一种间歇排气式高温蓄热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种间歇排气式高温蓄热系统，包括蒸气发生器、第一控制阀和第二控制阀，蒸气发生器包括内有液态工作介质的蒸气发生腔和内有高温热源的热源腔室，蒸气发生腔与热源腔室相邻设置使得液态工作介质可与高温热源直接进行热交换，所述蒸气发生腔具有介质进口与介质出口，所述第一控制阀设于介质进口上用于控制液态工作介质间歇流入蒸气发生腔，而所述第二控制阀设于介质出口上用于控制气态工作介质间歇排出。本实用新型专利技术使得蒸气发生腔内气压不会过大，避免对设备造成危险，实现了高温热源与工作介质的直接换热，可大大减化供暖系统的结构，降低建设成本。高温热源的蓄热温度不会受到限制，蓄热密度大，使得高温热源能够得到充分利用。

A intermittent exhaust type high temperature heat storage system

【技术实现步骤摘要】
一种间歇排气式高温蓄热系统
本技术涉及一种间歇排气式高温蓄热系统。
技术介绍
随着工业的高速发展，我国面临着巨大的环保压力，特别是雾霾污染。为了有效治理雾霾污染并提升空气质量，多个省市都在大力推动“煤改电”项目，即采用电采暖的方式替代传统燃煤锅炉的供暖方式。同时，针对我国电力供应白天和夜间峰谷差距大的情况，政府颁布了夜间低谷用电优惠政策，鼓励利用廉价的低谷电加热蓄热材料储存热能，从而达到“削峰填谷”的目的。目前，我国供暖一般采用集中供暖式和直热散热式。其中，直热散热式是利用电力加热熔盐(熔盐可加热到300～400度，蓄热密度大)蓄热，直接通过空气辐射或对流散热。熔盐储热式集中供暖系统采用熔盐炉，利用电力将粉状的熔盐加热到熔点142℃以上，使熔盐在熔融流动状态下通过换热器将热量传递至供暖水或空气。但是，现有熔盐储热式集中供暖系统存在着以下缺陷：⑴由于熔盐的蓄热温度太高，若熔盐与水直接换热，水蒸气压力过大，容易引发危险，因此需要由耐高温传热介质(例如导热油)通过耦合换热器多次换热到水，如此，导致供暖系统体积庞大且结构复杂，建设成本高。⑵有些熔盐的最高工作温度可达800℃(比如硫酸钠)，由于整个供暖系统的结构限制，在实际使用中，熔盐的蓄热温度不能太高，造成熔盐的蓄热温度受限，蓄热密度小。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可实现高温热源与水直接换热、安全的间歇排气式高温蓄热系统。本技术的目的通过以下措施来实现：一种间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：它包括蒸气发生器、第一控制阀和第二控制阀，所述蒸气发生器包括内有液态工作介质的蒸气发生腔和内有高温热源的热源腔室，所述蒸气发生腔与热源腔室相邻设置使得液态工作介质可与高温热源直接进行热交换，所述蒸气发生腔具有介质进口与介质出口，所述第一控制阀设于介质进口上用于控制液态工作介质间歇流入蒸气发生腔，而所述第二控制阀设于介质出口上用于控制气态工作介质间歇排出。本技术将液态工作介质间歇注入蒸气发生腔，当其与高温热源换热后成为气体，达到设定压力后排出，即气态工作介质间歇排出，再通过换热器将气态工作介质的热量传递至供暖水或空气以提供给用户使用。由于在蒸气发生腔中，气态工作介质的压力一达到设定值就排走，使得蒸气发生腔内气压不会过大，避免对设备造成危险，从而实现了高温热源(高温熔盐热源或显热热源)与工作介质的直接换热，可大大减化供暖系统的结构，降低建设成本。另外，高温热源的蓄热温度不会受到限制，蓄热密度大，使得高温热源能够得到充分利用。作为本技术一种优选实施方式，所述第一控制阀和第二控制阀均采用单向阀，第一控制阀即是第一单向阀，所述第一单向阀通过工作介质重力作用开启；第二控制阀即是第二单向阀，所述第二单向阀通过气态工作介质压力作用开启。单向阀是指启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门。作为本技术一种实施方式，所述高温蓄热系统还包括热交换器，所述热交换器具有用于工作介质流入的介质进口和用于工作介质流出的介质出口，所述第二单向阀通过第一连接管路与热交换器的介质进口相连，所述第一单向阀通过第二连接管路与热交换器的介质出口连通，且所述第二连接管路位于第一连接管路的上方，在热交换器内，气态工作介质与热交换器中的换热介质进行热交换为用户供暖。作为本技术一种实施方式，所述高温蓄热系统还包括控制器，在所述第二连接管路上设有储液槽、节流阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述储液槽的容积大于或等于蒸气发生腔的容积，所述第二连接管路主要由第三连接管路和第四连接管路组成，所述储液槽的底面出口通过第三连接管路与第一单向阀连接，所述节流阀和第一电磁阀均设置在所述第三连接管路上，且所述节流阀靠近储液槽的出口设置，而第一电磁阀则位于节流阀与第一单向阀之间；所述第四连接管路的一端连接热交换器的介质出口，另一端伸至所述储液槽的上方，在所述第四连接管路上且靠近管端设有第二电磁阀，所述储液槽的容积大于或等于蒸气发生腔的容积；在所述热交换器上设有温度传感器，所述控制器分别与第一电磁阀、第二电磁阀和温度传感器相连。控制器接受温度传感器传送的温度数据，当温度高于设定温度时，控制关闭两个电磁阀使整个系统停止运行，而当温度低于或等于设定温度时，则控制开启两个电磁阀使整个系统正常运行。作为本技术的另一种实施方式，所述高温蓄热系统还包括控制器，在所述第二连接管路上设有储液槽、节流阀、电磁阀、第三单向阀和第四单向阀，所述储液槽的容积大于或等于蒸气发生腔的容积，所述第二连接管路主要由第三连接管路和第四连接管路组成，所述储液槽的底面出口通过第三连接管路与第一单向阀连接，所述节流阀和第三单向阀均设置在所述第三连接管路上，且所述节流阀靠近储液槽的出口设置，第三单向阀位于节流阀与第一单向阀之间；所述第四连接管路的一端连接热交换器的介质出口，另一端伸至所述储液槽的上方，在所述第四连接管路上且靠近管端设有电磁阀，所述第四单向阀位于所述电磁阀与热交换器的介质出口之间；在所述第一连接管路与第三连接管路之间设有第五连接管路，且该第五连接管路连接在第三连接管路上的位置处于第一单向阀和第三单向阀之间，在所述第五连接管路上设有第一水泵和第二水泵，且所述第二水泵位于第一水泵的上方；所述第四连接管路通过第六连接管路与第五连接管路连通，且所述第六连接管路的一端处于第四连接管路上的第四单向阀与热交换器的介质出口之间，另一端处于第五连接管路上的两个水泵之间；在所述热交换器和热源腔室上分别设有温度传感器；所述控制器分别与电磁阀、第一水泵、第二水泵和温度传感器相连。控制器接受温度传感器传送的热交换器的温度数据，当温度高于设定温度时，控制关闭电磁阀使整个系统停止运行，而当温度低于或等于设定温度时，则控制开启电磁阀使整个系统正常运行。控制器接受温度传感器传送的高温热源的温度数据，当高温热源的温度大于设定温度时，控制器控制开启第一水泵和电磁阀，且关闭第二水泵；当高温热源的温度小于或等于设定温度时，控制器控制关闭第一水泵和电磁阀，且开启第二水泵。为了增强热交换，消音，作为本技术的一种改进，在所述第一连接管路上设有缓冲水箱，所述缓冲水箱位于热交换器的介质进口与第二单向阀之间，且所述缓冲水箱靠近第二单向阀设置。作为本技术的优选实施方式，所述高温热源的温度大于或等于100℃。本技术所述工作介质优选为水，也可以是导热油等油类、石蜡等烃类物质。与现有技术相比，本技术具有如下显著的效果：⑴本技术将液态工作介质间歇注入蒸气发生腔，当其与高温热源换热后成为气体，达到设定压力后排出，即气态工作介质间歇排出，再通过换热器将气态工作介质的热量传递至供暖水或空气以提供给用户使用。由于在蒸气发生腔中，气态工作介质的压力一达到设定值就排走，使得蒸气发生腔内气压不会过大，避免对设备造成危险，从而实现了高温热源与工作介质直接换热。⑵由于本技术的高温热源与工作介质可直接换热，因此，高温热源的蓄热温度不会受到限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：包括蒸气发生器、第一控制阀和第二控制阀，所述蒸气发生器包括内有液态工作介质的蒸气发生腔和内有高温热源的热源腔室，所述蒸气发生腔与热源腔室相邻设置使得液态工作介质可与高温热源直接进行热交换，所述蒸气发生腔具有介质进口与介质出口，所述第一控制阀设于介质进口上用于控制液态工作介质间歇流入蒸气发生腔，而所述第二控制阀设于介质出口上用于控制气态工作介质间歇排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：包括蒸气发生器、第一控制阀和第二控制阀，所述蒸气发生器包括内有液态工作介质的蒸气发生腔和内有高温热源的热源腔室，所述蒸气发生腔与热源腔室相邻设置使得液态工作介质可与高温热源直接进行热交换，所述蒸气发生腔具有介质进口与介质出口，所述第一控制阀设于介质进口上用于控制液态工作介质间歇流入蒸气发生腔，而所述第二控制阀设于介质出口上用于控制气态工作介质间歇排出。


