本實用新型屬于建筑供暖熱泵系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種高溫石油干井梯級利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱管技術(shù)，熱管技術(shù)是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George Grover)實用新型的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。

石油干井，指任何產(chǎn)出不具有商業(yè)價值的油或氣的井，干井可能產(chǎn)水或氣或者能采的出一點油，但不具有商業(yè)價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對高溫石油干井利用情況，利用分離式熱管技術(shù)，對干熱井中的熱量進(jìn)行梯級利用的建筑供暖系統(tǒng)，提出一種高溫石油干井梯級利用系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種高溫石油干井梯級利用系統(tǒng)，其特征在于：包括分離式熱管蒸發(fā)段、工質(zhì)泵、分離式熱管冷凝段、石油干井、熱泵機組、壓力調(diào)節(jié)閥以及容積式換熱器，在外界土壤內(nèi)制出石油干井并在該石油干井內(nèi)埋入分離式熱管蒸發(fā)段，分離式熱管蒸發(fā)段通過管路順序連接容積式換熱器、分離式熱管冷凝段以及工質(zhì)泵，工質(zhì)泵出口端回連分離式熱管冷凝段，分離式熱管蒸發(fā)段與容積式換熱器之間的管路上安裝有一壓力調(diào)節(jié)閥；分離式熱管冷凝段連接有一熱泵機組。

而且，在容積式換熱器的輸入端與輸出端之間還連接有一安裝有控制閥的短路管。

而且，容積式換熱器還連接室內(nèi)供暖循環(huán)系統(tǒng)，室內(nèi)室內(nèi)供暖循環(huán)系統(tǒng)由依次連接的容積式換熱器、水泵以及室內(nèi)末端組成。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1、將原無商業(yè)價值的石油干井變廢為寶，通過梯級換熱得到充分利用，為建筑供暖。

2、利用二氧化碳作為循環(huán)介質(zhì)更加環(huán)保。

3、充分利用二氧化碳物性，通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)運行壓力，實現(xiàn)不同蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)，減少熱堆積對系統(tǒng)的影響。

4、不抽取地下熱水，更加環(huán)保。

5、僅使用數(shù)量較少的熱干井即可實現(xiàn)大面積供暖，初期投資低。

6、熱源側(cè)只有二氧化碳與土壤一次換熱減少溫差換熱，更節(jié)能。

7、本實用新型的特點是將分離式熱管技術(shù)與石油干井回收利用相結(jié)合，針對井下溫度較高的地?zé)岣删厥绽茫w系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)為建筑冬季供暖的目的，同時，不抽取地下水，能夠廣泛用于各種石油干井，使原有的石油干井，廢井變廢為寶，通過能量梯級利用，使干熱井中熱量得到充分應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖中標(biāo)記代表：分離式熱管蒸發(fā)段(1)，工質(zhì)泵(2)，分離式熱管冷凝段(3)，石油干井(4)，熱泵機組(5)，壓力調(diào)節(jié)閥(6)，外界土壤(7)，容積式換熱器(8)，水泵(9)，短路管(10)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍。

一種高溫石油干井梯級利用系統(tǒng)，包括分離式熱管蒸發(fā)段1，工質(zhì)泵2，分離式熱管冷凝段3，石油干井4，熱泵機組5，壓力調(diào)節(jié)閥6，容積式換熱器8，水泵9，短路管10，將干井中的熱量通過分離式熱管進(jìn)行梯級利用，

在外界土壤7內(nèi)制出石油干井4并在該石油干井內(nèi)埋入分離式熱管蒸發(fā)段1，在分離式熱管蒸發(fā)段外周填充有回填材料，

分離式熱管蒸發(fā)段通過管路順序連接容積式換熱器8、分離式熱管冷凝段3以及工質(zhì)泵2，工質(zhì)泵出口端回連分離式熱管冷凝段形成循環(huán)系統(tǒng)，分離式熱管蒸發(fā)段與容積式換熱器之間的管路上安裝有一壓力調(diào)節(jié)閥6；分離式熱管冷凝段連接有一熱泵機組5，該熱泵機組包括壓縮機，換熱器，膨脹閥，熱泵機組部分已經(jīng)有大量應(yīng)用，本文不作詳細(xì)描述。

在容積式換熱器的輸入端與輸出端之間還連接有一安裝有控制閥的短路管10，開啟該短路管時，則管路內(nèi)的水不經(jīng)過容積式換熱器。

容積式換熱器還連接室內(nèi)供暖循環(huán)系統(tǒng)，室內(nèi)室內(nèi)供暖循環(huán)系統(tǒng)由依次連接的容積式換熱器、水泵9以及室內(nèi)末端(圖中未顯示)組成。

本系統(tǒng)針對于井底溫度較高，一般大于80℃的石油干井，利用分離式熱管技術(shù)與石油廢井使用相結(jié)合，實現(xiàn)為建筑冬季供暖的目的。系統(tǒng)主要分為四部分：第一部分石油干井部分，石油干井是指任何產(chǎn)出不具有商業(yè)價值的油或氣的井，干井可能產(chǎn)水或氣或者能采的出一點油，但不具有商業(yè)價值。第二部分為分離式熱管部分，主要由蒸發(fā)段，冷凝段，工質(zhì)泵，回流段等組成；第三部分為熱泵部分，主要由壓縮機，換熱器，膨脹閥組成，這一部分已經(jīng)有大量應(yīng)用。第四部分為能量一級使用系統(tǒng)，主要由容積式換熱器，循環(huán)水泵，室內(nèi)末端構(gòu)成，主要作用為將由蒸發(fā)段蒸發(fā)后的高溫蒸汽進(jìn)行第一級利用，并為室內(nèi)供暖，將四部分連接，構(gòu)成了一整套可以用于為建筑冬季供暖的石油干井梯級利用供暖系統(tǒng)。

運行時，分離式熱管使用的工作介質(zhì)為二氧化碳，二氧化碳在分離式熱管蒸發(fā)段蒸發(fā)，形成過熱蒸汽，形成的蒸汽由于密度很輕，上升至調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)解閥進(jìn)入容積式換熱器，容積式換熱器中的介質(zhì)為水，二氧化碳在容積式換熱器中一次換熱，水溫升高，水溫為45℃，通過水泵供給建筑，實現(xiàn)地板采暖，由容積式換熱器換熱后，二氧化碳進(jìn)入冷凝段，冷凝段為一個管殼式換熱器，殼側(cè)為二氧化碳冷凝，管側(cè)為熱泵機組制冷劑，二氧化碳在冷凝段放熱，將從石油干井蒸發(fā)吸收的熱量傳遞給熱泵機組，為熱泵機組提供熱源，凝結(jié)為液態(tài)的二氧化碳通過工質(zhì)泵循環(huán)至蒸發(fā)段，吸收石油干井中土壤的熱量蒸發(fā)，完成循環(huán)

盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。