用于熔化无机盐的熔炉制造技术

本发明专利技术涉及一种用于熔化无机盐的熔炉，该熔炉包括容器（1）、用于固体无机盐的至少一个入口区域（2）、用于熔化的无机盐的至少一个出口区域（3）和至少一个换热管（5）或螺管。每个换热管（5）都包括：连接至容器（1）的外侧壁的入口部（5a）；基本沿着容器（1）的内侧壁的长度延伸并且限定了内部空间（6）的螺旋部（5b），所述螺旋部（5b）布置在基本水平的平面上；和基本竖直的出口部（5c），该出口部（5c）向着容器（1）的底部区域向下延伸或向着容器（1）的顶部区域向上延伸。该熔炉提供了比先前已知的熔炉更好的安全性和性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于熔化无机盐的熔炉。
技术介绍
现有技术中已知数种类型的用于熔化无机盐的熔炉。所有的这些熔炉的特征为，它们由借助于加热元件保暖的容器、向熔炉给送固体无机盐的入口、和移除熔化的无机盐的出口(例如，溢流口)形成。通过这些熔炉熔化的无机盐可以用于不同的目的。熔化的无机盐的用途是已知的，例如在工业过程中、热处理中、热能存储中、太阳能热发电中等作为热传递或热存储介质。 用于熔化无机盐的熔炉一般包括在熔化过程期间搅拌无机盐的一些内部装置，以使盐的温度均匀。有时，在固体盐入口和熔化的盐的出口之间还存在物理分离元件，以防止固体盐(具有明显的较低的比重)通过出口漂浮在熔化盐上。用于熔化无机盐的熔炉的一个例子可以参见文献US20050005646，其包括形状相对复杂的容器和熔化它内部所容纳的盐的上部区域的燃烧器。一再循环单元搅拌盐以促使这些盐均质化并通过出口区域被移除。专利US4042318中描述了用于熔化盐的熔炉的另一个例子。在这个熔炉中，容器被分成很多个隔室。一旦通过入口给送的固体盐已经熔化，它们在通过溢流口离开前必须流经所有的隔室。用于熔化无机盐的熔炉的另一个例子可以参见文献US20080233527A1。该熔炉包括大致垂直地布置的容器、来自燃烧器的火焰在其内部循环的一些换热管、固体盐入口区域和移除熔化盐的单元。此外，该熔炉包括在容器内部形成熔化盐的流动的循环单元。该文献记载，该流动形成了两个区域，一个用于固体盐而另一个用于熔化盐，并假定第二区域为移除单元从其抽取熔化盐的区域。所讨论的熔炉的换热管靠近容器壁，并且形状为竖直向上和向下的螺旋，气体放电位于其最高部分处。气体放电导致气体进入位于熔炉的顶部的收集器或歧管中。使用竖直换热管有两个主要的风险。一方面，由于在熔炉中没有盐水平面，这些竖直换热管可能会过热。因为，为了避免管的劣化，这种类型的炉的加热必须总是在熔炉完全充满盐时进行。然而，实际中，用竖直换热管产生熔化床极其困难，因为当熔化后盐的体积减少大约50%，使得换热管持续地露出。另一方面，必须考虑盐的加热所产生的气体和蒸汽。当生产中并因此充满盐时，如果熔炉遇到计划外的停止(由于故障、停电或燃料不够)并因此导致没有任何加热，熔化的盐将冷却并且开始在顶部或表面上凝固，因为该区域为热消耗最多并和外部连接最多的区域。在这些情况下，重新开始加热将会有非常大的风险，包括爆炸的危险，因为表面上的凝固的盐将阻止重新加热所产生的气体离开，形成堵塞或阻塞。竖直加热管在顶部的盐没有熔化的情况下不允许加入其余的盐，以清除爆炸的风险。本专利技术的目标是提供一种用于熔化无机盐的熔炉，其消除了上述风险，从而改善了安全性。此外，根据本专利技术的熔炉旨在增加其产量，以及改善工人的劳动环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于熔化无机盐的熔炉，其包括容器、用于固体无机盐的至少一个入口区域和用于熔化的无机盐的至少一个出口区域。根据本专利技术的熔炉包括至少一个换热管(也称为“螺管(盘管，线圈)”)，该换热管的特征在于它设置有连接至容器的外侧壁的入口区域、沿着容器的内壁并限定了内部空间的基本为螺旋状的主体、和基本竖直的出口部，该出口部向下指向容器的底部区域或向上指向容器的顶部区域。该换热管的螺旋状主体布置在基本水平的平面上。