一种太阳能熔盐相变蓄热器制造技术

一种太阳能熔盐相变蓄热器，包括壳体，壳体上端设有端盖，壳体内设有两个封闭的腔体，腔体之间设有第一流体通道，壳体与腔体之间设有第二流体通道，腔体内设有相变材料；壳体下端设有进液管，壳体下部设有出液管；第一流体通道内固定有涡流发生器，第二流体通道中的腔体外壁上设有涡流发生器，空腔内壁上设有肋片。本实用新型专利技术供热流体由进液口进入第一流体通道，在端盖的折挡作用下进入腔体外侧的第二流体通道进行第二加热；涡流发生器增加了供热流体流动时的扰动，强化热量的传递；环形肋片强化相变材料的传热，提高了其蓄热/放热效率；高温流体将热量储存在设有相变材料的腔体中，为太阳能光热的稳定、高效利用提供了技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光热发电蓄热的
，具体涉及一种太阳能熔盐相变蓄热器。
技术介绍
在我国，随着太阳能技术的不断发展，2015年底太阳能发电总装机的容量已经达到14GW，随着中国对可再生能源发展的重视，对太阳能的开发正在不断的深入。太阳能作为比较理想的可再生能源，具有储量大、无污染等优点。但是，除了这些优点之外，太阳能在利用过程中存在很多的问题，太阳能光热受到太阳光照强度、地面风速、天气和季节昼夜周期变化等的影响很大，不能够稳定的提供热量供应。将多余的太阳能通过蓄能装置进行储存，在太阳能供应不足的情况下使用，能够有效的解决太阳能发电、太阳能吸收式热泵、太阳能干燥等热利用系统中存在的问题，促进了太阳能技术和新能源利用技术的发展。太阳能光热利用技术是利用集热器将太阳光线进行反射聚焦到一点上，通过太阳光直接照射和反射的光线，在高温型TiON基干涉型选择性吸收材料涂层对光线吸收的基础上获得高温。加热聚焦点上的不锈钢真空管中的流体到300℃左右，高温流体直接进行发电或者加热其他介质进行太阳能光热发电，太阳能利用方面均有采用太阳能发电、吸收式制冷、太阳能干燥与蓄能结合的应用，利用多个蓄热单元进行并联来储存大量的太阳能，以备太阳能光热进行连续的能量供应。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种太阳能熔盐相变蓄热器，利用相变材料高效的储存太阳能，解决了传统蓄热器在蓄热过程中存在的局部过冷，强化了流体的传热，提高了蓄热器的蓄热性能。为了达到上述目的，本技术的技术方案是：一种太阳能熔盐相变蓄热器，包括壳体，壳体上端设有端盖，所述壳体内设有两个封闭的腔体，腔体之间设有第一流体通道，壳体与腔体之间设有第二流体通道，腔体内设有相变材料；所述壳体下端设有进液管，壳体下部的侧壁上设有出液管；所述第一流体通道内固定有涡流发生器，第二流体通道中的腔体外壁上设有涡流发生器，腔体内壁上设有肋片。所述肋片交错排布在腔体的内壁上，涡流发生器交错排布在腔体的外壁、第一流体通道内壁上。所述涡流发生器的厚度为3mm，涡流发生器沿壳体的轴向方向交错排布。所述肋片为不锈钢材料制成的环形肋片，所述涡流发生器为不锈钢材料制成的涡流发生器。所述涡流发生器为三角形涡流发生器，涡流发生器焊接在腔体和第一流体通道上，涡流发生器与壳体的轴向方向夹角为45，涡流发生器的顶角为60o，涡流发生器的顶角距离腔体和第一流体通道的管壁的距离为20mm。所述壳体是厚度为5mm的不锈钢材料制成的壳体，壳体的横截面为圆环形，端盖为空心半球形的端盖。所述第一流体通道一端伸出壳体，进液管设置在第一流体通道的伸出部上，第一流体通道和第二流体通道的导热介质为流动的导热油或水。所述进液管和出液管为镀锌管，进液管和出液管上均连接有标准法兰，所述进液管和出液管上包裹有厚度为50mm的玻璃纤维保温层。所述壳体的纵向长度为1000mm，腔体的直径为100mm，第一流体通道的宽度为160mm，第二流体通道的宽度为50mm。所述腔体内的相变材料为质量比例54%KNO3和46%NaNO3混合的二元硝酸盐或者质量比例40%KNO3和60%NaNO3混合的二元熔盐组成的相变材料。本技术采用套筒式结构，供热流体由进液口进入第一流体通道，在端盖的折挡作用下进入腔体外侧的第二流体通道进行第二加热；在第一流体通道和第二流体通道添加纵向涡流发生器，增加了供热流体流动时的扰动，强化热量的传递；在腔体内增加环形肋片，交错式排布，强化相变材料的的传热，提高了其蓄热/放热效率；从太阳能集热器收集的太阳能，加热传热流体，高温流体通过该装置，将热量储存在设有相变材料的腔体中，为太阳能的稳定、高效利用提供了技术支持。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的外形结构图。图2为本技术的轴向剖视图。图3为本技术的标准法兰的剖视图。图4为本技术的涡流发生器与腔体连接的结构示意图。图5为本技术的涡流发生器的结构示意图。