一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法技术

本发明专利技术公开了一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，将固体蓄热电锅炉供热系统内的回水通过进水管引入固体蓄热电锅炉的内部，进入内部后通过下集箱将进水管内的回水均匀分散，然后通过细支管均匀地直接接触蓄热体进行充分、高效率的换热，使得最终回水的温度升高。加热后的供水通过上集箱进行混合，混合后再由固体蓄热电锅炉的出水管进入固体蓄热电锅炉供热系统进行供热。本发明专利技术实现了供热系统内的回水直接与固体蓄热电锅炉进行充分地换热，提高了固体蓄热电锅炉的换热效率，通过控制内部管道的结构，控制换热量，确保出口水温达到设定值，避免出现汽化、超压的情况发生，并且达到了效益高、成本低、施工高效便捷、安全的目的。

A method of high efficiency heat exchange for fan less solid heat storage electric boiler

【技术实现步骤摘要】
一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法
本专利技术属于供热领域，具体是一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法。
技术介绍
固体蓄热电锅炉的出现，可充分利用夜间低谷电将电能转换为热能并储存起来，峰电时段再将储存的热量释放出来，很大程度上避开了白天用电的高峰阶段，在电力使用上缓解了峰电时段用电紧张的问题，对电力削峰填谷的作用十分显著，在充分利用电网低谷电、增加电力有效供给、提高电网的负荷率方面是一种非常有效的手段。国内目前传统的固体蓄热电锅炉主要是利用镁砖蓄热，并将空气作为热能传输介质并通过风机进行强制换热的采暖装置。传统的固体蓄热电锅炉在蓄热时利用低谷电能把内部的蓄热体加热；在放热时，用风机带动固体蓄热砖空洞内的空气流动，利用空气带走固体蓄热砖中的热量，再通过换热器将热量传递给供热循环水。在固体蓄热电锅炉工作过程中存在多次换热的过程，每一次换热将导致换热效率的降低，而梯级换热的存在造成换热效率比较低。另外，在多次换热的过程中以空气作为换热介质进行换热，但空气的比热容比较小，想达到较好的换热效果，需要较大的空气流量。这样就要求风机的风量满足要求，风机的功率与风量成正比，就需要配备较大功率的变频风机，导致输送费用很高。并且，风机的风量越大，对于同一个风机来说，其效率越低，最终造成固体蓄热电锅炉的换热效率降低。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有技术中存在的问题，而提供一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法。本专利技术是按照以下技术方案实现的：一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，包括以下步骤：a.均匀分配固体蓄热电锅炉内的系统回水；b.实现回水与蓄热体均匀换热；c.供水均匀汇合进行供热；d.防止内部热量泄露的措施；e.避免加热过程中水汽化的措施。进一步的，步骤a中，在固体蓄热电锅炉的进水口处连接和进水口管径相同的管道作为进水管沿直线延伸进入内部，其长度直到达到对面外壳处，其尾端最终呈封闭状态；在垂直于进水管的延伸方向并平行于固体蓄热电锅炉的底面方向的进水管上开孔，在进水管上的开孔位置处焊接支管作为下集箱。进一步的，随着内部进水管长度延伸的方向下集箱数量的增加，适当调整进水管的管径，小于进水口管径的尺寸。进一步的，步骤b中，在垂直于下集箱长度方向并垂直于固体蓄热电锅炉的底面方向的下集箱上开孔，开孔数量以及位置均匀分布在蓄热体之间，细支管的一端焊接在下集箱开孔的位置上后，将蓄热砖搭建成蓄热体；蓄热体与细支管存在不同的位置关系，一种是蓄热体与细支管直接接触，此种情况下在搭建蓄热体之前对蓄热砖的形状进行处理，使得蓄热体能够与细支管接触，一种是细支管均匀布置在每幢蓄热砖之间，细支管与每幢蓄热砖之间留有一定的间隙；每幢蓄热体中留有蓄热砖孔洞用于放置电阻丝；每幢蓄热体的电阻丝连接分线缆，再由分线缆汇合成总线缆，沿蓄热砖的底部延伸到固体蓄热转的外部。进一步的，通过设置细支管的长度或者同一根细支管设置成不同的管径，来控制蓄热体与细支管之间的换热量。进一步的，步骤c中，回水在细支管内换热后，汇合在上集箱内，再由上集箱汇合到出水管内，达到供水温度值后由固体蓄热电锅炉的出水口进入供热系统，为用户进行供热。进一步的，进水管、出水管和细支管的连接方式采用循环水进入的端口与从流出的端口在同一侧的结构方式。进一步的，步骤d中，固体蓄热电锅炉的外壳内部铺设保温层并将外壳四周进行密封。进一步的，步骤e中，在锅炉出水管处开设大气连通管。进一步的，所述锅炉包括锅炉外壳、蓄热部和放热部；所述蓄热部包括蓄热体、耐火支撑结构和加热装置；所述蓄热体下部设有耐火支撑结构，蓄热体内部设有加热装置；所述加热装置为加热板或者加热丝所述放热部包括细支管、上集箱、下集箱、进水管、出水管、大气连通管；所述出水管和进水管分别位于电锅炉的顶部和底部；所述进水管与多个下集箱连接，所述下集箱垂直于进水管的延伸方向并平行于电锅炉底面；所述出水管与多个上集箱相连，所述上集箱垂直于出水管的延伸方向并平行于电锅炉底面；在相对的上集箱下集箱之间垂直连接有细支管，所述细支管两侧均设有一排与之平行排列或者直接接触的蓄热体。本专利技术具有的优点和有益效果是：1.本专利技术将供热系统回水通过进水管伸入固体蓄热电锅炉的内部，回水进入与蓄热砖直接接触或者与蓄热砖具有一定间隔的细支管与蓄热砖进行直接地、充分地高效换热。固体蓄热电锅炉管道内的介质与蓄热砖进行直接换热，取消以空气为介质的中间换热过程，取消了梯级换热，提高了蓄热砖与供热系统管道内介质的换热效率，最终提高了固体蓄热电锅炉整体的换热效率，从而提高了固体蓄热电锅炉整体的工作效益，降低了固体蓄热电锅炉的运行成本，并且取消传统固体蓄热电锅炉内风机的存在，解决了固体蓄热电锅炉占地面积较大的问题。2.本专利技术通过设置进水管与下集箱的排布形式，确保进水管内的介质能够均匀地分配进入下集箱，从而保证进水管内的介质能够全部分配到内部管道，能够实现在内部管道内进行充分与蓄热体进行换热。3.本专利技术通过控制与蓄热体直接接触的细支管的管径或者细支管与蓄热体具有一定间隔时，控制细支管的长度，从而控制了管内介质与蓄热体直接换热的换热量，防止蓄热体温度过高，造成管内介质温度超过预期温度，并且发生汽化，导致固体蓄热电锅炉内部压力过高，出现超压，发生爆炸的事故。另外，也可以在固体蓄热电锅炉的出水管上设置大气连通管，在控制换热量的前提下，若是出现汽化的情况发生，可以将气体排出固体蓄热电锅炉内部。附图说明图1是本专利技术固体蓄热电锅炉管道口正视图；图2是本专利技术固体蓄热电锅炉管道口侧视图；图3是图2中沿A-A线的剖面图；图4是图2中沿B-B线的剖面图；图5是本专利技术细支管与蓄热体接触的相对位置俯视图；图6是本专利技术细支管与蓄热体间设有间距的相对位置俯视图；图7是图1中沿C-C线的剖面图；图8是图5或图6中沿D-D线的剖面图。其中，1-锅炉外壳；2-蓄热体；3-耐火支撑结构；4-蓄热体孔洞；5-进水口；6-进水管；7-下集箱；8-细支管；9-上集箱；10-出水管；11-出水口；12-大气连通口；13-电阻丝；14-线缆。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细的说明。如下图1-8所示，本专利技术的一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法包括如下内容：均匀分配固体蓄热电锅炉内的供热系统回水、实现内部供热系统回水与蓄热体2均匀换热、供水均匀汇合进行供热、防止内部热量泄露的措施、避免加热过程内部管道中介质汽化的措施；第一步：均匀分配固体蓄热电锅炉内的供热系统回水为使固体蓄热电锅炉供热系统的回水进入固体蓄热电锅炉的内部，在固体蓄热电锅炉的进水口5处连接和进水口5管径一样的管道作为进水管6沿直线延伸进入内部，其长度直到达到对面外壳处，其尾端最终呈封闭状态。为使进水管6内的回水均匀分配，在垂直于进水6管的延伸方向并平行于固体蓄热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，其特征在于：包括以下步骤：/na.均匀分配固体蓄热电锅炉内的系统回水；/nb.实现回水与蓄热体均匀换热；/nc.供水均匀汇合进行供热；/nd.防止内部热量泄露的措施；/ne.避免加热过程中水汽化的措施。/n

