【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属换热器领域，尤其涉及一种用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器。
技术介绍
1、中深层地热能金属换热器是一种用于提取中深层地热能的设备，它是通过钻机向地下2000至3000米深处钻孔，并在钻孔中安装封闭的金属套管换热器。这个换热器利用地下热能，导出地下热能，并通过地面热泵机组和输配系统将热能供应给地面建筑物，这种技术实现了对地球地核热量的清洁、高效无干扰传导，因此在供热过程中不需要燃烧煤、天然气或其他化石燃料，也不需要抽取地下水。
2、现在的地热能金属换热器，是通过法兰将两端的管道相连，然后拧上螺丝，完成管道之间的对接，但是这样的密封性不好，热能容易从法兰之间的缝隙里散失，影响换热器的传热效果，另外金属换热器的外部金属结构长时间处于地下孔道中，很容易腐蚀导致损坏，使用寿命受到很大影响。
3、因此，针对现有的地热能源金属换热器密封性不好，容易受到地下孔道内土壤、水汽的侵蚀导致外部金属结构损坏的情况，可以设计一种全新的金属换热器结构，利用端部嵌套相连的高密封法兰结构配合金属换热器外部的保温层，有效避免热量流失和换热器腐蚀受损。
技术实现思路
1、为了克服现有的地热能源金属换热器密封性不好，容易受到地下孔道内土壤、水汽的侵蚀导致外部金属结构损坏的问题。
2、本专利技术的技术方案为：一种用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，包括有外护管、设置于外护管内的传热管、保温层、加强结构、法兰盘和介质流体管；外护管外壁包覆有
3、优选的，通过螺套拧接在外护管的一端将法兰盘与外护管固定，然后将传热管从外护管的另一端插入就位，再将另一法兰盘通过螺套与外护管的另一端固定，两个法兰盘上的压合罩紧贴在保温层外壁，在法兰盘安装前，先对胶圈进行加热令其处于熔融状态，安装好后胶圈与保温层密贴并熔融连接在一起，对保温层与压合罩之间的缝隙进行封堵，然后将内封环拧接在螺套内侧，令其一半进入螺套，另一半露出，其上的密贴环紧贴在螺套内壁上，然后将围合套罩向外翻折，紧跟着将外接管道与介质流体管相连固定，再将围合套罩翻回，通过加热的方式，将围合套罩的沿口与外接管道进行热熔连接，将介质流体管覆盖在内。
4、作为优选，相邻的两个外护管之间通过两个相互对接的法兰盘进行安装，两个相互对接的法兰盘之间通过螺栓紧固件拧紧固定，法兰盘表面嵌入有橡胶圈，两个外护管对接安装，将金属换热器延长，相邻的两个外护管之间为两个法兰盘，法兰盘表面抵靠在一起，螺栓拧紧后，橡胶圈贴合挤压，将法兰盘之间的缝隙封堵起来。
5、作为优选，两个相互对接的法兰盘内壁之间螺纹连接有内封环，内封环的上下两端固定连接有分别紧贴在两个螺套内壁上的耐热橡胶材质的密贴环，在两个法兰盘通过螺栓紧固件安装前，先将内封环与已经安装好的螺套相连，在法兰盘对接后，内封环处于两个法兰盘之间，将缝隙封堵起来，并借助密贴环与螺套内壁的贴合效果，进一步提高密封性。
6、作为优选，螺套内壁固定连接有一圈限位环，内封环的一端抵靠在限位环上，上下相邻的两个螺套上的限位环对向将内封环夹紧，内封环拧接在螺套内时，令其旋紧直到抵靠在限位环上，两个相邻的法兰盘安装好后，内封环的两端都与相应的限位环紧贴。
7、作为优选，介质流体管与外接管道通过螺栓紧固件连接固定，外接管道挤压围合套罩致其变形并紧贴在保温层上，围合套罩的边沿与外接管道的外壁紧贴并通过热熔连接固定，外接管道与介质流体管连接时，先将围合套罩翻折，令介质流体管暴露，然后将外接管道与其对接，螺栓拧紧后，将围合套罩翻回并令其沿口与外接管道贴合，加热围合套罩与外接管道热熔连接。
8、作为优选，围合套罩为碗状结构且内壁上设置有一弧形凹口，围合套罩厚度为1-1.5cm，弧形凹口处厚度为0.5-0.7cm，通过弧形凹口的设置，该处厚度较薄，可以轻松弯曲变形，有利于其翻折。
9、作为优选，加强结构为z型折回板，z型折回板由7个水平夹角为15度的圆板构成，相邻的两个圆板倾斜角度相反且其相互靠近的一端焊接固定，传热管从z型折回板中穿过并焊接固定，z型折回板在传热管上形成连续的板体结构，截面呈z型，对传热管起到了传热的作用，同时也起到了支撑和定位传热管的作用，保证整个传热管的抗变形能力。
