本发明专利技术公开了一种移动式相变储热储冷装置，包含传热板，支架，套管，总管，储罐，相变工质等，其中传热板是热量交换的主要元件，热量存储和释放通过相变工质，总管和套管提供储热储冷装置与外界接口。储热过程中，蒸汽通过总管流经传热板，热量通过传热板传递至相变工质，使其吸热液化储热，于箱体内运输至指定位置，冷水通过套管流经传热板，热量通过传热板从相变工质传递至冷水得到热水，相变工质放热凝固释热，储冷过程与之类似。本发明专利技术所设计的移动式相变储热储冷装置能够以预期的温度稳定输出热量或冷量，且利用相变材料储热密度高、相变过程近似等温等特点，使储热储冷装置具有更高的储热储冷效率和广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种移动式相变储热储冷装置
本专利技术涉及一种移动式相变储热储冷装置，属于相变储能
技术介绍
能源是人类生存和发展的基础，化石能源的大量消耗，使得能源短缺和环境污染问题日益突出。我国是能源消耗大国，但在能源利用过程中存在着转化效率低，利用不充分等现象，提高能源的利用率具有重要的现实意义。能量储存在节约能源和提高能源利用率上扮演着十分重要的角色，工业生产中产生的废气废热直接排放，造成大量能源浪费，而移动式相变储热储冷装置，具有打破供热地或供冷地与用户之间存在的时间和地域界限的特点，能够以预期的温度稳定输出热量或冷量，可有效解决余热或余冷资源在利用中的不连续性问题。本专利技术兼顾装置移动性和储能量，以标准集装箱为储热储冷装置，解决了其输运问题，并降低了成本，利用相变材料储能密度高、相变过程近似等温等优点，保证了热能或冷能输出的稳定性，其结构简单紧凑，运行可靠，成本适宜，还具有传热面积大，热能转化速度快，效率高等优点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种移动式相变储热储冷装置，该装备整体储能密度高，运输方便，热能转化速度快，效率高，能解决现有移动供热供冷装置存在的储热储冷能力低、冷热回收效率不高、充放热时间长等问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种移动式相变储热储冷装置，包括储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管、保温层和箱体，所述储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管和保温层设置在所述箱体内部，所述储罐包括罐体和底座，所述罐体外表面包覆所述保温层，所述传热板、相变工质和支架设置在所述罐体内部，所述传热板布置在所述支架上，所述支架焊接在储罐底板上，所述总管和套管分别与所述传热板相连，所述罐体和保温层一侧面的左上方开设有供所述总管穿过的U型槽，右下方开设有供所述套管穿过的通孔，所述装置利用相变工质相变储能释能近似等温且储能密度高的特性实现热能冷能的快速存储和异地利用。其中各传热板之间通过总管和套管相互连通，传热板两隔板之间存在翅片。储热时，蒸汽接入总管流经传热板，热量通过传热板传递至相变工质，使其吸热液化储能，蒸汽放热冷凝从下部套管流出；放热时，冷水接入套管流经传热板，热量通过传热板从相变工质传递至冷水得到热水，相变工质放热凝固释能，热水从上部总管流出。储冷过程与储热过程相似，冷量主要是由冷冻水而非蒸汽传递至相变工质，放冷时，相变工质再将冷量传递至工作流体。所述底座为槽形底座，所述罐体包括底板、前板、后板、侧板和顶板，所述前板在右下方切割出供所述套管穿过的通孔，在左上方切割出供所述总管穿过的U型槽，所述U型槽的直径略大于所述总管的直径，所述前板与两侧板和后板焊接在所述底板上，所述套管穿过前板通孔并焊接，所述顶板为多块板材折弯加工成，可抬起滑动，所述槽形底座为网格设置，并焊接在所述底板下表面，网格中间有通孔用于起重绳索穿过。传热板包括盖板、隔板、封条、翅片、接管和肋片，其中所述隔板、翅片、与盖板和封条钎焊成传热板芯体，所述传热板芯体斜对角有两个缺口，所述封条布置于所述传热板芯体两侧及缺口端部，上下两端无封条，所述翅片长度与所述隔板齐平。传热板由传热板芯体、两根接管和若干肋片氩弧焊组装，接管一端密封，另一端开口，并分别在两根接管上铣出一条槽道，传热板芯体两端分别插入两根接管槽道内，接管开口一端朝向传热板芯体缺口方向，将传热板芯体与两根接管焊接在一起，之后将若干肋片等间距纵向焊接在传热板芯体两侧，长度在传热板芯体缺口高度范围内。所述支架为槽形支架，表面切割若干孔洞，所述支架上表面与所述传热板的接管固定连接，两侧焊接在所述储罐底板上。套管为一根直径较大的外管和一根直径较小的内管及叉形支架，外管一侧切割与传热板等数量等间距的通孔，通孔直径等于接管外径，一端密封，内管两端均为开口，一端焊接叉形支架，叉形支架对角线长等于外管内径，将内管带有叉形支架的一端伸入外管内，此端开口介于最后一个和倒数第二个通孔之间，再用一块外径等于外管外径，内径等于内管外径的圆板焊接密封外管另一端，内管伸出圆板一定距离，将排列好的传热板下部接管伸入套管通孔，焊接密封，内管外端开口处连接第二快速接头。总管一端密封，一端开口，在所述储罐内部的部分，端口密封，一侧切割与所述传热板等数量等间距的通孔，所述通孔直径等于所述接管外径，长度等于所述套管总长度，所述传热板上部接管伸入总管通孔，焊接密封，所述储罐外部的部分，端口开口，开口处连接第一快速接头。相变工质可以为水、三水合醋酸钠、十水合硫酸钠、六水合氯化钙、石蜡(十六烷、十五烷)、聚乙二醇、脂肪酸、高密度聚乙烯等相变材料，相变工质从移除盖板的储罐上部加入储罐内，在加入的同时传热板内通过蒸汽，直至融化的相变工质液位低于储罐前板U型槽最底面一定距离时停止充装，充装完成后盖上储罐盖板。