【技术特征摘要】
1.一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.均匀分配固体蓄热电锅炉内的系统回水；
b.实现回水与蓄热体均匀换热；
c.供水均匀汇合进行供热；
d.防止内部热量泄露的措施；
e.避免加热过程中水汽化的措施。


2.根据权利要求1所述的一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，其特征在于：步骤a中，在固体蓄热电锅炉的进水口处连接和进水口管径相同的管道作为进水管沿直线延伸进入内部，其长度直到达到对面外壳处，其尾端最终呈封闭状态；在垂直于进水管的延伸方向并平行于固体蓄热电锅炉的底面方向的进水管上开孔，在进水管上的开孔位置处焊接支管作为下集箱。


3.根据权利要求2所述的一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，其特征在于：随着内部进水管长度延伸的方向下集箱数量的增加，适当调整进水管的管径，小于进水口管径的尺寸。


4.根据权利要求1所述的一种无风机式固体蓄热电锅炉高效换热的方法，其特征在于：步骤b中，在垂直于下集箱长度方向并垂直于固体蓄热电锅炉的底面方向的下集箱上开孔，开孔数量以及位置均匀分布在蓄热体之间，细支管的一端焊接在下集箱开孔的位置上后，将蓄热砖搭建成蓄热体；蓄热体与细支管存在不同的位置关系，一种是蓄热体与细支管直接接触，此种情况下在搭建蓄热体之前对蓄热砖的形状进行处理，使得蓄热体能够与细支管接触，一种是细支管均匀布置在每幢蓄热砖之间，细支管与每幢蓄热砖之间留有一定的间隙；每幢蓄热体中留有蓄热砖孔洞用于放置电阻丝；每幢蓄热体的电阻丝连接分线缆，再由分线缆汇合成总线缆，沿蓄热砖的底部延伸到固体蓄热转的外部。


5.根据权利要求4所述的一种无风机...

【专利技术属性】
技术研发人员：师涌江，李康莹，刘锦，冯仁杰，吴考阳，矫东柯，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13