一种熔盐温差控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种熔盐温差控制装置，其包括一加热管路、一第一加热炉、一第二加热炉和一温控柜，所述加热管路位于所述第一加热炉的内部，所述加热管路包括依次连接并形成闭合熔盐回路的一第一温度补偿段、一高温恒温段、一第二温度补偿段和一低温冷却段；所述第一加热炉上还设有贯通开口，所述第一加热炉的炉体的一侧设有固定杆，所述固定杆为滑杆；所述第二加热炉的形状与所述贯通开口的形状相匹配，可拆卸地盖合于所述贯通开口上；所述第二加热炉的炉体上设有支撑件，所述支撑件为带有孔洞的固定配件，可拆卸地连接于所述滑杆。本发明专利技术提供的熔盐温差控制装置操作方便灵活、经济性高、温差控制精确，并且允许试验操作中的压力、温度扰动。温度扰动。温度扰动。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐温差控制装置


[0001]本专利技术涉及熔盐加热领域，特别涉及一种熔盐温差控制装置。

技术介绍

[0002]熔盐具有使用温度高、比热容高、对流传热系数高、粘度低、饱和蒸汽压低、热稳定性好、兼具传热和储热能力等诸多优点，广泛应用于各种熔盐堆(MSR)和聚焦太阳能热发电(CSP)领域。在熔盐的实际应用环境中普遍存在温度梯度。例如美国橡树岭国家实验室(ONRL)的熔盐试验堆(MSRE)一回路出入口温差为20～30℃。美国Solar Two和Crescent Dunes塔式CSP电站熔盐热罐和冷罐温差高达200℃以上。熔盐温差可导致在高温区服役的金属结构材料始终处于不饱和状态，保持持续永久的腐蚀过程。因此，在实验室模拟熔盐温差环境，还原金属材料实际服役工况，对研究金属材料在温差熔盐中的腐蚀行为和金属材料的防护方法具有重要意义。
[0003]实际上，熔盐的温差取决于加热器温度控制、回路管道尺寸、熔盐介质种类、熔盐流速、冷却介质的换热效率等诸多因素。目前国外有成熟的熔盐温差设备，国内也有关于温差装置的报道。但已报道的熔盐温差控制装置采用的一体式结构存在一定的安全风险，即内部降温的安全性差，且使用和维护繁琐，增加了操作难度与成本。此外，现有的熔盐温差控制装置的抗扰动能力差，压力波动和温度波动将可能使熔盐凝固，导致试验成功率下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中熔盐温差回路加热设备降温方式安全性低、维护与操作繁琐、操作成本高和抗扰动能力差的问题，提供一种熔盐温差控制装置。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提供一种熔盐温差控制装置，所述熔盐温差控制装置包括一加热管路、一第一加热炉、一第二加热炉和一温控柜，所述加热管路位于所述第一加热炉的内部，所述加热管路包括依次连接并形成闭合熔盐回路的一第一温度补偿段、一高温恒温段、一第二温度补偿段和一低温冷却段；
[0007]所述第一加热炉上还设有贯通开口，所述第一加热炉的炉体的一侧设有固定杆，所述固定杆为滑杆；
[0008]所述第二加热炉的形状与所述贯通开口的形状相匹配，可拆卸地盖合于所述贯通开口上；所述第二加热炉的炉体上设有支撑件，所述支撑件为带有孔洞的固定配件，可拆卸地连接于所述滑杆。
[0009]所述第二加热炉兼具加热、保温和降温功能。通过在所述滑杆上移动所述支撑件，组合或断开所述第一加热炉与所述第二加热炉，实现对所述加热管路的温差控制。
[0010]较佳地，所述第一加热炉包括第一炉体和第二炉体，所述第一炉体和所述第二炉体可相互扣合形成所述第一加热炉的加热腔室，所述加热腔室上开设有用于设置所述加热
管路的凹槽，所述第一炉体和所述第二炉体上分别设有所述第二加热炉和所述滑杆。
[0011]较佳地，所述贯通开口与所述低温冷却段的位置对应。利于从前后两个方向同时对所述低温冷却段进行加热和冷却，提高加热和冷却效率。
[0012]当所述第二加热炉与所述第一加热炉分离时，所述低温冷却段露在空气中，采用空冷或强制对流冷却对其进行降温。根据试验需要组合或断开所述第二加热炉与所述第一加热炉，操作简单灵活，安全性高。
[0013]较佳地，所述加热管路还包括置于所述第一加热炉的内部的一第一缓冲罐和一第二缓冲罐；所述第一缓冲罐、所述高温恒温段、所述第一温度补偿段、所述低温冷却段和所述第二缓冲罐依次串联。
