【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核电用换热器，具体涉及一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器及其加工方法。
技术介绍
1、热电联产是提升电厂能源利用效率的重要技术，通常热电厂的产热是持续的、稳定的，而供热中用能时间波动性较高。栾小娟等在《蓄热技术及在电力调峰上的应用》一文中提到，电力用能高峰时间常在白天、夏季，而供暖需求却处于用能时间的低谷期，如晚上、冬季。为了解决电厂余热能量利用时间不匹配的问题，中国技术专利cn219624139u，公开了一种基于相变蓄热的供热系统补热及热电辅助调峰系统，引入了蓄热技术。蓄热技术可以将超过供热需求的热量储存起来，在用能高峰期释放出来，以提供更多的供热能力。通过蓄热调峰技术的应用，可以最大限度地利用余热，缓解或消除能量利用时间和用能时间不匹配的问题，促进能源的清洁、安全、节约使用和可持续发展。
2、核能作为清洁、安全、无碳能源，对节能减排的重要作用己日渐凸现。开拓核电余热利用在环保、节能、经济效益提升等方面具有诸多价值。中国专利技术cn116066892a，公开了一种基于核能结合热泵的冷热联供方法及系统，提出核能供暖，在冬季利用核电厂汽轮机抽汽为周围建筑供暖。然而，由于白天工作时段用电负荷高，如果在这个时段使用核电厂余热供暖，会降低发电量，导致发电量不足或供热量不足的问题，因此，核能供暖中存在能量利用时间不匹配的问题。
3、同时，核电供暖需采取必要和充分的监控、保护、预防等安全措施，保护工作人员、公众和环境免受不当辐射危害。因此，在核能供暖时采取严格的辐射检测技术和安全控制。目前，通常采用
4、为此，当前核能供暖系统存在两个关键问题：(1)供热与用热的时间难以匹配；(2)没有主动预防核电高温热源向民用供暖介质的辐射物传递。综述，解决以上两个问题，可平衡核电站能量生产和供热需求的稳定性，提高核能供暖的能效和经济性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器及其加工方法，适用于核电热水供暖，同时具备蓄热功能和防辐射功能。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，包括热水板和冷水板，所述热水板和冷水板之间设置第一蓄热板和第二蓄热板，所述热水板、第一蓄热板、第二蓄热板和冷水板依次堆叠形成蜂窝结构；所述热水板和第一蓄热板之间形成热流体通道，所述第一蓄热板和第二蓄热板之间形成相变材料通道，所述第二蓄热板和冷水板之间形成冷流体通道相变材料通道，所述冷水板与另一第二蓄热板之间形成冷流体通道，所述相变材料采用石蜡。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述热水板为矩形板件结构，所述热水板的一端设置热水入口，另一端设置热水出口；所述冷水板为矩形板件结构，所述冷水板的一端设置冷水入口，另一端设置冷水出口。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述热水板的热水入口和冷水板的冷水出口设置在同一侧，所述热水板的热水出口和冷水板的冷水入口设置在同一侧。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述热水板和冷水板的中间位置设置有多个条状四边形流道凸起，所述四边形流道凸起的两侧缓冲区域的位置设置多个半球形凸起。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述热水入口、热水出口、冷水入口和冷水出口侧面设置有挡板，焊接形成冷水和热水的进出通道。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述第一蓄热板和第二蓄热板采用矩形板件结构，蓄热板的一侧设置相变材料入口，另一侧设置相变材料出口。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述第一蓄热板和第二蓄热板的中间位置设置有多个条状四边形流道凸起，所述四边形流道凸起的两侧缓冲区域的位置设置多个半球形凸起。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述热水板和冷水板采用交替的方式设置多组，所述热水板的两侧均为第一蓄热板，所述冷水板的两侧均为第二蓄热板。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述冷水板、热水板、第一蓄热板和第二蓄热板的边缘设置有折边。
12、在本专利技术的第二方面，提供了一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器的加工方法，包括以下步骤：
13、采用不锈钢板分别冲压成型热水板、第一蓄热板、第二蓄热板和冷水板；
14、按照热水板、第一蓄热板、第二蓄热板、冷水板、第二蓄热板、第一蓄热板、热水板依次堆叠与焊接，焊接时将一块板的折边与另一块板的背面边缘焊接固定；
15、在冷热通道和相变材料通道的外部加通道挡板，焊接形成高温介质、低温介质和相变材料的进、出通道，换热器主体两端由封板封闭。
16、本专利技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术提供的板式换热器，由三种密封板组成，第一种为高温流体层，第二种为两层相变材料(石蜡)蓄热层，第三种为低温流体层。在使用前将融化后的石蜡灌入中间层，检修时通过底部的石蜡排出口排出，正常工作时石蜡无需更换，既灌注后不排出。工作时热水由上部进入，下部排出；冷水由下部进入，上部排出；冷热流体严格的逆流，可提升换热效率。本专利技术是以接触面为传热面，具有结构紧凑，传热效率高，不容易污染流动阻力小等特点。
