[实用新型]一种螺旋盘管式相变储热装置

说明书

本实用新型公开了一种螺旋盘管式相变储热装置，包括：一防护外壳，其具有内部空腔；一保温层，布设于防护外壳内，其包括与防护外壳间隔设置的内胆、以及设置在防护外壳与内胆之间的保温材料；一螺旋盘管式换热管，设置于防护外壳的空腔内部；多列电加热元件，每列位于两两换热盘管之间，每列包括由上至下分多层均匀布设的电加热元件，每个电加热元件均为水平设置；相变材料，填充在防护外壳内部、螺旋盘管式换热管的外部。解决了现有多层盘管串联流阻过大的问题。

技术领域

本实用新型属于相变储热技术领域，具体涉及一种螺旋盘管式相变储热装置。

背景技术

储热技术可有效解决用能端与供能端在时间和数量上不匹配的问题，其中相变储热技术具有储热密度高、供热温度稳定等优势，被认为是现阶段最有前景的能量储存技术之一。储热装置是相变储热系统的核心部分，螺旋盘管是一种结构紧凑的换热管，相对于直管而言，螺旋盘管内流体的传热系数更高。目前，现有的螺旋盘管式相变储热装置采用单层螺旋盘管结构或多层螺旋盘管首尾串联的形式，其中单层螺旋盘管结构简单，但其仅适用于装置热容量较小的环境，这是由于在较大热容量下，为了满足换热需求，采用单层螺旋盘管结构时圈数较多，装置流阻过大，此外，单层盘管结构易带来装置内部储热材料温度分布不均匀问题，融化-凝固死区较多。采用多层盘管串联的结构形式可以有效提高装置内部储热材料温度分布均匀性，但仍无法有效解决在大热容量下装置流阻过大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种螺旋盘管式相变储热装置，以解决现有多层盘管串联流阻过大的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种螺旋盘管式相变储热装置，包括：

一防护外壳，其具有内部空腔；

一保温层，布设于防护外壳内，其包括与防护外壳间隔设置的内胆、以及设置在防护外壳与内胆之间的保温材料；

一螺旋盘管式换热管，设置于防护外壳的空腔内部；

其结构具体为：

一上部集箱，为环形或球形集箱，位于防护外壳的空腔的顶部；

一下部集箱，为环形或球形集箱，间隔设置在上部集箱的正下方，且设置防护外壳空腔的底部；

至少两根换热盘管，均匀、呈环形分布在下部集箱和上部集箱之间，每根换热盘管的一端连接至上部集箱，每根换热盘管的另一端连接至下部集箱，每根换热盘管的节距相等、长度相等；

多列电加热元件，每列位于两两换热盘管之间，每列包括由上至下分多层均匀布设的电加热元件，每个电加热元件均为水平设置；

相变材料，填充在防护外壳内部、螺旋盘管式换热管的外部。

进一步的，上部集箱连接竖直设置的换热流体出口管，下部集箱连接竖直设置的换热流体进口管。

进一步的，防护外壳内部中心以上位置处布置有一温度测量元件，温度测量元件为带有测温盲管的热电偶。

进一步的，防护外壳具有顶部开口，顶部设置可拆卸盖板8。

进一步的，各个电加热元件通过法兰管座固定在防护外壳的侧壁上。

进一步的，电加热元件的外部设有保温层。

进一步的，换热盘管的直径为10～30mm，管壁厚度为1.5～3.5mm。

进一步的，换热盘管为螺旋上升式或水平围绕式。

进一步的，换热盘管的弯曲半径至少为3～5倍的换热盘管的管直径。