[实用新型]内套管换热相变储能波纹管

说明书

本实用新型公开了一种内套管换热相变储能波纹管，包括密封的外套管，外套管内填充有相变材料，外套管内间隙的套接有内套管；内套管两端暴露在外套管的两端外；外套管内套接有内套管外侧固定件；内套管外侧固定件的长度沿外套管轴向延伸，截面形状为若干翅片连接构成的树枝状或蜂窝状，最外侧的翅片的端部与外套管的内侧壁搭接或固定，截面中部设有固定结构，内套管适配的固定在内套管外侧固定件中。本实用新型的有益效果是：可充分利用热流体介质携带的能量，并将其转换为相变能储存起来，从而显著提高可再生自然能源的利用率。

技术领域

本实用新型涉及储能领域，具体是一种内套管换热相变储能波纹管。

背景技术

中国专利CN2019103558440于2019年4月29日申请了“内电热相变储能波纹管”，包括密封的外套管，外套管内填充有相变材料，外套管内轴向的连通有电热导线，电热导线的两端可与电源实现电连接。该方案具备结构紧凑的优势，可以简捷地将电热能量储存于一个结构紧凑，能量转换与传热过程极大压缩，便于生产、包装、运输与组装的内电热谷电相变储能波纹管之中，并通过波纹管外表面的辐射与对流，将储存的热能释放出去。

但对载有热量的流体介质，也需要有专用流道来完成其热量的传递，因而在内电热相变储能波纹管基础上，需要在上述波纹管中设置一个内套管来完成这一过程。此内套与波纹管外表面共同去进行对载能流体的热量的储存与释放。

发明内容

基于以上问题，本实用新型提供一种内套管换热相变储能波纹管，可充分利用热流体介质携带的能量，并将其转换为相变能储存起来，从而显著提高可再生自然能源的利用率。

为了实现发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种内套管换热相变储能波纹管，包括密封的外套管，外套管内填充有相变材料，外套管内间隙的套接有内套管；内套管两端暴露在外套管的两端外；外套管内套接有内套管外侧固定件；内套管外侧固定件的长度沿外套管轴向延伸，截面形状为若干翅片连接构成的树枝状或蜂窝状，最外侧的翅片的端部与外套管的内侧壁搭接或固定，截面中部设有固定结构，内套管适配的固定在内套管外侧固定件中。

本方案设计的内套管换热相变储能波纹管，主体部分为一个双层套管，外套管和内套管之间密封有相变材料。内套管用来导通热流体介质，通过内套管管壁，将热流体介质携带的热量传递给相变材料，诱发相变进行储热。通常情况下，为了提供更大的表面积以利于换热，也为了便于加工和装配，内套管和外套管均为圆管。外套管两端可以端盖密封。相变材料的选择有多种，由本领域技术人员根据设计要求、成本、效果等因素综合考虑选择。在应用中，一般可以将本装置作为储能元件，以若干个本装置配合其它必要的零部件和控制装置组成大型的储能设备使用，可以大规模的存储热流体介质携带的热量。外套管和内套管的相对固定结构有多种，本方案使用到了内套管外侧固定件。内套管外侧固定件在长度上沿外套管的轴向延伸，一般可采用型材，内侧通过合适的固定结构将内套管固定其中，截面形状的外侧是若干翅片，翅片可彼此连接成树枝状或蜂窝状，最外侧的翅片的端部与外套管的内侧壁搭接或固定，以保证外套管与内套管的固定结构有足够的强度，更重要的是将内套管始终保持在外套管的中央，使内套管对整个外套管内的相变材料能均衡加热，避免局部温度差异较大、相变不均匀的现象出现。

作为优选，所述固定结构为：内套管外侧固定件的截面中部设有若干卡接条，卡接条沿外套管截面形状圆形的射线方向延伸；内套管的外侧壁上对应的设有若干内套管卡接槽，内套管卡接槽的长度方向沿内套管的轴向延伸；卡接条与内套管卡接槽适配卡接。本方案提供的固定结构为，在套管外侧固定件的截面上设计有若干卡接条，卡接条的伸出方向是沿外套管截面的圆形的射线方向延伸的，而卡接条的长度方向是沿外套管的轴向延伸。内套管的外侧壁上设有若干内套管卡接槽，内套管卡接槽的长度方向沿内套管的轴向延伸。内套管卡接槽一般为3个或更多，在内套管外侧壁的周向上等距设置。每个卡接条插入一个内套管卡接槽中，使内套管被固定在外套管中，两者实现同轴。