一种中深层地热井换热能力测试仪制造技术

本实用新型专利技术属于地热测试技术领域,涉及一种中深层地热井换热能力测试仪，包括：冷却塔、中深层同心管换热井、系统工作站、阀门箱、水泵、数据采集器，冷却塔与中深层同心管换热井通过阀门箱连通，系统工作站通过数据采集器采集管路数据，本实用新型专利技术能够及时、准确记录下温度、流量、压力信号数据，将采集的数据通过通讯转换器传输给系统工作站，系统工作站通过计算，可以真实模拟冬季中深层同心管换热系统向土壤的吸热模式下中深层同心管换热井的换热能力，可以测试地下岩土的吸热量。可以测试地下岩土的吸热量。可以测试地下岩土的吸热量。

【技术实现步骤摘要】
一种中深层地热井换热能力测试仪


[0001]本技术属于地热测试
，涉及一种中深层地热井换热能力测试仪。

技术介绍

[0002]20世纪80年代以后，随着地源热泵技术在一些欧美地区和亚洲国家的推广应用，地热能热物性原位测试技术应运而生。瑞典、德国、美国、加拿大、英国、瑞士、土耳其、日本、韩国等国先后研制出了地热能热物性原位测试设备，其中有许多设备已经得到了大规模的推广和应用。我国对地热能物性原位测试设备的研究开始的较晚，但现在也已自主研发了多种形式的测试设备，积累了大量的数据及丰富的实践经验。目前地热能热物性测试设备主要针对浅层地层的热物性测试，而对于中深层同心管地热井换热能力的测试仪，无论从技术上还是市场上都是缺位。由于目前中深层地热应用越来越广泛，相对应的测试技术和设备就显得尤为重要和需要。
[0003]因此，需要一种精确、稳定、便利、可靠的测试方法或测试仪器，可针对性的对深井换热能力进行研究，从而实现为地热井后期供暖设计提供真实、可靠的数据依据，并对实验项目测试数据进行计算分析，逐步完善中深层地热能可持续开发应用技术资料库。

