一种熔盐储热用防泄漏装置的制作方法
本发明涉及高温传热蓄能,具体是一种熔盐储热用防泄漏装置。
背景技术:
1、熔盐储热系统凭借储热密度高、工作温度范围广、热稳定性强等优势,广泛应用于光热发电、工业余热回收等领域,其安全稳定运行直接取决于系统的防泄漏性能。熔盐储热罐作为系统核心设备,罐体焊缝、罐底接口、侧部接管、人孔、法兰连接及保温层缝隙等部位,因高温热胀冷缩、介质冲刷、密封件老化等因素,成为易发生泄漏的关键节点。
2、熔盐储热系统一旦发生泄漏,高温熔盐会迅速喷射或沿设备表面流淌,不仅会对周边设备、保温层及支撑结构造成严重热损伤,导致设备变形、保温层失效、支撑结构强度衰减,还可能引发熔盐凝固堵塞管道、局部高温起火等连锁风险,同时泄漏熔盐易与空气、水分反应生成腐蚀性物质,加剧设备腐蚀,大幅缩短系统使用寿命,增加运维成本与安全隐患。
3、现有技术对于泄漏的阻断,主要依赖于人工干预或远程控制关闭上游阀门,反应时间以分钟计,无法应对喷射性泄漏的紧急状况。虽有一些紧急切断阀设计,但其驱动源仍多为电力或仪表气,同样面临事故环境下失效的风险。目前,极度缺乏一种能够利用泄漏事件自身产生的物理信号(如压力突变、温度剧升)作为驱动能量,在无外部动力介入情况下,实现毫秒至秒级快速响应的纯机械式主动阻断装置。
4、现有设计往往只关注“如何报警”或“如何关阀”,但对于已经泄漏出并正在造成破坏的熔盐,缺乏主动的引导和约束措施。通常的处理方式是任其流淌、蔓延,直至操作人员到场后进行危险的人工清理,这极大地扩大了热损伤的范围和程度。亟需一种能够在阻断泄漏源的同时,自动启动并将泄漏物安全、快速引离关键设备区域的集成化设计。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是熔盐储热防泄的问题,提供一种熔盐储热用防泄漏装置。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
3、所述防泄漏装置包括密闭桶,所述密闭桶上设置有储热罐;
4、所述密闭桶内设置有防泄单元,所述防泄单元包括防泄组件,所述防泄组件通过温度感知进行封堵储热罐泄漏处,所述防泄组件包括检测件与封堵件,所述检测件安装在密闭桶上,所述封堵件与储热罐滑动连接;
5、所述密闭桶设置有引离单元,所述引离单元包括引离组件,所述引离组件通过位置改变实现泄漏熔盐的清除,所述引离组件包括执行件、阻挡件与引离件,所述阻挡件设置于储热罐底部,所述执行件安装在阻挡件内,所述执行件与引离件固定连接。
6、所述密闭桶上还设置有控制器,所述控制器分别与防泄单元的检测件、封堵件及引离单元的执行件电连接,用于接收检测信号并控制各部件协同动作。现有技术中的熔盐储热罐在发生泄漏情况下无法及时进行堵漏,同时已经泄漏的熔盐如果未及时清理则会损伤设备及其支撑结构,本发明通过防泄单元与引离单元对泄漏处进行封堵的同时对泄漏的熔盐进行及时清理,避免出现损伤设备的情况。
7、进一步的,所述执行件包括电磁铁、复位弹簧、导柱、磁盘与移动盘,所述电磁铁与复位弹簧固定连接,所述复位弹簧与磁盘固定连接,所述导柱与电磁铁固定连接,所述移动盘上设置有导电环,所述移动盘通过导电环与导柱滑动连接。现有技术中引离单元的执行件多依赖纯机械传动,存在响应滞后、动作精度低的问题,且难以实现与其他部件的协同联动,本发明通过电磁铁驱动配合复位弹簧、导电环与导柱的滑动配合,实现执行件快速响应与精准位移,同时为后续部件联动提供稳定动力。
8、进一步的,所述导柱上设置有驱动线圈,靠近所述移动盘一端的驱动线圈为电流输入端。