10、作为优选，加强结构为螺旋型加劲板，螺旋型加劲板由厚度为2-3cm的螺旋形金属板构成且板体下表面沿螺旋方向设置有等距分布的加劲肋条，传热管从螺旋型加劲板中穿过并焊接固定，螺旋型加劲板在传热管上形成连续的板体结构，截面呈台阶状，对传热管起到了传热的作用，同时也起到了支撑和定位传热管的作用，保证整个传热管的抗变形能力。
11、作为优选，传热管的上下两端焊接固定有端板，螺套的端部设置有直径与端板直径相同的环形板，外护管上下两端的螺套分别抵靠在两个端板表面，外护管两端的螺套分别拧接固定时，将传热管上的两个端板对向抵靠锁定，防止传热管在外护管内上下移动，提高传热管的稳定性。
12、作为优选，端板一侧环绕一周开设有弧形结构的凹口，环形板上环绕一周固定连接有弧形结构的凸缘，凸缘旋转压入凹口中并将端板锁定，螺套在拧接进入外护管时，其环形板逐渐靠近端板，环形板上的凸缘旋转并逐渐压入相应的凹口，对端板形成水平限位，令传热管无法旋转，进一步提高传热管的稳定性。
13、本专利技术的有益效果：
14、1、通过法兰盘上具有的胶圈配合外护管上的保温层形成稳定的热熔连接结构作为密封层，并结合相邻螺套之间的内封环可以进一步加强法兰盘之间的结构密封性，有效减少热量的流失；
15、2、加强结构在传热管上形成连续的板体结构，对传热管起到了传热的作用，同时也起到了支撑和定位传热管的作用，保证整个传热管的抗变形能力；
16、3、利用围合套罩结构可以在介质流体管外也形成覆盖层，避免其与外接管道对接后暴露在地层中受到腐蚀
17、4、通过外护管两端的螺套拧接挤压固定住具有端板的传热管，令传热管可以不用与外护管内壁固定也能稳定的安装，便于拆卸；
18、5、螺套在与外护管连接时，利用螺套上的凸缘和端板上的凹口相互嵌合，令传热管在外护管内不会发生旋转，进一步提高稳定性。
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1.一种用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，包括有外护管(1)、设置于外护管(1)内的传热管(3)；其特征在于：还包括有保温层(2)、加强结构、法兰盘(5)和介质流体管(9)；外护管(1)外壁包覆有保温层(2)且保温层(2)外表面涂覆有石油沥青防腐层，外护管(1)的管口处暴露10-15cm在保温层(2)外部，传热管(3)上焊接安装有沿其自身轴线方向连续布设的加强结构，法兰盘(5)一端固定连接有螺套(6)和环绕在螺套(6)外侧的压合罩(7)，法兰盘(5)通过螺套(6)与外护管(1)一端的内壁螺纹连接固定，压合罩(7)内壁紧贴在保温层(2)外壁上，压合罩(7)内壁热熔连接有胶圈(8)，胶圈(8)紧贴在保温层(2)的端面与外护管(1)的管壁之间，外护管(1)的一侧一体成型有两个介质流体管(9)，保温层(2)上热熔连接有两个围合套罩(10)，介质流体管(9)设置于相对应的围合套罩(10)内。
2.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：相邻的两个外护管(1)之间通过两个相互对接的法兰盘(5)进行安装，两个相互对接的法兰盘
3.根据权利要求2所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：两个相互对接的法兰盘(5)内壁之间螺纹连接有内封环(11)，内封环(11)的上下两端固定连接有分别紧贴在两个螺套(6)内壁上的耐热橡胶材质的密贴环(12)。
4.根据权利要求3所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：螺套(6)内壁固定连接有一圈限位环(13)，内封环(11)的一端抵靠在限位环(13)上，上下相邻的两个螺套(6)上的限位环(13)对向将内封环(11)夹紧。
5.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：介质流体管(9)与外接管道通过螺栓紧固件连接固定，外接管道挤压围合套罩(10)致其变形并紧贴在保温层(2)上，围合套罩(10)的边沿与外接管道的外壁紧贴并通过热熔连接固定。
