用于全钒液流电池系统的换热储罐技术方案

技术编号:20687939 阅读:25 留言:0更新日期:2019-03-27 20:46
用于全钒液流电池系统的换热储罐,属于全钒液流电池换热领域,为了解决降低换热设备占用空间及成本的问题,要点是:夹套层以内桶壁、外桶壁、桶底壁、盖板所形成以隔绝内、外桶的封闭空间,夹套层被挡流板分区为若干个相对独立的挡流分区,并在挡流板上开出使换热介质能够在不同挡流分区间流动的间隙孔,所述的至少两个挡流板上的间隙孔不位于同一高度,效果是减少换热成本,减少占地空间。

【技术实现步骤摘要】
用于全钒液流电池系统的换热储罐
本技术属于全钒液流电池换热领域,涉及一种用于全钒液流电池的换热储罐。
技术介绍
对于全钒液流电池或者用于测评的全钒液流电池系统,由于电解液在电堆内部进行化学反应,导致温度升高,而电解液温度过高,会引起管路的热变形,对电堆的原材料也会产生影响。已有的技术为给电解液降温而在储罐外加旁路,并连接换热器,或者将换热器串联在管路中,该种方案增加了占地空间,且使换热成本大幅度增加。
技术实现思路
为了解决降低换热设备占用空间及成本的问题,本技术提供一种用于全钒液流电池的换热储罐,增加了换热面积及时间,为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种用于全钒液流电池系统的换热储罐,其为夹套式换热储罐,包括外桶及用于承装电解液的内桶,内桶被安装于外桶中,内桶与外桶之间为夹套层,外桶壁上具有连通于夹套层的换热介质进、出口,夹套层以内桶壁、外桶壁、桶底壁、盖板所形成以隔绝内、外桶的封闭空间,夹套层被挡流板分区为若干个相对独立的挡流分区,并在挡流板上开出使换热介质能够在不同挡流分区间流动的间隙孔,所述的至少两个挡流板上的间隙孔不位于同一高度。作为技术方案的补充,所述各挡流板的一相对侧分别固定在内桶壁与外桶壁,另一相对侧分别固定在桶底壁与盖板,相邻的两个挡流板分别为第一挡流板和第二挡流板,第一挡流板与盖板相距一距离并将该相距部分的挡流板挖空而形成第一挡流板的间隙孔,第二挡流板与桶底板相距一距离并被将该部分挡流板挖空而形成第二挡流板的间隙孔,所述的换热介质进、出口位于一个第二挡流板两侧分区的外桶壁上。作为技术方案的补充,所述的第一挡流板的间隙孔自盖板沿第一挡流板朝向桶底壁而占据挡流板高度的5%~10%,第二挡流板自桶底壁沿第二挡流板朝向盖板而占据挡流板高度的5%~10%。作为技术方案的补充,所述的挡流板为焊接在内外桶壁之间。作为技术方案的补充,一组PP材质的塑料板相对焊接在内桶壁,并在外桶壁的相应位置相对焊接另一组PP材质的塑料板,所述挡流板插接在相对焊接的PP材质的塑料板的间隙中。作为技术方案的补充,所述的PP材质的塑料板与挡流板等高。作为技术方案的补充,所述的内桶壁的直径范围为200mm~1000mm,外桶壁的直径范围为240~1200mm。作为技术方案的补充,所述换热储罐接头管路与活结一头同材质,且与其用管胶粘连,活结另一头与全钒液流电池系统的电堆接头管路同材质,且与其用管胶连接,活结一头与活结另一头螺纹连接。作为技术方案的补充,换热储罐中的换热介质为水。有益效果:(1)使用夹套式储罐,减少换热成本,减少占地空间(2)夹套式储罐内的设计使冷水流路线被延长,甚至以S型路线绕储罐一周,增加的换热面积,避免了夹套内冷水存在的死区导致换热效果降低,使换热形式简易化,减小能耗。(3)传统的旁路换热使用换热器,连接的管路较多,不利于拆分,而串联在管路中,又使全钒液流电池系统的占地空间过大,夹套式水冷储罐的设计,很好的避免了这些缺点。(4)可拆卸的环形盖的设计是夹套式的储罐更加方便维修。(5)挡流板的安装方式对于实际制作来说方便可行。附图说明图1为用于全钒液流电池的换热储罐的俯视图;图2为夹套层盖板示意图;图3为用于全钒液流电池的换热储罐主视图;图4为连接储罐接头的活结结构示意图;图5为挡流版的安装方式俯视图;图6挡流版的安装方式主视放大图。1.冷水入口,2.冷水出口,3.外桶壁,4.内桶壁,5.电解液加料口,6.第一上挡流板,7.电解液出口,8.挡流板,9.第一下挡流板,10.第二上挡流板,11.电解液入口,12.活结一头,13.活结另一头,14.塑料板。具体实施方式用于全钒液流电池系统的换热储罐,图1为其俯视图,可用于需要换热的场合,如全钒液流电池领域,给储罐内的电解液换热。还比如化工、能源等需要水冷换热的领域,该储罐的换热介质可以选用如水等,即其是一种夹套式可换热储罐,本实施例选择为夹套式水冷储罐,包括内桶壁,内桶壁内装有电解液,外桶壁及内桶壁与外桶壁间的夹套,夹套用于走冷水,为内桶壁内的电解液换热,夹套层的上方用环形盖板(如图2所示),采用焊接方式分别与内桶壁和外桶壁连接,使用于走水的夹套层密封。液流电池系统需要换热时,冷水从外桶壁的冷水入口流入夹套内,由于挡流板的高度与夹套高度相同,挡流板被固定在夹套的中,上端固定在夹套环形盖上,下端固定在桶底,将夹套空间一分为二。而挡流板有若干个,挡流板分为上挡流板、下挡流板,第一上挡流板下端与桶底部留有百分之五至百分之十桶高的预留间隙,上端与环形盖板紧密连接,因而冷水沿图中夹套层的顺时针方向流动,第一下挡流板与第一上挡流板相反,上端与环形盖板留有百分之五至百分之十桶高的预留间隙,下端与桶底部紧密连接,第二上挡流板下端与桶底部留有百分之五至百分之十桶高的预留间隙,上端与环形盖板紧密连接。因此,冷水沿顺时针走S形路线绕桶一周,最终从冷水出口流出,电解液从电解液入口进入内储罐,由电解液出口被泵吸出。电解液加料口上用于加料的加料口,上述方案使得换热接触更为充分。图2示出了夹套层的上方用的环形盖板,其为可拆卸式密封连接。图3示出了夹套式水冷换热储罐的主视图。如图4所示,正、负极换热储罐采用PP材质,因而储罐侧自带的接头也是PP材质,即储罐第一正、负极回液管路、第一正、负极供液管路等上PP材质,而活结连接时候,活结连接件与该所示管路的接头连接。与电堆连接的管路(如第二正、负极供液管路、第二正、负极回液管路)与活结均采用PVC材质,由于热变形系数不同,系统运行一段时间后,由于储罐自带的PP接头与PVC活结靠管胶连接,材质不同容易发生泄漏,为解决该问题,将活结分成两部分材质制作,活结一头采用PP材质与储罐侧的接头用管胶粘连,活结另一头采用PVC材质与管路使用管胶连接,活结的两头通过内螺纹与生胶带连接,避免了由于储罐与管路的材质不同所产生的泄漏问题。图6为挡流板的安装方式的俯视图,由于所有的挡流版均安装在内桶壁与外桶壁之间,两个桶均为弧形,挡流板的宽度较宽,焊接困难,因而先在外桶壁内侧,内桶壁外侧各焊接两条PP材质的塑料板。由于其体积小,与壁面更容易贴合,且只需要焊接一面,因而实际操作上更容易焊接。焊接好后,将挡流板插入两个塑料板的缝隙中,方便安装。塑料板与挡流板的高度相同。图6为挡流版的安装方式主视放大图,内桶壁的直径范围为200mm~1000mm,外桶壁的直径是内桶壁直径的1.2倍。以上所述,仅为本专利技术创造较佳的具体实施方式,但本专利技术创造的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
的技术人员在本专利技术创造披露的技术范围内,根据本专利技术创造的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本专利技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于全钒液流电池系统的换热储罐,其特征在于,其为夹套式换热储罐,包括外桶及用于承装电解液的内桶,内桶被安装于外桶中,内桶与外桶之间为夹套层,外桶壁上具有连通于夹套层的换热介质进、出口,夹套层以内桶壁、外桶壁、桶底壁、盖板所形成以隔绝内、外桶的封闭空间,夹套层被挡流板分区为若干个相对独立的挡流分区,并在挡流板上开出使换热介质能够在不同挡流分区间流动的间隙孔,至少两个挡流板上的间隙孔不位于同一高度。

