一种带隔热防渗膜的储热罐制造技术

本发明专利技术公开了一种带隔热防渗膜的储热罐，包括储热罐体，储热罐体中部内周圈设置有溶液槽，在溶液槽外缘装有柔性隔热防渗膜，柔性隔热防渗膜与储热罐体上部空间储存热工质，柔性隔热防渗膜与储热罐体下部空间储存冷工质，柔性隔热防渗膜与溶液槽间隔的冷热流体之间为斜温层；本发明专利技术由于设置柔性隔热防渗膜使储热罐内斜温层显著变薄，大大降低了冷热流体间的热交换，提高了储热罐的储热量和储热效率。提高了储热罐的储热量和储热效率。提高了储热罐的储热量和储热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种带隔热防渗膜的储热罐


[0001]本专利技术涉及储能
，具体涉及一种带隔热防渗膜的储热罐。

技术介绍

[0002]我国的发电装机容量仍以火电为主，而火电厂在发电过程中存在着供热需求。特别是在“三北”地区，热电联产机组的比重很大，这导致了可调峰电源十分稀缺，调峰困难的问题十分突出。为了解决这一问题，储能技术被广泛地研究和应用。储能技术可以有效地解决“弃风弃光”现象，实现能量的“移峰填谷”，从而提高能源利用效率。而利用显热储能的储能罐，则可以实现“热电解耦”，增加机组负荷的安全运行区间，灵活调峰。显热储热罐是一种利用储热材料对热能进行储存和释放的设备。利用这种储能技术，可以实现热电机组的调峰、消纳风能光能、回收工业余热等多种功能。显热储能技术的优点在于储能罐体积小、能量密度高、热效率高、使用寿命长等方面。因此，随着储能技术的不断发展和应用，显热储能技术的应用将会越来越广泛，为我国能源的可持续发展提供更为可靠的支撑。
[0003]根据储热系统罐体数目可以分为单罐储热与双罐储热两种形式。双罐储热系统一般由两个储热罐组成，分别用于储存热量和冷量，通过换热器将热量和冷量分别输送到需要的地方。这种系统具有稳定性好、运行安全等优点，但存在投资成本高、资源浪费等问题。相比之下，单罐储热系统只有一个储热罐，通过斜温层隔开冷热流体，成本低于双罐系统，且具有灵活性好、维护便捷等优点。此外，单罐储热系统还可以通过控制流体的流量和温度，实现多种工作状态的转换，如储热、放热、冷却等。因此，单罐储热系统是一种成本低、灵活性好、维护便捷的储能技术方案。在未来的能源转型中，它将扮演越来越重要的角色，为我国能源的可持续发展提供更为可靠的支撑。
[0004]常用的单罐储热罐为斜温层储热罐。该技术利用稳定的斜温层实现罐内冷热流体的自然分层，以达到蓄热的目的。斜温层是指在重力场作用下，由于冷热流体间存在密度差，自然形成的一种温度梯度。斜温层储热罐通过合理设计罐体结构和流体传热方式，使冷热流体在罐内形成稳定的斜温层，从而实现储热和释热的功能。但是，斜温层厚度较厚且冷热流体间存在物质交换，这会导致储热效率的降低。同时，冷热流体只能使用同种物质，否则易掺混。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种带隔热防渗膜的储热罐，本专利技术使储热罐内斜温层显著变薄，大大降低了冷热流体间的热交换，提高了储热罐的储热量和储热效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
[0007]一种带隔热防渗膜的储热罐，包括储热罐体1，所述储热罐体1中部内周圈设置有溶液槽10，在溶液槽10外缘装有柔性隔热防渗膜9，柔性隔热防渗膜9与储热罐体上部空间储存热工质11，柔性隔热防渗膜9与储热罐体下部空间储存冷工质13，柔性隔热防渗膜9与
溶液槽10间隔的冷热流体之间为斜温层12。
[0008]所述储热罐体1底部为弧形即底部两侧上翘，便于排尽冷工质。
[0009]所述柔性隔热防渗膜9的结构由上到下分别为SiO2气凝胶14、玻璃纤维15和SiO2气凝胶16。
[0010]所述储热罐体1上部空间设置上端布水器4，下部空间设置下端布水器5；上端布水器4上侧连接热流体进口管道，热流体进口管道上设置热流体进口阀3，上端布水器4上部设置溢流管道，溢流管道上设置溢流阀2，储热罐体1上部空间的溶液槽10内连接热流体排出管道以排尽罐内热工质，热流体排出管道上设置热流体排出阀8；下端布水器5下侧连接冷流体进口管道，冷流体进口管道上设置冷流体进口阀7，下端布水器5下部设置冷流体排出管道，溢流管道上设置冷流体排出阀6。