[0014]所述第一缓冲罐和所述第二缓冲罐的缓冲的作用是使得由压力或温度波动导致的异常上升的熔盐液面不高于所述第一缓冲罐和所述第二缓冲罐，可有效避免熔盐低温冻堵问题；所述第一缓冲罐还可作为熔盐物料进入所述加热管路的中转站，即熔盐物料储存在单独的熔盐储罐中，利用熔盐储罐与所述第一缓冲罐上方的气压差，将熔盐从熔盐储罐经熔盐转运管路压入所述第一缓冲罐中，再从所述第一缓冲罐压入所述加热管路的主体和所述第二缓冲罐中，有利于熔盐在所述加热管路中均匀分布。
[0015]较佳地，所述第一加热炉和所述第二加热炉内设有控温元件，所述控温元件分别采用独立的加热控温元件进行控温。
[0016]所述控温元件分别对所述第一缓冲罐、所述高温恒温段、所述第一温度补偿段、所述低温冷却段、所述第二缓冲罐和所述第二温度补偿段控温。对所述第一缓冲罐进行加热的控温元件为第一缓冲罐加热器，对所述第二缓冲罐进行加热的控温元件为第二缓冲罐加热器，对所述高温恒温段进行加热的控温元件为高温恒温段加热器，对所述低温冷却段进行加热的控温元件为第二加热炉加热器，对所述第一温度补偿段进行加热的控温元件为第一温度补偿加热器，对所述第二温度补偿段进行加热的控温元件为第二温度补偿加热器。
[0017]所述第一缓冲罐加热器和所述第二缓冲罐加热器分别用于给所述加热管路中的所述第一缓冲罐和所述第二缓冲罐预热；所述高温恒温段加热器使所述高温恒温段的熔盐温度维持在试验值，所述第二加热炉加热器使所述低温冷却段的熔盐维持在液态；所述第一温度补偿加热器用于补偿熔盐自高温段向低温段流动导致的热量流失，避免下方管道冻堵；所述第二温度补偿加热器用于补偿所述低温冷却段熔盐热量的流失，使熔盐温度达到或接近所述高温恒温段熔盐入口处温度。
[0018]较佳地，所述第一加热炉的所有控温元件和所述第二加热炉的所有控温元件均连接到同一所述温控柜中，进行统一控温操作。
[0019]较佳地，所述加热管路为平行四边形结构，所述第一温度补偿段与所述第二温度补偿段平行，所述高温恒温段与所述低温冷却段平行。所述平行四边形结构有利于控制熔盐在所述加热管路中的流速。
[0020]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
[0021]本专利技术的积极进步效果在于：
[0022](1)本专利技术的装置操作方便灵活：第一加热炉与第二加热炉间使用滑杆连接，通过简单的抽拉方式即可调节第一加热炉与第二加热炉的组合与断开，实现对加热管路的升
温、保温与降温，操作灵活并且方便快捷。
[0023](2)本专利技术的装置经济性高：通过空冷或强制对流的方式对低温冷却段进行降温，冷却介质价格低廉，冷却过程中的操作成本低，并且由于空冷降温温和，配合上低温冷热段的控温元件进行控温，可以实现对低温冷却段的精准控温，控温精度与电炉控温精度一致。
[0024](3)本专利技术的装置准确性高：独立控温元件配合第二加热炉不仅可以有效控制回路各段的温度，而且也容易使回路的高温恒温段和低温段冷却段维持在稳定的温差范围，能满足熔盐600-800℃、高温恒温段与低温冷却段温差0-200℃的实验需求。
[0025]进一步地，本专利技术允许试验操作中的压力、温度扰动，保证试验的正常进行，是一种适用于高温熔盐回路的安全可靠、操作简便、经济性高的温差控制装置。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例1中熔盐温差控制装置的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例1中加热管路的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔盐温差控制装置，其特征在于，其包括一加热管路、一第一加热炉、一第二加热炉和一温控柜，所述加热管路位于所述第一加热炉的内部，所述加热管路包括依次连接并形成闭合熔盐回路的一第一温度补偿段、一高温恒温段、一第二温度补偿段和一低温冷却段；所述第一加热炉上还设有贯通开口，所述第一加热炉的炉体的一侧设有固定杆，所述固定杆为滑杆；所述第二加热炉的形状与所述贯通开口的形状相匹配，可拆卸地盖合于所述贯通开口上；所述第二加热炉的炉体上设有支撑件，所述支撑件为带有孔洞的固定配件，可拆卸地连接于所述滑杆。2.如权利要求1所述的熔盐温差控制装置，其特征在于，所述第一加热炉包括第一炉体和第二炉体，所述第一炉体和所述第二炉体可相互扣合形成所述第一加热炉的加热腔室，所述加热腔室上开设有用于设置所述加热管路的凹槽，所述第一炉体和所述第二炉体上分别设有所述第二加热炉和所述滑杆。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙华，王建强，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：