[实用新型]一种混合式蓄热与放热一体罐

说明书

本实用新型公开了一种混合式蓄热与放热一体罐。包括蓄热储罐部件、浸没式蛇管换热器和相变换热器部件。蓄热罐体内壁设有上下环形凸台，圆形隔板能沿各自导轨在上下环形凸台间滑动；对称布置的抽吸式电加热器从罐体的下侧面接入罐内，抽吸式电加热器分别通过各自抽吸泵从罐体上侧面接入罐内，蛇管换热器穿过圆形隔板孔后装在蓄热罐体中心，下面依次同轴装有搅拌器和相变换热器部件，蓄热罐体的上端面与下端面分别设有传热介质注入口和传热介质排出口，罐体内充满熔融盐。它具有单位体积的蓄热量和放热量大；相变换热器中采用双螺旋翅片管道，相变材料熔化和凝固时间明显缩短，从而减少了蓄热和放热时间；结构紧凑、制造成本低；工作温度范围广。

技术领域

本实用新型涉及熔融盐蓄热技术，具体涉及一种混合式蓄热与放热一体罐。

背景技术

随着社会现代化进程加快，国内供电峰谷差日趋拉大，电力工业的发展和电力供求问题日益突出。电网公司推行峰谷分时电价政策，引导用户多用低谷电，减轻电网的供电压力。用户侧要充分使用低谷电就必须依靠相应的技术、设备。

熔融盐蓄能技术是一种“电力削峰填谷”有效的技术手段，它具有成本低、热容高、安全性好等特点。常见的蓄热方式有显热蓄热、相变蓄热、化学蓄热三种。现阶段，采用显热蓄热技术的双罐蓄热系统最为成熟，此系统是把冷罐和热罐分别放置，技术风险低。然而双罐蓄热装置要制造两个储罐，且冷热罐体之间连接管路冗杂，需要驱动泵来输送熔融盐，导致装置的制造费用和运行维护成本高。为解决上述问题，提出了单罐蓄热系统，单罐蓄热系统中热流体在罐顶部，冷流体在罐底部，在蓄热和放热过程中，冷热流体相接触，在接触区形成斜温层，起到热阻的作用，通过斜温层的移动来进行热量的蓄热和释放。与双罐蓄热系统相比，单罐蓄热系统简化了装置，降低了制造运行费用。但是，由于传统单罐系统仅利用显热蓄热方式，依靠蓄热材料的温度变化来进行热量贮存的，蓄热密度小，热量不能长时间储存致使单罐系统单位面积蓄热量和放热量小；传统单罐系统在蓄热过程中利用斜温层将冷热熔融盐分隔开，在实际运行中存在冷热熔融盐的直接接触导致蓄热量减少以及斜温层的厚度难以保持等问题；此外，传统单罐系统中蓄热储罐仅存在蓄热功能，需要在外部设置换热装置，通过管道、驱动泵以及阀门输送熔盐进入换热装置，附件制造费用高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种混合式蓄热与放热一体罐，将显热蓄热方式和相变蓄热方式结合提高整体装置的蓄热量；同时，将原有复杂的蓄热系统简化成一个放热和蓄热的一体化设备。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括蓄热储罐部件、浸没式蛇管换热器和相变换热器部件；蓄热储罐部件：主要由带保温层的蓄热罐体、圆形隔板、多根导轨、与多根导轨相同个数的直线轴承、搅拌器、两台抽吸泵、两根接管、两个抽吸式电加热器、两根外部管道和上下环形凸台组成；同一圆周上均布有多根导轨固定在蓄热罐体上下侧面间，蓄热罐体内壁设有上下环形凸台，圆形隔板分别通过直线轴承能沿各自导轨在上下环形凸台间滑动；两个对称布置的抽吸式电加热器经各自接管从蓄热罐体的下侧面接入罐内，两个抽吸式电加热器分别通过各自抽吸泵和各自外部管道从蓄热罐体上侧面接入罐内，浸没式蛇管换热器穿过圆形隔板孔后装在蓄热罐体中心，浸没式蛇管换热器下面依次同轴装有搅拌器和相变换热器部件，蓄热罐体的上端面与下端面分别设有传热介质注入口和传热介质排出口，蓄热罐体内充满熔融盐，熔融盐在各自抽吸泵作用下进入各自抽吸式加热器进行加热之后，由各自泵体输送到蓄热储罐的上方，形成高温熔融盐区，底部未加热部分则为低温熔融盐区，高温熔融盐区和低温熔融盐区用隔板进行分隔；传热介质注入口与浸没式蛇管换热器入口管道连接，浸没式蛇管换热器出口与相变换热器入口连接。