一种相变储热系统技术方案

本发明专利技术提供了一种相变储热系统。它解决了现有相变储热的换热箱中大多采用单个管路换热器进行换热，在相变储热体温度下降后，饱和水吸收的热量减少，从而使饱和水汽化量降低，导致换热箱内的蒸汽转化率降低等技术问题。本相变储热系统，包括储热水罐、汽水分离器和内部装有相变储热体的换热箱，换热箱内安装有电加热器一，换热箱内还安装有蛇形管换热器和蚊香盘管换热器，蛇形管换热器的进口通过进水管一连接储热水罐出水口，且进水管一上安装有蒸汽给水泵，蛇形管换热器的出口连接有汽水分离器，蚊香盘管换热器的进口通过进水管二连接进水管一，蚊香盘管换热器的出口通过出水管一连接进水管一。本发明专利技术能够有效提高蒸汽转化率以及热利用率。及热利用率。及热利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种相变储热系统


[0001]本专利技术属于光热发电储能
，涉及一种储热系统，特别是一种相变储热系统。

技术介绍

[0002]相变蓄热是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术，主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。其中的相变储热是通过变相储热体把过程余热、废热及太阳能吸收并储存起来，在需要时再把它释放出来，该储热方式的因其容积储热密度大、温度波动幅度小，而被广泛使用。在相变储热系统中，相变储热材料在放热过程中温度会逐渐下降，而现有相变储热的换热箱中大多采用单个管路换热器进行换热，在相变储热体温度下降后，饱和水吸收的热量减少，从而使饱和水汽化量降低，导致换热箱内的蒸汽转化率降低，因此，为了提高蒸汽转化率以及热利用率，设计出一种相变储热系统是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种相变储热系统，该储热系统能够有效提高蒸汽转化率以及热利用率。
[0004]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种相变储热系统，包括储热水罐、汽水分离器和内部装有相变储热体的换热箱，其特征在于，所述换热箱内安装有电加热器一，换热箱内还安装有蛇形管换热器和蚊香盘管换热器，所述蛇形管换热器的进口通过进水管一连接储热水罐出水口，且进水管一上安装有蒸汽给水泵，蛇形管换热器的出口连接有汽水分离器，所述蚊香盘管换热器的进口通过进水管二连接进水管一，进水管二上安装有阀门一，蚊香盘管换热器的出口通过出水管一连接进水管一，出水管一上安装有阀门二，所述储热水罐内部安装有电加热器二。
[0005]本专利技术的工作原理如下：在谷电时段，电加热器一将相变储热体加热，电加热器二将储热水罐内的水加热至饱和状态，在非谷电时段，通过启动蒸汽给水泵，将储热水罐中的饱和水通过进水管一进入蛇形管换热器，饱和水吸收相变储热体放出的热能后，部分水汽化成蒸汽，因此从蛇形管换热器管出来的是汽水混合物，汽水混合物进人汽水分离器中分离，在一段时间的换热后，相变储热体温度下降，蒸汽转化量减少，启动蒸汽给水泵从储热水罐中取水先通过进水管二进入蚊香盘管换热器，再通过出水管一进入蛇形管换热器换热，能够有效利用热量，增加水分的蒸发量，从而提高蒸汽转化率。
[0006]所述蛇形管换热器包括若干个蛇形管单元，蛇形管单元由若干个直管部与曲管部组成，直管部自下而上水平布置，且相邻的两个直管部之间连接通过曲管部连接，所述蚊香盘管换热器包括若干个蚊香盘管单元，所述蚊香盘管单元由换热管A和换热管B 盘绕组成双层蚊香结构，所述蚊香盘管单元与蛇形管单元相互交替且平行布置。
[0007]所述汽水分离器具有进口、出水口和出气口，所述汽水分离器的进口连接蛇形管换热器的出口，汽水分离器的出水口通过回水管连接蒸汽给水泵进水侧，汽水分离器的出
汽口连接有蒸汽管道。
[0008]采用上述结构，汽水混合物被分离成蒸汽和水后，蒸汽供系统外利用，水通过回水管回到蒸汽给水泵进水侧，进入下一个循环加热周期。
[0009]本相变储热系统还包括常温水箱和热水水箱，所述常温水箱的进水口连接有注水设备，常温水箱的出水口通过出水管三连接储热水箱，所述出水管三上安装有热水给水泵，所述热水水箱的进水口通过出水管二与出水管一相连，热水水箱的出水口通过出水管四与出水管三相连，出水管三与进水管二之间还连接有进水管三。
[0010]采用上述结构，根据实际情况，在非谷电时段关闭蒸汽给水泵后，开启热水给水泵，热水给水泵从常温水罐中取水通过进水管三进入蚊香盘管换热器，水吸收相变储热体放出的热能后，通过出水管二存储在热水水箱中，热水水箱中的热水能够在谷电时通过调节热水给水泵，将热水通过出水管三注入储热水罐，或者在任何时段供系统外使用。
