組合式地埋換熱管制造技術(shù)

一種用于土壤地源熱泵系統(tǒng)的組合式地埋換熱管，包括：金屬管外殼、進水引管、回水管、金屬封底、回水引管和金屬銜接圈、塑料頂塞、密封圈和渦扇，其中：金屬銜接圈的下口嵌入金屬管外殼的上口并且密封焊接，金屬管外殼的下口與金屬封底的上口對齊并且密封焊接，進水引管、回水引管的下端及回水管的上端分別與塑料頂塞的上、下對應(yīng)開口進行熔接連接，密封圈嵌套于塑料頂塞的下部，渦扇嵌套于回水管的外部，進水引管、回水引管用于同熱泵機組外循環(huán)水系統(tǒng)進行連接。本實用新型專利技術(shù)可提高地埋換熱管的換熱效率，同時本實用新型專利技術(shù)加工方便、成本低廉能有效降低土壤源熱泵系統(tǒng)對占地的要求，擴大土壤源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。（*該技術(shù)在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及的是一種熱力工程
的換熱管，用于土壤地源熱泵 系統(tǒng)的組合式地埋換熱管。技術(shù)背景地源熱泵系統(tǒng)因同時具有節(jié)能和環(huán)保的雙重效益，被國際上列為21世紀最有發(fā)展前途的新技術(shù)。地源熱泵系統(tǒng)一般分三個領(lǐng)域地表水源熱泵系統(tǒng)、地 下水源熱泵系統(tǒng)和土壤耦合熱泵系統(tǒng)。土壤耦合熱泵系統(tǒng)較之于地表水源、地 下水源熱泵系統(tǒng)因具有更廣泛的適用性，而被業(yè)內(nèi)視為在目前和將來最具有前 途的節(jié)能裝置和系統(tǒng)。土壤耦合熱泵系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)難點在于地下?lián)Q熱，而這 正是目前國內(nèi)、外該系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸之一。目前，業(yè)內(nèi)的地埋換熱管基本上采用塑料類管材，如聚乙烯管(PE80、 PE100)或聚丁烯管(PB)等。而在結(jié)構(gòu)形式上，占工程應(yīng)用主導(dǎo)地位的豎直地 埋管換熱管方案中，幾乎都采用單U形管或雙U形管形式，并己形成了相關(guān)的 產(chǎn)業(yè)。然而，由于塑料管材相對于金屬，其導(dǎo)熱熱阻大，與土壤的換熱效率低； 將換熱進、出液管在單一鉆孔內(nèi)U形布置，導(dǎo)致"孔內(nèi)熱回流"現(xiàn)象，也降低 了與土壤的換熱效率。由此，在工程應(yīng)用中，為獲得必要的土壤換熱量，現(xiàn)有 地埋換熱管方案遇到了占地大、鉆孔深、初投資高、用地難等困難，從而制約 了地源熱泵系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利技術(shù)專利申請?zhí)枮?00610073448. 1的 "循環(huán)地熱換熱式地下儲能液庫"，該技術(shù)自述由一個或以上的經(jīng)非開挖方式 建造在地下的地下液庫、載熱介質(zhì)、埋地換熱管、循環(huán)輸送管路等組成，地下 液庫內(nèi)的載熱介質(zhì)中聚集儲存有包括地熱能在內(nèi)的自然界冷量或熱量，埋地換熱管連接于地下液庫之間或地下液庫的上、下液層間，循環(huán)輸送管路的輸送管 道設(shè)置在地下液庫與地面間的孔道中。另外又檢索到，中國技術(shù)專利申請?zhí)?00320112951.5的"套管式地 下?lián)Q熱器"，該技術(shù)自述應(yīng)用于地源熱泵換熱系統(tǒng)中的地下?lián)Q熱器，特別是一 種套管式地下?lián)Q熱器。