【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地热能处理，尤其涉及一种超长u型管深层地热换热装置及处理方法。
技术介绍
1、我国地热资源丰富，以中低温资源为主，其利用分为地热发电和直接利用。长期以来，我国地热能浅层利用位居世界首位。中深层地热能利用技术是近年来国内兴起的一种新型地热能供暖技术，其与水热型地热利用技术的区别在于不开采使用地下热水，对地下水环境干扰较小。中深层地热清洁供能技术可比传统浅层热泵技术节能30％以上、无污染、不受地面气候等条件的影响，并能有效保护地下水资源。
2、中深层地埋管换热系统目前应用最多的为同轴套管式换热井和u型管式换热井，重力热管式换热井也有部分应用。中深层u型管式换热井具有单井取热能力大、管道阻力小等特点，近年来引起人们较大的重视。与中深层同轴套管式换热井相比，因增加了高温区水平段换热从而大幅提升单井供热能力。
3、但无论同轴套管式地埋管换热器还是u型地埋管换热器的传热机理、取热特性、系统运行模式、影响因素以及换热装置等，国内外学着都进行了大量分析研究工作，发现虽然传统中深层u型管换热器相比较中深层同轴套管换热器换热面积及取热量有所提升，但其成本同样有所提升。因此亟需开发一种换热效率高、经济效益强的中深层地埋管换热器。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种超长u型管深层地热换热装置及处理方法，其与地下岩土体换热面积大大增加，具有很高的换热效率，且能够保障注水井、出水井及连通井的强度及使用寿命，减少维护频率，并且能够
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种超长u型管深层地热换热装置，包括注水井、出水井、连通井、蓄水池、地面热交换器和供热区，所述蓄水池内储存循环介质，所述循环介质通过循环管经蓄水池、注水井、连通井、出水井及地面热交换器进行循环，所述地面热交换器通过热力管网将热能输送至供热区，所述注水井和出水井的侧壁均等间距套设有多个加强环，上下相邻的两个所述加强环之间连接有多个加强杆，最下方的两个所述加强环之间连接有斜杆，所述连通井的下方设有支撑垫板，所述地面热交换器的进液端设有分别用于连接循环管及热力管网的两个连接管，连接管内设有过滤组件以及对过滤组件进行清理的清理组件。
4、优选地，所述加强环由第一半环形板和第二半环形板组成，所述第一半环形板和第二半环形板相对的侧壁均固定连接有连接块，同侧相对的两个所述连接块之间通过螺栓连接。
5、优选地，所述加强杆的上下两端均固定连接有连接圆盘，两个所述连接圆盘分别与相邻两个加强环相对的侧壁之间通过螺丝连接。
6、优选地，所述斜杆及支撑垫板均与最下方的两个加强环之间通过螺丝连接。
7、优选地，所述过滤组件包括对称开设在连接管端部的两个导向滑槽，两个所述导向滑槽内均滑动连接有连接杆，两个所述连接杆均通过螺丝与导向滑槽的内底部锁紧，两个所述连接杆的端部共同固定连接有与连接管的内侧壁相抵的环形过滤框，所述环形过滤框内安装有过滤网。
8、优选地，所述清理组件包括通过螺丝连接在连接管内侧壁上的安装板，所述安装板上贯穿转动连接有转动杆，所述转动杆靠近过滤网的一侧连接有与过滤网相抵的清理刷，所述转动杆的另一端固定连接有转动叶片。
9、优选地，两个所述连接杆之间共同固定连接有环形板，所述环形板倾斜向转动叶片设置。
10、优选地，所述连接管的两端侧壁均设有连接凸缘，两个所述连接凸缘上均安装有环形密封圈，所述连接凸缘上贯穿开设有多个连接孔。
11、本专利技术还公开了一种超长u型管深层地热换热装置的处理方法，包括以下步骤：
12、s1，钻两口距离较远的中深层地埋管竖井，一开下339.7mm套管，深度400-1000m，井径φ444.5mm，形成注水井1，二开下177.8mm石油套管，井径φ241.3mm，形成出水井，并通过加强管和加强杆对注水井和出水井进行支护；
13、s2，在井下运用定向技术通过造斜段及水平段将两井连通，造斜段井径φ311.1mm，下224.5mm套管，水平段井径φ215.9mm，长度1000m，下177.8mm无接箍套管，形成连通井，使注水井和出水井联通形成一个可拓展的封闭循环系统，并通过支撑垫板及斜杆对连通井进行支护；
14、s3，使循环管连接蓄水池及地面热交换器的一侧连接管，循环介质在注水井、连通井、出水井、地面热交换器和蓄水池内循环；
15、s4，使热力管网连接地面热交换器另一连接管，使地面热交换器5经热力管网将热能输送至供热区。
16、本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：
17、1、本一种超长u型管深层地热换热装置，整个装置密闭无干扰，不破坏地下水，不扰动地下水环境，不造成地下污染，同时相比较传统中深层地热利用技术，该装置与地下岩土体换热面积大大增加，因此具有很高的换热效率。未来对于中深层热泵技术的大范围推广，超长u型管深层地热换热装置也将发挥其重要作用。
18、2、本一种超长u型管深层地热换热装置，加强环及加强杆共同作用，能够增加注水井和出水井强度，避免注水井和出水井因土壤挤压发生损坏现象，斜杆及支撑垫板分别位于连通井的上下两侧，能够对连通井起到防护作用，避免连通井因土壤挤压发生损坏现象，保障注水井、出水井及连通井的使用寿命，减少维护频率，节约成本。
19、3、本一种超长u型管深层地热换热装置，两个连接管内的过滤网能够分别对循环介质及热力管网内流体进行过滤，避免循环介质及热力管网内流体中的杂质进入地面热交换器内，避免杂质附着在地面热交换器的内底部上造成地面热交换器损坏以及影响其换热效率，环形板能够对流体进行导向，使流体充分冲击转动叶片使转动叶片带动转动杆及清理刷转动，对过滤网进行清理，避免过滤网发生堵塞现象，保障地面热交换器的使用寿命及换热效率，增加经济效益。
