一种蓄热装置及基于该装置的热储能设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种蓄热装置，包括蓄热罐体以及设置于蓄热罐体内部的蓄热芯体、喷淋装置、蓄热芯体支撑架；蓄热芯体呈多层分布，喷淋装置的数目与蓄热芯体的层数相同，各层蓄热芯体的上方均配置一喷淋装置；蓄热装置还包括连通各喷淋装置的液流分布管，蓄热罐体设置进液口，进液口连通液流分布管；蓄热罐体设置出液口。本实用新型专利技术提供一种蓄热装置，采用具有多层结构的蓄热芯体以及与之配合的多层喷淋装置的组合，能够有效的减少成本昂贵的传热介质用量，保证雾化液体对蓄热芯体的覆盖率，保证介质与蓄热芯体的充分换热。

A heat storage device and thermal energy storage device based on the device

The utility model provides a heat storage device, which comprises a heat storage tank body, a heat storage core body, a spraying device and a support frame of the heat storage core body arranged inside the heat storage tank body; the heat storage core body is distributed in multiple layers, and the number of spraying devices is the same as the number of layers of the heat storage core body; and a spraying device is arranged above the heat storage core body of each layer; The heat storage tank body is provided with a liquid inlet, and the liquid inlet is connected with a liquid flow distribution pipe; and the heat storage tank body is provided with a liquid outlet. The utility model provides a heat storage device, which adopts a multi-layer heat storage core body with a multi-layer structure and a combination of the multi-layer spraying device with the multi-layer structure, can effectively reduce the amount of expensive heat transfer medium, ensure the coverage of the atomized liquid to the heat storage core body, and ensure the sufficient heat transfer between the medium and the heat storage core body.

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热装置及基于该装置的热储能设备
本技术涉及蓄热装置领域，特别涉及热储能用蓄热设备。
技术介绍
热储能技术分为显热储能、潜热储能与化学储能。然而目前化学储能还不成熟；潜热储能也仅适用于中低温段蓄热，同时工质还存在寿命、过冷度等问题难以大规模应用；成熟应用于高温储能的只有显热储存。如太阳能高温发电系统多采用导热油或熔盐作为蓄热系统，利用液态导热油、熔盐显热储存太阳能高温热量来产生高温水蒸气发电。但是熔盐系统复杂，成本高，同时需要配备电加热系统防止熔盐冷却成固态。而工业中多采用蓄热砖、水泥等作为固体蓄热介质，但是这些固体介质不耐高温侵蚀容易破碎，寿命短，会缩短换热流体的寿命。
