[发明专利]流体蓄热系统及其使用方法有效
申请号: | 202010209808.6 | 申请日: | 2020-03-23 |
公开(公告)号: | CN111397416B | 公开(公告)日: | 2021-03-16 |
发明(设计)人: | 梅生伟;薛小代;张学林;张通 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | F28D20/00 | 分类号: | F28D20/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 张琪 |
地址: | 100084 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 流体 蓄热 系统 及其 使用方法 | ||
1.一种流体蓄热系统,其特征在于,包括:
多个蓄热罐,所述蓄热罐的顶部设置有稳压阀,所述蓄热罐的上部设置有蓄热罐进液阀,所述蓄热罐的底部设置有蓄热罐排液阀;其中一个所述蓄热罐的初始填充液位为零液位,其余所述蓄热罐的初始填充液位均大于零液位;
气液分离器,所述气液分离器的顶部设置有排气阀,所述气液分离器的上部设置有分离器进液阀,所述气液分离器的底部设置有低温排液阀和高温排液阀;所述分离器进液阀与多个所述蓄热罐排液阀连接,所述排气阀与多个所述稳压阀连接;所述气液分离器的设计最低液位的海拔位置低于各所述蓄热罐的零液位的海拔位置;
低温泵,所述低温泵的入口与所述低温排液阀连接,所述低温泵的出口与外部供热热源换热装置的入口连接;
高温泵,所述高温泵的入口与所述高温排液阀连接,所述高温泵的出口与外部用热负荷换热装置的入口连接;
所述外部供热热源换热装置的出口和所述外部用热负荷换热装置的出口均与多个所述蓄热罐进液阀连接。
2.根据权利要求1所述的流体蓄热系统,其特征在于,所述流体蓄热系统内填充的蓄热流体的总容积按以下方式确定:有且仅有一个所述蓄热罐为零液位,其余所述蓄热罐内均按照设计最高液位填充有极热态的所述蓄热流体;
其中,所述极热态为蓄热流体在实际应用中能够出现的最高温状态。
3.根据权利要求1所述的流体蓄热系统,其特征在于,所述气液分离器的设计最高液位的海拔位置低于各所述蓄热罐的零液位的海拔位置。
4.根据权利要求1所述的流体蓄热系统,其特征在于,所述排气阀与多个所述稳压阀均连接至外部稳压气源的出口。
5.根据权利要求4所述的流体蓄热系统,其特征在于,所述排气阀与多个所述稳压阀均通过泄压阀连接至废气回收系统或外界大气。
6.根据权利要求1所述的流体蓄热系统,其特征在于,所述气液分离器的底部还设置有事故排液阀,所述事故排液阀用于连接外部事故排液装置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体蓄热系统,其特征在于,多个所述蓄热罐的设计参数均相同。
8.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的流体蓄热系统的方法,其特征在于,所述方法包括放热模式和蓄热模式;
所述放热模式包括:
打开零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀,打开其中一个填充有高温蓄热流体的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀,打开气液分离器的排气阀、分离器进液阀和高温排液阀,启动高温泵,所述高温蓄热流体经过外部用热负荷换热装置换热后变为低温蓄热流体,充入所述零液位的蓄热罐;
待所述填充有高温蓄热流体的蓄热罐的液位降至零液位时,所述蓄热罐成为新的零液位的蓄热罐,关闭所述新的零液位的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀;打开另一个填充有所述高温蓄热流体的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀,待原有的零液位的蓄热罐的液位升至最大运行液位时,关闭原有的零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀,打开新的零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀;
重复上一步骤,直至最后一个填充有所述高温蓄热流体的蓄热罐的液位降至零液位,关闭所述高温泵,同时关闭所有阀门;
所述蓄热模式包括:
打开零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀,打开在所述放热模式中最后一个充入低温蓄热流体的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀,打开气液分离器的排气阀、分离器进液阀和低温排液阀,启动低温泵,所述低温蓄热流体经过外部供热热源换热装置换热后变为高温蓄热流体,充入所述零液位的蓄热罐;
待所述最后一个充入低温蓄热流体的蓄热罐的液位降至零液位时,所述蓄热罐成为新的零液位的蓄热罐,关闭所述新的零液位的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀;打开另一个填充有所述低温蓄热流体的蓄热罐的蓄热罐排液阀和稳压阀,待原有的零液位的蓄热罐的液位升至最大运行液位时,关闭原有的零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀,打开新的零液位的蓄热罐的蓄热罐进液阀和稳压阀;
重复上一步骤,直至最后一个填充有所述低温蓄热流体的蓄热罐的液位降至零液位,关闭所述低温泵,同时关闭所有阀门。
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