2.根据权利要求1所述的间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：所述第一控制阀和第二控制阀均为单向阀，第一控制阀即是第一单向阀，所述第一单向阀通过液态工作介质重力作用开启，第二控制阀即是第二单向阀，所述第二单向阀通过气态工作介质压力作用开启。


3.根据权利要求2所述的间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：所述高温蓄热系统还包括热交换器，所述热交换器具有用于工作介质流入的介质进口和用于工作介质流出的介质出口，所述第二单向阀通过第一连接管路与热交换器的介质进口相连，所述第一单向阀通过第二连接管路与热交换器的介质出口连通，且所述第二连接管路位于第一连接管路的上方，在热交换器内，气态工作介质与热交换器中的换热介质进行热交换为用户供暖。


4.根据权利要求3所述的间歇排气式高温蓄热系统，其特征在于：所述高温蓄热系统还包括控制器，在所述第二连接管路上设有储液槽、节流阀、第一电磁阀和第二电磁阀，所述储液槽的容积大于或等于蒸气发生腔的容积，所述第二连接管路主要由第三连接管路和第四连接管路组成，所述储液槽的底面出口通过第三连接管路与第一单向阀连接，所述节流阀和第一电磁阀均设置在所述第三连接管路上，且所述节流阀靠近储液槽的出口设置，而第一电磁阀则位于节流阀与第一单向阀之间；所述第四连接管路的一端连接热交换器的介质出口，另一端伸至所述储液槽的上方，在所述第四连接管路上且靠近管端设有第二电磁阀，...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇翠青，
申请(专利权)人：河北创实新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13