【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种输送管道，具体为一种基于超声波强化传热的熔盐输送管道，属于熔盐储能输送。
技术介绍
1、熔盐储能是一种高效节能的新型储能方式，其成本低廉，容量巨大广泛应用在光热发电、电网调峰储能系统中，有着巨大的发展潜力和应用市场。熔盐是一种优秀的新型储能介质，具有工作温度范围宽，热容大、蒸汽压低、粘度小和化学性质稳定等优点。熔盐储能领域中应用较多的熔盐主要有二元熔盐、三元熔盐。二元熔盐凝固点为220℃，三元熔盐凝固点为142℃，其凝固点都远高于环境温度，所以熔盐在通过输送管道时在不同程度上都面临着冻堵的风险。
2、光热电站一般采用冷/热熔盐双储罐存放熔盐，冷熔盐贮罐内的低温熔融盐经熔盐泵通过输盐管道输送到太阳能集热器内，吸收热能升温后进入热熔盐储罐中，随后高温熔融盐通过输盐管道流进熔盐蒸汽发生器，产生过热蒸汽，驱动蒸汽涡轮机运行发电，而熔盐温度降低后流回冷熔盐储罐。在整体熔盐储能系统中熔盐输送管道的输送效率决定了整体系统的运行效率，扮演着重要的角色，熔盐在输盐管道中始终以熔融状态下输送至目标位置，保证整体系统安全、高效、经济运行。
3、现今的熔盐系统防冻堵的解决方法有设计坡度管道、压缩空气疏通管道、伴热预热管道、增加保温厚度等，设计水平管道时会带有一定坡度，目的是在运行停止后熔盐能靠自身重力流回熔盐罐内，尽可能少地留存在管道中，以免降温后冻堵，堵塞管路。此方法可通过增加流速减少熔盐在管道中温度梯度，但坡度管路设计需要占用大量系统体积，可控性极低。
4、压缩空气疏通管道通过高速高温气体疏通已
5、伴热预热管道通过在管道周围缠绕电伴热带发热增加管道温度，保持管道中熔盐的温度。此法是目前应用最广的方法，但会出现加热丝局部高温熔断现象。需要伴热带温度设置较高，管道外侧电伴热带产生的热量只能依靠热传导和热对流的方式向熔盐传递，传热效率低，会出现熔盐温度分布不均匀的问题。
6、现有的方案设计，1）公开号为cn116624691a所公开的一种熔盐储热用电伴热输送管道，该专利技术解决了电伴热带固定问题，防止电伴热脱落问题，该专利技术并不能大幅度提高管道传热效率，不能解决熔盐在管道冻堵的问题；2）公开号为cn114440585a所公开的一种熔盐加热器是单独熔盐加热装置，该专利技术只能提高熔盐温度，熔盐离开加热器通过管道输送不能保证熔盐始终维持熔融状态，不出现冻堵问题。
7、而在实际使用过程中，在输盐管道外侧螺旋缠绕电伴热带伴热，在熔盐系统工作时需要一直开启电伴热对管道加热，让管道的温度始终高于熔盐的凝固点。此方法虽然可以保持管道的温度高于熔盐的凝固点，但由于输盐管道的口径较大，电伴热带温度设置较高，管道外侧电伴热带产生的热量只能依靠热传导和热对流的方式向熔盐传递，传热效率低，会出现熔盐温度分布不均匀的问题，靠近管道壁面的熔盐温度高而管道中心处的熔盐温度较低。因此需要设置较高的电伴热温度才能确保熔盐温度整体维持在凝固点之上，运行过程需要消耗大量的能量，不符合节能降耗的国家政策。另外，系统长时间运行可能导致电伴热带局部温度过高而出现熔断问题，存在安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种基于超声波强化传热的熔盐输送管道。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于超声波强化传热的熔盐输送管道，包括管道外壳、输送机构和传热机构，输送机构设置在管道外壳内，传热机构设置在管道外壳的外壁上；
3、输送机构包括无轴绞龙，无轴绞龙转动安置在管道外壳内，且无轴绞龙的一端位于管道外壳开口端的外侧；
4、传热机构包括超声波换能器和电伴热带，电伴热带缠绕在管道外壳的外壁上，超声波换能器设置有若干个，且超声波换能器连接在管道外壳的外壁上。
5、作为本专利技术再进一步的方案：管道外壳的端头处设置有管道圆盘，管道外壳的端头部位与管道圆盘之间通过固定螺栓相连接，且管道外壳的端头部位与管道圆盘之间开设有对接槽，对接槽中卡放有密封垫圈。
6、作为本专利技术再进一步的方案：管道外壳的一端设置有减速电机，减速电机的转动轴通过联轴器与无轴绞龙相连接。
