專(zhuān)利名稱(chēng)：利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用烷烴類(lèi)化合物將地?zé)崮芟蚱渌茉葱问睫D(zhuǎn)化的系統(tǒng)，尤其是一種對(duì)中低溫地?zé)豳Y源以不取水只取熱形式利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地?zé)崮芘c核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能并列為五大新能源，是一種清潔、環(huán)保、可再生的新型能源，具有“零污染、零排放”的特性。廣義上的地?zé)岱褐柑N(yùn)藏于地球內(nèi)部的熱能資源；狹義上的地?zé)嶂改壳敖?jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠科學(xué)合理開(kāi)發(fā)出來(lái)的地球內(nèi)部的熱能資源。 上個(gè)世紀(jì)七十年代初以來(lái)，由于能源短缺，地?zé)崮茏鳛橐环N具有廣闊開(kāi)發(fā)前景的新能源日益受到關(guān)注。地?zé)崮艹擞糜诎l(fā)電之外，更為大量地直接用于采暖、制冷、醫(yī)療洗浴和各種形式的工農(nóng)業(yè)用熱，以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等。在利用地溫能的過(guò)程中，平均計(jì)算，地源熱采收過(guò)程中每消耗1度電的能量，可以得到相當(dāng)于4度電左右的熱量或冷量，其采暖運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)能源利用方式低60%以上。 合理開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源，可減少燃煤、燃油、燃?xì)鈱?duì)大氣環(huán)境的污染，提高環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)減少燃料運(yùn)輸及其廢棄物排放，減輕城市交通負(fù)擔(dān)和城市垃圾產(chǎn)生量。在世界上80多個(gè)直接利用地?zé)岬膰?guó)家中，在我國(guó)，易于開(kāi)采且價(jià)值高的高溫地?zé)豳Y源幾乎都集中在藏南、滇西、川西，而且在全國(guó)各個(gè)地區(qū)都有分布中低溫地?zé)豳Y源，目前我國(guó)直接利用地?zé)嵫b置采熱的能力已經(jīng)位居全球第一。但是我國(guó)利用地?zé)岬募夹g(shù)目前仍然主要局限于對(duì)地?zé)崮?，地?zé)嵩闹苯永?，主要利用?lái)進(jìn)行采暖，在地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量以及地?zé)崮芟蚨喾N能源形式轉(zhuǎn)換的利用上仍然落后于很多地?zé)崂玫南冗M(jìn)國(guó)家，尤其在雙工質(zhì)循環(huán)利用地?zé)豳Y源上存在很大的不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是研制一種解決上述問(wèn)題，利用低沸點(diǎn)的烷烴類(lèi)化合物結(jié)合目前成熟設(shè)備提取地?zé)崮?，成本低，占地面積小，工質(zhì)循環(huán)利用且無(wú)任何污染物排放的利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型主要由地下?lián)Q熱器、熱油循環(huán)泵、熱油換熱器、冷卻塔、做功單元、工質(zhì)換熱器和工質(zhì)循環(huán)泵組成，其特征在于地下?lián)Q熱器一端通過(guò)熱油循環(huán)泵和熱油換熱器進(jìn)熱液端接通，地下?lián)Q熱器另一端和熱油換熱器出熱液端接通，形成導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)，熱油換熱器取熱出液端和做單元接通，做工單元和工質(zhì)換熱器進(jìn)熱液端接通，工質(zhì)換熱器出熱液端通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵和熱油換熱器的取熱進(jìn)液端接通，形成工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔頂部和工質(zhì)換熱器的取熱出液端接通，冷卻塔底部和工質(zhì)換熱器的取熱進(jìn)液端接通，形成冷卻循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在使用時(shí)，導(dǎo)熱油在熱油循環(huán)泵推動(dòng)下進(jìn)入地下?lián)Q熱器與工作井中的工質(zhì)進(jìn)行換熱，吸收地?zé)崴臒崃亢笤龠M(jìn)入熱油換熱器，將熱量交換給工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)后再進(jìn)入地下?lián)Q熱器，工質(zhì)在工質(zhì)循環(huán)泵推動(dòng)下進(jìn)入熱油換熱器吸收來(lái)自導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的熱量后體積膨