【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热能储放，具体涉及一种偏心旋转式相变储热装置。
技术介绍
1、基于固－液相变材料的相变储热技术，凭借其储热密度大、储放热温度波动小和成本低廉等优势，在光热发电、余热回收和谷电利用等热能供应平衡领域具有广阔的应用前景。相变储热装置作为相变储热技术的核心部件，主要类型有管壳式、填充床和板式。其中，由于管壳式相变储热装置的结构简单和安装维护方便，所以得到广泛应用。管壳式相变储热装置的基本原理为：换热管和壳体组成一个同心圆结构，换热流体在换热管中流动，填充在换热管和壳体之间环形区域的相变材料通过从换热流体吸热或放热进行热能的储存或释放。
2、然而，在相变材料熔化和凝固的过程中，由于自然对流效应的影响，呈现出液态相变材料处于顶部，固态相变材料处于底部的分布趋势。以上现象导致相变储热装置的底部在储热的过程中，以及相变储热装置的顶部在放热的过程中均存在巨大的换热滞后区，大幅度延长储放热时间，降低储放热效率。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有相变储热装置的底部在储热的过程中，以及相变储热装置的顶部在放热的过程中均存在巨大的换热滞后区，大幅度延长储放热时间和降低储放热效率的缺陷。
2、为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种偏心旋转式相变储热装置，包括：
3、换热管，内部流动有换热流体；
4、壳体，内部存储有相变材料，所述换热管部分偏心穿设固定于所述壳体内；
5、转动组件，与换热管位于壳体外部的部分连
6、所述偏心旋转式相变储热装置具有所述转动组件旋转，使得所述换热管处于最低位置处的储热强化状态；以及具有所述转动组件旋转，使得所述换热管处于最高位置处的放热强化状态。
7、可选地，所述壳体设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔的轴线与换热管的轴线平行。
8、可选地，所述换热管相对所述圆柱形内腔的偏心率不大于0.2。
9、可选地，所述转动组件包括：
10、第一链轮，固定设置于所述换热管上；
11、第二链轮，通过传动链条与第一链轮连接；
12、动力结构，与第二链轮连接，所述动力结构适于带动所述第二链轮旋转。
13、可选地，还包括：
14、升降支撑组件，位于壳体的下方，所述升降支撑组件具有在转动组件旋转时下降，脱离所述壳体的第一状态；以及具有在转动组件静止时上升，支撑所述壳体的第二状态。
15、可选地，所述升降支撑组件包括：
16、第三支撑台，位于壳体的下方，所述第三支撑台适于支撑所述壳体；
17、升降架，与第三支撑台连接，所述升降架适于带动所述第三支撑台上升或下降。
18、可选地，在所述壳体上换热管穿入的一端和换热管穿出的一端分别设有适于拆卸的第一封盖和第二封盖。
19、可选地，在所述换热管位于壳体外部的靠近两端的位置分别转动连接于第一支撑台和第二支撑台内。
20、可选地，在所述壳体外部和换热管位于壳体外部的部分均包裹有保温材料。
21、可选地，所述换热流体为：空气、烟气、水、蒸汽或导热油；
22、所述相变材料为：石蜡类材料、月桂酸、糖醇类材料或无机盐。
23、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
24、1.本专利技术提供的偏心旋转式相变储热装置，包括：换热管，内部流动有换热流体；壳体，内部存储有相变材料，所述换热管部分偏心穿设固定于所述壳体内；转动组件，与换热管位于壳体外部的部分连接，所述转动组件适于带动所述换热管和壳体旋转；所述偏心旋转式相变储热装置具有所述转动组件旋转，使得所述换热管处于最低位置处的储热强化状态；以及具有所述转动组件旋转，使得所述换热管处于最高位置处的放热强化状态；本申请采用上述技术方案，通过转动换热管和壳体，使得换热管在向上偏心和向下偏心之间转换，有效地克服现有相变储热装置存在巨大换热滞后区的缺陷，强化储热和放热过程，大幅度缩短储热时间和放热时间，提升储放热效率。且在实施中，仅需要提供旋转的能量，经济性好，实施操作难度低，且效果显著。同时，在旋转换热管和壳体前后，相变材料的质量保持恒定，储放热量也因此保持恒定，但储放热时间得到大幅度缩短，从而提高平均储热和放热功率，降低散热损失。
25、2.本专利技术所述换热管相对所述圆柱形内腔的偏心率不大于0.2；本申请采用上述技术方案，通过限定偏心率的范围，使得储热和放热均得到比较好的强化。
26、3.本专利技术所述转动组件包括：第一链轮，固定设置于所述换热管上；第二链轮，通过传动链条与第一链轮连接；动力结构，与第二链轮连接，所述动力结构适于带动所述第二链轮旋转；本申请采用上述技术方案，方便旋转所述换热管和壳体。
27、4.本专利技术提供的偏心旋转式相变储热装置，还包括：升降支撑组件，位于壳体的下方，所述升降支撑组件具有在转动组件旋转时下降，脱离所述壳体的第一状态；以及具有在转动组件静止时上升，支撑所述壳体的第二状态；本申请采用上述技术方案，通过灵活地调整升降支撑组件的高度，以匹配支撑旋转前后的壳体。
28、5.本专利技术在所述壳体上换热管穿入的一端和换热管穿出的一端分别设有适于拆卸的第一封盖和第二封盖；本申请采用上述技术方案，便于相变材料的填充和更换，同时还具有良好的密封性，保证液相的相变材料不会发生泄漏。
29、6.本专利技术在所述壳体外部和换热管位于壳体外部的部分均包裹有保温材料；本申请采用上述技术方案，降低储热和放热过程中的散热损失。
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1.一种偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述壳体(6)设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔的轴线与换热管(2)的轴线平行。
3.根据权利要求2所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述换热管(2)相对所述圆柱形内腔的偏心率不大于0.2。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述转动组件包括：
5.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述升降支撑组件包括：
7.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，在所述壳体(6)上换热管(2)穿入的一端和换热管(2)穿出的一端分别设有适于拆卸的第一封盖(5)和第二封盖(7)。
8.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，在所述换热管(2)位于壳体(6)外部的靠近两端的位置分别转动连接于第一支撑台(4)和
9.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，在所述壳体(6)外部和换热管(2)位于壳体(6)外部的部分均包裹有保温材料。
10.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述换热流体(1)为：空气、烟气、水、蒸汽或导热油；
...【技术特征摘要】
1.一种偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述壳体(6)设有圆柱形内腔，所述圆柱形内腔的轴线与换热管(2)的轴线平行。
3.根据权利要求2所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述换热管(2)相对所述圆柱形内腔的偏心率不大于0.2。
4.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述转动组件包括：
5.根据权利要求1－3中任一项所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的偏心旋转式相变储热装置，其特征在于，所述升降支撑组件包括：
7.根据权利要求1－...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊峰，鲁博辉，胡孟起，夏林，邵帅，连小龙，何欣欣，姜世杰，王一丰，田新平，卫星光，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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