技术实现思路
本技术的目的提供一种蓄热装置，解决上述现有技术问题中一个或者多个。一方面，本技术提出一种蓄热装置，包括蓄热罐体以及设置于蓄热罐体内部的蓄热芯体、喷淋装置、蓄热芯体支撑架；蓄热芯体呈多层分布，喷淋装置的数目与蓄热芯体的层数相同，各层蓄热芯体的上方均配置一喷淋装置；蓄热装置还包括连通各喷淋装置的液流分布管，蓄热罐体设置进液口，进液口连通液流分布管；蓄热罐体设置出液口。本技术提供一种蓄热装置，采用具有多层结构的蓄热芯体以及与之配合的多层喷淋装置的组合，能够有效的减少成本昂贵的传热介质(导热油等)用量，保证雾化液体对蓄热芯体的覆盖率，保证介质与蓄热芯体的充分换热。在一些实施方式中，蓄热芯体包括蓄热芯块，蓄热芯体的各层均由多个蓄热芯块按照多圈同心圆分布，喷淋装置的多个喷淋头配合多个蓄热芯块的分布设置。蓄热芯体圆周排布，最大程度上利用空间，高紧凑度也出于意料地提高保温效果。在一些实施方式中，蓄热芯体包括蓄热芯块，蓄热芯块包括芯体支架、层叠并紧固于芯体支架的多层金属波纹板以及设置于芯体支架底部的介质挡板，相邻层金属波纹板凹凸面错开设置。蓄热芯块采用金属波纹板层叠解构，具有结构紧凑、抗压能力强的特点，与其他固体蓄热介质相比，具有导热系数高、蓄热能力大等优点，能保证蓄热装置温度场的均匀性。同时容易实现模块化生产。每层蓄热芯体的蓄热芯块设有介质挡板能保证上层喷淋液流入蓄热装置底部而不对下层喷淋产生影响。介质挡板以利于介质从蓄热芯块的一侧排出。在一些实施方式中，蓄热芯块的相邻层金属波纹板凹凸面错开形成介质流道，介质流道倾斜设置，介质挡板设置有导流板。在一些实施方式中，介质流道设置有用以改变内部介质流体流动方向的弯曲部。提供介质流体在介质流道内充分换热。在一些实施方式中，至少部分介质流道设置分液阀板，分液阀板包括阀板体、位于阀板体中央并突出设置的分液锥以及位于阀板体外周沿口并用于固定于介质流道内壁的阀板流道连接部，阀板体沿口与介质流道内壁形成一或多分液流隙，阀板流道连接部低于介质流道上沿口一设定高度。本技术提供的一种蓄热装置的蓄热芯块，优选采用分液阀板进液分流，将喷淋油液最大程度地沿着介质流道的内壁均匀缓慢下流，在这个过程中充分换热，最终流至介质挡板，并最终在导流板的引导下流入蓄热罐体最底部的集液装置，并自出液口流出蓄热罐体。分液阀板优选中央突出设置的分液锥，起到均匀布液的作用。阀板流道连接部低于介质流道上沿口一设定高度，起到稳定分液液面进而稳定分液油压的作用，并且，在单个介质流道上沿口液面溢出时，多余液流流向相邻的介质流道，进而起到稳定大区域范围内介质流道的自适应调节液流的作用。在一些实施方式中，蓄热罐体包括保温内核、保温外壳以及位于保温内核和保温外壳之间的保温层。保温内核的为金属承压内壳，保温外壳可以是金属外壳也可以是混凝土、水泥等，保温层优选为陶瓷纤维层。本技术克服了目前熔盐、导热油显热蓄热的缺点，具有高温高压、紧凑度高、成本低、承压能力强，使用寿命长。基于上述蓄热装置，本技术提供一种热储能设备，包括上述各个实施例中任一一种蓄热装置以及介质储存罐，介质储存罐设置有加热装置，介质储存罐与蓄热装置的进液口和出液口均连通，蓄热装置与介质储存罐构成循环系统，热储能设备还包括提供循环系统内介质流动动力的循环泵。本技术提供一种热储能设备，能够在能源充沛的时候启动介质储存罐内的加热装置，加热介质储存罐内的传热介质，通过循环泵泵入蓄热装置，通过喷淋，提高整个蓄热装置的储热量；待能源缺乏时，未启动介质储存罐内的加热装置的情况下，将传热介质通过循环泵泵入蓄热装置，取热。加热装置可以是电加热，也可以是基于太阳能、风能或潮汐能的加热装置。具有调峰的作用。另一方面，基于上述蓄热装置，本技术提供一种热储能设备，包括上述某一种蓄热装置以及与蓄热装置的进液口择一连通的第一储存罐4和第二储存罐，热储能设备还包括将第一储存罐或第二储存罐内液流导向蓄热装置的进液口的循环泵，第一储存罐设置加热装置。将具有加热装置的第一储存罐与不具有加热装置的第二储存罐分开设置，并择一向蓄热装置提供导热介质，正好对应储能阶段和取能阶段两种工作阶段，出乎意料地具备更高的能源利用率。