高压水储热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压水储热系统，解决现有技术的热能大量被浪费，以及无法储存热能的问题。本实用新型专利技术包括依次连通的进水管、加压泵、热交换器、储热罐、出水管；所述出水管上设有控制阀。本实用新型专利技术用水作为储热的介质，无污染、环保、安全可靠；另外，本实用新型专利技术用水作为储热的介质，无污染、环保、安全可靠；另外，本实用新型专利技术能够将热能大量的储存起来，避免了热能的浪费。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种高压水储热系统，解决现有技术的热能大量被浪费，以及无法储存热能的问题。本技术包括依次连通的进水管、加压泵、热交换器、储热罐、出水管；所述出水管上设有控制阀。本技术用水作为储热的介质，无污染、环保、安全可靠；另外，本技术用水作为储热的介质，无污染、环保、安全可靠；另外，本技术能够将热能大量的储存起来，避免了热能的浪费。【专利说明】高压水储热系统
本技术涉及一种高压水储热系统。
技术介绍
在日常生活中，热能的浪费随处可见。由于存在此问题，关于储热的技术应运而 生，目前大多数储热技术均是采用固体进行储热。然而这种储热方法仍存在以下缺陷： (1)储热量有限。通常情况下，固体的比热都很低。如，最好的固体储热材料是 石蜡，其比热容为0. 511?0. 693J/g · K，相当于水的比热的0. 5?0. 7.石蜡的溶化热为 200?220 J/g，大约相当于水的气化潜热的8%，相当于7公斤标煤的热量。石蜡的密度为 0. 9g/ cm 3,每吨石蜡的熔解储热为2?2. 2 X 105kJ，每立方米石蜡大约为2. 33 X 105kJ。因 此，固体储热并不能解决大容量储热问题。 (2)固体储热传热很慢。以传导性很好的钢为例，其液态导热系数大约为50 w/ m ·Κ，当导热厚度为0. 5m，温差为500°C，传热面积为1 m2时，传热能力仅为12. 5kW。对于非 金属、大容量的固体容积，其导热能力远远低于这一数字。固体储热的这一特征不仅导致加 热很慢，而且取热也很慢。很显然，对于储热功率达到几兆瓦，甚至几十兆瓦的大功率工业 储热来说，这种储热方法是不可能满足工业需要的，或者成本非常高昂。 (3)不少固体储热介质存在一定的污染、腐蚀等。并且价格都较高，每吨储热介质 都在几千元以上。 为了解决储热问题，必须专利技术一种储热容量很大、传热非常迅速、成本较低的储热 系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高压水储热系统，解决现有技术的热能大量被浪 费，以及无法储存热能的问题。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下： 高压水储热系统，包括依次连通的进水管、加压泵、热交换器、储热罐、出水管；所 述出水管上设有控制阀。 进一步地，所述热交换器与储热罐之间还设有用于将从热交换器出来的热水进行 分离，并将分离后的水送回热交换器中、蒸汽送入储热罐内的汽水分离器。 再进一步地，所述出水管远离储热罐的一端还设有用热装置。 更进一步地，所述进水管远离加压泵的一端还设有水箱。 本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： (1)本技术用水作为储热的介质，无污染、环保、安全可靠；另外，本技术 能够将热能大量的储存起来，避免了热能的浪费；例如太阳能，在晴天的时候，本技术 能够将太阳能储存在储热罐内，当阴雨天或晚上的时候，可将利用储热罐内的能量，提高了 太阳能的利用率。 (2)本技术在热交换器和储热罐之间还设置了汽水分离器，可将经热交换器 加热后产生的汽水混合物进行分离，并将蒸汽送入储热罐中，而剩余的水则送入热交换器 中继续进行加热。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术-实施例1的结构示意图。 图2为本技术-实施例2的结构示意图。 其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-水箱，2-进水管，3-加压泵，4-热交换 器，5-汽水分离器，6-储热罐，7-出水管，8-控制阀，9-用热装置，10-热源。