7、作为本专利技术再进一步的方案：管道外壳靠近减速电机的一端开设有熔盐入口，且熔盐入口位于管道外壳的上方，管道外壳远离减速电机的一端开设有熔盐出口，且熔盐出口位于管道外壳的下方。
8、作为本专利技术再进一步的方案：电伴热带呈螺旋式缠绕在管道外壳外侧，且电伴热带通过压敏胶带固定在管道外壳上。
9、作为本专利技术再进一步的方案：超声波换能器按照固定间距用焊接螺钉和胶水固定在管道外壳表面。
10、本专利技术的有益效果是：在使用电伴热带加热管道的同时，在管道的外侧安装超声波换能器，利用超声波强化传热，提高电伴热加热熔盐的效率，降低电伴热的加热温度，减少加热的时间，提高电伴热带的传热效率，降低工作能耗，更加节能环保。
11、在管道内部安装无轴绞龙叶片，通过管道内部绞龙叶片的转动，提供输送熔盐所需的主动力，改善熔盐在低温时黏度大、流动阻力大的问题，减少熔盐泵的运行负载，保证系统安全高效运行。
12、本专利技术将从采用超声波强化传热与绞龙叶片相结合的方式来两个方面解决熔盐在管道中流动出现冻堵问题，同时降低熔盐储能系统运行过程中的电力消耗，相较于传统方式，本专利技术在不影响系统运行的同时，极大地降低了能耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于超声波强化传热的熔盐输送管道，包括管道外壳（9）、输送机构和传热机构，其特征在于：所述输送机构设置在管道外壳（9）内，所述传热机构设置在管道外壳（9）的外壁上；
2.根据权利要求1所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述管道外壳（9）的端头处设置有管道圆盘（3），所述管道外壳（9）的端头部位与管道圆盘（3）之间通过固定螺栓（6）相连接，且所述管道外壳（9）的端头部位与管道圆盘（3）之间开设有对接槽，对接槽中卡放有密封垫圈。
3.根据权利要求1或2所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述管道外壳（9）的一端设置有减速电机（1），所述减速电机（1）的转动轴通过联轴器（2）与无轴绞龙（7）相连接。
4.根据权利要求1所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述管道外壳（9）靠近减速电机（1）的一端开设有熔盐入口（4），且所述熔盐入口（4）位于管道外壳（9）的上方，所述管道外壳（9）远离减速电机（1）的一端开设有熔盐出口（8），且所述熔盐出口（8）位于管道外壳（9）的下方。
5.根据权利要求1所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述电伴热带（10）
6.根据权利要求1或5所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述超声波换能器（5）按照固定间距用焊接螺钉和胶水固定在管道外壳（9）表面。
...【技术特征摘要】
1.一种基于超声波强化传热的熔盐输送管道，包括管道外壳（9）、输送机构和传热机构，其特征在于：所述输送机构设置在管道外壳（9）内，所述传热机构设置在管道外壳（9）的外壁上；
2.根据权利要求1所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述管道外壳（9）的端头处设置有管道圆盘（3），所述管道外壳（9）的端头部位与管道圆盘（3）之间通过固定螺栓（6）相连接，且所述管道外壳（9）的端头部位与管道圆盘（3）之间开设有对接槽，对接槽中卡放有密封垫圈。
3.根据权利要求1或2所述的熔盐输送管道，其特征在于：所述管道外壳（9）的一端设置有减速电机（1），所述减速电机（1）的转动轴通过联轴器（2）与无轴绞龙（7...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁艳，钮家乐，王桂卿，尹千羽，张智源，
申请(专利权)人：中国矿业大学徐海学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。