主要由外管和內(nèi)管組成，內(nèi)、外管上端分別與循環(huán)系統(tǒng) 管路相連通，其特征是所述的內(nèi)管是由數(shù)根柔性管螺旋式繞制而成的螺旋芯管 束，各柔性管上端連通在與循環(huán)系統(tǒng)管路相連通的管束聯(lián)箱上，其下段管壁上 均開有多個通孔。采用螺旋芯管束作為內(nèi)管，液體流動成螺旋形運動， 一方面 加強了流動擾動，另一方面增加流程，使換熱能力明顯增強，提高熱交換效率。 但是上述兩種換熱管技術(shù)結(jié)構(gòu)均相對較為復(fù)雜，操作成本過高，不易推廣使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種組合式地埋換熱管， 采用薄壁金屬管與厚壁塑料回水管及內(nèi)、外雙層管件結(jié)構(gòu)設(shè)計，加上渦扇的攪動 作用，可提高地埋換熱管的換熱效率，同時本技術(shù)加工方便、成本低廉能有 效降低土壤源熱泵系統(tǒng)對占地的要求，擴大土壤源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。本技術(shù)是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本技術(shù)包括金屬管外殼、金屬銜接圈、金屬封底、進水引管、回水引管、塑料頂塞、密封圈、回水管和渦扇，其中金屬銜接圈的下口嵌入金屬管外殼的上口并且密封焊接，金屬管外殼的下口與金屬封底的上口對齊并且密封焊接， 進水引管、回水引管的下端及回水管的上端分別與塑料頂塞的上、下對應(yīng)開口進 行熔接連接，密封圈嵌套于塑料頂塞的下部，渦扇嵌套于回水管的外部，進水引 管、回水引管用于同熱泵機組外循環(huán)水系統(tǒng)的輸入輸出，進水引管、回水引管、 塑料頂塞、密封圈、回水管和渦扇組裝后嵌套入由金屬管外殼、金屬銜接圈、金 屬封底組裝成的容具內(nèi)。本技術(shù)在土壤較深范圍內(nèi)，本技術(shù)所采用的金屬外殼同樣具有良 好的豎向傳熱能力，可使導(dǎo)熱能力不同的土層在換熱過程中"各盡所能"，從而可提高換熱管的整體換熱量；在滿足換熱管整體結(jié)構(gòu)強度的前提下采用薄壁金屬管外殼結(jié)構(gòu)既可以節(jié)約金屬材料，也可以進一步減小換熱器外壁的導(dǎo)熱熱阻； 將金屬管外殼布置在換熱管的外側(cè)與土壤直接接觸，可充分發(fā)揮金屬導(dǎo)熱優(yōu)勢， 使腔內(nèi)需換熱的"進水"通過金屬薄壁與土壤高效換熱；采用厚壁塑料管作為 回水管，可充分發(fā)揮厚壁塑料管的隔熱優(yōu)勢，使回水管中已換熱的"回水"與 腔內(nèi)需換熱的"進水"有充分的熱隔絕，避免兩者之間的熱短路，提高換熱管 的整體換熱效率；在回水管外側(cè)間隔布置渦扇，使腔內(nèi)需換熱的"進水"的豎 直向下運動變?yōu)闇u旋向下運動，增加了腔內(nèi)需換熱的"進水"與金屬管外殼內(nèi) 壁的相對流速和接觸壓力，從而進一步提高對土壤的換熱效率。本技術(shù)采用薄壁金屬管與厚壁塑料回水管及內(nèi)、外雙層管件結(jié)構(gòu)設(shè)計， 加上渦扇的攪動作用，可提高地埋換熱管的換熱效率，同時本技術(shù)加工方 便、成本低廉能有效降低土壤源熱泵系統(tǒng)對占地的要求，擴大土壤源熱泵系統(tǒng) 的應(yīng)用領(lǐng)域。附圖說明圖1為本技術(shù)分拆組裝圖 圖2為本技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本技術(shù)A-A'面剖面圖 圖4為本技術(shù)B-B'面剖面圖 圖5為本技術(shù)C-C'面剖面圖具體實施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的實施例作詳細說明本實施例在以本技術(shù) 技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本技術(shù)的保 護范圍不限于下述的實施例。