9、进一步的,所述阻挡件包括弹性伸缩挡板与拉绳,所述电磁铁固定安装在弹性伸缩挡板固定端,所述弹性伸缩挡板固定端固定安装在储热罐底部,所述拉绳一端与弹性伸缩挡板伸缩端固定连接,所述拉绳另一端与移动盘固定连接。现有技术中泄漏熔盐阻挡结构多为刚性设计,且无法与引离单元同步联动,导致阻挡与清离脱节,本发明通过弹性伸缩挡板抵御熔盐冲击,同时利用拉绳与移动盘联动,实现阻挡动作与引离单元的同步触发,确保阻挡后熔盐能及时被清离。
10、进一步的,所述引离件包括弹簧电动推杆与弧形伸缩杆,所述移动盘上的导电环与弹簧电动推杆电性连接,所述导柱与弹簧电动推杆固定端固定连接,所述弹簧电动推杆固定端固定安装在密闭桶远离储热罐一端内表面,所述弹簧电动推杆伸缩端与弧形伸缩杆固定端固定连接,所述弧形伸缩杆有多组,多组所述弧形伸缩杆的伸缩端固定连接。现有技术中熔盐引离结构多为单一通道设计,引离范围有限,且难以适配储热罐底部的弧形结构,导致熔盐残留清理不彻底,本发明通过多组弧形伸缩杆配合弹簧电动推杆,可形成环绕式引离通道,扩大引离范围并适配储热罐底部结构,实现泄漏熔盐的全面定向清除。
11、进一步的,所述检测件包括气压检测表,所述气压检测表固定安装在密闭桶上,所述密闭桶与储热罐之间形成密闭腔室。
12、进一步的,所述防堵件包括电动伸缩杆与封堵环,所述电动伸缩杆固定端固定安装在密闭桶远离储热罐一端内表面,所述电动伸缩杆伸缩端与封堵环固定连接,所述封堵环与储热罐外壁滑动连接,所述封堵环内置温度传感器。现有技术中封堵结构多为固定密封设计,无法根据泄漏位置动态调整封堵位置,且封堵精度低,本发明通过电动伸缩杆驱动封堵环滑动,配合内置温度传感器精准定位泄漏位置并实现动态封堵,提升封堵精度。
13、进一步的,所述密闭桶底部开设有流料口。现有技术中泄漏熔盐缺乏定向排出通道,易在密闭桶内滞留凝固,导致设备腐蚀与清理困难,本发明通过在密闭桶底部设置流料口,配合引离单元实现泄漏熔盐的定向快速排出至外部收料箱,避免熔盐滞留损伤设备。
14、进一步的,所述密闭桶内设置有支撑台,用于储热罐的支撑固定。
15、进一步的,所述磁盘朝向复位弹簧的端面设置有环形卡紧凹槽。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
17、1、本发明通过在发生泄漏时,控制器向电磁铁通入电流,电磁铁得电后呈现与磁盘相同的极性,在同性相斥的作用下,一方面磁盘拉伸复位弹簧带动移动盘沿着导柱向下移动,从而使驱动线圈接入电路的有效圈数逐渐减少,接入电路的阻值逐渐降低,从而使控制器输送给驱动线圈的电流经导电环,输送给弹性电动推杆的电流逐渐增加,使弹性电动推杆逐渐收缩,带动弧形伸缩杆同步收缩,缩小范围,将泄漏在密闭桶内部的熔盐向流料口进行清理,避免发生熔盐滞留,导致设备腐蚀与清理困难的问题出现,另一方面在移动盘向下移动过程中,在拉绳的作用下,将弹性伸缩挡板收缩端向上收缩,从而打开熔盐清理到流料口的通道,在清理完成时,控制器停止向电磁铁输送电流,在复位弹簧的自身恢复力作用下使弹性伸缩挡板复位,重新将支撑台保护在弹性伸缩挡板内部,由于弹性伸缩挡板的存在,避免在发生泄漏时,避免熔盐与支撑台接触,对支撑台造成损伤。
18、2、本发明通过在储热罐外壁出现熔盐泄漏时,熔盐流入密闭桶与储热罐之间的密闭腔室,快速消耗密闭腔室内的空气,从而引起气压变化,气压检测表检测到气压变化,向控制器输送信号,控制器向电磁铁与电动推杆同步输送电流,电动推杆接受电流后伸长,带动封堵环沿着储热罐外壁滑动,当封堵环内的温度传感器检测到温度发生突变时,向控制器反馈信号,控制器停止向电动推杆输送电流,使电动推杆保持当前伸缩量,使封堵环对泄漏处进行精准封堵,避免熔盐的泄漏。
19、3、本发明通过密闭桶与储热罐之间形成密闭腔室配合气压检测表,利用熔盐泄漏蒸发导致的气压变化实现早期精准检测,判断是否出现泄漏情况,提升检测可靠性。
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