用换热器上的金属外壁支护管5下端部上的外螺纹11与另一个换热器上的内螺纹接箍I的螺纹配合将上、下两个换热器刚性连成一体，依次串接。换热介质从最上部的花架式内管上接套2从上至下流经金属外壁支护管5与聚氨酯内管上保温补套3、聚氨酯内管主保温套4和聚氨酯内管下保温补套12之间的间隙内，通过金属外壁支护管5与地热岩石层的接触完成介质升温换热后，从金属外壁支护管5底端部流出后再从花架式内管下接套9内孔中进入到金属内管7内提升输送，经花架式内管上接套2内孔流出，完成地热能换热利用。金属外壁支护管5提高了本换热器的整体强度，提高了换热效率，满足了寒区深层地热能开发利用要求。聚氨酯内管主保温套4减少和降低了换热后介质提送过程中的热损失，保温效果好。
【主权项】
1.一种寒区地温能双壁套管式高效换热器，其特征在于:在金属内管(7)的上、下端部上分别固装花架式内管上接套(2)和花架式内管下接套(9)，在所述金属内管(7)外部上、位于花架式内管上接套(2)与花架式内管下接套(9)之间部位处从上至下依次配置聚氨酯内管上保温补套(3)、聚氨酯内管主保温套(4)和聚氨酯内管下保温补套(12)，在所述聚氨酯内管主保温套(4)外部上配置高密度聚乙烯外护皮层(6)，高密度聚乙烯上补口套皮(13)配置在花架式内管上接套(2)、聚氨酯内管上保温补套(3)和高密度聚乙烯外护皮层(6)外部上，高密度聚乙烯下补口套皮(8)配置在花架式内管下接套(9)、聚氨酯内管下保温补套(12)和高密度聚乙烯外护皮层(6)外部上，在所述花架式内管下接套(9)套孔内侧壁面上配装密封圈(10)，在所述花架式内管上接套(2)外部上套配固装金属外壁支护管(5)，所述金属外壁支护管(5)将聚氨酯内管上保补套(3)、高密度聚乙烯外护皮层(6)和聚氨酯内管下保温补套(12)整体包容，且留有间隙，在所述金属外壁支护管(5)上、下两端外表面上设有外螺纹(11)，在金属外壁支护管(5)上端外表面上的外螺纹(11)上配装内螺纹接箍⑴。
【专利摘要】寒区地温能双壁套管式高效换热器属于地热能源开发利用技术；在金属内管的上、下端部上分别固装花架式内管上、下接套，在金属内管外部上从上至下依次配置聚氨酯内管上保温补套、内管主保温套、内管下保温补套，在聚氨酯内管主保温套外部上配置高密度聚乙烯外护皮层，高密度聚乙烯上、下补口套皮分别配置在花架式内管上接套、聚氨酯内管上保温补套、高密度聚乙烯外护皮层和花架式内管下接套、聚氨酯内管下保温补套、高密度聚乙烯外护皮层外部上，金属外壁支护管套配固装在花架式内管上接套外部上，内螺纹接箍安装在金属外壁支护管上端外部的外螺纹上；本器结构合理，换热效率高，保温效果好，整体强度高，安装简易方便可靠，适用范围广。
【IPC分类】F24J3/08, F25B30/06
【公开号】CN105066490
【申请号】CN201510474047
【发明人】祁福利, 李寿臣, 薛军, 孙永泉
【申请人】黑龙江省九0四环境工程勘察设计院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月6日