附图说明图1为本技术提供的一种实施方式的一种蓄热装置以及基于其的热储能设备的结构示意图；图2为本技术提供的一种实施方式的一种蓄热装置的蓄热芯块的主视图；图3为本技术提供的一种实施方式的一种蓄热装置的蓄热芯块的俯视图；图4为本技术提供的一种实施方式的一种蓄热装置的蓄热芯体的单层俯视图；图5为本技术提供的一种实施方式的一种蓄热装置的蓄热芯块的局部示意图；图6为图5提供的一种实施方式的一种蓄热装置的蓄热芯块的另一方向视图。具体实施方式如图1～6所示，本技术提供一种蓄热装置，包括蓄热罐体以及设置于蓄热罐体内部的蓄热芯体、喷淋装置8、蓄热芯体支撑架10；蓄热芯体呈多层分布，喷淋装置8的数目与蓄热芯体的层数相同，各层蓄热芯体的上方均配置一喷淋装置8；蓄热装置还包括连通各喷淋装置8的液流分布管，蓄热罐体设置进液口，进液口连通液流分布管；蓄热罐体设置出液口7。本技术提供一种蓄热装置，采用具有多层结构的蓄热芯体以及与之配合的多层喷淋装置8的组合，能够有效的减少成本昂贵的传热介质(导热油等)用量，保证雾化液体对蓄热芯体的覆盖率，保证介质与蓄热芯体的充分换热。在本技术提供的一种蓄热装置的各种实施例中，优选，蓄热芯体包括蓄热芯块9，蓄热芯体的各层均由多个蓄热芯块9按照多圈同心圆分布，喷淋装置8的多个喷淋头配合多个蓄热芯块9的分布设置。蓄热芯体圆周排布，最大程度上利用空间，高紧凑度也出于意料地提高保温效果。在本技术提供的一种蓄热装置的各种实施例中，优选，蓄热芯体包括蓄热芯块9，蓄热芯块9包括芯体支架13、层叠并紧固于芯体支架13的多层金属波纹板12以及设置于芯体支架13底部的介质挡板15，相邻层金属波纹板12凹凸面错开设置。蓄热芯块9采用金属波纹板12层叠解构，具有结构紧凑、抗压能力强的特点，与其他固体蓄热介质相比，具有导热系数高、蓄热能力大等优点，能保证蓄热装置温度场的均匀性。同时容易实现模块化生产。每层蓄热芯体的蓄热芯块9设有介质挡板15能保证上层喷淋液流入蓄热装置底部而不对下层喷淋产生影响。介质挡板15以利于介质从蓄热芯块9的一侧排出。在本技术提供的一种蓄热装置的各种实施例中，优选，蓄热芯块9的相邻层金属波纹板12凹凸面错开形成介质流道17，介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄热装置，其特征在于，包括蓄热罐体以及设置于所述蓄热罐体内部的蓄热芯体、喷淋装置(8)、蓄热芯体支撑架(10)；所述蓄热芯体呈多层分布，所述喷淋装置(8)的数目与所述蓄热芯体的层数相同，各层所述蓄热芯体的上方均配置一喷淋装置(8)；所述蓄热装置还包括连通各所述喷淋装置(8)的液流分布管，所述蓄热罐体设置进液口，所述进液口连通所述液流分布管；所述蓄热罐体设置出液口(7)。

【技术特征摘要】
1.一种蓄热装置，其特征在于，包括蓄热罐体以及设置于所述蓄热罐体内部的蓄热芯体、喷淋装置(8)、蓄热芯体支撑架(10)；所述蓄热芯体呈多层分布，所述喷淋装置(8)的数目与所述蓄热芯体的层数相同，各层所述蓄热芯体的上方均配置一喷淋装置(8)；所述蓄热装置还包括连通各所述喷淋装置(8)的液流分布管，所述蓄热罐体设置进液口，所述进液口连通所述液流分布管；所述蓄热罐体设置出液口(7)。2.根据权利要求1所述的一种蓄热装置，其特征在于，所述蓄热芯体包括蓄热芯块(9)，所述蓄热芯体的各层均由多个蓄热芯块(9)按照多圈同心圆分布，所述喷淋装置(8)的多个喷淋头配合所述多个蓄热芯块(9)的分布设置。3.根据权利要求1所述的一种蓄热装置，其特征在于，所述蓄热芯体包括蓄热芯块(9)，所述蓄热芯块(9)包括芯体支架(13)、层叠并紧固于所述芯体支架(13)的多层金属波纹板(12)以及设置于所述芯体支架(13)底部的介质挡板(15)，相邻层所述金属波纹板(12)凹凸面错开设置。4.根据权利要求3所述的一种蓄热装置，其特征在于，所述蓄热芯块(9)的相邻层所述金属波纹板(12)凹凸面错开形成介质流道(17)，所述介质流道(17)倾斜设置，所述介质挡板(15)设置导流板(14)。5.根据权利要求4所述的一种蓄热装置，其特征在于，所述介质流道(17)设置有用以改变内部介质流体流动方...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迅，鞠贵冬，李煜川，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32