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1.一种超长U型管深层地热换热装置，包括注水井(1)、出水井(2)、连通井(3)、蓄水池(4)、地面热交换器(5)和供热区(6)，其特征在于，所述蓄水池(4)内储存循环介质，所述循环介质通过循环管经蓄水池(4)、注水井(1)、连通井(3)、出水井(2)及地面热交换器(5)进行循环，所述地面热交换器(5)通过热力管网将热能输送至供热区(6)，所述注水井(1)和出水井(2)的侧壁均等间距套设有多个加强环(13)，上下相邻的两个所述加强环(13)之间连接有多个加强杆(14)，最下方的两个所述加强环(13)之间连接有斜杆(15)，所述连通井(3)的下方设有支撑垫板(16)，所述地面热交换器(5)的进液端设有分别用于连接循环管及热力管网的两个连接管(12)，连接管(12)内设有过滤组件以及对过滤组件进行清理的清理组件。
2.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述加强环(13)由第一半环形板(7)和第二半环形板(8)组成，所述第一半环形板(7)和第二半环形板(8)相对的侧壁均固定连接有连接块(9)，同侧相对的两个所述连接块(9)之间通过螺栓(10)连
3.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述加强杆(14)的上下两端均固定连接有连接圆盘(11)，两个所述连接圆盘(11)分别与相邻两个加强环(13)相对的侧壁之间通过螺丝连接。
4.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述斜杆(15)及支撑垫板(16)均与最下方的两个加强环(13)之间通过螺丝连接。
5.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述过滤组件包括对称开设在连接管(12)端部的两个导向滑槽，两个所述导向滑槽内均滑动连接有连接杆(17)，两个所述连接杆(17)均通过螺丝与导向滑槽的内底部锁紧，两个所述连接杆(17)的端部共同固定连接有与连接管(12)的内侧壁相抵的环形过滤框(18)，所述环形过滤框(18)内安装有过滤网(19)。
6.根据权利要求5所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述清理组件包括通过螺丝连接在连接管(12)内侧壁上的安装板(20)，所述安装板(20)上贯穿转动连接有转动杆(21)，所述转动杆(21)靠近过滤网(19)的一侧连接有与过滤网(19)相抵的清理刷(22)，所述转动杆(21)的另一端固定连接有转动叶片(23)。
7.根据权利要求5所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，两个所述连接杆(17)之间共同固定连接有环形板(24)，所述环形板(24)倾斜向转动叶片(23)设置。
8.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置，其特征在于，所述连接管(12)的两端侧壁均设有连接凸缘(25)，两个所述连接凸缘(25)上均安装有环形密封圈(26)，所述连接凸缘(25)上贯穿开设有多个连接孔(27)。
9.根据权利要求1所述的一种超长U型管深层地热换热装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超长u型管深层地热换热装置，包括注水井(1)、出水井(2)、连通井(3)、蓄水池(4)、地面热交换器(5)和供热区(6)，其特征在于，所述蓄水池(4)内储存循环介质，所述循环介质通过循环管经蓄水池(4)、注水井(1)、连通井(3)、出水井(2)及地面热交换器(5)进行循环，所述地面热交换器(5)通过热力管网将热能输送至供热区(6)，所述注水井(1)和出水井(2)的侧壁均等间距套设有多个加强环(13)，上下相邻的两个所述加强环(13)之间连接有多个加强杆(14)，最下方的两个所述加强环(13)之间连接有斜杆(15)，所述连通井(3)的下方设有支撑垫板(16)，所述地面热交换器(5)的进液端设有分别用于连接循环管及热力管网的两个连接管(12)，连接管(12)内设有过滤组件以及对过滤组件进行清理的清理组件。
2.根据权利要求1所述的一种超长u型管深层地热换热装置，其特征在于，所述加强环(13)由第一半环形板(7)和第二半环形板(8)组成，所述第一半环形板(7)和第二半环形板(8)相对的侧壁均固定连接有连接块(9)，同侧相对的两个所述连接块(9)之间通过螺栓(10)连接。
3.根据权利要求1所述的一种超长u型管深层地热换热装置，其特征在于，所述加强杆(14)的上下两端均固定连接有连接圆盘(11)，两个所述连接圆盘(11)分别与相邻两个加强环(13)相对的侧壁之间通过螺丝连接。
4.根据权利要求1所述的一种超长u型管深层地热换热装置，其特征在于，所述斜杆(15)及...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，李骥，张广秋，李锦堂，乔镖，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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