6.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：围合套罩(10)为碗状结构且内壁上设置有一弧形凹口(15)，围合套罩(10)厚度为1-1.5cm，弧形凹口(15)处厚度为0.5-0.7cm。
7.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：加强结构为Z型折回板(401)，Z型折回板(401)由7个水平夹角为15度的圆板构成，相邻的两个圆板倾斜角度相反且其相互靠近的一端焊接固定，传热管(3)从Z型折回板(401)中穿过并焊接固定。
8.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：加强结构为螺旋型加劲板(402)，螺旋型加劲板(402)由厚度为2-3cm的螺旋形金属板构成且板体下表面沿螺旋方向设置有等距分布的加劲肋条，传热管(3)从螺旋型加劲板(402)中穿过并焊接固定。
9.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：传热管(3)的上下两端焊接固定有端板(14)，螺套(6)的端部设置有直径与端板(14)直径相同的环形板，外护管(1)上下两端的螺套(6)分别抵靠在两个端板(14)表面。
10.根据权利要求7所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：端板(14)一侧环绕一周开设有弧形结构的凹口(15)，环形板上环绕一周固定连接有弧形结构的凸缘(16)，凸缘(16)旋转压入凹口(15)中并将端板(14)锁定。
...【技术特征摘要】
1.一种用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，包括有外护管(1)、设置于外护管(1)内的传热管(3)；其特征在于：还包括有保温层(2)、加强结构、法兰盘(5)和介质流体管(9)；外护管(1)外壁包覆有保温层(2)且保温层(2)外表面涂覆有石油沥青防腐层，外护管(1)的管口处暴露10-15cm在保温层(2)外部，传热管(3)上焊接安装有沿其自身轴线方向连续布设的加强结构，法兰盘(5)一端固定连接有螺套(6)和环绕在螺套(6)外侧的压合罩(7)，法兰盘(5)通过螺套(6)与外护管(1)一端的内壁螺纹连接固定，压合罩(7)内壁紧贴在保温层(2)外壁上，压合罩(7)内壁热熔连接有胶圈(8)，胶圈(8)紧贴在保温层(2)的端面与外护管(1)的管壁之间，外护管(1)的一侧一体成型有两个介质流体管(9)，保温层(2)上热熔连接有两个围合套罩(10)，介质流体管(9)设置于相对应的围合套罩(10)内。
2.根据权利要求1所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：相邻的两个外护管(1)之间通过两个相互对接的法兰盘(5)进行安装，两个相互对接的法兰盘(5)之间通过螺栓紧固件拧紧固定，法兰盘(5)表面嵌入有橡胶圈(8)。
3.根据权利要求2所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：两个相互对接的法兰盘(5)内壁之间螺纹连接有内封环(11)，内封环(11)的上下两端固定连接有分别紧贴在两个螺套(6)内壁上的耐热橡胶材质的密贴环(12)。
4.根据权利要求3所述的用于抽取中深层地热源且具有防腐蚀结构的金属换热器，其特征在于：螺套(6)内壁固定连接有一圈限位环(13)，内封环(11)的一端抵靠在限位环(13)上，上下相邻的两个螺套(6)上的限位环(13)对向将内封环(11)夹紧。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建峰，
申请(专利权)人：陕西四季春清洁热源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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