[0011]所述蛇形管换热器的出口处设置有自动泄压阀一，蚊香盘管换热器的出口处设置有自动卸压阀二。
[0012]采用上述结构，排出谷电蓄热时换热器管内产生的蒸汽。
[0013]所述进水管一、回水管和出水管三上均安装有单向阀。
[0014]采用上述结构，防止流体逆向流动。
[0015]与现有技术相比，本相变储热系统具有该优点：本专利技术通过蛇形管换热器和蚊香盘管换热器相结合，可根据实际情况调整不同的模式，对相变储热体的热量进行利用，提高换热箱内的蒸汽的转化量，同时能够利用余热对常温水进行加热并储存，方便下一次循环加热周期使用。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的系统示意图。
[0017]图2是本专利技术中换热箱内的结构示意图。
[0018]图3是本专利技术中蛇形管换热器的结构示意图。
[0019]图中，1、换热箱；2、电加热器一；3、蛇形管换热器；4、蚊香盘管换热器；5、进水管一；6、储热水罐；7、蒸汽给水泵；8、汽水分离器；9、进水管二；10、阀门一；11、出水管一；12、阀门二；13、电加热器二；14、换热管A；15、换热管B；16、回水管；17、常温水箱；18、热水水箱；19、注水设备；20、出水管二；21、热水给水泵；22、出水管三；23、出水管四；24、进水管三；25、自动泄压阀一；26、自动卸压阀二。
具体实施方式
[0020]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0021]如图1
‑
2所示，本相变储热系统，包括热水罐、汽水分离器 8和内部装有相变储热体的换热箱1，换热箱1内安装有电加热器一2，换热箱1内还安装有蛇形管换热器3和蚊香盘管换热器4，蛇形管换热器3的进口通过进水管一5连接储热水罐6出水口，且进水管一5上安装有蒸汽给水泵7，蛇形管换热器3的出口连接有汽水分离器8，蚊香盘管换热器4的进口通过进水管二9连接进水管一5，进水管二9上安装有阀门一10，蚊香盘管换热器 4的出口通过
出水管一11连接进水管一5，出水管一11上安装有阀门二12，储热水罐6内部安装有电加热器二13。
[0022]本专利技术中进水管一5上还安装有与阀门一10配套的阀门三，由于进水管一5和进水管二9不能同时进水，所以设置阀门三，在阀门一10打开的时候，关闭阀门三；在阀门一10关闭的时候，打开阀门三，使饱和水只能流入进水管一5或进水管二9。
[0023]蛇形管换热器3包括若干个蛇形管单元，蛇形管单元由若干个直管部与曲管部组成，直管部自下而上水平布置，且相邻的两个直管部之间连接通过曲管部连接，所述蚊香盘管换热器4包括若干个蚊香盘管单元，蚊香盘管单元由换热管A14和换热管B15 盘绕组成双层蚊香结构，蚊香盘管单元与蛇形管单元相互交替且平行布置。
[0024]本专利技术中蚊香盘管换热单元的进口和出口均在双层蚊香结构的外侧，蚊香盘管换热单元的中间没有接口，这种结构有利于各蚊香盘管换热单元之间的连接，且每个蚊香盘管换热单元管与管之间的热空气流通间距可根据要求调整。
[0025]汽水分离器8具有进口、出水口和出气口，汽水分离器8的进口连接蛇形管换热器3的出口，汽水分离器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变储热系统，包括储热水罐(6)、汽水分离器(8)和内部装有相变储热体的换热箱(1)，其特征在于，所述换热箱(1)内安装有电加热器一(2)，换热箱(1)内还安装有蛇形管换热器(3)和蚊香盘管换热器(4)，所述蛇形管换热器(3)的进口通过进水管一(5)连接储热水罐(6)出水口，且进水管一(5)上安装有蒸汽给水泵(7)，蛇形管换热器(3)的出口连接有汽水分离器(8)，所述蚊香盘管换热器(4)的进口通过进水管二(9)连接进水管一(5)，进水管二(9)上安装有阀门一(10)，蚊香盘管换热器(4)的出口通过出水管一(11)连接进水管一(5)，出水管一(11)上安装有阀门二(12)，所述储热水罐(6)内部安装有电加热器二(13)。2.根据权利要求1所述的一种相变储热系统，其特征在于，所述汽水分离器(8)具有进口、出水口和出气口，所述汽水分离器(8)的进口连接蛇形管换热器(3)的出口，汽水分离器(8)的出水口通过回水管(16)连接蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏谭政，邓亮，车云霞，王军，陈继煌，韦聪敏，张琦，徐子逸，
申请(专利权)人：浙江特富发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：