[0011]储热罐运行时需保证柔性隔热防渗膜9两侧的压力一致，以免造成柔性隔热防渗膜9损坏。
[0012]与现有技术相比，具有如下优点：
[0013]1)与常见的双罐储热罐相比，本专利技术投资成本低。
[0014]首先双罐储热需要使用两个单独的储热罐，而本专利技术只需一个单独的储热罐相较而言罐体成本及安装占地面积大大增加，其次在电厂的实际运行过程中双罐储热罐内工质容积最多只能达到设计容积一半，造成了很大的资源浪费。
[0015]2)与常规的斜温层储热罐相比，本专利技术提高了储热罐的储热效率。
[0016]本专利技术中增加了柔性隔热防渗膜，大大降低了冷热工质间的热交换，从而有效避免因热流体温度下降而导致的储热损失，使得储热罐储热效率大幅提高。
[0017]3)与常规的斜温层储热罐相比，适用范围更广。
[0018]普通斜温层储热罐的斜温层较厚，因此必须保证冷热工质的量达到一定数值，否则冷热工质无法分层，而本专利技术中增设的柔性隔热防渗膜可以降低斜温层的厚度，使得斜温层维持在很薄的程度，因此冷热工质的储存量即使较小也不会丧失温度差。
[0019]本专利技术使用的柔性隔热防渗膜不仅可以起到隔绝冷热工质热交换的作用，同时可以达到隔离冷热工质的效果，使得冷热工质不发生掺混，因此本专利技术中的储热罐可用于冷热工质需要采用不同物质的情况，拓展了储热罐的应用范围。
[0020]4)与常规的斜温层储热罐相比，本专利技术减少罐体耗材，降低了材料成本。
[0021]本专利技术的柔性隔热防渗膜显著降低了冷热工质间的斜温层厚度，而斜温层越薄，在储存相同量冷热工质的情况下，与普通斜温层储热罐相比，本专利技术中的储热罐罐体所需的高度可以越小，从而能够有效降低耗材，进而降低成本。
[0022]5)与常规的斜温层储热罐相比，本专利技术可以更好地排尽冷热工质。
[0023]本专利技术在储热罐体中部增设了溶液槽，在罐底设计了一定的弧度，以便于当储热罐需要排尽罐内工质时，中部溶液槽的存在可以使最后残存的少量热工质汇集于槽内被热流体排出管顺利排出，储热罐底部的弧度可以使最后难以排尽的冷工质汇聚在储热罐底部中心，最终由排污管排出。
附图说明
[0024]图1是本专利技术带隔热防渗膜的储热罐结构图。
[0025]图2是隔热防渗膜结构图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。
[0027]斜温层储热罐相比双罐系统能够极大地节省成本，简化系统构成，降低设备投资及运行成本。这种技术的应用能够缓解北方地区弃风弃光现象，保障居民供暖，维护社会稳定。在斜温层储热罐中，斜温层的稳定形成是正常工作的前提条件，而斜温层厚度则是关键性技术指标之一。斜温层越薄，储热罐可供利用的体积越大，储热效率越高，罐壁的高度也可以更小，从而有效降低耗材，降低成本。因此，在设计斜温层储热罐时需要考虑斜温层的稳定性和厚度等关键参数，以达到最优的储热效果和经济效益。
[0028]本专利技术在普通单罐斜温层储热罐的基础上，增加了一片柔性隔热防渗膜，显著降低了斜温层的厚度，大大提高了储热罐的储热效率。如图1所示，本储热罐分为储热和放热两种模式。
[0029]在储热时，打开冷流体排出阀6，原本储热罐体1中储存的冷工质从储热罐体下部的冷流体排出管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带隔热防渗膜的储热罐，包括储热罐体(1)，其特征在于：所述储热罐体(1)中部内周圈设置有溶液槽(10)，在溶液槽(10)外缘装有柔性隔热防渗膜(9)，柔性隔热防渗膜(9)与储热罐体上部空间储存热工质(11)，柔性隔热防渗膜(9)与储热罐体下部空间储存冷工质(13)，柔性隔热防渗膜(9)与溶液槽(10)间隔的冷热流体之间为斜温层(12)。2.根据权利要求1所述的一种带隔热防渗膜的储热罐，其特征在于：所述储热罐体(1)底部为弧形即底部两侧上翘，便于排尽冷工质。3.根据权利要求1所述的一种带隔热防渗膜的储热罐，其特征在于：所述柔性隔热防渗膜(9)的结构由上到下分别为SiO2气凝胶(14)、玻璃纤维(15)和SiO2气凝胶(16)。4.根据权利要求1所述的一种带隔热防渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继平，张蓝洁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：