[实用新型]相变储热型换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于换热器设备技术领域，尤其是一种相变储热型换热器。

背景技术

在工业生产中，为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，统称为换热器。它是化工、炼油、动力、原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂的建设中，换热器约占总投资的10-20％。在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的85-40％。

在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝等。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺上的需要。由于使用的条件不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。另外，在化工生产中，有时换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一个工艺设备中的组成部分。其他如回收排放出去的高温气体中的废热所用的废热锅炉，有时在生产中也是不可缺少的。总之，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。

在储热系统中，相变材料通过凝固和溶化有效地储存和释放大量能量。相变材料的优点是储热密度大，吸热和放热的过程几乎可以在恒定的温度下进行。但是，相变材料导热系数低的特点往往是制约其实际应用的重要因素。因此，如何提高相变材料的导热性成为相变材料研究关注的焦点。

目前工业上应用的相变储热换热器均属间壁式换热器，而间壁式换热器按结构分为以下几种：(一)夹套式换热器；(二)沉侵式蛇管换热器；(三)喷淋式换热器；(四)套管式换热器；(五)螺旋板式换热器；(六)板式换热器；(七)板翅式换热器；(八)热管式换热器；(九)列管式换热器[3]。化工生产中使用得比较多的有板式、板翅式、管壳式(列管式)以及热管式换热器。概括地说，无论是何种结构的相变换热器，其单一的换热形式都受到了相变材料导热系数低的制约，换热器换热效率低，目前的相变换热器存在的不足有：1、热交换接触面积小，热交换效率低，2、无论是板式、管式、翅片式换热器，换热的盘管或翅片管数量多，制造工艺复杂，加工和维护成本高；3、由于相变材料导热系数低，在发生热交换时，尤其是放热时，相变材料会发生相变反应成结晶状态的时候，造成热绝缘状态，阻碍周围的相变材料发生相变反应；4、相变材料与壳体和换热盘管直接接触，由于相变材料的物性特征，会对壳体和盘管的材质有特殊要求，壳体和盘管的制造材质受到了极大限制，通常要求为306标号及以上的不锈钢，造成换热盘管不能采用铜管，导热系数下将。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相变储热型换热器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种相变储热型换热器，包括设备底部支架，在支架上固装设备外部壳体，在外部壳体的内部为设备的储热箱体，在外部壳体与储热箱体之间填充有保温材料构成的保温层，在储热箱体内的底部设有储热箱底板，在储热箱底板的两侧固装有竖直向上的固定支架，在两侧的固定支架之间由下向上依次固装有水平的一次换热盘管、相变材料支撑架及二次换热盘管，在相变材料支撑架上均距间隔悬挂有连续袋装的相变材料封装袋，连续袋装的相变材料封装袋底端悬于一次换热盘管的上方，在储热箱体的右侧壁下方穿装与箱体外部连通的强制循环入口管，在储热箱体的右侧壁上方穿装与箱体外部连通的强制循环出口管，在强制循环出口管的上方设置有固装在储热箱体四壁上的循环流体上部隔层板，上部隔层板的上方为空气腔室，在外部壳体的顶部通过管道固装有与空气腔室连通的气体膨胀罐，强制循环出口管穿出外部壳体后通过管道依次连接流量计和单向阀后与强制循环流体泵连接，强制循环流体泵的出口与强制循环入口管连接。

而且，所述连续袋装的相变材料封装袋具体采用由双层耐高温PP塑料连续垂直方向真空封装的相变材料封装袋，并且在封装袋上附有铝箔。

而且，所述均距间隔悬挂具体是指，垂直方向连续封装的相变材料封装袋，在横向上连续无间隔悬挂排列，在纵向上排与排之间的间距d均为2.5cm-3.5cm之间，每单个装有相变材料的封装袋的厚度为0.8cm-1.2cm之间。

而且，在连接气体膨胀罐的管道上安装有通气阀。

而且，所述强制循环入口管在一次换热盘管的下方，所述强制循环出口管在二次换热盘管的上方。

而且，所述固装在储热箱体四壁上的循环流体上部隔层板为多孔板。

本实用新型的优点和积极效果是：