一种适用于中高温的双温相变蓄热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种适用于中高温的双温相变蓄热器，包括蓄热器腔体内安装电加热元件、高温蓄热球、中温蓄热材料、换热盘管以及盘管管箱，电加热元件在换热盘管中心位置，并与蓄热器盖板固定，高温蓄热球散堆在蓄热腔体内，在蓄热球间空隙填充中温蓄热材料，在蓄热器底部焊接盘管管箱来分配和汇集进入蓄热器的流体。本实用新型专利技术的有益效果既可以利用谷电也可利用工业余热，同时适用于中温和高温蓄热的双温相变蓄热器，满足人们的需求。本实用新型专利技术结构简单，方便实用。

A Dual Temperature Phase Change Heat Storage Applicable to Medium and High Temperature

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中高温的双温相变蓄热器
本技术涉及一种蓄热器，尤其是一种同时适用于中温和高温蓄热的双温相变蓄热器。
技术介绍
随着人类对能源需求量不断增大，能源问题越来越引起各国的重视。存在一方面能源短缺，另一方面大量余热废热由于时间上和空间上的不对称性而导致白白浪费。目前国内相关企业一般采取利用余热回收设备来回收工艺过程余热发生低压饱和蒸汽。但对于一些间歇生产系统，蒸汽的产生和使用大多数情况不一致，因此只有采用将能量存储起来的方式才能够较充分的利用。传统的显热蓄热是对蓄热介质加热后温度升高，内能增加。其原理简单，使用最为简单，但在释放能量时，温度衰减严重导致该类材料储能密度低，从而装置体积庞大，使这种蓄热方式的应用价值受到影响。相变蓄热属于利用材料的潜热，可保持在一定的相变温度下蓄热和放热，所能存储的能量数值很大。可以是固体-固体相变，也可以是固体-液体相变或者液体-气体相变。在实际应用中由于固-液相变具有蒸汽压低、体积变化小以及安全可控等优点更为受到重视和研究。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是，提供一种既可利用谷电也可利用工业余热，同时适用于中温和高温蓄热的双温相变蓄热器。本技术提供了如下解决方案：一种同时适用于中温和高温的双温相变蓄热器，蓄热器内部腔体涉及电加热元件、高温蓄热球、中温蓄热材料、多组换热盘管以及盘管管箱。其中电加热元件安装在换热盘管中心位置，并与蓄热器顶部固定，可选择在电加热元件保护套管上安装翅片。高温蓄热球散堆在蓄热腔体内，在蓄热球间的空隙填充中温蓄热材料。在蓄热器底部可选择焊接盘管管箱，或进口母管和出口母管来收集和分配流体进出设备。盘管管箱可采用一体式或分离式，其中一体式盘管管箱是通过管箱隔板将盘管管箱分割成两个独立腔体，换热盘管两端分别与高温流体入口管箱接管和高温流体出口管箱接管相连；而分离式盘管管箱则是采用两个独立管箱分别连接换热盘管的入口端和出口端。对于进口母管和出口母管则是设备进口法兰和出口法兰与其分别相连，进口母管和出口母管分别盘成直径不同的圆环，安放在罐底部，蓄热器内各盘管一端连接在进口母管上，另一端连接在出口母管上。附图说明附图1为蓄热器内部组件示意图，图中标注：101-蓄热器外壳；102-电加热元件；103-高温蓄热球；104-中温蓄热材料；105-换热盘管；106-高温流体入口；107-高温流体出口；108-管箱隔板；109-蓄热器法兰；110-蓄热器盖板；111-压力传感器；112-温度传感器；113-安全阀；114-管板；115-盘管管箱；116-底部支座；117-氮气。附图2为附图1中蓄热器内部组件盘管管箱中管板结构示意图，图中标注：201-高温流体入口管箱接管；202-高温流体出口管箱接管；203-管板；204-管箱隔板。