换热管的入口区域连接有燃烧器，该燃烧器位于容器的外部并且与本专利技术不相关。在一特别有利的方式中，熔炉包括所述类型的数个换热管，这些换热管安装在不 同的高度处并限定了不同的加热水平面(水平高度)。这使得当熔炉被起动时(在其初始的填料期间)，固体盐能够沿上升的高度次序被加热，从加热位于最底部的换热管开始，直至位于最高处的换热管。这将消除熔炉中爆炸的风险，因为不再有固体的盐层位于所产生的气体上，气体可以自由地排出。另一方面，如果熔炉充满了产生的熔化的盐并开始冷却，则沿相反的方向进行加热从加热位于最高处的换热管开始，然后一旦位于其水平面上的盐被熔化，沿下降次序继续加热第二管等，直到加热位于底部处的最后的管。通过这样的方式，避免了爆炸的风险，因为在加热区域上方没有固体盐，因此加热期间所产生的气体可以通过冒泡穿过熔化的盐排出，然后通过气体出口排放。附图说明附图中能够看出本专利技术的细节，该附图并不意图限制本专利技术的范围-图I示出了根据本专利技术的熔炉的优选实施例的透视图。-图2示出了图I中的熔炉的正视图。-图3示出图I中的熔炉的俯视图。-图4示出了根据本专利技术的换热管的透视图。-图5示出了图4中的换热管的正视图。-图6示出了图4中的换热管的俯视图。-图7示出了根据图2中的截面A-A截取的熔炉的横截面视图。-图8示出了根据图2中的截面B-B截取的熔炉的横截面视图。具体实施例方式图I示出了根据本专利技术的熔炉的优选实施例的透视图。该熔炉包括容器(I )，该容器在本实施例中为圆柱形状。该容器(I)的顶部区域有固体无机盐入口区域(2)，碾碎和混合的固体无机盐添加入该入口区域(2)中。此外，该熔炉包括熔化的无机盐出口区域(3)，该出口区域在本实施例中采用溢流口的形式。图2和图3分别示出了图I的熔炉的正视图和俯视图。该熔炉包括一系列换热管或内部螺旋管，该换热管内部传输非常高的温度的燃烧气体，从而使无机盐被加热并熔化。换热管的热量由位于容器的外侧的燃烧器(4)产生，每个换热管(5)有一个燃烧器(4)。图1、2、3和7中示出了这些燃烧器。图4-6示出了根据本专利技术的换热管(5)中的一个换热管的三个视图。每个换热管(5 )包括入口部(5a)，螺旋部(5b )和出口部(5c )。入口部(5a)连接至容器(I)的外侧壁，对应的燃烧器(4)安装在外部。燃烧在该入口部(5a)中开始，该入口部用作炉膛。螺旋部(5b)基本沿着容器(I)的内侧壁延伸，限定了内部空间(6)，并布置在基本水平的平面上。螺旋形状非常重要，因为它允许沿所有方向膨胀，从而防止换热管(5)经受由这样的膨胀引起的机械应力和应变，因此由于不存在机械疲劳而延长了换热管(5)的寿命。在本实施例中，出口部(5c)向着容器(I)的底部大致竖直地下降，在本例中抵达所述底部。应当注意的是，在其它实施例中，出口部(5c)可以定向为朝向容器(I)的顶部区域(例如，朝向覆盖该容器的盖(14))。此外，出口部(5c)优选地抵达容器(I)的底部或顶部区域，不过也可以考虑其它的选项。 在一个特别有利的方式中，如图7和图8所示，熔炉包括数个换热管(5)，在本例中总共为八个，所述换热管布置在不同的高度处，这限定了容器(I)的不同的加热水平面。这使得盐能够一在加热开始时一分水平面熔化，由此显著地改善了安全性。每个水平面可以具有或不具有单独的温度控制系统。开始程序如下首先，将固体盐给送到容器(I)中，直到它们覆盖第一加热水平面(与最低的换热管(5)相关联)。点燃对应的燃烧器(4)，以使换热管变热并熔化与其接触的盐，直到在容器(I)的底部处形成熔化的盐床。该加热过程不能在具有竖直换热管的熔炉中实现，因为这些竖直换热管的大部分保持在空气中，没有与盐接触，导致了过热的风险。然后添加固体盐，直到到达容器(I)的沿上升次序的对应于第二换热管(5)的第二加热水平面。一旦对应的燃烧器(4)被点燃，就开始熔化位于该第二水平面的盐。对于容器(I)中的连续的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·洛佩斯略尔卡，A·洛佩斯法纳尔拉格，
申请(专利权)人：赫尔洛加斯有限公司，
类型：
国别省市：