[发明专利]双通道换热管式移动供热车

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有双通道换热管的移动供热车。

背景技术

随着工业的发展和人民生活水平的提高，能源的需求量日益增加，化石能源高速消耗及环境污染等相关问题日益突出，可再生能源技术的工业开发与利用得到了蓬勃发展，近些年我国太阳能热发电等可再生能源工业技术应用步伐明显加快，为我们提供了更具前景的无限清洁电力和热资源。与此同时，我国工业面临着能源利用率低，余热回收技术落后，余热资源产出与利用间存在时间和地域性的不匹配问题。大量工业余热未能被有效利用而散失在大气中，而在许多供热管网触及不到的区域，用户自备小型燃煤、燃油、燃气和电锅炉供热，其效率低下，污染严重，成本高昂。如果将工业余热或可再生能源产生的热量以一种经济、灵活的形式收集储存并供给小型锅炉用户，不仅能提高能源的综合利用效率，降低用户成本，而且能有效减少有害气体排放，利国利民。

针对上述问题，移动供热技术在近几年兴起发展。移动供热技术就是利用具有储热装置的车辆将工业余热回收并运输一定距离至热用户处使用，这摒弃了依靠管道输送热量的模式，能经济、灵活地将位置分散、时间不连续、不稳定的液态、气态等形式的余热收集、储存并以配送的形式将热量供给分散的用户，是余热回收和热量输送技术的一次重大突破，能够大幅度提高能源利用率，为传统工业和太阳能等可再生能源余热的有效利用提供了坚实的基础。

目前已有一些基于相变储热技术进行移动供热的设备或装置，如中国专利CN 1854614A公开的《移动式供热站》、CN 102322760 A公开的《智能化车载移动式相变蓄热供热系统》、CN 101968240 A公开的《一种利用相变蓄热球的移动供热装置与方法》、CN 102910104 A公开的《一种复合式相变储能移动供热车》等，但现有的这些设备或装置存在一些明显的技术缺陷和不足，具体包括：(1)设备或装置中常规的换热结构决定了其可利用的换热流体种类单一，应用范围小；(2)不具备自动监控系统或不完善，对多种热力参数的换热流体自动适应、调控能力差，在热源或用户端需要额外配备换热器、离心泵等设备来增加换热流体的稳定性和可用性；(3)设备或装置的换热结构缺陷导致充、放热过程中存在二次甚至三次换热，换热效率低下；(4)设备或装置内部相变储热材料的封装结构较复杂，导热系数低，制造成本较高；(5)设备或装置内部相变储热材料的体积占比有限，使其储热密度较低；(6)设备或装置无抗震结构和便于维护的结构设置，长期移动使用过程中容易导致换热管路损坏，维护困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有移动供热装置存在的不足，提出一种双通道换热管式移动供热车。

本发明技术方案是：

双通道换热管式移动供热车包括承载汽车、储热装置、外部管路及设备，以及自动监控系统。所述的承载汽车包括保温车厢和牵引车，所述的保温车厢与牵引车通过连接件固定在一起。所述的储热装置、外部管路及设备和自动监控系统置于承载汽车的保温车厢内，所述的外部管路及设备、自动监控系统位于储热装置外部，所述外部管路及设备外部包裹有保温材料。

所述保温车厢内壁贴有保温层，该保温层包裹于保温车厢内的储热装置箱体外壁。

所述的储热装置包括储热装置箱体、双通道换热管和相变储热材料。所述双通道换热管置于储热装置箱体内；所述相变储热材料位于储热装置箱体与双通道换热管之间的内部空间，浸没双通道换热管。储热装置箱体内留有一定的空间余量，以应对相变储热材料6相变过程中的体积变化。

所述储热装置箱体采用高强度耐热不锈钢制成。箱体顶盖与箱体用螺栓紧固连接，且箱体顶盖与箱体间夹有耐热橡胶密封垫，起到密封和缓冲震动的作用。保温车厢的顶盖可开启取出厢内储热装置内部的双通道换热管，便于检修维护。

所述双通道换热管由上下两根平行布置的金属管组成，两根金属管之间的间距很小。金属管外壁均布有圆形翅片，金属管内插入不锈钢绕花丝，形成复合强化换热结构。所述的双通道换热管呈连续U形水平排列，并沿竖直方向排列多层，组成换热管组。换热管组通过换热管支架卡入储热装置箱体内壁的卡槽中固定，换热管支架上焊接有斜梁，增加换热管支架的结构强度。每层双通道换热管中两根金属管的首尾两端分别与四根独立的联管相连通，由四根联管引出换热管组的两个进口和两个出口，分别与储热装置外部的两个进口管和两个出口管通过金属软管法兰连接，连接位置靠近储热装置箱体顶盖，避免管路刚性连接引起震动疲劳损坏和便于拆卸维护换热管组。换热管支架底部铺设耐热橡胶缓冲垫。