附图3为与附图1一体式盘管管箱不同的分离式盘管管箱蓄热器示意图，图中标注：301-蓄热器外壳；302-电加热元件；303-高温蓄热球；304-中温蓄热材料；305-换热盘管；306-高温流体入口；307-高温流体出口；308-高温流体入口管箱；309-蓄热器法兰；310-蓄热器盖板；311-压力传感器；312-温度传感器；313-安全阀；314-管板；315-高温流体出口管箱；316-底部支座；317-氮气。附图4为附图3中蓄热器内部组件盘管管箱中管板结构示意图，图中标注：401-高温流体入口管箱接管或高温流体出口管箱接管；402-高温流体入口管箱管板或高温流体出口管箱管板。附图5为电加热元件示意图，图中标注：501-电加热元件外部套管；502-电加热元件加热芯；503-翅片。附图6为高温蓄热球示意图，图中标注：601-高温蓄热球外壳；602-高温蓄热材料；603-封头。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例加以说明：一种既可利用谷电也可利用工业余热，同时适用于中温和高温蓄热的双温相变蓄热器，蓄热器内部腔体涉及电加热元件(102)、高温蓄热球(103)、中温蓄热材料(104)、多组换热盘管(105)以及盘管管箱(115)。电加热元件(102)安装在换热盘管(105)中心位置，并与蓄热器盖板(110)固定，为了加强传热效果，可选择在电加热元件外部套管(501)上安装翅片(503)。高温蓄热球(103)散堆在蓄热器腔体内，在高温蓄热球(103)间的空隙填充中温蓄热材料(104)。其中高温蓄热球外壳(601)材料为不锈钢304、不锈钢316，而内部填充高温相变材料与膨胀石墨复合材料，适宜的膨胀石墨质量占比范围为0-10％。中温蓄热材料(104)，由中温复合熔盐以及膨胀石墨构成，膨胀石墨质量占比范围为0-10％。在蓄热器底部焊接盘管管箱(115)，盘管管箱(115)可采用一体式或分离式。其中一体式盘管管箱(115)是通过管箱隔板(108)将盘管管箱(115)分割成两个独立腔体，换热盘管(105)两端分别与高温流体入口(106)管箱接管和高温流体出口(107)管箱接管相连。而分离式盘管管箱则是采用两个独立管箱高温流体入口管箱(308)和高温流体出口管箱(315)分别连接换热盘管(305)的入口端和出口端，或者设置进口母管和出口母管，进口母管和出口母管分别盘成不同直径圆环，放置在罐底，各个换热盘管(105)一端连接在进口母管上，另一端连接在出口母管上，用来收集和分配流体。蓄热器内的多组换热盘管(105)，为螺旋盘管，材质可选择为不锈钢304或不锈钢316，直径范围为10-20mm，厚度为1-3mm。螺旋盘管直径范围为100-400mm，螺距范围为50-200mm，螺旋盘管间距范围为100-300mm。为防止蓄热器内的熔盐在高温下氧化劣化，因此在腔体顶部空间首先要抽出空气然后充入氮气(117)保护，真空度为50-95kPa。蓄热器顶部安装安全阀(113)，防止流体泄露导致设备压力超压。而安装的压力传感器(111)用于压力监测。温度传感器(112)用于监测罐内熔盐温度，以盲管形式埋焊在蓄热器外壳(101)上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于中高温的双温相变蓄热器，其特征在于：蓄热器内部腔体涉及电加热元件、高温蓄热球、中温蓄热材料、多组换热盘管以及盘管管箱；电加热元件安装在换热盘管中心位置，并与蓄热器盖板固定；高温蓄热球散堆在蓄热腔体内，在蓄热球间的空隙填充中温蓄热材料；在蓄热器底部焊接盘管管箱来分配和汇集进入蓄热器的流体。

【技术特征摘要】
1.一种适用于中高温的双温相变蓄热器，其特征在于：蓄热器内部腔体涉及电加热元件、高温蓄热球、中温蓄热材料、多组换热盘管以及盘管管箱；电加热元件安装在换...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丰，万荣南，周荣莹，
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