本實施例，如圖l一圖5所示具體包括金屬管外殼1、金屬銜接圈2、 金屬封底3、進水引管4、回水引管5、塑料頂塞6、密封圈7、回水管8和渦 扇9，其中金屬銜接圈2的下口嵌入金屬管外殼1的上口并且密封焊接，金 屬管外殼1的下口與金屬封底3的上口對齊并且密封焊接，進水引管4、回水 引管5的下端及回水管8的上端分別與塑料頂塞6的上、下對應(yīng)開口進行熔接連接，密封圈7嵌套于塑料頂塞6的下部，渦扇9嵌套于回水管8的外部，進 水引管4、回水引管5用于同熱泵機組外循環(huán)水系統(tǒng)的輸入輸出，進水引管4、 回水引管5、塑料頂塞6、密封圈7、回水管8和渦扇9組裝后嵌套入由金屬管 外殼1、金屬銜接圈2、金屬封底3組裝成的容具內(nèi)。如圖1所示，所述的金屬銜接圈2和塑料頂塞6邊沿具有褶皺絲口，安裝 時通過擠壓密封圈7可以使接口達到更好的密封防滲的要求，同時所述的密封 圈為彈性材料制成；另外所述的金屬管外殼1壁厚與內(nèi)徑比《1/20，回水管8 壁厚與內(nèi)徑比^1/6，回水管為塑料制成。權(quán)利要求1、一種組合式地埋換熱管，包括金屬管外殼、進水引管、回水管、金屬封底、回水引管，其特征在于，還包括金屬銜接圈、塑料頂塞、密封圈和渦扇，其中金屬銜接圈的下口嵌入金屬管外殼的上口并且密封焊接，金屬管外殼的下口與金屬封底的上口對齊并且密封焊接，進水引管、回水引管的下端及回水管的上端分別與塑料頂塞的上、下對應(yīng)開口進行熔接連接，密封圈嵌套于塑料頂塞的下部，渦扇嵌套于回水管的外部，進水引管、回水引管用于同熱泵機組外循環(huán)水系統(tǒng)的輸入輸出，進水引管、回水引管、塑料頂塞、密封圈、回水管和渦扇組裝后嵌套入由金屬管外殼、金屬銜接圈、金屬封底組裝成的容具內(nèi)。2、 如權(quán)利要求1所述的組合式地埋換熱管，其特征是，所述的金屬銜接 圈邊沿具有褶皺絲口。3、 如權(quán)利要求1或2所述的組合式地埋換熱管，其特征是，所述的塑料 頂塞邊沿具有褶皺絲口。4、 如權(quán)利要求3所述的組合式地埋換熱管，其特征是，所述的密封圈為 彈性材料制成。5、 如權(quán)利要求3所述的組合式地埋換熱管，其特征是，所述的回水管為塑料制成。6、 如權(quán)利要求3所述的組合式地埋換熱管，其特征是，所述的金屬管外 殼壁厚與內(nèi)徑比《1/20。7、 如權(quán)利要求3所述的組合式本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種組合式地埋換熱管，包括：金屬管外殼、進水引管、回水管、金屬封底、回水引管，其特征在于，還包括：金屬銜接圈、塑料頂塞、密封圈和渦扇，其中：金屬銜接圈的下口嵌入金屬管外殼的上口并且密封焊接，金屬管外殼的下口與金屬封底的上口對齊并且密封焊接，進水引管、回水引管的下端及回水管的上端分別與塑料頂塞的上、下對應(yīng)開口進行熔接連接，密封圈嵌套于塑料頂塞的下部，渦扇嵌套于回水管的外部，進水引管、回水引管用于同熱泵機組外循環(huán)水系統(tǒng)的輸入輸出，進水引管、回水引管、塑料頂塞、密封圈、回水管和渦扇組裝后嵌套入由金屬管外殼、金屬銜接圈、金屬封底組裝成的容具內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚憲平，葉倩，張勇，
申請(專利權(quán))人：姚憲平，葉倩，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]