УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ СКВАЖИНЫ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ СКВАЖИНЫ
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована для работы ГРЭС, .ТЭЦ, котельных, промышленных и бытовых систем отопления и т.п. потребителей тепловой энергии.
Известные устройства для добычи тепловой энергии включают источник нагрева воды, насосы для транспортирования нагретой воды и пара по трубам к потребителю (см., например, Советский энциклопедический словарь. Издание 2-е. М., Советская энциклопедия,
1983,с. 1539, «Электростанция ; Горная энциклопедия. Т.1. М., Советская энциклопедия,
1984,С.501, «Газопотребление ; А.А.Ионин. Газоснабжение. Издание 2-е. М., 1975).
Недостатками известных устройств для добычи тепловой энергии являются потребление для этой цели основной части добываемых полезных ископаемых (угля, газа, нефти), и в связи с этим очень быстрый рост расходования человеческим сообществом своих материальных и финансовых ресурсов на добычу тепловой энергии.
Известно устройство для добычи тепловой энергии из скважины, содержащее трубы для транспортировки нагретой воды и пара из скважины к потребителю тепловой энергии и два насоса, соединенные трубами: один, струйный, размещен на забое в зоне расчетной температуры, а дрзпгой размещен в зоне устья (см., например, DE № 3704935, 25.08.1988).
Недостатком известного устройства, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие гидравлического связывания насосов в открытое кольцо.
Известно также устройство для добычи тепловой энергии, в котором насосы гидравлически связаны в открытое кольцо (см., например, кн. Марьенко В.П. и др. Применение струйных насосов для подъема продукции скважин, М.: ВНИИОЭНГ, 1986).
МПК 7 F24J 3/09, Е21В 43/00, F04F 5/54
Однако, данное известное устройство не позволяет получить указанный ниже технический результат, так как насосы связаны в открытое кольцо только на забое.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели является возможность замены в полном объеме как традиционных (угля, нефти, газа), так и нетрадиционных (солнечной энергии, ветра, приливов-отливов, магматического тепла и т.п.) источников тепловой энергии; добыча воды и пара с нужной температурой нагрева; получение источника тепловой энергии, покрывающего потребности человеческого общества; существенное уменьшение расходов на добычу тепловой энергии.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для добычи тепловой энергии, содержащем трубы для транспортрфовки нагретой воды и пара из скважины к потребителю тепловой энергии и два насоса, соединенные трубами, один из которых, струйный, размещен на забое в зоне расчетной температуры, а другой - в зоне устья, предлагается в качестве насоса в зоне устья установка механического насоса, и гидравлическое соединение двух насосов в виде открыгого кольца, вьшолненного на забое и на устье в зонах всасывания обоих насосов.
Применение устройства на скважинах позволяет иметь источник тепловой энергии в любой точке планеты, так как ее гравитационное тепло присутствует во всем ее обьеме с равномерным увеличением температуры вглубь планеты. При этом сам источник тепла является бесконечным и постоянным, а предложенное устройство делает его добычу сравнительно недорогим.
Поскольку не существует насосов, способных поднимать воду из скважин глубиной более 2,0-2,5 км, то эту проблему успешно решает тандем «механический насос - струйный
насос. При соединении их в открытое кольцо, вьшолненное на забое и на устье в зонах всасывания обоих насосов. Струйный насос может работать на любой глубине, если подачу в
него жидкости вьшолняют механическим насосом. Соединение двух насосов в виде открытого кольца позволяет воде передвигаться с минимальными гидравлическими потерями в замкнутом объеме сообщающихся сосудов и осуществлять подсос воды из зоны ниже струйного насоса, что и обеспечивает добычу горячей воды с любой глубины.
Таким образом можно добывать воду или пар с нужной, расчетной температурой нагрева.
Поскольку объем воды в кольце остается неизменным, то вся захваченная струйным насосом вода идет на промьшшенное использование. Это существенно уменьщает расходы на добычу тепловой энергии.
Кроме того, существенно уменьшает расходы отсутствие использования традиционных источников тепловой энергии в виде полезных ископаемых (угля, нефти, газа).
Схематически устройство представлено на чертеже.
Устройство содержит источник тепловой энергии 1 в виде гравитационного компрессора в любой точке планеты, механический насос 2, установленный в зоне устья скважины, струйный насос 3, установленный на забое, внутреннюю трубу 4 и наружную трубу 5.
Работает устройство следующим образом. На устье скважины размещают механический насос 2. Струйный насос 3 размещают на забое скважины в зоне расчетной температуры источника тепловой энергии 1. Зона источника тепловой энергии 1 расчетной температуры нагрева с учетом тепловых потерь может быть расположена как в районе водоносного пласта, так и вне него. Температура породы в этом случае такая же, как температура воды, если бы она присутствовала. Воду же можно подать и сверху, с зоны устья, и она нагреется до температуры источника тепловой энергии 1.
После включения насосов 2 и 3 в работу насос 2 начинает подавать воду в струйный насос 3, а из него - во внутреннюю трубу 4. В то же время насос 2 отбирает из внутренней трубы 4 часть воды и подает ее в наружную трубу 5, а из наружной трубы 5 - в струйньш насос 3 и дальше по кольцу. Струйный насос 3 захватывает воду из-под насоса 3, и транспортирует ее по внутренней трубе 4 из скважины к потребителю.