三维肋片结构的固液相变储热取热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，包括：基管呈管状结构，用于作为载热流体的流通管道；三维肋片机构设置在基管外围，用于在基管内部的载热流体与基管外部的储热介质之间进行等效导热，三维肋片机构包括肋基、纵向肋和环向肋；固定件用于将三维肋片机构可拆卸连接在基管管壁外围。本实用新型专利技术在三维空间方向上合理布置肋片，肋片材料采用高导热系数材料，以保证在储取热过程中，不同位置相变介质的温度变化速率能够接近一致，同时提高相变介质的等效导热系数，提高储取热过程的响应速率，为储取热系统稳定运行提供了保证。

【技术实现步骤摘要】
三维肋片结构的固液相变储热取热装置
本技术涉及储热
，具体涉及一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置。
技术介绍
在储热
，由于固-液相变储热技术利用了储热材料在固-液互换时的潜热，相比显热储热，相同储热材料、相同质量、相同温升下，可以存储更多的热量，并且对于热源为发生相变的载热流体时，高温载热流体冷凝时释放的潜热应储存在对应储热介质的相变潜热中。同理，对于冷源为发生相变的载热流体时，低温载热流体蒸发过程时吸收的潜热应来自于储热介质的相变潜热。然而，通常所用相变储热材料导热系数均较低，这样会导致储热过程中靠近热源的相变介质已经被加热至远高于熔点温度，而远离热源的相变介质却任处于凝固状态，并且在固液相界处会出现较大的导热热阻，取热过程反之。常用的强化传热的肋片型式有：直肋、针肋、环肋以及在此三种肋片基础上改进的肋片，如变截面直肋、变截面针肋、H型环肋、螺旋环肋等。常见的用于传热强化的肋片多用于对流场合，一方面肋片起到扩展对流换热面积的作用；另一方面当流体流过基管时，肋片可破坏粘性底层、增强湍流，进而提高对流换热系数。常见肋片也可用于显热储热技术中，即储热介质在储取热过程中不发生相变。但常见肋片并不适合用于相变介质储热技术，因为对于针肋和直肋而言，其放射性的布置方式使得随着径向上半径的增加，相变介质质量也随之增加，而这两种肋并没有相应的增加传热面积，也就无法保证对相变介质各区域均匀加热；对于螺旋环肋和H型环肋而言，这两种肋虽然实现了随着径向上半径的增加，相应的增加了传热面积，但是单一维度上对传热面积的增加仍不能实现对相变介质各区域均匀加热。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，在三维空间方向上合理布置肋片，肋片材料采用高导热系数材料，以保证在储取热过程中，不同位置相变介质的温度变化速率能够接近一致，同时提高相变介质的等效导热系数，提高储取热过程的热响应速率，为储取热系统稳定运行提供了保证。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术提供一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，所述储热取热装置包括：基管，所述基管呈管状结构，用于作为载热流体的流通管道；三维肋片机构，所述三维肋片机构设置在所述基管外围，用于在所述基管内部的载热流体与所述基管外部的储热介质之间进行等效导热；固定件，所述固定件可拆卸地将所述三维肋片机构固定在所述基管的管壁外围。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，三维肋片机构包括：肋基，所述肋基用于所述基管与所述三维肋片机构之间的热量传导；所述肋基内表面与所述基管外表面接触连接，所述肋基外表面固定连接有纵向肋；纵向肋，所述纵向肋设置在所述肋基外表面并沿所述基管径向方向向外延伸；环向肋，所述环向肋设置在所述纵向肋末端区域，用于增加所述三维肋片机构与所述储热介质之间的传热面积。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，纵向肋有多个，多个所述纵向肋在所述肋基外表面上均匀分布。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，纵向肋随着所述基管径向方向向外延伸时，宽度递增。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，纵向肋的宽度呈阶梯状递增。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，沿着所述纵向肋的长度方向设置多层所述环向肋。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，环向肋的截面形状呈圆弧状。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，自内向外，各层所述环向肋的长度递增。