【技术特征摘要】
1.一种用于全钒液流电池系统的换热储罐,其特征在于,其为夹套式换热储罐,包括外桶及用于承装电解液的内桶,内桶被安装于外桶中,内桶与外桶之间为夹套层,外桶壁上具有连通于夹套层的换热介质进、出口,夹套层以内桶壁、外桶壁、桶底壁、盖板所形成以隔绝内、外桶的封闭空间,夹套层被挡流板分区为若干个相对独立的挡流分区,并在挡流板上开出使换热介质能够在不同挡流分区间流动的间隙孔,至少两个挡流板上的间隙孔不位于同一高度。2.如权利要求1所述的用于全钒液流电池系统的换热储罐,其特征在于,各挡流板的一相对侧分别固定在内桶壁与外桶壁,另一相对侧分别固定在桶底壁与盖板,相邻的两个挡流板分别为第一挡流板和第二挡流板,第一挡流板与盖板相距一距离并将该相距部分的挡流板挖空而形成第一挡流板的间隙孔,第二挡流板与桶底板相距一距离并被将该部分挡流板挖空而形成第二挡流板的间隙孔,所述的换热介质进、出口位于一个第二挡流板两侧分区的外桶壁上。3.如权利要求2所述的用于全钒液流电池系统的换热储罐,其特征在于,所述的第一挡流板的间隙孔自盖板沿第一挡流板朝向桶底壁而占据挡流板高度的5%~1...

【专利技术属性】
技术研发人员:王舒婷张华民倪野荣明林宋玉波张涛邹毅
申请(专利权)人:大连融科储能技术发展有限公司
类型:新型
国别省市:辽宁,21

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