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专利号: 2020109184773
申请人: 河北工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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。

2.根据权利要求1所述的一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器,其特征在于,所述换热环网(5)材质为铜。

3.根据权利要求1所述的一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器,其特征在于,所述外套管(1)底部呈逐渐收窄的倒锥形状。

4.根据权利要求1所述的一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器,其特征在于,所述隔热层(24)填充有保温隔热材料。

5.根据权利要求4所述的一种用于中深地层钻孔内的同轴套管换热器,其特征在于,所述保温隔热材料为气凝胶。