[发明专利]熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法及装置

权利要求书

1、一种熔融盐中高温斜温层混合蓄热装置，包括熔融盐液的注入部件、出料部件、多孔介质填料段，其特征在于：所述注入部件及出料部件为高温壳管式相变换热器或低温壳管式相变换热器；所述多孔介质填料段设置泡沫碳化硅陶瓷片作为分隔成层件及显热蓄热组件。

2、根据权利要求1所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热装置，其特征在于：所述泡沫碳化硅陶瓷片按一定间隔均匀设置在多孔介质填料段，在泡沫碳化硅陶瓷片之间填充石英岩与硅质沙混合多孔介质。

3、根据权利要求2所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热装置，其特征在于：所述间隔为100～150mm。

4、根据权利要求1所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热装置，其特征在于：为单罐结构形式，高温壳管式相变换热器及低温壳管式相变换热器在罐体内采用间隙安装；所述罐体外缠绕伴随加热丝，在罐体最外面包裹玻璃纤维隔热层。

5、根据权利要求4所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热装置，其特征在于：所述高温壳管式相变换热器及低温壳管式相变换热器在其壳体内均布不锈钢管束，所述高温壳管式相变换热器及低温壳管式相变换热器两端端盖采用不锈钢板，其中一端盖上焊接有充装相变蓄热材料接口，充装相变蓄热材料接口侧面还有抽真空的连接管。

6、一种利用权利要求1～5任一项所述的装置实现的熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)在装置内形成斜温层；

(2)在放热过程开始时，装置内充满高温熔融盐液，将该高温熔融盐液经高温壳管式相变换热器从装置的顶部进出口抽出，放热后从装置的底部进出口经低温壳管式相变换热器进入装置内，刚开始放热一段时间内，斜温层保持不动，一段时间后，斜温层开始稳定上移，随着斜温层不断上移并接近高温壳管式相变换热器时，在较短的时间内，出口端的高温熔融盐液的温度明显地下降到高温相变材料的熔点以下，然后依靠高温相变换热，在一段较长的时间内维持温度不变，最后相变换热基本结束，在很短时间段内出口端的高温熔融盐液的温度显著下降；

(3)在蓄热过程开始时，装置内充满低温熔融盐液，将该低温熔融盐液经低温壳管式相变换热器从装置的底部进出口抽出，加热成高温熔融盐液后从装置的顶部进出口进入装置内，刚开始蓄热一段时间内，斜温层保持不动，经过一段时间后，斜温层开始稳定下移，当斜温层不断下移并接近低温壳管式相变换热器时，在较短的时间内，出口端的低温熔融盐液的温度明显地升到低温相变材料的熔点以上，然后依靠低温相变换热，在一段较长的时间内维持温度不变，最后相变换热基本结束，在很短时间内出口端的低温熔融盐液的温度显著上升。

7、根据权利要求6所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法，其特征在于：所述高温壳管式相变换热器管侧流过熔融盐液，壳侧灌装高温熔融盐相变材料，根据应用场合上限工作温度来选择合适熔点的高温熔融盐相变材料。

8、根据权利要求6所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法，其特征在于：所述低温壳管式相变换热器管侧流过熔融盐液，壳侧灌装低温熔融盐相变材料，根据应用场合下限工作温度来选择合适熔点的低温熔融盐相变材料。

9、根据权利要求6所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法，其特征在于：在所述放热过程及蓄热过程，在斜温层显热蓄热段内设置泡沫碳化硅陶瓷片作为成层元件并进行辅助放热及蓄热。

10、根据权利要求9所述的熔融盐中高温斜温层混合蓄热方法，其特征在于：所述泡沫碳化硅陶瓷片在斜温层显热蓄热段内每隔一段距离均匀设置。