本实用新型涉及深井换热器技术领域，具体为一种同轴套管深井换热器。
背景技术：
随着人类对可再生能源需求的增加，地热能的规模化开发利用势在必行，而深层地热能储量丰富，具有极大的开采利用空间，深层地热资源分为水热型地热能和干热岩型地热能，水热型地热能通过直接开采地热水方式实现地热能的利用，然而近年来国家对地下水资源的保护愈加重视，水热型地热资源的开采受到制约，即便在允许开采地下水的情况下，也会由于地下资源的不确定性，迫使实际工程中不得不将水热型地热资源开采技术转化为深井换热技术，另一方面，深井换热技术的发展可对废弃的石油钻井、矿井等井中的热量加以利用，具有明显的节资环保效益。
然而现有的深井换热器在使用的过程中存在以下问题：
1.由于靠近地表的岩土温度过低，所以在换热的过程中，靠近地表时的岩土容易使水的温度降低，从而造成热量的损失；
2.只有一次换热的循环路线，使得换热器与岩土之间的热传递时间较短，从而导致换热效果不佳。
针对上述问题，急需在原有深井换热器的基础上进行创新设计。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种同轴套管深井换热器，以解决上述背景技术提出由于靠近地表的岩土温度过低，所以在换热的过程中，靠近地表时的岩土容易使水的温度降低，从而造成热量的损失，只有一次换热的循环路线，使得换热器与岩土之间的热传递时间较短，从而导致换热效果不佳的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种同轴套管深井换热器，包括外套管，所述外套管的外壁上侧设置有保温层，且外套管通过间隔板与内套管相互连接，并且外套管和内套管之间的上侧部分安装有密封盖，所述内套管安装于外套管的内部，且内套管的外侧涂覆有隔热涂层，并且内套管的下表面开设有引流孔。
优选的，所述外套管的内壁设置为螺纹状结构，且外套管的内壁螺纹结构自保温层下端面水平面开始至外套管管底。
优选的，所述保温层的厚度为50mm，且保温层的敷设范围为地表向下200m以内。
优选的，所述间隔板与外套管和内套管之间均为固定连接，且间隔板关于外套管的中心轴线均匀分布，并且相邻的间隔板之间为上下开口交错分布。
优选的，所述隔热涂层的材质为阻隔型隔热涂料，且隔热涂层的涂覆厚度为5-20mm。
优选的，所述引流孔等间距分布于内套管的底部管壁上，且引流孔的直径为10mm，并且引流孔关于外套管的中心轴线对称设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该同轴套管深井换热器，
1.内套管外壁带有隔热涂层，隔热层的敷设范围为地表向下两百米以内，能够有效减少管内外热量传递，防止水在靠近地表的岩土处热量损失；
2.外套管内设置为螺纹状结构，能够强化热传递效果，外套管通过间隔板与内套管相互连接，且外套管的上侧通过密封盖与内套管相互连接，间隔板关于外套管的中心轴线均匀分布，并且相邻的间隔板之间为上下交错分布，内套管的底部管壁上均匀分布有引流孔，具有过滤杂质的作用。
附图说明
图1为本实用新型外套管与密封盖连接结构示意图；
图2为本实用新型外套管与间隔板连接结构示意图；
图3为本实用新型整体俯剖结构示意图。
图中：1、外套管；2、保温层；3、间隔板；4、内套管；5、隔热涂层；6、引流孔；7、密封盖。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种同轴套管深井换热器，包括外套管1、保温层2、间隔板3、内套管4、隔热涂层5、引流孔6和密封盖7，外套管1的外壁上侧设置有保温层2，且外套管1通过间隔板3与内套管4相互连接，并且外套管1和内套管4之间的上侧部分安装有密封盖7，内套管4安装于外套管1的内部，且内套管4的外侧涂覆有隔热涂层5，并且内套管4的下表面开设有引流孔6。
外套管1的内壁设置为螺纹状结构，且外套管1的内壁螺纹结构自保温层2下端面水平面开始至外套管1管底，外套管1的内壁螺纹状结构能够有效强化水与岩土之间的热传递。
保温层2的厚度为50mm，且保温层2的敷设范围为地表向下200m以内，能够对靠近地表的外套管1的外侧进行保温作用，使得水经过靠近地表的外套管1时热量不会损失。
间隔板3与外套管1和内套管4之间均为固定连接，且间隔板3关于外套管1的中心轴线均匀分布，并且相邻的间隔板3之间为上下开口交错分布，能够增加水在外套管1和内套管4的环空腔内循环的时间，从而对水的加热效果更好。
隔热涂层5的材质为阻隔型隔热涂料，且隔热涂层5的涂覆厚度为5-20mm，隔热涂层5能够隔绝外套管1与内套管4之间的热量传递，防止外套管1内冷水造成内套管4内热水的热量损失。
引流孔6等间距分布于内套管4的底部管壁上，且引流孔6的直径为10mm，并且引流孔6关于外套管1的中心轴线对称设置，能够防止外套管1的内壁内热水腐蚀产生的杂质进入内套管4内，从而导致加热的水中含有杂质。