技术实现思路

[0004]本技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种中深层地热井换热能力测试仪，包括：冷却塔、中深层同心管换热井、系统工作站、阀门箱、水泵、第一数据采集器，冷却塔连接有冷却塔出水管路、冷却塔入水管路，中深层同心管换热井分为井内中心管、井内环状管，井内环状管将井内中心管环形包裹在内，中深层同心管换热井、井内中心管、井内环状管同轴，井内中心管、井内环状管在井底连通，井内中心管的井口处连接有中心管水管路，井内环状管的井口处连接有环状管水管路，中深层同心管换热井用于井外地热与井内水路之间进行热能交换；系统工作站为计算机系统，用于分析测量第一数据采集器采集到的数据；冷却塔能够模拟模拟用户侧的实际采暖供热运行情况；
[0005]冷却塔出水管路、冷却塔入水管路、中心管水管路、环状管水管路均连通至阀门箱，冷却塔出水管路上串联水泵，阀门箱用于控制连通冷却塔出水管路、冷却塔入水管路、中心管水管路、环状管水管路之间的水流通道调整变更；控制阀门箱能够控制各管路之间的水流方向以及构成不同的上下及进出水流通路；
[0006]冷却塔入水管路与冷却塔的连接处设有第一数据采集器，第一数据采集器包括第一电磁流量传感器、第一温度传感器、第一压力传感器，第一数据采集器通过通讯转换器电连接至系统工作站。
[0007]优选的，所述阀门箱内设有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门，冷却塔出水管路依序串联第一阀门、第二阀门后连通至环状管水管路，冷却塔入水管路依序串联第四阀门、第六阀门后连通至中心管水管路，第三阀门的两端分别连通第一阀门、第二阀门之间的串联中段与第四阀门、第六阀门之间的串联中段，第五阀门的两端
分别连通冷却塔入水管路与环状管水管路；通过各阀门的开合调配，即可实现不同管路之间的连通断开，最终实现够控制各管路之间的水流方向以及构成不同的上下及进出水流通路的目的。
[0008]更优的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门电连接至系统工作站；各阀门可采用电控阀，通过系统工作站即可远程控制阀门开合通断，实现远程调整测试水流方向及水流通路。
[0009]优选的，所述冷却塔入水管路连通自来水管道，冷却塔入水管路与自来水管道之间串联有第七阀门，自来水通道用于当首次进行测试时注水以及后续需要补充水量。
[0010]优选的，所述水泵为变频循环水泵；变频循环水泵能够实时控制管路中的水流量的大小。
[0011]优选的，所述中深层同心管换热井的井口处设有连接件，井内中心管通过连接件连接中心管水管路，井内环状管通过连接件连接环状管水管路，连接件使得测试装卸更加方便快捷。
[0012]优选的，所述冷却塔出水管路与冷却塔的连接处设有第二数据采集器，井内环状管与环状管水管路的连接处设有第三数据采集器，井内中心管与中心管水管路的连接处设有第四数据采集器，第二数据采集器包括第二电磁流量传感器、第二温度传感器、第二压力传感器，第三数据采集器包括第三电磁流量传感器、第三温度传感器、第三压力传感器，第四数据采集器包括第四电磁流量传感器、第四温度传感器、第四压力传感器，第二数据采集器、第三数据采集器、第四数据采集器均通过通讯转换器电连接至系统工作站。
[0013]优选的，所述水泵的出水口处串联有止回阀,止回阀用于防止管道内的水流回流。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]1、本技术在冷却塔端出入管路处和中深层同心管换热井出入管路处均设有数据采集器，可及时、准确记录下温度、流量、压力信号数据，将采集的数据通过通讯转换器传输给系统工作站，系统工作站通过计算，可以真实模拟冬季中深层同心管换热系统向土壤的吸热模式下中深层同心管换热井的换热能力，可以测试地下岩土的吸热量。
[0016]2、本技术的冷却塔模拟用户侧的实际运行情况，测试时只需要打一个中深层同心管换热井，连接一个中深层同心管换热井井管，形成闭合回路，能够准确计算出地热井的换热能力，为项目功能设计提供准时有效的数据指导。
[0017]3、本技术中心管水管路、环状管水管路通过连接件与中深层同心管地热井的井内中心管、井内环状管的连接方式为软连接，可以有效实现管路快速连接装配。
[0018]4、本技术现场运行稳定，测试精度准确，整个测试过程自动运行，操作便利，性能稳定，亦适用中深层同心管地热井的长期运行测试研究，且采用模块化设计，现场可快速拼装、拆卸，模块单体重量较轻、体积较小，可灵活车载运输，十分适合工地现场的测试工作。
附图说明
[0019]图1是一种中深层地热井换热能力测试仪的示意图；
[0020]图2是测试原理图；
[0021]图3是地热井局部放大图。
[0022]图中，1、冷却塔；2、中深层同心管换热井；3、系统工作站；4、阀门箱；5、水泵；6、第一数据采集器；7、冷却塔出水管路；8、冷却塔入水管路；9、中心管水管路；10、环状管水管路；11、通讯转换器；12、第七阀门；13、连接件；14、第二数据采集器；15、第三数据采集器；16、第四数据采集器；17、止回阀；201、井内中心管；202、井内环状管；401、第一阀门；402、第二阀门；403、第三阀门；404、第四阀门；405、第五阀门；406、第六阀门；601、第一电磁流量传感器；602、第一温度传感器；603、第一压力传感器；1401、第二电磁流量传感器；1402、第二温度传感器；1403、第二压力传感器；1501、第三电磁流量传感器；1502、第三温度传感器；1503、第三压力传感器；1601、第四电磁流量传感器；1602、第四温度传感器；1603、第四压力传感器。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层地热井换热能力测试仪，其特征在于，包括：冷却塔(1)、中深层同心管换热井(2)、系统工作站(3)、阀门箱(4)、水泵(5)、第一数据采集器(6)，所述冷却塔(1)连接有冷却塔出水管路(7)、冷却塔入水管路(8)，所述中深层同心管换热井(2)分为井内中心管(201)、井内环状管(202)，所述井内环状管(202)将所述井内中心管(201)环形包裹在内，所述中深层同心管换热井(2)、井内中心管(201)、井内环状管(202)同轴，所述井内中心管(201)、井内环状管(202)在井底连通，所述井内中心管(201)的井口处连接有中心管水管路(9)，所述井内环状管(202)的井口处连接有环状管水管路(10)，所述中深层同心管换热井(2)用于井外地热与井内水路之间进行热能交换；所述冷却塔出水管路(7)、冷却塔入水管路(8)、中心管水管路(9)、环状管水管路(10)均连通至阀门箱(4)，所述冷却塔出水管路(7)上串联所述水泵(5)，所述阀门箱(4)用于控制连通冷却塔出水管路(7)、冷却塔入水管路(8)、中心管水管路(9)、环状管水管路(10)之间的水流通道调整变更；所述冷却塔入水管路(8)与冷却塔(1)的连接处设有所述第一数据采集器(6)，所述第一数据采集器(6)包括第一电磁流量传感器(601)、第一温度传感器(602)、第一压力传感器(603)，所述第一数据采集器(6)通过通讯转换器(11)电连接至所述系统工作站(3)。2.根据权利要求1所述的一种中深层地热井换热能力测试仪，其特征在于，所述阀门箱(4)内设有第一阀门(401)、第二阀门(402)、第三阀门(403)、第四阀门(404)、第五阀门(405)、第六阀门(406)，所述冷却塔出水管路(7)依序串联第一阀门(401)、第二阀门(402)后连通至环状管水管路(10)，所述冷却塔入水管路(8)依序串联第四阀门(404)、第六阀门(406)后连通至中心管水管路(9)，所述第三阀门(403)的两端分别连通第一阀门(401)、第二阀门(402)之间的串联中段与第四阀门(404)、第六阀门(406)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周聪，刘博洋，高洁，张锋，朱昱谌，
申请(专利权)人：陕西中煤新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：