储罐四周外表面及上下外表面包裹保温层，起重绳索穿过槽形底座通孔，将全部设备吊装入顶开式箱体内，箱体前部也加工成开关式，安装仪表设备等，组成一种移动式相变储热储冷装置。传热板，支架，套管，总管，储罐的材料根据储热储冷要求，可以为铝合金、碳钢、不锈钢等材料。作为一种优选，接管和传热板可以根据实际工况选择沿宽度方向或沿长度方向布置，以上说明为接管和传热板沿宽度方向布置，当接管和传热板沿长度方向布置时，可以根据具体长度在同一根接管上布置若干传热板，此时下接管为内管和外管同轴线的套管结构，两根总管为相同沿宽度方向的T型结构，传热板两侧带有翅片，接管和下接管后端焊接定距板，定距板与后板焊接在一起。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、相变工质储能密度高、相变温度适合，充放热速度快，成本较低，提高了移动式相变储热装置的蓄热蓄冷能力，缩短了充放热时间，时间成本更低；2、液固两相转换，避免了相变过程中容积的巨大变化，装备结构更为紧凑，单位体积储能得到强化，相变过程近似等温，输出稳定；3、储罐前板以U型槽与总管连接，总管可自由膨胀，热应力对设备结构产生的影响被削弱，设备更加可靠，造价和后期使用维修费用大幅度降低；4、移动式相变储热储冷装置传热板容易实现标准化，加工速度快，储热储冷装置为标准化的集装箱，多个储热储冷设备可以并联使用，增加装置储热储冷量，总管和套管采用快速接头连接，进一步缩短了连接时间，提高了使用效率，储热储冷装置配备有智能检测仪表，可实时监测设备运行状态，安全性更好。附图说明图1为本专利技术的移动式相变储热储冷装置外形图。图2为本专利技术的移动式相变储热储冷装置a-a剖面图。图3为本专利技术的移动式相变储热储冷装置箱体内部外形图。图4为本专利技术的移动式相变储热储冷装置箱体内部分解图。图5为本专利技术的移动式相变储热储冷装置箱体内部b-b剖面图。图6为本专利技术的传热板外形图及分解图。图7为本专利技术相变储热储冷装置的支架结构示意图。图8为本专利技术相变储热储冷装置的套管分解图及剖视图。图9为本专利技术相变储热储冷装置的总管结构示本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种移动式相变储热储冷装置，其特征在于：包括储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管、保温层和箱体，所述储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管和保温层设置在所述箱体内部，所述储罐包括罐体和底座，所述罐体外表面包覆所述保温层，所述传热板、相变工质和支架设置在所述罐体内部，所述传热板布置在所述支架上，所述支架焊接在储罐底板上，所述总管和套管分别与所述传热板相连，所述罐体和保温层一侧面的左上方开设有供所述总管穿过的U型槽，右下方开设有供所述套管穿过的通孔，所述装置利用所述相变工质相变过程储能释能的特性实现热能的快速存储和异地利用。/n
【技术特征摘要】
1.一种移动式相变储热储冷装置，其特征在于：包括储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管、保温层和箱体，所述储罐、总管、传热板、相变工质、支架、套管和保温层设置在所述箱体内部，所述储罐包括罐体和底座，所述罐体外表面包覆所述保温层，所述传热板、相变工质和支架设置在所述罐体内部，所述传热板布置在所述支架上，所述支架焊接在储罐底板上，所述总管和套管分别与所述传热板相连，所述罐体和保温层一侧面的左上方开设有供所述总管穿过的U型槽，右下方开设有供所述套管穿过的通孔，所述装置利用所述相变工质相变过程储能释能的特性实现热能的快速存储和异地利用。
2.根据权利要求1所述的移动式相变储热储冷装置，其特征在于：所述底座为槽形底座，所述罐体包括底板、前板、后板、侧板和顶板，所述前板在右下方切割出供所述套管穿过的通孔，在左上方切割出供所述总管穿过的U型槽，所述U型槽的直径略大于所述总管的直径，所述前板与两侧板和后板焊接在所述底板上，所述套管穿过前板通孔并焊接，所述顶板为多块板材折弯加工而成，可抬起滑动，所述槽形底座为网格设置，并焊接在所述底板下表面，网格中间有通孔用于起重绳索穿过。
3.根据权利要求2所述的移动式相变储热储冷装置，其特征在于：所述传热板包括盖板、隔板、封条、翅片、接管和肋片，其中所述隔板、翅片、与盖板和封条钎焊成传热板芯体，所述传热板芯体斜对角有两个缺口，所述封条布置于所述传热板芯体两侧及缺口端部，上下两端无封条，所述翅片长度与所述隔板齐平。
4.根据权利要求3所述的移动式相变储热储冷装置，其特征在于：所述传热板由传热板芯体、接管和肋片氩弧焊组装，所述接管一端密封，另一端开口，所述接管上铣有一条槽道，所述传热板芯体两端分别插入所述接管槽道内，所述接管开口一端朝向所述传热板芯体缺口方向，所述传热板芯体与所述接管焊接在一起，所述肋片等间距纵向焊接在所述传热板芯体两侧，长度在所述传热板芯体缺口高度范围内。
5.根据权利要求2所述的移动式相变储热储冷装置，其特征在于：所述传热板包括盖板、隔板、封条、翅片...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌祥，杜明胜，王航，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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