【技术实现步骤摘要】
本技术涉及返回式热交换装置，尤其涉及一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器。
技术介绍
1、同轴套管换热器是开采中深层地热的关键设备，利用同轴套管换热器进行地热能开采的技术受到了广泛的关注。为了提高能源利用效率，促使套管换热器强化传热技术的发展，使其广泛应用于地热能领域。
2、同轴套管换热器是内管与外管紧密套装并且同轴的换热器。现有的同轴套管换热器结构较为单一，虽可进行取热，换热器内的循环工质不能充分的吸收地热能，从而导致换热效果不理想。因此需要对换热器的结构进行改进，以强化中深层套管换热器的换热性能。
3、专利申请号为202111458164.5，公开了一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器，并具体公开了包括由外管和同轴设置在外管内部的内管，所述外管和内管组成双筒同轴套管；所述外管内部底端设置圆弧状凸起，外管内壁设有螺纹叶片；所述内管的底端悬空在外管中，循环水从外管上部套管头的入水口流入，通过环状空间与地层交换热量后流入内管的底端开口，然后经内管内通道从内管顶端的出水口流出。
4、上述专利能够在不抽取地下热水的前提下，只换取中深层地热能，实现中深层地热资源的可持续开发利用。但其并未考虑内管结构对循环工质流动的影响以及外管底部结构对循环工质从注入通道流进采出通道的影响，上述问题同样影响换热器整体的换热效果。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本技术提出一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，通过在内管外壁和外管内壁分别设置扰动结构和
2、为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
3、一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，包括上开口下封口的外管以及同轴悬设于所述外管内部的上下开口的内管，所述内管的外壁与所述外管的内壁间形成用于循环工质流入的注入通道，所述内管的内腔形成用于循环工质换热后流出的采出通道，所述内管的外壁沿其长度方向间隔设有用于增强流体扰动的扰动结构，所述外管的内壁沿其长度方向螺旋设有传热结构，所述外管的底部设有用于减少热量损失的引流结构。
4、优选地，所述扰动结构为波纹翅片，所述波纹翅片间隔环绕设置在内管外壁。
5、优选地，所述传热结构为螺旋翅片，所述螺旋翅片连续螺旋设置于外管内壁。
6、优选地，所述螺旋翅片沿外管轴线顺时针布设。
7、优选地，所述引流结构包括用于引导循环工质从注入通道下降的导向段以及与导向段圆滑相接用于引导循环工质流入采出通道的引流段；所述引流段位于所述外管底部中心。
8、优选地，所述引流段包括竖直段以及位于竖直段两侧与所述竖直段圆滑相接的弧形段，所述导向段为弧形且位于所述引流段两侧，所述导向段与所述外管内壁和所述弧形段均圆滑相接。
9、优选地，所述内管的内壁和外壁分别设有隔热层和保温层。
10、优选地，所述隔热层和保温层均采用二氧化硅气凝胶毡与保温材料制备而成。
11、优选地，所述波纹翅片和所述螺旋翅片均采用不锈钢材质，所述外管采用j55钢材质，所述内管采用聚乙烯材质。
12、优选地，所述循环工质为水或超临界二氧化碳。
13、与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
14、1.本技术通过在内管外壁扰动结构，使得注入通道内的循环工质在扰流结构的作用下，流体结构改变，增强了中心流体与管壁流体间的混合，使得循环工质总体温度均匀；通过在外管内壁设置传热结构，使得循环工质与外管内壁间传热接触面积增大，实现强化传热的目的；通过在外管底部设置用于减少热量损失的引流结构，增大了外管底部换热面积的同时引导换热后的循环工质快速进入采出通道，避免循环工质对流造成的热损失，实现了中深层井深高效的换热目的。
15、2.本技术通过设置包括竖直段以及位于竖直段两侧与所述竖直段圆滑相接的弧形段的引流段，以及位于引流段两侧的导向段，使得循环工质在导向段的引导下进入引流段的弧形段，减小了外管底部的对流热损失，并在引流段直线段的引导下进入采出通道，实现了循环工质低热损失高换热的目的。
16、3.本技术通过在内管内外壁分别设置隔热层和保温层，使得进入采出通道的循环工质的热量不会通过内管的管壁向外传递，有效降低了热损失，保证了较好的换热效果。
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1.一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，包括上开口下封口的外管(1)以及同轴悬设于所述外管(1)内部的上下开口的内管(2)，所述内管(2)的外壁与所述外管(1)的内壁间形成用于循环工质流入的注入通道(3)，所述内管(2)的内腔形成用于循环工质换热后流出的采出通道(4)，其特征在于，所述内管(2)的外壁沿其长度方向间隔设有用于增强流体扰动的扰动结构(5)，所述外管(1)的内壁沿其长度方向螺旋设有传热结构(6)，所述外管(1)的底部设有用于减少热量损失的引流结构(7)。
2.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述扰动结构(5)为波纹翅片，所述波纹翅片间隔环绕设置在内管(2)外壁。
3.根据权利要求2所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述传热结构(6)为螺旋翅片，所述螺旋翅片连续螺旋设置于外管(1)内壁。
4.根据权利要求3所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述螺旋翅片沿外管(1)轴线顺时针布设。
5.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热
6.根据权利要求5所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述引流段(72)包括竖直段(721)以及位于竖直段(721)两侧与所述竖直段(721)圆滑相接的弧形段(722)，所述导向段(71)为弧形且位于所述引流段(72)两侧，所述导向段(71)与所述外管(1)内壁和所述弧形段(722)均圆滑相接。
7.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述内管(2)的内壁和外壁分别设有隔热层(21)和保温层(22)。
8.根据权利要求7所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述隔热层(21)和保温层(22)均采用二氧化硅气凝胶毡与保温材料制备而成。
9.根据权利要求2所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述波纹翅片和所述螺旋翅片均采用不锈钢材质，所述外管(1)采用J55钢材质，所述内管(2)采用聚乙烯材质。
10.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述循环工质为水或超临界二氧化碳。
...【技术特征摘要】
1.一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，包括上开口下封口的外管(1)以及同轴悬设于所述外管(1)内部的上下开口的内管(2)，所述内管(2)的外壁与所述外管(1)的内壁间形成用于循环工质流入的注入通道(3)，所述内管(2)的内腔形成用于循环工质换热后流出的采出通道(4)，其特征在于，所述内管(2)的外壁沿其长度方向间隔设有用于增强流体扰动的扰动结构(5)，所述外管(1)的内壁沿其长度方向螺旋设有传热结构(6)，所述外管(1)的底部设有用于减少热量损失的引流结构(7)。
2.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述扰动结构(5)为波纹翅片，所述波纹翅片间隔环绕设置在内管(2)外壁。
3.根据权利要求2所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述传热结构(6)为螺旋翅片，所述螺旋翅片连续螺旋设置于外管(1)内壁。
4.根据权利要求3所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述螺旋翅片沿外管(1)轴线顺时针布设。
5.根据权利要求1所述一种装配翅片的强化传热型同轴套管换热器，其特征在于，所述引流结构(7)包括用于引导循环工质从注入通道(3)下降的导向段(71)以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：石岩，刘诚丞，陈红旭，李红超，岳耀帅，徐剑，曹皓然，赵泽昇，林源，李奇，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：新型
国别省市：
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