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申请/专利权人：河北工程大学

摘要：本发明公开了一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器，包括外套管和同轴设置在外套管内侧的隔热内管，外套管底端内侧同轴设有倒锥形开口，隔热内管底端同轴固定有锥形堵头；隔热内管下部径向开有进水口，隔热内管上端伸出外套管且安装有出水过滤装置。本发明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；设置出水过滤装置，去除水中的泥沙等杂质，避免由于水中杂质导致设备损坏，避免堵塞，可在不停泵情况下，清理杂质；在外套管的内侧壁布置换热环网，增加换热面积，增加单井的取热量，提高地面供热系统的供热能力；隔热内管采用气凝胶作为隔热层，隔热效果好，减少回水管热损失。

主权项：1.一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器，包括外套管（1）和同轴设置在外套管（1）内侧的隔热内管（2），其特征在于，所述外套管（1）底端内侧同轴设有倒锥形开口（11），所述隔热内管（2）底端同轴固定有锥形堵头（3）；所述锥形堵头（3）包括与倒锥形开口（11）适配的倒锥形筒（31），所述倒锥形筒（31）顶端与隔热内管（2）底端固定连接，所述倒锥形筒（31）上套装有与倒锥形开口（11）内壁贴合以密封倒锥形开口（11）的密封套（32），所述倒锥形筒（31）底端固定有用于限制密封套（32）脱落的限位环（33）；所述隔热内管（2）下部径向开有进水口（21），所述隔热内管（2）上端伸出外套管（1）且安装有出水过滤装置（4）；所述出水过滤装置（4）包括主过滤管道（41）和收集箱（42），所述主过滤管道（41）与隔热内管（2）连通，沿回流方向在主过滤管道（41）的水平段内设有粗过滤网（411）和精过滤网（412），所述收集箱（42）上竖直安装有与收集箱（42）连通的粗过滤管道（43）和精过滤管道（44），所述粗过滤管道（43）和精过滤管道（44）分别设置在粗过滤网（411）和精过滤网（412）上游，所述粗过滤管道（43）和精过滤管道（44）上均安装有两个上下两层间隔设置的蝶阀（45），两个上层蝶阀（45）与两个下层蝶阀（45）启闭状态相反，所述收集箱（42）上固定安装有轴座（46）和减速步进电机（47），所述轴座（46）上转动安装有转轴（48），所述减速步进电机（47）与转轴（48）传动连接；还包括与转轴（48）及各蝶阀（45）连接的不完全齿轮（493）传动机构（49），所述转轴（48）通过不完全齿轮（493）传动机构（49）驱动各蝶阀（45）启闭，使两个上层的蝶阀（45）在两个下层蝶阀（45）关闭状态下同步启闭，或使两个下层的蝶阀（45）在两个上层蝶阀（45）关闭状态下同步启闭；所述不完全齿轮（493）传动机构（49）包括两个上下两层间隔安装在转轴（48）上且分别与上下两层蝶阀（45）对应的不完全端面齿盘（491），所述不完全端面齿盘（491）的端面上均安装有两个拨板（492），所述蝶阀（45）的阀杆上均安装有不完全齿轮（493），两个上层蝶阀（45）连接的不完全齿轮（493）相向设置且与上层不完全端面齿盘（491）间歇啮合，两个下层蝶阀（45）连接的不完全齿轮（493）相向设置且与下层不完全端面齿盘（491）间歇啮合，所述不完全齿轮（493）端面上均安装有与拨板（492）配合的拨杆（494），所述拨板（492）与拨杆（494）接触配合以驱动不完全齿轮（493）与不完全端面齿盘（491）啮合；所述外套管（1）内壁固定有换热环网（5），所述换热环网（5）的轴线与外套管（1）的轴线同轴；所述隔热内管（2）包括内侧内管（22）和外侧内管（23），所述外侧内管（23）同轴套装在内侧内管（22）内侧且位于进水口（21）上方，所述内侧内管（22）和外侧内管（23）间设有隔热层（24），所述隔热层（24）通过安装在内侧内管（22）和外侧内管（23）上下端的密封环体（25）密封。

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百度查询： 河北工程大学 一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器