图6为本技术在槽式太阳能集热器中结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1至图5所示，一种太阳能熔盐相变蓄热器，包括壳体7，壳体7上端设有端盖21。壳体7和端盖21均是厚度为5mm的不锈钢材料制成的壳体，保持蓄热器维持较长使用寿命。壳体7的横截面为圆环形，壳体7的轴向横截面为矩形，壳体7的纵向长度为1000mm，端盖21为空心半球形的端盖。壳体7内设有两个封闭的腔体3，腔体3固定在壳体7上。腔体3的直径为100mm，腔体3内封装有相变材料，腔体3内的相变材料为质量比例为54%KNO3和46%NaNO3混合的二元硝酸盐或者质量比例为40%KNO3和60%NaNO3混合的二元熔盐（solarsalt）组成的相变材料。腔体3之间设有第一流体通道4，壳体7与腔体3之间设有第二流体通道22，第二流体通道位于腔体3的两侧。壳体7、腔体3和第一流体通道4组成三层套筒式分层结构。第一流体通道4内的供热流体在端盖21的折挡下进入第二流体通道22进行第二次加热。腔体3内壁上设有肋片5，肋片5为环形的肋片，由不锈钢材料制成。肋片5交错排布在腔体3的内壁上，肋片5可以焊接在腔体3上。第一流体通道4的横截面为圆环形，第一流体通道4的直径即宽度为160mm。第二流体通道22的宽度为50mm。第一流体通道4和第二流体通道22内设有供热流体，供热流体的导热介质为流动的导热油或水。进一步地，导热介质可以为美孚605系列导热油。第一流体通道4的内壁上设有涡流发生器6，位于第二流体通道22内的腔体3外层的外壁上设有涡流发生器6，涡流发生器6位于第一流体通道4和第二流体通道22中。涡流发生器6为不锈钢材料制成的涡流发生器。涡流发生器6的厚度为3mm，在第一流体通道4内和腔体3外壁上，涡流发生器6沿壳体7的轴向方向交错排布。涡流发生器6为三角形涡流发生器，涡流发生器6的底边焊接在腔体3上，涡流发生器6与壳体7的轴向方向夹角为45o，涡流发生器6的顶角为60o、且与第一流体通道4的内壁或腔体3的外壁距离是20mm。第一流体通道4一端伸出壳体7，第一流体通道4的伸出部分中部设有进液管1，壳体7下部的侧壁上设有出液管2。进液管1和出液管2的管径与太阳能集热器的管道相匹配，进液管1和出液管2为镀锌管，进液管1和出液管2上包裹有厚度为50mm的玻璃纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能熔盐相变蓄热器，包括壳体（7），壳体（7）上端设有端盖（21），其特征在于：所述壳体（7）内设有两个封闭的腔体（3），腔体（3）之间设有第一流体通道（4），壳体（7）与腔体（3）之间设有第二流体通道（22），腔体（3）内设有相变材料；所述壳体（7）下端设有进液管（1），壳体（7）下部的侧壁上设有出液管（2）；所述第一流体通道（4）内固定有涡流发生器（6），第二流体通道（22）中的腔体（3）外壁上设有涡流发生器（6），腔体（3）内壁上设有肋片（5）。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能熔盐相变蓄热器，包括壳体（7），壳体（7）上端设有端盖（21），其特征在于：所述壳体（7）内设有两个封闭的腔体（3），腔体（3）之间设有第一流体通道（4），壳体（7）与腔体（3）之间设有第二流体通道（22），腔体（3）内设有相变材料；所述壳体（7）下端设有进液管（1），壳体（7）下部的侧壁上设有出液管（2）；所述第一流体通道（4）内固定有涡流发生器（6），第二流体通道（22）中的腔体（3）外壁上设有涡流发生器（6），腔体（3）内壁上设有肋片（5）。
2.根据权利要求1所述的太阳能熔盐相变蓄热器，其特征在于，所述肋片（5）交错排布在腔体（3）的内壁上，涡流发生器（6）交错排布在腔体（3）的外壁、第一流体通道（4）内壁上。
3.根据权利要求1所述的太阳能熔盐相变蓄热器，其特征在于，所述涡流发生器（6）的厚度为3mm，涡流发生器（6）沿壳体（7）的轴向方向交错排布。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能熔盐相变蓄热器，其特征在于，所述肋片（5）为不锈钢材料制成的环形肋片，所述涡流发生器（6）为不锈钢材料制成的涡流发生器。
5.根据权利要求1所述的太阳能熔盐相变蓄热器，其特征在于，所述涡流发生器（6）为三角形涡流发生器，涡流发生器（6）焊接在腔体（3）和第一流体通道（4）上，涡流发生器（6）与壳体（7）的轴向方向夹角为45o，涡流发生器（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学红，丁昌，姜文涛，朱有健，李宝珍，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：新型
国别省市：河南;41