一种热对流式地热井的制作方法

1.本实用新型涉及地热能源技术领域，特别是涉及一种热对流式地热井。


背景技术：

2.地热是来自地球内部核聚变产生的一种能量资源，地热能是一种清洁能源和可再 生能源，在供热制冷方面应用广泛，其开发前景十分广阔，具有储量大、分布广、清洁环保及利用系数高等特点，相比太阳能和风能，热源稳定性好、不受季节天气影响。我国地热资源丰富，可开采的地热储量相当于2560亿吨标准煤，其中70％以上为150℃以下的中低温地热。我国地热资源丰富地区与供暖区域高度重合，因此，发展地热能供暖，是降低我国燃煤消耗量及co2排放的重要举措。现有采用地热能加热路面的公开专利，申请号为cn201820286412.x ，专利名称为一种道路自动融雪系统，该专利中提出在路面上铺上循环管，地热泵将地下的热水泵入循环管，通过循环管对路面进行加热，但这种方式需要在路面铺设循环管，即需要在建设道路时就进行铺设，对现有的道路就无法使用，强行铺设，对道路破坏非常大，如果重新铺路，花费成本又太高。在使用过程中还需要不断消耗大量电能，不实用。而直接利用地热气体对路面进行热对流加热时，因为地热井下封闭，且处于还原环境下，地热井中上浮的地热蒸汽可能携带污染气体，比如硫化氢(h2s)，硫化氢是一种无色、易燃且有毒的气体，现有的地热井在利用完地热能后，直接将气体排放在大气中，会导致空气污染。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有的热对流式地热井直接排放携带硫化氢的气体，污染周边大气环境的情况，提供一种热对流式地热井。
4.一种热对流式地热井，包括井体，所述井体内从上到下依次设置有井管与换热管，所述井管下端与所述换热管连接，所述井管上端设置有井盖，所述井盖与路面齐平，所述井管与所述井盖连接处设置有硫化氢过滤装置，所述硫化氢过滤装置包括筛网与石墨换热器，所述石墨换热器呈圆柱状，所述石墨换热器的外周面与所述井管的内壁抵接，所述石墨换热器内部沿其轴向方向设置有若干通孔，每一个所述通孔内设置有硫化氢吸附剂，所述筛网设置在所述石墨换热器的下端面。
5.优选的，所述筛网内设置有活性炭。
6.优选的，所述井管包括内管与保温套，所述内管是不锈钢制成的，所述内管下端与所述换热管连接，所述保温套套设在所述内管外。
7.优选的，所述内管的端口处设置有阶梯，所述石墨换热器卡接在所述井盖与所述阶梯之间。
8.优选的，所述井盖外侧设置有若干导热体。
9.优选的，所述导热体是呈井字格或者发散状的。
10.本实用新型的有益之处在于：换热管插入井体内，与井体内的地热能换热，在冰雪
天，井体上方气体温度低，下方温度高，形成热对流，上浮的地热蒸汽对井盖及其周边的路面进行加热，防止路面结冰打滑，在井管上端设置硫化氢过滤装置，可以吸收地热蒸汽中携带的硫化氢气体，避免直接排放在大气中，污染周边环境。
附图说明
11.图1为其中一实施例一种热对流式地热井结构示意图；
12.图2为硫化氢过滤装置与井管爆炸示意图；
13.图3为井盖立体示意图。
具体实施方式
14.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
15.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
16.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
17.如图1~2所示，一种热对流式地热井，包括井体100，所述井体100内从上到下依次设置有井管1与换热管2，所述井管1下端与所述换热管2连接，所述井管1上端设置有井盖3，所述井盖3与路面齐平，所述井管1与所述井盖3连接处设置有硫化氢过滤装置4，所述硫化氢过滤装置4包括筛网41与石墨换热器42，所述石墨换热器42呈圆柱状，所述石墨换热器42的外周面与所述井管1的内壁抵接，所述石墨换热器42内部沿其轴向方向设置有若干通孔421，每一个所述通孔421内设置有硫化氢吸附剂，所述筛网41设置在所述石墨换热器42的下端面。具体的，在本实施例中，井体100深度可深入地壳的恒温层中，一般深度为30~300m左右，具体深度可以根据当地冬季室外温度设定。在井体100内插入井管1与换热管2，在插入井管1时，可以使用水泥浆对井管1与井体100抵接部分进行固井，防止挤压垮塌。在井管1下端可拆卸连接有换热管2，具体的，换热管2的直径小于井管1的直径，便于沉管安装。利用换热管2与井体100内的地热水进行换热，将地热水过滤后导入换热管2内，因为换热管2与井管1是连通的，而井管1上安装有井盖3设置有通气孔，与外界大气连通，并且，为了避免通气孔被路面上的杂质堵塞，不通气，可以在通气孔顶端设置有过滤筛。因此，换热管2内的地热蒸汽温度是高于井管1内的气体温度的，热气上浮，形成热对流，即可对金属制成的井盖3进行加热，利用井盖3即可对井盖3周边的路面进行加热，降低路面结冰的速率。可以理解的是，上浮的地热蒸汽中，不可避免的会携带部分硫化氢气体，为了避免硫化氢气体直接排放
入大气中，污染周边环境，因此在井管1与井盖3的连接处设置有硫化氢过滤装置4，包括有石墨换热器42与筛网41，石墨换热器42上设置有若干通孔421，石墨换热器42是石墨制成，导热性强，设置通孔421，便于地热蒸汽通过，在通孔421内置硫化氢吸附剂，吸附经过通孔421的硫化氢气体。在石墨换热器42下方设置筛网41，可以承接通孔421内的硫化氢吸附剂，并便于气体通过。
18.具体的，在所述筛网41内设置有活性炭，可以去除地热蒸汽中的的异味，臭味。
19.如图1~2所示，所述井管1包括内管11与保温套12，所述内管11是不锈钢制成的，所述内管11下端与所述换热管2连接，所述保温套12套设在所述内管11外。具体的，因为内管11外套设保温管13，避免内管11直接与井体100接触，热量溢散，起到保温作用。
20.如图2所示，所述内管11的端口处设置有阶梯111，所述石墨换热器42卡接在所述井盖3与所述阶梯111之间，利用阶梯111承接石墨换热器42，无需设置其他连接结构，安装简单。
21.如图1、3所示，所述井盖3外侧设置有若干导热体31，所述导热体31是呈井字格或者发散状状的。具体的，导热体31是钢筋制成的，平铺镶嵌在路面内，增大对路面的散热面积，防止路面结冰打滑。
22.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
23.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。