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，三维肋片机构的数量为多个，多个三维肋片机构在基管外围圆周分布。在如上所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，优选，固定件为弹簧卡。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有如下优异效果：本技术提供一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，通过在三维空间上合理布置高导热系数的肋片，在相变储热技术中，实现热流量在相变介质整个区域内均匀的分布，即实现在加热熔化或者冷却凝固过程中相变介质整个区域内液相比例的变化一致，进而实现相变过程发生的程度在整个区域内均匀进行，避免了由于热流不均匀而出现大范围的相界出现，增加导热热阻的问题；避免了储取热过程时间响应慢，进而影响稳定运行的问题；避免了由于取热不完全储热介质中热量积蓄的问题；避免了由于热量积蓄，储热无法进行的问题等一系列问题；另外，在显热储热技术中，本技术的三维肋片结构的固液相变储热取热装置也能很好的起到提高储热介质等效导热系数的作用。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：图1为本技术实施例的三维肋片结构的固液相变储热取热装置总体结构示意图；图2为本技术实施例的三维肋片结构的固液相变储热取热装置主视结构示意图；图3为本技术实施例的三维肋片结构的固液相变储热取热装置剖面结构示意图；图4为图3中A-A剖面结构示意图；图5为在A-A剖面示图中纵向肋的另一种实施方式；图6为本技术实施例的三维肋片机构主视结构示意图。附图标记说明：1-基管；2-三维肋片机构；3-弹簧卡；201-肋基；202-阶梯递增纵向肋；203-环向肋；204-连续递增纵向肋。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。在本技术中，沿基管1的径向(即沿三维肋片机构2的高度或长度方向)靠近基管1的一侧为内侧，远离基管1的那侧为外侧，其限定仅用于方便描述，并不对本技术构成限制。对文中出现的相关专业术语做如下解释，以便更好地理解本技术：相变介质：利用某种物质或某种混合物，在某温度点或某较小的温度范围内，进行固-液相相互转变，吸收或释放潜热的特性，进行储取热的物质。高温载热流体：向相变介质释放热量的流体。低温载热流体：从相变介质吸收热量的流体。相变储热：高温载热流体在冷凝过程中，将热量储存到相变介质中，使相变介质熔化的过程。相变取热：低温载热流体在蒸发过程中，从相变介质中吸收热量，使相变介质凝固的过程。如图1和图2所示，根据本技术的实施例，提供了一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，储热取热装置包括基管1、三维肋片机构2和固定件，其中：基管1呈管状结构，用于作为载热流体的流通管道；三维肋片机构2设置在基管1外围，用于在基管1内部的载热流体与基管1外部的储热介质(即相变介质)之间进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，其特征在于，所述储热取热装置包括：基管，所述基管呈管状结构，用于作为载热流体的流通管道；三维肋片机构，所述三维肋片机构设置在所述基管外围，用于在所述基管内部的载热流体与所述基管外部的储热介质之间进行等效导热；固定件，所述固定件可拆卸地将所述三维肋片机构固定在所述基管的管壁外围。

【技术特征摘要】
1.一种三维肋片结构的固液相变储热取热装置，其特征在于，所述储热取热装置包括：基管，所述基管呈管状结构，用于作为载热流体的流通管道；三维肋片机构，所述三维肋片机构设置在所述基管外围，用于在所述基管内部的载热流体与所述基管外部的储热介质之间进行等效导热；固定件，所述固定件可拆卸地将所述三维肋片机构固定在所述基管的管壁外围。2.如权利要求1所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，其特征在于，所述三维肋片机构包括：肋基，所述肋基用于所述基管与所述三维肋片机构之间的热量传导；所述肋基内表面与所述基管外表面接触连接，所述肋基外表面固定连接有纵向肋；纵向肋，所述纵向肋设置在所述肋基外表面并沿所述基管径向方向向外延伸；环向肋，所述环向肋设置在所述纵向肋末端区域，用于增加所述三维肋片机构与所述储热介质之间的传热面积。3.如权利要求2所述的三维肋片结构的固液相变储热取热装置，其特征在于，所述纵向肋有多个，多个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁双荣，张晓峰，
申请(专利权)人：国电龙源节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11