一种车载式蓄热设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种车载式蓄热设备：谷电以电热元件加热形式而余热以蒸汽或热水形式输入蓄热车；蓄热车箱体安装存储热能的蓄热器，蓄热器内安放蓄热物质储存能量；蓄热器顶部两侧安放膨胀管；顶部位置安装的电加热元件直接通到蓄热器底部；顶部靠近蓄热器尾部位置安装与蓄热器隔离的柱形槽，槽内放置循环泵；循环泵从流体收集管吸液泵入套管换热器内，换热后流体进入底部的流体分配器，再与蓄热物质热交换；采用蓄热车利用谷电或余热供应热能的方法，改变了传统的管道供热方式，可以对供热系统削峰填谷，利用余热资源实现了节能减排。

【技术实现步骤摘要】
一种车载式蓄热设备
本技术涉及一种蓄热装置，更具体地说是一种可移动式用于能源存储的车载式蓄热设备。
技术介绍
工业生产过程产生许多余热和废热未能利用而白白浪费掉，但同时又有大量用户依靠自备燃气或燃油锅炉来满足生产热能需要，从而造成了无法估量的能源损失，同时产生了大量的环境污染。在当前国家节能减排和环境保护日益重视下已经不符合政府对生产单位的要求。例如一些工厂生产产生的余热蒸汽寻找出路就成为工厂增益的迫切要求；或者热电厂在白天和夜间用电供需失衡，冬季取暖高峰负荷缺口和夏季富余热能来增加收益对其也是一道难题。如果能够把其他地方的余热或者谷电不用管道运输过来，补充满足冬季高峰负荷缺口，把夏季生产的富余热能移走加以利用，是解决以上问题的可行方法。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是，如何把余热移走利用起来，与有热能需要的用户有机连接，可以供应蒸汽或热水给用户使用。本技术提供了一种车载式蓄热设备，具体的技术方案是，谷电以电热元件加热形式而余热以蒸汽或热水经由套管式换热器换热形式输入蓄热车。在蓄热车厢主体安装存储热能的蓄热器。蓄热器通过蓄热器支撑与车板保持一定距离。蓄热车外部箱体与蓄热器之间以及车板与蓄热器之间填充保温材料防止热损。蓄热器内安放蓄热物质储存能量，所涉及的蓄热物质包括固体陶瓷蓄热球、封装相变材料的蓄热球以及与循环流体之间具有明显的密度差并且在使用温度范围内不反应不互溶的有机物作为蓄热物质。蓄热器顶部两侧安放膨胀管，用来吸纳流体高温膨胀部分。顶部中间位置为电加热元件直接通到蓄热器底部。顶部尾端中间位置为柱形槽，柱形槽内安装循环泵。为了便于安装同时节省空间，柱形槽部分嵌入蓄热器内，但柱形槽底部密闭与蓄热器内部流体隔离。流体收集管穿过柱形槽连接循环泵入口，循环泵出口与穿过柱形槽的另一管道相连，该管道与套管换热器内管腔体相连。套管换热器为蛇形，垂直放置，其直管段部分与电加热管交叉安装。套管换热器内管腔体另一端与蓄热器底部的流体分配器相通。套管换热器外部套管进口管道和套管换热器外部套管出口管道穿过蓄热器底部并从蓄热车侧面或尾部引出与外部流体的进口和出口相连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是，架起了余热资源回收利用的桥梁，改变了传统供能方式，实现了对电力和燃气供热系统的削峰填谷，达到了利用余热资源的目的，进而减少了污染排放。附图说明附图1为车载式蓄热设备各部件在右侧图显示，图中标注：101-蓄热器；102-蓄热物质；103-循环流体；104-膨胀管；105-电加热元件；106-柱形槽；107-循环泵；108-流体收集器主管；109-流体收集器支管；110-套管换热器；111-流体分配器主管；112-流体分配器支管；113-热流体入口；114-热流体出口；115-蓄热器支撑；116-蓄热车厢体；117-保温材料。附图2为车载式蓄热设备各部件在主视图显示，图中标注：201-蓄热器；202-蓄热物质；203-循环流体；204-膨胀管；205-电加热元件；206-柱形槽；207-循环泵；208-流体收集器主管；209-流体收集器支管；210-套管换热器；211-流体分配器主管；212-流体分配器支管；213-热流体入口和出口；215-蓄热器支撑；216-蓄热车厢体；217-保温材料。附图3为车载式蓄热设备各部件在俯视图上显示，图中标注：301-蓄热器；302-蓄热物质；304-膨胀管；305-电加热元件；306-柱形槽；307-循环泵；308-流体收集器主管/流体分配器主管；309-流体收集器支管/流体分配器支管；310-套管换热器；316-蓄热车厢体；317-保温材料。附图4为套管换热器示意图，图中标注：401-套管换热器外部套管；402-套管换热器内管；403-套管换热器外部套管入口；404-套管换热器外部套管出口；405-循环流体入口；406-循环流体出口。附图5为流体分配器示意图，图中标注：501-流体分配器主管；502-流体分配器支管；503-流体分配器支管开孔。