脹，進(jìn)入做功單元推動(dòng)機(jī)械元件對(duì)外做功，實(shí)現(xiàn)地?zé)釤崮芟蚱渌问侥芰康霓D(zhuǎn)化，做功后壓力，溫度降低，再進(jìn)入工質(zhì)換熱器與冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水進(jìn)行換熱，低溫低壓下的工質(zhì)進(jìn)入熱油換熱器再次獲得來(lái)自導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的熱量，低溫冷卻水進(jìn)入工質(zhì)換熱器與工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)進(jìn)行換熱，升溫后的冷卻水進(jìn)入冷卻塔，高溫蒸汽向外排出，低溫冷卻水再次進(jìn)入工質(zhì)換熱器，外界不斷向冷卻塔中補(bǔ)充冷卻水，如此循環(huán)，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)?shù)責(zé)釤嵩礊闊岣蓭r時(shí)，地下?lián)Q熱器1采用地下熱管。工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中使用的烷烴類(lèi)化合物工質(zhì)，通常采用氯乙烷、異丁烷、正丁烷、正戊烷等，其主要做功原理為利用上述物質(zhì)沸點(diǎn)比水低，蒸汽壓力大，且其飽和蒸汽壓與溫度有嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)這一性質(zhì)，使用導(dǎo)熱油加熱上述工質(zhì)，使得其吸收熱量后體積膨脹，具有較高的蒸汽壓力從而推動(dòng)汽輪機(jī)類(lèi)做功單元對(duì)外做功。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)崮艿奶崛±眉盁崮芟驒C(jī)械能、電能等不同形式能量的轉(zhuǎn)化，相比傳統(tǒng)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)只取熱不取水，節(jié)約了抽取熱水所需要的運(yùn)行成本，沒(méi)有地?zé)崴难h(huán)，省略了通常必須打的回灌井和相關(guān)回灌設(shè)備，降低一次投入成本的同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。2、經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，烷烴類(lèi)化合物具有良好的熱力學(xué)性質(zhì)，熱效率高，在膨脹做功過(guò)程中從高壓至低壓始終保持干燥，消除了小液滴沖擊管泵設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，密度大， 比容小，可以用更小的管道直徑得到同樣的流量，單位功率輸出成本低。3、經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，烷烴類(lèi)化合物冷凝壓力高，整個(gè)系統(tǒng)在接近和稍高于大氣壓力下工作，使得有機(jī)工質(zhì)的漏失現(xiàn)象大為降低，有機(jī)工質(zhì)凝固點(diǎn)很低(低于_73°C)， 在較低溫度下仍能釋放能量，在寒冷天氣可增加出力，冷凝器也不需要增加防凍設(shè)施。4、經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，通過(guò)導(dǎo)熱油作為中介導(dǎo)熱介質(zhì)，提高了熱利用效率，免去了傳統(tǒng)技術(shù)下氣-氣兩相換熱往往要多級(jí)換熱的設(shè)備投入，一次投入成本低。5、經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了地?zé)崮芟蚱渌煌问侥芰?，諸如機(jī)械能，電能，的轉(zhuǎn)化，相比以往只單一利用地?zé)釤崮苓M(jìn)行取暖，地?zé)豳Y源得到了更廣泛的利用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
圖1是本實(shí)用新型的工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1地下?lián)Q熱器、2熱油循環(huán)泵、3熱油換熱器、4冷卻塔、5做功單元、6工質(zhì)換熱器、7工質(zhì)循環(huán)泵
具體實(shí)施方式
圖1中所示，本實(shí)用新型主要由地下?lián)Q熱器1、熱油循環(huán)泵2、熱油換熱器3、冷卻塔4、做功單元5、工質(zhì)換熱器6和工質(zhì)循環(huán)泵7組成，其特征在于地下?lián)Q熱器1 一端通過(guò)熱油循環(huán)泵2和熱油換熱器3進(jìn)熱液端接通，地下?lián)Q熱器1另一端和熱油換熱器3出熱液端接通，形成導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)，熱油換熱器3取熱出液端和做單元5接通，做工單元5和工質(zhì)換熱器6進(jìn)熱液端接通，工質(zhì)換熱器6出熱液端通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵7和熱油換熱器3的取熱進(jìn)液端接通，形成工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔4頂部和工質(zhì)換熱器6的取熱出液端接通，冷卻塔4底部和工質(zhì)換熱器6的取熱進(jìn)液端接通，形成冷卻循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在