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括 但不限于下列实施例。 实施例1 如图1所示，高压水储热系统，包括依次连通的进水管2、加压泵3、热交换器4、储 热罐6、出水管7 ;所述出水管上设有控制阀8,其中热源10只需对热交换器进行加热，便能 够将热源的热能储存到储热罐中。通过上述设置，本技术可将热量储存起来，在需要使 用的时候进行使用。为了方便进行热交换，所述进水管远离加压泵的一端还设有水箱1 ;只 需通过加压泵将水箱内的水抽到热交换器内进行加热，并同时提升进入热交换器内的水的 压力。同时为了方便后续使用储存的热量，故而所述出水管远离储热罐的一端还设有用热 装置9。其中，本技术的热源可以为锅炉、太阳能集热器或核反应堆；储热罐则是由耐 温。耐压材料制作而成，比如合金钢或普通钢材；用热装置是使用热能的设备，比如将加热 器与出水管相连，同时将汽轮机与加热器相连；这样从出水管出来的热水通过加热器加热 成蒸汽，然后送入汽轮机对与汽轮机相连的发电机进行发电；当然也可采用其他的设备对 热能进行利用，只需要能够将热水中的热能得到利用即可。 本实施例的储热工艺（以太阳能集热器为热源）如下：根据工程需要，加压泵从水 箱中吸水，并把出水压力升高到实际需要的数字。然后将水输入到热交换器内，太阳能集热 器为热交换器提供热源，将热交换器内的水进行加热，使热交换器的出口水温达到所需要 求(如果热交换器的出口水温低于相应的饱和温度，此时的水为未饱和水；如果热交换器的 出口水温达到饱和温度，此时的水为汽水混合物)。随后将加热后的未饱和水或汽水混合物 送入储热罐中储蓄即可。 值得说明的是：在开始储热时，储热罐有较大空间，从热交换器送来的高压水将蒸 发，产生部分蒸汽。当送入储热罐中的热水不断增加时，管内的压力也不断升高，饱和水的 干度随之降低。当储热罐的饱和水装满整个储热罐时，此时的水全部为饱和水或未饱和水； 当需要用热时，打开控制阀，使未饱和水或饱和水直接流入用热装置使用。 实施例2 如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于所述热交换器与储热罐之间还设有 用于将从热交换器出来的热水进行分离，并将分离后的水送回热交换器中、蒸汽送入储热 罐内的汽水分离器5。通过上述设置，当经过热交换器加热后的汽水混合物进入汽水分离 器，汽水分离器便将汽水混合物进行分离，并将蒸汽送入到储热罐中，剩余的水则送入热交 换器中循环加热。其他操作与实施例1相同。 本实施例在开始储热时，储热罐有较大空间，从汽水分离器送来的高压蒸汽压力 低于汽水分离器中的压力。因此，储热罐中的蒸汽处于过热状态。当送入储热罐中的蒸汽 不断增加时，罐内的压力也不断升高，蒸汽的过热度逐渐降低。当储热罐中的压力等于汽水 分离器中的压力时，储热罐中的蒸汽为饱和蒸汽。本实施例储热罐内储存的是蒸汽，而实施 例1中储热罐内储存的是热水。 值得说明的是，本实施例的用热装置可直接选用汽轮机，因本实施例所储存的是 蒸汽，故而无需对其进行加热，直接将出水管与汽轮机相连，打开控制阀即可实现利用储热 的目的。 本技术选择水作为储热介质的原因如下： 水是一种无毒、无污染的介质，其比热和汽化潜热都很大，具备了大容量储热的基 本条件。 为研究水的可行性，专利技术人通过水蒸汽性质表列出了几种工况下的状态参数。表 1是在不同工况下的焓和比容表。其中，22. 798MPa是水的临界压力。 表1水的焓和比容表 \mb： i〇or I 3〇〇"c 600 r \ m 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高压水储热系统，其特征在于，包括依次连通的进水管（2）、加压泵（3）、热交换器（4）、储热罐（6）、出水管（7）；所述出水管上设有控制阀（8）；所述热交换器与储热罐之间还设有用于将从热交换器出来的热水进行分离，并将分离后的水送回热交换器中、蒸汽送入储热罐内的汽水分离器（5）；所述出水管远离储热罐的一端还设有用热装置（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖泽民，
申请(专利权)人：赖泽民，
类型：新型
国别省市：四川;51