18、(2)本专利技术提供的板式换热器，改变以往双通道板式换热器，改换成三通道板式换热器，换热效率高；同时，相变材料层是四块板组成，这种结构产生的双层相变材料蜂窝通道可以隔绝辐射物扩散、加工方便、换热速率高。
19、(3)本专利技术采用相变石蜡作为辐射隔离层，对核电热水/蒸汽带出的辐射粒子吸收，主动防御冷热流体的辐射源传导，具有更高的安全性；同时，石蜡作为中间相变蓄热材料，通过相变可蓄存大量的潜热和升温显热，总蓄热量大。根据热源温度，选择贴近热源温度的相变石蜡，可以有效的提升蓄热的热品味。
20、(4)本专利技术充分利用核能进行供暖，提高能源利用效率，节约能源，达到对核能的综合利用，可缓解利用化石燃料取暖导致的雾霾天气和环境污染，低碳清洁，对环境友好。
21、(5)本专利技术可在供暖季的用电低谷时段从汽轮机抽汽进行供暖并储热，储存的热量用于用电高峰时段供暖，可充分利用核能，并能缓解用电高峰时段用电高峰阶段核电厂既供电又供暖，能源供应不足的问题，实现蓄热调峰，节约能源，达到对核能的综合利用。
22、(6)本专利技术的板式换热器制造简单，承压能力高，对核电站热水、蒸汽等热源有很好的承压能力；采用焊接方式、密封性能好承压能力高；流通截面简单，减小流体流通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，包括热水板和冷水板，所述热水板和冷水板之间设置第一蓄热板和第二蓄热板，所述热水板、第一蓄热板、第二蓄热板和冷水板依次堆叠形成蜂窝结构；所述热水板和第一蓄热板之间形成热流体通道，所述第一蓄热板和第二蓄热板之间形成相变材料通道，所述第二蓄热板和冷水板之间形成冷流体通道相变材料通道，所述冷水板与另一第二蓄热板之间形成冷流体通道，所述相变材料采用石蜡。
2.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板为矩形板件结构，所述热水板的一端设置热水入口，另一端设置热水出口；所述冷水板为矩形板件结构，所述冷水板的一端设置冷水入口，另一端设置冷水出口。
3.如权利要求2所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板的热水入口和冷水板的冷水出口设置在同一侧，所述热水板的热水出口和冷水板的冷水入口设置在同一侧。
4.如权利要求2所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板和冷水板的中间位置设置有多个条状四边形流道凸起，所述四边形流道凸起的两侧缓
5.如权利要求2所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水入口、热水出口、冷水入口和冷水出口侧面设置有挡板，焊接形成冷水和热水的进出通道。
6.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述第一蓄热板和第二蓄热板采用矩形板件结构，蓄热板的一侧设置相变材料入口，另一侧设置相变材料出口。
7.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述第一蓄热板和第二蓄热板的中间位置设置有多个条状四边形流道凸起，所述四边形流道凸起的两侧缓冲区域的位置设置多个半球形凸起。
8.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板和冷水板采用交替的方式设置多组，所述热水板的两侧均为第一蓄热板，所述冷水板的两侧均为第二蓄热板。
9.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述冷水板、热水板、第一蓄热板和第二蓄热板的边缘设置有折边。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，包括热水板和冷水板，所述热水板和冷水板之间设置第一蓄热板和第二蓄热板，所述热水板、第一蓄热板、第二蓄热板和冷水板依次堆叠形成蜂窝结构；所述热水板和第一蓄热板之间形成热流体通道，所述第一蓄热板和第二蓄热板之间形成相变材料通道，所述第二蓄热板和冷水板之间形成冷流体通道相变材料通道，所述冷水板与另一第二蓄热板之间形成冷流体通道，所述相变材料采用石蜡。
2.如权利要求1所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板为矩形板件结构，所述热水板的一端设置热水入口，另一端设置热水出口；所述冷水板为矩形板件结构，所述冷水板的一端设置冷水入口，另一端设置冷水出口。
3.如权利要求2所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板的热水入口和冷水板的冷水出口设置在同一侧，所述热水板的热水出口和冷水板的冷水入口设置在同一侧。
4.如权利要求2所述的具有蓄热和防核辐射功能的板式换热器，其特征在于，所述热水板和冷水板的中间位置设置有多个条状四边形流道凸起，所述四边形流道凸起的两侧缓冲区域的位置设置多个半球形凸起...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟光，毕晨旭，高立营，王力，陈俊，李安庆，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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