圖1中，箭頭所示方向是各循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)流動(dòng)方向。導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油由熱油循環(huán)泵2提供動(dòng)力，進(jìn)入地下?lián)Q熱器從工作井中的地?zé)崴械玫綗崃浚龠M(jìn)入熱油換熱器3將熱量交換給工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)，即異丁烷，工質(zhì)由工質(zhì)循環(huán)泵7提供動(dòng)力，進(jìn)入熱油換熱器3與導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油進(jìn)行換熱，溫度升高后壓力提高，體積膨脹，進(jìn)入做功單元5對(duì)外做功，將地?zé)崮芟蚱渌问侥芰窟M(jìn)行轉(zhuǎn)化，做功后壓力，溫度降低，再進(jìn)入工質(zhì)換熱器6與冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水進(jìn)行換熱，冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻水由外界補(bǔ)充，進(jìn)入工質(zhì)換熱器6與工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中的工質(zhì)進(jìn)行換熱后進(jìn)入冷卻塔4冷卻，以水蒸氣形式向外界逸散，并帶走熱量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用低沸點(diǎn)的烷烴類(lèi)化合物結(jié)合目前成熟設(shè)備提取地?zé)崮?，成本低，占地面積小，工質(zhì)循環(huán)利用且無(wú)任何污染物排放，廣泛應(yīng)用于利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)領(lǐng)域。
權(quán)利要求1. 一種利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)，主要由地下?lián)Q熱器 (1)、熱油循環(huán)泵O)、熱油換熱器(3)、冷卻塔、做功單元(5)、工質(zhì)換熱器(6)和工質(zhì)循環(huán)泵(7)組成，其特征在于地下?lián)Q熱器(1) 一端通過(guò)熱油循環(huán)泵( 和熱油換熱器(3) 進(jìn)熱液端接通，地下?lián)Q熱器(1)另一端和熱油換熱器C3)出熱液端接通，形成導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)，熱油換熱器C3)取熱出液端和做單元( 接通，做工單元( 和工質(zhì)換熱器(6)進(jìn)熱液端接通，工質(zhì)換熱器(6)出熱液端通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵(7)和熱油換熱器(3)的取熱進(jìn)液端接通，形成工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔(4)頂部和工質(zhì)換熱器(6)的取熱出液端接通，冷卻塔(4) 底部和工質(zhì)換熱器(6)的取熱進(jìn)液端接通，形成冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要一種利用烷烴類(lèi)化合物的將地?zé)崮芟蚱渌问侥茉崔D(zhuǎn)化的系統(tǒng)，主要由地下?lián)Q熱器(1)、熱油循環(huán)泵(2)、熱油換熱器(3)、冷卻塔(4)、做功單元(5)、工質(zhì)換熱器(6)和工質(zhì)循環(huán)泵(7)組成，其特征在于地下?lián)Q熱器(1)一端通過(guò)熱油循環(huán)泵(2)和熱油換熱器(3)進(jìn)熱液端接通，地下?lián)Q熱器(1)另一端和熱油換熱器(3)出熱液端接通，熱油換熱器(3)取熱出液端和做單元(5)接通，做工單元(5)和工質(zhì)換熱器(6)進(jìn)熱液端接通，工質(zhì)換熱器(6)出熱液端通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵(7)和熱油換熱器(3)的取熱進(jìn)液端接通，冷卻塔(4)頂部和工質(zhì)換熱器(6)的取熱出液端接通，冷卻塔(4)底部和工質(zhì)換熱器(6)的取熱進(jìn)液端接通，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。
文檔編號(hào)F03G4/02GK201982260SQ20112000511
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者徐毅 申請(qǐng)人:徐毅