[实用新型]一种蓄热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于相变蓄热领域，具体涉及一种新型蓄热装置。

背景技术

我国工业余热资源丰富，主要包括了高温废气余热，高温产品余热，炉渣余热及化学反应余热。高品质的余热均被利用，如用于生产高温蒸汽、发电等，但低于150℃的废蒸汽，废水因品质低，回收成本高而被大量的浪费，同时还对环境造成污染。近年来，随着国家对中小燃煤锅炉的严格控制，而人民生活水平的提高，对热能的需求日益增大，利用中低温余热回收装置来替代中小燃煤锅炉，不仅可以解决人民的热能需求，同时还能减少废气、废水、锅炉对环境的污染，利国利民。

针对以上问题，中低温余热回收装置在近几年发展迅猛，但普遍存在以下几个问题：1)余热形式可为气态、液态，目前的技术普遍只能回收某一种形态的余热；2)蓄热材料因在相变过程中出现体积变化，容易造成装蓄热材料的器皿的破损；3)热源介质成分复杂，容易对蓄热系统造成冲刷、化学腐蚀等影响，提高维护成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种效率高、安全稳定，能回收多种形态余热类型的蓄热装置。

本实用新型的技术方案如下：一种蓄热装置，包括蓄热箱体、保温层、换热器、相变蓄热元件、金属支架、变频水泵、温度传感器、导热介质。所述的蓄热箱体为密闭箱体，在箱体外壳有一层保温层，在箱体顶部有检修人孔。所述的换热器以焊接加胀接的形式固定在箱体内，换热器外侧设有2个进口，2个出口，分别用于热源换热的进出和冷源换热的进出。所述的相变蓄热元件是密闭式不锈钢材质波纹管道内填充稀土蓄热相变材料，相变蓄热元件是安装在蓄热箱体内，将蓄热元件焊接在箱体内的金属支架上，多层矩阵分布于蓄热箱体内，蓄热元件直接设有一定的间隙。所述的导热介质为水。

本实用新型具有的优点及积极效果是：通过本实用新型所设计的蓄热储能装置，可以回收热电厂、钢铁厂等高能耗企业的包括蒸汽、废水等多类余热资源，并减少蒸汽、废水等热源对蓄热装置的冲刷、腐蚀、污染等破坏，蓄热元件采用波纹管的设计，可以通过波纹管具有一定的弹性变化能力，在相变蓄热材料发生体积变化时，不会对波纹管造成损坏。热源管路与冷源管路分开，不会对用热单位的水源造成污染。通过本装置可以降低蓄热系统对热源的要求，提高蓄热系统的稳定化，充分利用工业余热，实现能源合理利用。

附图说明

图1.是本实用新型一种蓄热装置的结构示意图；

图2.是本实用新型一种蓄热装置的蓄热元件示意图；

图中，1-热源入口，2-热源出口，3-蓄热箱保温层，4-冷源出口，5-冷源入口，6-金属支架，7-蓄热元件波纹管，8-相变蓄热材料，9-导热介质，10-温度传感器，11-换热器，12-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明：

如图1所示，一种蓄热装置包括：热源进口1、热源出口2，冷源出口4、冷源入口5，换热器11，蓄热箱体保温层3，相变蓄热元件7，金属支架6，温度传感器10、12。在蓄热箱体的顶部设有带盖的人孔，可用于观察箱体内部情况及用于检修入口。所述箱体内的换热器11可采用焊接加胀接的形式固定在箱体内部，换热器内部分布两组管道，一组用于热源换热，进出口为1、2，设置阀门，另外一组用于冷源换热，进出口为4、5，设置阀门，两组管道并列但不相通，换热器11用于外部介质与箱体导热介质9内部进行热交换。所述的金属支架6以焊接的形式固定在箱体顶底部，所述的相变蓄热元件7以矩阵的形式焊接在金属支架上，相变蓄热元件7之间保持一定的间距以提高换热效率。

该蓄热装置一次完整的使用过程包括两个阶段：蓄热阶段和放热阶段。蓄热阶段时，蒸汽或液态形式的热源从入口1进入到换热器，并从出口2流出，在换热器中将热能传递给导热介质9，导热介质9再将热能传递给蓄热元件7，随着热能的传输，导热介质9的温度逐渐升高，当达到蓄热元件7内的相变蓄热材料的相变温度时，相变蓄热材料由固态变为液态，将热能以显热和潜热的形式储存起来，当温度传感器10和12均达到相变温度以上时，储能阶段完毕。放热阶段时，冷源从入口5进入换热器，并从出口4流出，在换热器11中热能由导热介质9传递给冷源，随着导热介质9的热能的输送，相变蓄热材料慢慢由液态转变为固态释放热能，然后通过导热介质9传递给冷源，当温度传感器10、12的温度低于用户所需温度时，停止放热，放热阶段结束。