ГЕОТЕРМАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области геотермальной энергетики и может быть использована для теплоснабжения объектов жилищно-коммунального хозяйства, теплиц и сельскохозяйственных ферм на базе выбывших из эксплуатации обводившихся нефтегазовых скважин.
Известно геотермальное устройство, содержащее погружной насос, теплообменник для подогрева сетевой воды, теплообменник для утилизации теплоты уходящих газов, водогрейный котел с газовой горелкой, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, регулятор расхода газа с датчиком температуры [Патент РФ №2111423, 1995 г. - прототип].
Недостатком этого устройства являются низкая эффективность и надежность, которые заключается в том, что известное геотермальное устройство
не предусматривает отделение нефтепродуктов от пластовой жидкости, что ведет к загрязнению технологического оборудования, также недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет обеспечить температуру теплоносителя +70°С в теплообменнике уходящих топочных газов, что ведет к образованию низкотемпературной коррозии. Недостатком устройства является также то, что неравномерность поступления газа в горелку водогрейного котла непосредственно из сепаратора приводит к выходу из строя газовой горелки котла. Недостатком устройства является так же то, что работа всех электрических насосов геотермального устройства осуществляется только от дизель-генератора, что при неравномерном поступлении газа приводит нарушению режима работы устройства.
Технической задачей предлагаемого геотермального устройства является повышение эффективности и надежности работы устройства за счет расширения технологических возможностей.
Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в конструктивном исполнении устройства, направленного на предотвращение образования низкотемпературной коррозии при исключении загрязнения технологического оборудования нефтепродуктами.
Техническая задача решается тем, что геотермальное устройство, содержащее погружной насос, теплообменник для подогрева сетевой воды, теплообменник для утилизации теплоты уходящих газов, водогрейный котел с газовой горелкой, газоаккумулирующее устройство, дизель-генератор, регулятор расхода газа с датчиком температуры, дополнительно содержит нефтехранилище, соединенное трубопроводом с сепаратором, линию рециркуляции с рециркуляционным насосом, соединяющую подающую магистраль теплосети с трубопроводом сетевой воды на выходе его из теплообменника, кроме этого геотермального устройство содержит автономную ветроэнергоустановку с аккумулирующим устройством.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что использование в устройстве сепаратора с разделением пластовой жидкости на три фракции: газ, нефтепродукты и воду с последующим аккумулированием газа в газохранилище и нефтепродуктов в нефтехранилище способствует предотвращению загрязнения технологического оборудования нефтепродуктами. А использование линии рециркуляции позволяет осуществить дополнительный подогрев сетевой воды с доведением температуры до +70°С, что обеспечивает предотвращение образования низкотемпературной коррозии в теплообменнике и водогрейном котле. Причем подача на газовую горелку водогрейного котла осуществляется не напрямую из сепаратора, а из газохранилища, что обеспечивает стабильную работу газовой горелки котла. Кроме того, наличие автономной ветроэнергоустановки с аккумулирующим устройством позволяет обеспечить непрерывную работу насосов в случае неравномерности поступления газа в дизель-генератор.
Таким образом, заявляемая полезная модель, в сравнении с прототипом, позволяет повысить эффективность, надежность, а, следовательно, и долговечность работы геотермальной установки, что и является новым техническим результатом полезной модели.
Заявляемая полезная модель поясняется графическим материалом: на фиг. Представлена блок-схема геотермального устройства.
Геотермальное устройство содержит:
погружной насос 1 для подачи пластовой жидкости из геотермальной скважины в сепаратор 2, предназначенный для отделения жидкой фракции от газа и нефтепродуктов и соединенный с насосом 1 трубопроводом 3, нефтехранилище 4, соединенное с сепаратором 2 трубопроводом 5, дожимной насос 6, предназначенный для закачки отработанной пластовой жидкости в поглощающую скважину и соединенный с сепаратором трубопроводом 7, газоаккумулирующее устройство (газгольдер) 8, соединенное с дизель-генератором 9 и водогрейным котлом 10 с газовой горелкой трубопроводами, подающую магистраль теплосети 11, соединенную с потребителями тепловой энергии 12 (например объекты жилищно-коммунального хозяйства, сельскохозяйственные фермы, теплицы), регулятор расхода газа 13 сдатчиком температуры 14, предназначенный для регулирования подачи газа к газовой горелке водогрейного котла 10, линию рециркуляции 15 с рециркуляционным насосом 16. Теплообменник 17 для подогрева сетевой воды, сетевой насос 18, предназначенный для подачи обратной сетевой воды по трубопроводу 19 в теплообменник 17, теплообменник 20 для утилизации теплоты уходящих газов, кроме этого, геотермальное устройство содержит автономную ветроэнергоустановку 21.
Геотермальная установка работает следующим образом.
Пластовая жидкость из геотермальной скважины погружным насосом 1 по трубопроводу пластовой жидкости 3 подается в сепаратор 2, где происходит разделение пластовой жидкости на воду, газ и нефтепродукты, при этом вода, поступающая в теплообменник 4, охлаждается и дожимным насосом 5 закачивается в поглощающую скважину, а нефтепродукты по трубопроводу 5 подаются в нефтехранилище 4. При этом полученный природный газ поступает в газгольдер (газохранилище) 8, откуда подается в дизель-генератор 9 и на газовую горелку водогрейного котла 10. Обратная вода из теплосети по трубопроводу сетевой воды 19 сетевым насосом 18 подается в подогреватель 17, где нагревается геотермальной водой, затем поступает в теплообменник 20, где дополнительно нагревается уходящими газами от дизель-генератора 9 и затем нагретая вода подается в водогрейный котел 10, где подогревается и идет в подающую магистраль теплосети 11 на теплоснабжение потребителей 12, например, объектов жилищно-коммунального хозяйства, теплиц и сельскохозяйственных ферм.
Регулирование подачи газа к горелке водогрейного котла 10 из газгольдера 8 осуществляется регулятором расхода газа 15 с датчиком температуры 16. Для исключения низкотемпературной коррозии водогрейного котла 10 и теплообменника 20 установлена линия рециркуляции 15 по которой рециркуляционный насос 16 часть горячей воды из подающей магистрали теплосети 11 подает в обратную магистраль теплосети 19 перед теплообменником 20 для подогрева сетевой воды до температуры +70°С. Автономная ветроэнергоустановка 21 с аккумулирующим устройством позволяет обеспечить непрерывную работу всех насосов в случае неравномерности поступления газа в дизель-генератор 9.
Таким образом, заявляемая полезная модель, в сравнении с прототипом, позволяет повысить долговечность, надежность и эффективность работы геотермальной установки за счет использования сепаратора для разделения пластовой жидкости на воду, газ и нефтепродукты а, также использования линии рециркуляции. Кроме того, подача газа на газовую горелку водогрейного котла осуществляется не напрямую из газохранилища, а из газгольдера, а непрерывную работу насосов обеспечивает автономная ветроэнергоустановка с аккумулирующим устройством.