附图6为流体收集器示意图，图中标注：601-流体收集器主管；602-流体收集器支管；603-流体收集器支管开孔。具体实施方式首先针对蓄热物质与循环流体直接接触式相变蓄热情况下，对本技术在蓄热和放热过程加以说明。谷电蓄热：由于是蓄热物质与循环流体直接接触式相变蓄热情况，蓄热物质密度高于循环流体密度，因此循环流体与蓄热物质有明显分层，放热完成的蓄热物质以固态形式沉淀在蓄热器底部，蓄热颗粒或晶体间存在大量微孔，微孔间隙由循环流体填充，而大部分的循环流体漂浮在蓄热物质的上部。通过电加热元件将谷电转换成热能，电加热元件发热将能量传递给周围的循环流体和蓄热物质，使周围的蓄热物质最先熔化，造成电加热元件周围的微孔扩大。在循环泵的作用下，循环流体经由流体收集器收集并泵到套管换热器换热后进入蓄热罐底部，通过流体分配器促使流体向上强制流动，实现内循环，将携带热量的热流体强制与周围的冷流体和蓄热物质进行热交换，热量逐步扩散给周围流体和蓄热物质，系统逐步升温至蓄热物质完全相变，蓄热过程完成。谷电放热：启动循环泵，在吸力作用下，循环流体通过流体收集器支管顶部的开孔流入流体收集器支管，并汇集到流体收集器主管后进入循环泵，泵入套管换热器内管，给进入套管换热器外部套管腔体内的流体加热，循环流体温度降低，从套管换热器出来后进入蓄热器底部的流体分配器主管，并通过流体分配器支管的各开孔使流体强制向上流动，与周围的循环流体和蓄热物质换热，逐步到达蓄热器顶部，温度上升，再次进入流体收集器参与下一次的换热循环，直至蓄热物质完全相变，由液体转变成固态，放热完成。余热蓄热：携带余热的流体进入蓄热器内套管换热器外部套管腔体内，一方面给套管换热器外部的循环流体换热，使周围的固态蓄热物质间微孔加大，促进内循环的流动；另一方面携带余热的流体与套管换热器内管循环流体换热，释放出热量后从套管换热器外部套管腔体内流出蓄热器。而蓄热器内循环流体在循环泵作用下，一方面促使套管换热器周围吸收热量的流体升温并逐步扩散；另一方面通过强制循环，使进入套管换热器内管的循环流体吸收热量后通过蓄热器底部流体分配器扩散到蓄热器内的蓄热物质周围，通过换热使蓄热物质温度升高，直至完全发生相变，蓄热完成。余热放热：用户流体从外部流体入口进入蓄热器内套管换热器外部套管腔体，一方面吸收蓄热器腔体内蓄热物质的能量，另一方面与进入套管换热器内管的循环流体换热，用户流体升温后从套管换热器外部套管流出，而套管换热器内管的循环流体降低温度后，在循环泵作用下从套管换热器内管流出进入蓄热器底部的流体分配器，并强制向上流动与蓄热物质发生热交换，温度升高后从蓄热器顶部的流体收集器进入循环泵再次参与换热，直至蓄热器内蓄热物质放热完成，由液态转变成固态。下面结合附图对本技术的实施例加以说明：本技术设备既适合于谷电下载蓄热也适合于利用工业余热和废热的蓄热，通过车载形式将热能加以转移利用，谷电以电加热元件(105)加热形式而余热以蒸汽或热水形式经由套管式换热器(110)换热形式输入移动蓄热车。参考附图1，在蓄热车厢体(116)安装存储热能的蓄热器(101)。蓄热器(101)通过蓄热器支撑(115)与车板保持一定距离。蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载式蓄热设备，有：蓄热器顶部两侧安放膨胀管；蓄热器顶部中间位置为电加热元件直接通到蓄热器底部；蓄热器顶部尾端中间位置为柱形槽，柱形槽部分嵌入蓄热器内，柱形槽底部密闭与蓄热器内部循环流体隔离；柱形槽内安装循环泵；循环流体收集管穿过柱形槽连接循环泵入口；循环泵出口与穿过柱形槽的另一管道相连，该管道与套管换热器内管腔体相连，套管换热器内管腔体另一端与蓄热器底部的流体分配器相通；套管换热器外部套管进口和套管换热器外部套管出口管道穿过蓄热器底部并从蓄热车侧面或尾部引出与外部流体的进口和出口相连接，其特征是：套管换热器为蛇形，垂直安装，其直管段部分与电加热管交叉安装。

【技术特征摘要】
1.一种车载式蓄热设备，有：蓄热器顶部两侧安放膨胀管；蓄热器顶部中间位置为电加热元件直接通到蓄热器底部；蓄热器顶部尾端中间位置为柱形槽，柱形槽部分嵌入蓄热器内，柱形槽底部密闭与蓄热器内部循环流体隔离；柱形槽内安装循环泵；循环流体收集管穿过柱形槽连接循环泵入口；循环泵出口与穿过柱形槽的另一管道相连，该管道与套管换热器内管腔体相连，套管换热器内管腔体另一端与蓄热器底部的流体分...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丰，周荣莹，万荣南，
申请(专利权)人：江苏瑞旭新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32