[实用新型]一种高效换热储热装置

说明书

本实用新型公开了一种高效换热储热装置，包括：管板，其为表面均布多个管板限位孔的平板结构；多个多孔管，分别连通设置在各个管板限位孔的底部；每个多孔管均为顶部敞口的中空管体，每个多孔管的侧壁上均布多个多孔管喷流孔；多孔套管，为顶部敞口的中空筒体，其侧壁上均布多个套管喷流孔；多孔套管套设在多个多孔管外部、并密封连接于管板的下方；蓄热颗粒，填充于各个多孔套管内壁与各个多孔管外壁之间的空隙内；保温壳体，为中空筒体，套设在多孔套管的外部，且与多孔套管的外壁之间留有间隙、并形成一汇集空腔；汇集空腔与多孔套管内部不连通。其解决了现有填充床蓄热器的动力消耗较高或取热功率较低的问题。

技术领域

本实用新型属于换热技术领域，具体涉及一种高效换热储热装置。

背景技术

在冶金、化工生产过程中会产生大量的高温烟气，这些烟气中含有大量的显热，但受制于生产工艺，高温烟气流量及温度具有一定的波动性和不连续性，导致用热端负荷不稳定，直接影响使用效果，储热技术可有效解决用热端和供热端在时间、空间及强度上不匹配的问题。

填充床蓄热器利用换热介质直接冲刷蓄热颗粒来传递热量，因蓄热颗粒的尺度较小，比换热面积较大，因而换热效率较高。蓄热颗粒无序堆积因其结构简单、成本低廉，在实际工程中得到广泛应用，为了维持较好的温度分布，填充床蓄热器的高径比较大，在换热过程中，换热介质沿蓄热器轴向(高度方向)流动，须逐层流过上层堆积蓄热颗粒，才能流入下层颗粒，换热介质的流程长度较长(大于堆积蓄热颗粒总厚度)，因此导致填充床蓄热器的阻力降较大，储热系统动力消耗较高；而为了降低能耗，通常采用降低换热介质流速的方法，但低流速又会导致蓄热器的蓄热及取热速率下降，影响取热功率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效换热储热装置，以解决现有填充床蓄热器的动力消耗较高或取热功率较低的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种高效换热储热装置，包括：

一管板，其为表面均布多个管板限位孔的平板结构；

多个多孔管，分别连通设置在各个管板限位孔的底部；每个多孔管均为顶部敞口的中空管体，每个多孔管的侧壁上均布多个多孔管喷流孔；

一多孔套管，为顶部敞口的中空筒体，其侧壁上均布多个套管喷流孔；多孔套管套设在多个多孔管外部、并密封连接于管板的下方；

蓄热颗粒，填充于各个多孔套管内壁与各个多孔管外壁之间的空隙内；

一保温壳体，为中空筒体，套设在多孔套管的外部，且与多孔套管的外壁之间留有间隙、并形成一汇集空腔；汇集空腔与多孔套管内部不连通；保温壳体的底部设置一流体出口；

其中，各个多孔管的顶部为换热气体进气口；多孔管喷流孔用于将换热气体输送至蓄热颗粒内进行换热；套管喷流孔用于将换热后的气体输送至汇集空腔、并从流体出口导出。

进一步的，管板的顶部罩设有进气罩，进气罩的顶部为气体入口，进气罩内竖直布置有多个导向板。

进一步的，各个多孔管悬挂于管板的底部，每个多孔管的底部与多孔套管的底部不接触。

进一步的，各个套管喷流孔和各个多孔管喷流孔的形状为规则或不规则的圆形及多边形。

进一步的，蓄热颗粒为固体储热材料或封装后的相变胶囊及定型储热材料。

本实用新型的有益效果是：在蓄热颗粒堆积层中垂直布置多组并联的多孔管，充放热时，通过多孔管轴向流道可快速将换热介质引入蓄热颗粒堆积层内部，每一个多孔管管壁的小孔均作为换热流体一处射流出口，换热介质经过管壁小孔以细流股沿径向喷向管外侧的蓄热颗粒表面，与蓄热颗粒的快速换热，大大提高了蓄热装置的充热及放热速率；此外，换热介质在蓄热颗粒堆积层中主要为径向流动，相较于传统的轴向流动，显著缩短了换热介质换热流程长度，减小了蓄热装置压降，降低了储热系统能耗。

附图说明