ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F24J3/08 

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

Известно геотермальное устройство [1], содержащее геотермальные скважины, отделитель механических примесей, теплообменник для подогрева сетевой воды.

Недостатком этого устройства является то, что его схема не предусматривает возможности работы устройства на газожидкостном геотермальном теплоносителе.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является геотермальное устройство [2], 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.

Целью изобретения является повышение экономичности устройства за счет эффективного использования внутренней энергии газовой фазы геотермального теплоносителя.

Сущность изобретения заключается в том, что геотермальное устройство содержит геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, водогрейный котел сетевой воды. Новым является то, что выход сепаратора по газу связан трубопроводом с газоаккумулирующим устройством и дизель-генератором, работающем на газе, и системой утилизации тепла уходящих газов.

В результате наличия этих существенных признаков устройство приобретает следующие новые свойства:
1. Способность выработки электроэнергии.

2. Автономность геотермального устройства за счет выработки электроэнергии на собственные нужды и аккумуляции газовой фазы геотермального теплоносителя.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

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

Геотермальное устройство работает следующим образом.

Геотермальная смесь из геотермальной скважины 1 поступает в сепаратор 2. Жидкая фаза геотермального теплоносителя по трубопроводу 3 поступает в теплообменник 4 и приводит к первичному нагреву сетевой воды. Избыток газовой фазы геотермального теплоносителя по трубопроводу 5 поступает к горелке 6 водогрейного котла 7 с помощью регулятора расхода 9. В котле осуществляется окончательный нагрев сетевой воды. Основная часть газовой фазы поступает в газоаккумулирующее устройство 8. Из газоаккумулирующего устройства газ по трубопроводу поступает в дизель-генератор 10, работающий на газе. Промежуточный нагрев сетевой воды осуществляется в теплообменнике 11 за счет утилизации тепла уходящих газов.

Благодаря использованию совокупности вышеперечисленных конструкторских решений обеспечивается эффективное использование энергии аккумулированной в жидкой фазе геотермального теплоносителя и внутренней энергии газовой фазы геотермального теплоносителя не только для нагрева сетевой воды, но и для выработки электроэнергии.

Использование: в энергомашиностроении для теплоснабжения на основе геотермальных источников. Сущность изобретения: устройство содержит геотермальную скважину 1, сепаратор 2, трубопровод 3 жидкой фазы геотермального теплоносителя, теплообменник 4 сетевой воды, трубопровод 5 газовой фазы геотермального теплоносителя, горелку 6, водогрейный котел 7, газоаккумулирующее устройство 8, регулятор расхода 9, дизель-генератор 10, систему утилизации тепла уходящих газов. Выход сепаратора 2 по газу связан трубопроводом с газоаккумулирующим устройством 8 и дизель-генератором 10, работающим на газе, а выход теплообменника 4 для подогрева сетевой воды подключен к теплообменнику 11 для утилизации тепла уходящих газов, выход из которого по сетевой воде подключен к водогрейному котлу 7. 1 ил.

Геотермальное устройство, содержащее геотермальную скважину, сепаратор, теплообменник для подогрева сетевой воды, водогрейный котел с газовой горелкой, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, теплообменник для утилизации тепла уходящих газов, причем выход из сепаратора по газовой фазе связан трубопроводами с газоаккумулирующим устройством и далее с дизель-генератором, работающим на газе, а выход теплообменника для подогрева сетевой воды подключен трубопроводом к теплообменнику для утилизации тепла уходящих газов, выход из которого по сетевой воде подключен к водогрейному котлу.