王晓东+安永生+周大可+刘洪辰

摘 要：该文在多级分离式重力热管设计的基础上，开展试验研究。通过建立多级分离式重力热管试验模型，对一次循环和多级循环的热管结构传热效率进行模拟对比，试验数据显示多级循环热管结构存在必要的启动时间，但最终传热稳定后的温度却无较大差别，得出新型结构可以在保证传热效果的基础上，有效提升重力热管的热量传输距离的结论。

关键词：多级分离 重力热管 热循环 热池结构 试验研究

中图分类号：TK172.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（b）-0048-02

1 工程背景

我国的高温地热资源丰富，是重要的可再生清洁能源，开发潜力巨大，其开发方式主要有3种：水热系统、EGS系统以及井下换热器[1]。目前应用最广泛的水热系统开发方式[2-3]，带来了水污染、废热污染以及地层沉降一系列的环境和社会问题，不利于我国能源领域的供给侧改革，而采用井下换热器装置可直接利用天然能量开发，避免直接抽取地热水资源，无需消耗高质能（电能等），大大提高了能源的利用效率，同时将开发系统与地下水隔离，有效地避免了对地层的污染。笔者在《多级分离式重力热管设计》中通过对常规的重力热管结构进行创新性设计，提出多级分离式的热管结构，解决目前深度1 000 m以上的地热开发井热量无法有效传导至地面的客观问题，其效果如何？需要开展试验室模拟研究。

2 试验设计基础

热管指工质在一个抽成高真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置，其中靠重力完成液相回流的热管结构称为重力热管。……