[实用新型]一种储热器和包括该储热器的移动储热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于节能供热领域，具体地涉及一种储热器和包括该储热器的移动储热装置。

背景技术

目前，能源问题以及所引起的环境问题成为人类生存的一个重大挑战。目前我国工业生产过程的能耗大大高于发达国家，一个主要原因是排放的废热、余热未能合理地加以回收利用。在中国，工业炉热效率比较低，有40％～60％的热量被高温烟气、高温炉渣等带走，回收废热、降低能耗对我国实现节能减排、环保发展战略具有重要的现实意义。但废热的回收与其利用之间存在时间和地域性的差异，尤其是对于化工、冶炼等高耗能行业，既存在过剩热能，自身工艺使用富裕，又存在不连续或不稳定排放的废热。移动式储热技术是有效解决这些问题的技术途径，它是缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径。

潜热储热技术利用材料在相变过程中吸热和放热来储存和释放能量，储能密度高，所用装置简单，体积小，而且相变过程是一个近似恒温过程。将相变材料应用到例如移动式储热车上很有发展前景。

中国专利CN205262270U公开了一种可移动式热能储备装置，其包括保温箱体、储热棒组、变频循环水泵、换热盘管、加热分配器、供热分配器、温度传感器、导热介质和移动连接座。保温箱体为密封的箱体，储热棒组设在保温箱体内多层纵横排列，每个储热棒为不锈钢管，不锈钢管两端密封其内设有相变储热材料，保温箱体充满导热介质，保温箱体的其中一侧设有换热盘管，保温箱体的底部设有加热分配器，顶部设有供热分配器。该实用新型可将热电厂或其他如热源厂、钢厂、炼焦厂的余热或废热进行热回收，且无需管网，通过运输就可供给另一地需要热能的用户，大大地降低了能源消耗和环境污染。但该实用新型结构复杂，当需要储存热能时，需要导热介质将热能传递于储热棒组上，储热棒未直接与热源接触，储热时间慢；且该实用新型采用的相变储热材料有两种，一种为固—液相变储热材料，如氢氧化钠，容易发生过冷和相分离现象、腐蚀性较大，另一种是固—固相变储热材料，如季戊四醇，价格昂贵；此外，该实用新型中的储热棒两端密封，无法更换内部填充的相变储热材料，储热棒使用寿命短；另外，该可移动式热能储备装置未采用良好的保温措施，起不到良好的保温效果，会存在相变材料吸热相变之后所积蓄的热量散失过快的问题。

中国专利CN103185367A公开了一种热管式移动供热相变储热装置，其包括罐体和运输装置，罐体通过基座采用焊接或螺栓方式固定在运输装置上，罐体由横向设置的隔板分成上下两部分，上部为储热室，下部为热源室，储热室与热源室内设置有将热源室内热量传递至储热室内的热管。储热室内设置有换热管，换热管的周围填充有相变材料，热源室是待回收热源流体的通道，热源室上连接有热源流体进管和热源流体出管。该发明专门针对烟气、冷凝水等非洁净高温流体的余热回收。但是该发明需要借助热管将热源室内的热量传递给相变材料，与相变材料能直接与热源充分接触相比，储热效率不高，速度慢，此外，在给储热室内相变材料储热完成时，又需要拆卸储热管道，操作不方便，此外罐体外包覆的是普通隔热层，同样存在隔热保温效果不佳的缺陷。

中国专利CN102910104A公开了一种复合式相变储能移动供热车，其包括载重汽车本体和保温车厢，在保温车厢内设置有高、中、低温相变储热器，各相变储热器包括机壳，在机壳内分别设置有相应的相变材料和换热器，各相变储热器通过基座固定连接在车架上；高、中、低温相变储热器的换热器之间通过连接管道依次连接。该发明能实现不同温度梯度的余热或富余热的回收；在放热时，能产生不同温度的蒸汽或热水。该发明采用了三种复合相变材料，高温相变材料采用糖醇类有机物与泡沫铜的复合材料，相变温度约为205℃，相变潜热约为250kJ/kg，导热系数约为1.5W/m·K，中温相变材料采用有机酸与泡沫铜的复合材料，相变温度约为135℃，相变潜热约为210kJ/kg，导热系数约2.5W/m·K，低温相变材料采用石蜡与泡沫铜的复合材料，相变温度约为60℃，相变潜热约为180kJ/kg，导热系数约为3.2W/m·K，但是该发明采用的三种复合相变材料的导热系数固定并且不大；该发明中，热源流体与自来水用的是换热器中的同一管道，由于热源流体一般为废水、废气，容易污染换热器的管道，会使生活用水或其它用水存在安全隐患；该发明每个相变储热器以及布设在车厢内的连接管道(道)均采用保温措施，保温层底层采用耐高温的岩棉、玻璃棉毡、陶瓷纤维等材料，保温最外层采用聚氨酯发泡材料。保温车厢的内壁也采用聚氨酯发泡隔热，但这些材料的保温效果都不如气凝胶隔热材料，相对于这些材料，气凝胶隔热材料具有显著优越的隔热性能。