工作原理：在使用该同轴套管深井换热器时，根据图1-3，低温水由外套管1进入外套管1与内套管4之间的环空腔与岩土换热，由于外套管1如图3所示通过间隔板3与内套管4相互连接，且如图1所示外套管1与内套管4的上侧通过密封盖7相互连接，间隔板3关于外套管1的中心轴线均匀分布，且间隔板3之间如图1-2所示互为交错分布，所以低温水能够在外套管1与内套管4之间的环空腔内呈“n”字形循环后，再从内套管4的顶端排出，能够增加加热的时间；
外套管1的内螺纹结构增加管内壁粗糙度，强化传热，同时内套管4的外壁涂有隔热涂层5，隔绝内外管之间的热量传递，水升温后由引流孔6进入内套管4中，引流孔6能够将杂质阻隔在内套管4外，可以有效防止杂物进入内套管4内，并由外部循环动力将升温后的高温水由底部抽至内套管4顶端，并加以利用。
实施例二
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种同轴套管深井换热器，包括外套管1、保温层2、间隔板3、内套管4、隔热涂层5、引流孔6和密封盖7，外套管1的外壁上侧设置有保温层2，且外套管1通过间隔板3与内套管4相互连接，并且外套管1和内套管4之间的上侧部分安装有密封盖7，内套管4安装于外套管1的内部，且内套管4的外侧涂覆有隔热涂层5，并且内套管4的下表面开设有引流孔6。
外套管1的内壁设置为螺纹状结构，且外套管1的内壁螺纹结构自保温层2下端面水平面开始至外套管1管底，外套管1的内壁螺纹状结构能够有效强化水与岩土之间的热传递。
保温层2的厚度为50mm，且保温层2的敷设范围为地表向下200m以内，能够对靠近地表的外套管1的外侧进行保温作用，使得水经过靠近地表的外套管1时热量不会损失。
间隔板3与外套管1和内套管4之间均为固定连接，且间隔板3关于外套管1的中心轴线均匀分布，并且相邻的间隔板3之间为上下开口交错分布，能够增加水在外套管1和内套管4的环空腔内循环的时间，从而对水的加热效果更好。
隔热涂层5的材质为阻隔型隔热涂料，且隔热涂层5的涂覆厚度为5-20mm，隔热涂层5能够隔绝外套管1与内套管4之间的热量传递，防止内套管4内冷水造成外套管1内热水的热量损失。
引流孔6等间距分布于内套管4的底部管壁上，且引流孔6的直径为10mm，并且引流孔6关于外套管1的中心轴线对称设置，能够防止内套管4的内壁内热水腐蚀产生的杂质进入外套管1内，从而导致加热的水中含有杂质。
工作原理：在使用该同轴套管深井换热器时，根据图1-3，低温水由内套管4顶端进入，流进外套管1与内套管4之间的环空腔与岩土换热，由于外套管1如图3所示通过间隔板3与内套管4相互连接，且如图1所示外套管1与内套管4的上侧通过密封盖7相互连接，间隔板3关于外套管1的中心轴线均匀分布，且间隔板3之间如图1-2所示互为交错分布，所以低温水能够在外套管1与内套管4之间的环空腔内呈“n”字形循环后，再从外套管1和内套管4的顶端开口处排出，能够增加加热的时间；
外套管1的内螺纹结构增加管内壁粗糙度，强化传热，同时内套管4的外壁涂有隔热涂层5，隔绝内外管之间的热量传递，水经过引流孔6进入外套管1中，引流孔6能够将杂质保存在内套管4内，可以有效防止杂物进入外套管1和内套管4之间，并由外部循环动力将升温后的高温水由底部抽至外套管1和内套管4的顶端开口处，并加以利用。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种同轴套管深井换热器，包括外套管(1)，其特征在于：所述外套管(1)的外壁上侧设置有保温层(2)，且外套管(1)通过间隔板(3)与内套管(4)相互连接，并且外套管(1)和内套管(4)之间的上侧部分安装有密封盖(7)，所述内套管(4)安装于外套管(1)的内部，且内套管(4)的外侧涂覆有隔热涂层(5)，并且内套管(4)的下表面开设有引流孔(6)。
2.根据权利要求1所述的一种同轴套管深井换热器，其特征在于：所述外套管(1)的内壁设置为螺纹状结构，且外套管(1)的内壁螺纹结构自保温层(2)下端面水平面开始至外套管(1)管底。
3.根据权利要求1所述的一种同轴套管深井换热器，其特征在于：所述保温层(2)的厚度为50mm，且保温层(2)的敷设范围为地表向下200m以内。
4.根据权利要求1所述的一种同轴套管深井换热器，其特征在于：所述间隔板(3)与外套管(1)和内套管(4)之间均为固定连接，且间隔板(3)关于外套管(1)的中心轴线均匀分布，并且相邻的间隔板(3)之间为上下开口交错分布。
5.根据权利要求1所述的一种同轴套管深井换热器，其特征在于：所述隔热涂层(5)的材质为阻隔型隔热涂料，且隔热涂层(5)的涂覆厚度为5-20mm。
6.根据权利要求1所述的一种同轴套管深井换热器，其特征在于：所述引流孔(6)等间距分布于内套管(4)的底部管壁上，且引流孔(6)的直径为10mm，并且引流孔(6)关于外套管(1)的中心轴线对称设置。
技术总结