Геотермальное устройство


 


Владельцы патента RU 2406944:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для теплоснабжения на основе геотермальных источников. Геотермальное устройство содержит геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, выполненный в виде рубашки охлаждения сепаратора, водогрейный котел с газовой горелкой, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, теплообменник для утилизации тепла уходящих газов, а также линию закачки уходящих газов в скважину. Технический результат - изобретение позволяет повысить эффективность работы геотермального устройства за счет предотвращения солеотложений на внутренней поверхности сепаратора и в скважине обратной закачки, а также предотвращения загрязнения окружающей среды отходами уходящих газов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано для теплоснабжения на основе геотермальных источников.

Известно устройство [1], содержащее геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, трубопровод газовой фазы геотермального теплоносителя, который может быть соединен с горелкой для подогрева сетевой воды.

Недостатком этого устройства является то, что с его помощью не достаточно полно используется внутренняя энергия газовой фазы геотермального теплоносителя, имеется опасность образования солевых отложений, как правило, карбоната кальция в сепараторе и в скважине обратной закачки, а также загрязнение окружающей среды отходами уходящих газов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является геотермальное устройство [2], содержащее геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, трубопровод газовой фазы геотермального теплоносителя, горелку, водогрейный котел, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор с системой утилизации тепла уходящих газов.

К недостаткам этого устройства относится опасность образования солевых отложений на внутренней поверхности сепаратора и в скважине обратной закачки, а также загрязнение окружающей среды отходами уходящих газов. В таких устройствах, как сепаратор, расширитель, дегазатор и т.д., имеет место нарушение углекислотного равновесия, и, как правило, растворенный в воде бикарбонат кальция переходит в твердую фазу в виде кристаллов карбоната кальция. Твердая фаза карбоната кальция в виде отложений, а также взвешенных в воде его кристаллов представляет опасность не только для сепаратора, но главным образом, для скважин обратной закачки.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является повышение эффективности работы геотермального устройства за счет предотвращения солеотложений на внутренней поверхности сепаратора и в скважине обратной закачки, а также предотвращения загрязнения окружающей среды отходами уходящих газов.

Технический результат достигается тем, что в геотермальном устройстве, содержащем геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, водогрейный котел с газовой горелкой, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, теплообменник для утилизации тепла уходящих газов, теплообменник для начального нагрева сетевой воды выполнен в виде рубашки охлаждения сепаратора, а линия уходящих газов соединена со скважиной обратной закачки.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит геотермальную скважину 1, сепаратор 2, трубопровод жидкой фазы геотермального теплоносителя 3, линию сетевой воды 4, теплообменник сетевой воды 5, трубопровод газовой фазы геотермального теплоносителя 6, горелку 7, водогрейный котел 8, регулятор расхода газа 9, газоаккумулирующее устройство 10, дизель-генератор 11 с системой утилизации тепла уходящих газов 12, линию уходящих газов 13 с насосами 14 и скважину обратной закачки 15.

Геотермальное устройство работает следующим образом.

Геотермальная смесь из геотермальной скважины 1 поступает в сепаратор 2, из которого по линии 3 жидкая фаза геотермального теплоносителя направляется в скважину обратной закачки 15. Сетевая вода по линии 4 поступает в выполненный в виде рубашки охлаждения сепаратора 2 теплообменник 5, в котором осуществляется ее первичный нагрев. Избыток газовой фазы геотермального теплоносителя по трубопроводу 6 поступает к горелке 7 водогрейного котла 8 с помощью регулятора расхода 9. В котле осуществляется окончательный нагрев сетевой воды. Основная часть газовой фазы поступает в газоаккумулирующее устройство 10. Из газоаккумулирующего устройства газ по трубопроводу поступает в дизель-генератор 11, работающий на газе. Промежуточный нагрев сетевой воды осуществляется в теплообменнике 12 за счет утилизации тепла уходящих газов. Уходящие газы из котла 8 и теплообменника 12 по линии 13 с помощью насосов 14 закачиваются в скважину 15. Линия 16 служит для регулирования уровня жидкой фазы геотермального теплоносителя в сепараторе 2.

В теплообменнике 5 необходимая площадь теплообменной поверхности может быть получена также и за счет установки дополнительных труб внутри сепаратора, что не ухудшает процесс предотвращения солеотложений на его поверхностях.

Таким образом, выполнение теплообменника первичного нагрева сетевой воды в виде рубашки охлаждения сепаратора, а также закачивание отходов уходящих газов в скважину обратной закачки позволяет:

a) предотвратить отложение солей на внутренних поверхностях сепаратора;

б) защитить скважину обратной закачки от забивания;

в) предотвратить загрязнение окружающей среды отходами уходящих газов.

Источники информации

1. А.с. СССР №1615488, кл. F24J 3/08, 1988 г.

2. Патент Российской Федерации №2111423, кл. F24J 3/08, 1998 г.

Геотермальное устройство, содержащее геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, водогрейный котел с газовой горелкой, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, теплообменник для утилизации тепла уходящих газов, отличающееся тем, что теплообменник для подогрева сетевой воды выполнен в виде рубашки охлаждения сепаратора, а линия уходящих газов соединена со скважиной обратной закачки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменным устройствам, применяемым для передачи тепла или холода в процессах, использующих потоки жидкости или газа, и может быть использовано в системах отопления, вентиляции, в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к утилизации энергии геотермальных вод и может быть использовано для теплоснабжения объектов различного назначения. .

Изобретение относится к области техники и технологии бурения вертикальных скважин в земной коре, к области скважинной геотехнологии, к области теплоэлектроэнергетики и энергетике альтернативных источников энергии.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах, охлаждающих жилые и иные помещения в теплый период года и нагревающих эти помещения в холодное время года.

Изобретение относится к способам использования геотермальной энергии в системах тепло- и холодоснабжения. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к геотермальным энергетическим установкам, вырабатывающим электроэнергию на базе использования тепла геотермальных источников.

Изобретение относится к способам извлечения геотермальной энергии массива горных пород и может найти применение при обогреве зданий, сооружений, в частности индивидуальных жилых домов, за счет преобразования геотермального тепла земной коры в тепловых насосах, а также в гидрометаллургии для снижения энергоемкости систем подземного выщелачивания минералов, включающих массивы добывающих и поглотительных (инфильтрационных) буровых скважин.

Изобретение относится к области геотермальной энергетики. .

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для получения тепла, образующегося иначе, чем в результате сжигания топлива. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к использованию низкотемпературной энергии земного грунта

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к системам теплоснабжения помещений

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системе использования низкотемпературной энергии, содержащей контур коллектора, заполненного первым рабочим раствором, теплопередающий контур, заполненный вторым рабочим раствором, теплообменник, выполненный с возможностью теплопереноса между рабочими растворами контура коллектора и теплопередающим контуром

Изобретение относится к средствам извлечения геотермальной энергии массива горных пород и может использоваться для обогрева зданий и сооружений

Изобретение относится к теплоэнергетике

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для теплоснабжения и горячего водоснабжения децентрализованных объектов малой мощности с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах, охлаждающих жилые и иные сооружения в теплый период года и нагревающих эти сооружения в холодное время года

Изобретение относится к технологиям и средствам автономного отопления объектов различного назначения с комплексным использованием, на основе скважинных циркуляционных систем закрытого типа и тепловых насосов, низкопотенциальных возобновляемых тепловых источников из окружающей среды
Наверх