本实用新型专利技术属于太阳能光热发电领域，具体公开了一种塔式气液混流管排吸热装置，由多根吸热管、联箱、熔盐进口管、气体进口装置、熔盐出口管和气体出口管构成，所述吸热管两端分别焊接在联箱上，所述吸热管竖直放置，联箱水平放置；所述熔盐进口管和气体进口装置安装在下联箱上，所述熔盐出口管和气体出口管安装在上联箱上。本实用新型专利技术的有益效果在于，结构简单，成本低，受热均匀，液体压力小，热应力小，换热效率高，热膨胀均匀，运行安全性高；使用本实用新型专利技术可有效保障光热电站吸热装置安全稳定运行，并具有较高的经济性。并具有较高的经济性。并具有较高的经济性。
【技术实现步骤摘要】
一种塔式气液混流管排吸热装置
[0001]本技术属于太阳能光热发电领域，具体涉及一种塔式的光热发电吸热装置。
技术介绍
[0002]塔式吸热装置是电站核心设备之一，在每根吸热圆管上只有半个表面吸热，且吸热量在半圆周方向上呈曲线分布，能量在局部集中，壁面温差大。内部熔盐导热系数低，换热效率低，热应力大。通常采用提升流速增加湍流强度的方法提升换热效率，造成了塔式吸热管内压力很高的情形，很难进一步通过提升内部流速改善换热效率。
[0003]目前的塔式吸热管内充满熔盐，熔盐导热性差，靠近受热面附近很薄一层的熔盐温度很高，其与其他位置熔盐温差很大，使吸热管热应力大，容易破损，安全性差。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于：针对现有管排吸热装置的缺陷和不足，提供一种塔式气液体混流管排吸热装置，以提高塔式吸热装置的经济效益和安全性。
[0005]本技术所述塔式气液混流管排吸热装置换热能力高，压力小，吸热管热应力小，寿命长，可降低吸热装置成本。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0007]所述塔式气液混流管排吸热装置，由多根吸热管、联箱、熔盐进口管、气体进口装置、熔盐出口管和气体出口管构成，所述吸热管两端分别焊接在联箱上，所述吸热管竖直放置，联箱水平放置；所述熔盐进口管和气体进口装置安装在下联箱上，所述熔盐出口管和气体出口管安装在上联箱上。
[0008]所述吸热装置用来吸收辐射区域内的能量。本技术中吸热管竖直放置，熔盐因重力形成的压力逐渐降低，并不断吸热升温。内部的气体也在上升过程中压力降低，温度升高，进而截面积、速度均快速增加，由此提升了熔盐流速，改善了熔盐换热能力。在气体、液体混流吸热管内，由于气体流速非常高，属于湍流状态，形状不断变化，并由此产生不规则的震荡，可强化吸热管内液体的热传导和热对流，使介质各处受热均匀。综合上述三个特征，气体、液体混流的吸热管内部的吸热介质在流动过程中，熔盐厚度逐渐减少，并不断震荡，在热对流和热传导的共同作用下，介质均匀受热，吸热效率高，压力低。
[0009]在本技术中：所述的吸热管材料为不锈钢，优选为镍基合金钢，所述的联箱与吸热管采用相同的材料。所述联箱及气体、液体进出口区域有保护材料覆盖，避免光照辐射。所述液体换热介质为常规塔式吸热器用熔盐。
[0010]在本技术中：所有吸热管完全相同，气体、液体入口结构类似，有各自的联箱及分支入口。在吸热管底部，气体在中间、液体在四周，一起向上流动。各管内气体、液体流量均匀。
[0011]在本技术中：所述吸热装置内熔盐紧贴壁面流动，质量流较小，同样的质量流需要数十倍的组件宽度，将原来十多组管排串联的流动优化成十多组管排并联流动，熔盐
流动压力大大减小。低温熔盐经一组管排就升到设定温度，并排入热熔盐缓冲罐，不需要特殊的气液分离设备。
[0012]采用上述结构后，本技术有益效果为：
[0013]（1）本技术中，每根吸热管内熔盐质量流小，减少了导热差的中心无效流量，升温效率高，升温均匀，能够快速均匀的将能量传导到薄吸热介质中。
[0014]（2）本技术中，吸热管中心气体流速很快，可有效提升四周熔盐速度，气体还带动液体周期性震荡，使液体温度分布均匀，吸热管表面温度均匀。
[0015]（3）本技术中，吸热管顶端熔盐温度最高，但液体厚度最薄，流速最大，换热能力最强，可有效降低最大热应力，提升设备安全性。
[0016]（4）本技术中，气体、液体流向为自下向上流动。吸热管中心用气体取代了换热效率低的液体，整体压力小。紧急停电时，维持流动所需的压力小，应急系统简单。
附图说明
[0017]此处附图是用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本技术的不当限定。
[0018]图1为本技术实施例的整体结构示意图：吸热装置有熔盐进口管1，气体进口装置2，下联箱3，吸热管4，上联箱5，熔盐出口管6，气体出口管7。
[0019]图2是上述图1的剖视图。
[0020]图3为所述气体进口装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图详细说明本技术的具体实施方案，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
实施例
[0022]如图1所示，一种塔式气液混流管排吸热装置，由多根吸热管、联箱、熔盐进口管1、气体进口装置2、熔盐出口管6和气体出口管7构成，所述吸热管4两端分别焊接在联箱上，所述吸热管竖直放置，联箱水平放置；所述熔盐进口管1和气体进口装置2安装在下联箱3上，所述熔盐出口管6和气体出口管7安装在上联箱5上。
[0023]液体由下联箱3均匀分配到各分支吸热管，通过导热及强制对流换热吸收管壁面的热量，多股液体温度提升后，流入上联箱5，随后排出或进入下一组吸热装置。
[0024]如图2
‑
3所示，气体进口装置的结构与液体进口结构相同，均为联箱加分支管的结构，各分支管延伸在每根吸热管中。气体由内部联箱均匀分配到各气体分支管，气体在液体中心流动，多股气体温度、截面积提升后，流入上联箱中，并直接排入热熔盐缓冲罐，在缓冲罐内进行气体、液体分离。
[0025]以总高度30米常规熔盐吸热管为例。在最下端，熔盐温度280℃，由于高度差形成的压力约0.5Mpa，熔盐平均流速1m/s，下端气体平衡流速约40m/s，气体占截面积的20%；在最上端，压力为0，温度570℃，气体约占截面积的80%。气体在上升过程中压力降低到1/5，绝对温度升高约0.5倍，速度增加50%，由理想气体状态方程可推知，此处熔盐平均流速约
3.3m/s，气体平均流速约60m/s。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种塔式气液混流管排吸热装置，其特征在于，由多根吸热管、联箱、熔盐进口管、气体进口装置、熔盐出口管和气体出口管构成，所述吸热管两端分别焊接在联箱上，所述吸热管竖直放置，联箱水平放置；所述熔盐进口管和气体进口装置安装在下联箱上，所述熔盐出口管和气体出口管安装在上联箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚国进，陈煜达，宋士雄，陈昊，沈平，谢文韬，
申请(专利权)人：上海晶电新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：
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