温泉设备厂家 地热能与地热增温率
时间:2019-11-21 01:55:07来源:本站 作者:admin 点击:
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地球内部包含的热能叫做“地热能”。地热能有两种不同的来源,温泉设备一种来自地球外部,另一种来自地球内部。地球表层的热能主要来自太阳辐射,表层以下约15~30m的范围内,温度随昼夜、四季气温的变化而交替发生明显的变化,这部分热能称为"外热”。从地表向内,太阳辐射的影响逐渐减弱,到定深度,这种影响消失,温度终年不变,即达到所谓“常温层″。从常温层再向下,地温受地球内部热量的影响,逐渐升高,这种来自地球内部的热能称为"内热″。每垂直深λ地下100m或lkm的地温增加值称为“地热増温率″或称“地温梯度”,单位为°C/100m或℃/km。
地球是一个巨大的椭球体,构造很像鸡蛋,主要分为三层:外表相当于蛋壳的一个薄层叫“地壳”,温泉水处理设备厚度10~70km不等;地壳下面相当于蛋白的那—部分叫“地幔”,总厚度约2900km;地球内部相当于蛋黄的那部分叫“地核”(液核与内核),约3450km(图1-1)。地表至15km深处,地热增温率平均为2C/100m；15~25km深处，地热增温率降为平均1.5℃/100m；再往下，只有0.8℃/100m左右。
地热增温率与该地区的地质构造条件、岩石的导热性能、火山与岩浆活动情况以及水文地质等因素有关。对于近代火山和岩浆活动地区,地热增温率一般在6~8℃/100m;对正在喷发和不久前喷发的活火山区,地热增温率达每百米几十摄氏度;对地壳活动不活跃的古老结晶岩地区,增温率则<1℃/100m;对于主要由沉积岩组成的近代沉降地区和年轻的山地,增温率为2~4℃/100m;对绝大部分地区,增温率为2~5℃C/100m。
凡地热增温率超过某一正常值的地区,我国规定为3.5℃C/100m,统称为“地热异常区″。
根据地热增温率的变化计算,地壳底部温度约为900~1000℃,至100km深处的地幔上部,温度可达1300℃左右。温泉水疗设备至于地幔下部和地核的温度,根据地球物理学有关资料推断,约在2000~5000℃之间。所以说,地球是一个巨大的热库,内部蕴藏着几乎取之不尽的热能。根据目前的钻井技术,超深井的钻井深度也只有1万多米,还不及地壳平均厚度的1/3,而一般钻井深度都在3000m以内,因而现在人们利用的地热能仅仅是“沧海一粟”,潜力还很大。
地热能的由来涉及地球起源的学说,虽然目前对这种学说有不同的学术观点,但都承认岩石中放射性元素蜕变产生的热量是地球內热的主要来源。据计算,在地球历史中,地球内部中、长半衰期放射性元素蜕变产生的热量平均每年有20934×1020J。由于地壳中放射性元素含量逐渐减少,目前产生的热量约为30亿年前的40%,戏水游乐设备略少于地球每年向宇宙散失和由火山、温泉携出的热量的总和,因而地壳在最近的地质历史时期正处在极其缓慢的冷却之中。根据计算,要使地壳上部的冷却区向下移至地心,约需100亿年的时间。除放射性元素蜕变放热外,地球內部的热源还可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应等,但这些都不占主导地位。
可产生衰变的放射性元素很多,温泉设备厂家但只有满足以下3个条件的元素才能作为地球的热源:①必须具有足够的丰度;②放射性热效率较高;③半衰期和地球年龄相当。目前所知,具备上述3个条件的放射性元素只有∪(铀)、Th(钍)、K(钾)3种,它们的半衰期见表1-1,在地球各层的平均含量和生成热见表1-2(《能源百科全书》编辑委员会,1997)。
根据放射性元素放热热源的分布,地球不同深度的热源所占的比例估计如下
0~100km 占50%
100~200km 占25%
200~300km 占15%
300~400km 占8%
400km以上占2%
这些放射性物质在地球演化和分异过程中集中于上部,又以地壳上部酸性岩浆岩(如花岗岩)的生热率最多,达3422512×103/(9a)。19花岗岩中含的K、U、Th每秒可产生1088×103J/g的热量。其他如23U、146sm、24fpu、247cm等半衰期短的放射性元素,在地球形成后的107~10年间曾对地球加热。
文章出自唐志伟 王景甫 张宏宇编著《地热能利用技术》
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