一种新型单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种供热装置，具体地说是一种新型单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，属于蓄能供热装置领域。


背景技术：

2.熔盐蓄热储能源于太阳能光热发电技术。熔盐储热技术主要用于生活采暖，其工艺流程基本沿用初级的熔盐应用方式，熔盐的加热储能、换热结构十分复杂；一般采用高温熔盐罐、低温熔盐罐、熔盐泵循环、管道保温伴热、熔盐/蒸汽高温换热、汽/水低温换热，然后才可以向供暖管道提供热水。整个熔盐循环系统必须进行伴热，一旦伴热系统停止、管道阀门温度低于熔盐凝固点时，熔盐液体即会凝固、造成整个循环系统报废，产生巨大的损失，同时很难控制高温熔盐液体循环，对设备、管道、材料要求相当高而且存在安全隐患等缺点。
3.专利号为“201811543523.5”名为“一种单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置”的发明专利虽然能够容易控制高温熔盐液体循环，安全性高，但是在实际使用中，在避免大温差换热造成的不可逆损失和避免大温差换热器的制造难题等技术问题上还有一些需要改进和完善的地方。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型设计了一种新型单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，不但避免了大温差换热造成的不可逆损失，而且避免了大温差换热器的制造难题，换热系统更稳定。
5.本实用新型的技术方案为：
6.一种新型单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，包括熔盐储热罐，所述熔盐储热罐顶部安装有熔盐电加热器，用于谷电蓄热；所述熔盐电加热器的底部位于加热罐内；所述熔盐储热罐内设有第一换热器，所述第一换热器为浸没式浮动盘管熔盐
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导热油换热器，由耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，采用浮动盘管式设计，始终浸没在熔盐介质中，所述第一换热器的进口预留法兰与导热油循环泵连接，所述第一换热器的两个出口插入导热油换热罐中；所述导热油换热罐内设有第二换热器，所述第二换热器为浸没式浮动盘管导热油
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采暖水换热器，所述第二换热器浸没在导热油中；导热油循环泵根据浸没式浮动盘管导热油/采暖水换热器的出口温度受控制系统指令开启、关闭或者变频调节流量输出，为了防止导热油过热焦结，导热油循环泵设置最小循环流量，保证导热油不超温焦结变质。
7.另外，所述熔盐储热罐罐体外部安装有触控屏，用于显示熔盐储热罐内熔盐和导热油换热罐内导热油温度、显示熔盐储热罐内和导热油换热罐内压力值；所述触控屏与控制器相连接，通过控制控制器来控制熔盐电加热器、控制熔盐储热罐的填充口/通气孔、熔盐泄放口和导热油换热罐的填充口/通气孔上的自动阀门。
8.进一步的，所述熔盐储热罐为耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，顶部右侧设有填充口/
通气孔，下部设有熔盐泄放口；所述熔盐储热罐的上中下位置分别安装有温度传感器，用于监测罐内熔盐温度，温度传感器通过控制器与熔盐电加热器控制相连，实时温度由控制器采集显示。
9.进一步的，所述熔盐电加热器采用法兰式集束电加热器，便于安装维护，可根据需要定制功率，电加热可根据实际需求受控制系统指令开启、关闭或者调节输出，所述熔盐电加热器为两个，可以根据实际需求受控制系统指令开启一个或者两个；
10.进一步的，所述熔盐储热罐的底部设有两个圆柱形加热罐口，所述加热罐口焊接有加热罐，所述加热罐的罐体位于导热油换热罐的内部，浸入导热油内，所述加热罐内灌有熔盐溶液用于为导热油二次增加蓄热，从而避免大温差换热造成的不可逆损失；所述加热罐为复合材料结构，从内到外依次为耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层、导热硅胶层和耐高温耐腐蚀不锈钢外层组成，目的是可以更好的导热；所述耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层表面等距设有若干波纹缝隙，所述缝隙内填充有石墨，用于导热；所述耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层外表面包裹有导热硅胶层，用以增强导热；所述导热硅胶层外表面包裹有耐高温耐腐蚀不锈钢外层；
11.进一步的，所述导热油换热罐设置在所述熔盐储热罐的下部，两罐外部及两罐之间用耐高温保温材料做好绝热。
12.进一步的，所述导热油换热罐的底部预留有导热油泵接口及卸油口，顶部有填充口/通气孔；所述导热油换热罐的底部为左右倾斜面设计，便于导热油流入导热油泵接口；在熔盐储热罐上中下位置分别安装温度传感器，监测罐内熔盐温度，实时温度由控制器采集显示。
13.进一步的，所述熔盐储热罐的填充口/通气孔和所述熔盐泄放口、所述导热油换热罐的填充口/通气孔均设有自动阀门，由控制器控制开合；
14.进一步的，所述第二换热器的入口端接采暖回水，出口端接采暖供水。
15.进一步的，所述熔盐储热罐设有结构层，所述结构层外设有保温层。
16.进一步的，所述导热油循环泵外置在罐外，方便检修。
17.本实用新型将熔盐加热罐上置，浮动盘管式换热器浸没在熔盐罐中，导热油通过导热油泵进入浮动盘管式换热器从熔盐储热介质中换取热量，供暖水和导热油进行换热，通过控制导热油的温度直接调控采暖出水温度。
18.本实用新型供热装置采用谷电加热熔盐蓄热并能运用在生活采暖系统上。
19.本实用新型的优点在于：
20.（1）根据热力学第二定律可知，能级不匹配的换热过程存在较大的不可逆损失，这将造成大量可用能的浪费。本实用新型通过熔盐/导热油，导热油/水的二级换热，避免了大温差换热造成的不可逆损失，避免了大温差换热器的制造难题，换热系统更稳定；
21.（2）导热油的加热基本没有蒸汽分压，对于采暖水的加热也不需要产生蒸汽，整个系统没有高压过程，更安全；
22.（3）导热油在常温状态下也不会凝结，不用放空熔盐和导热油，不用担心循环系统的冻堵问题；
23.（4）换热采用浮动盘管式换热器，浸没在换热介质中，保证高效换热效率的同时增加了换热器对温度变化的适应能力；
24.（5）整套设备可以集成化为单罐形式，模块化生产，减少管路损失，降低制造安装成本，降低基础投资成本；可并联模块化使用，系统简单便于更换维护。
25.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
27.1熔盐储热罐，11结构层，12保温层，13熔盐储热罐填充口/通气孔，14熔盐泄放口，15导热油换热罐的填充口/通气孔，16加热罐，2触控屏，3第一熔盐电加热器，4第二熔盐电加热器，5第一换热器，6导热油循环泵，7导热油换热罐，8导热油泵接口及卸油口，9第二换热器。
具体实施方式
28.以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.实施例1
30.如图1所示，一种新型单罐浸没式换热熔盐蓄能供热装置，包括熔盐储热罐1，所述熔盐储热罐1为耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，顶部设有熔盐储热罐填充口/通气孔13，下部设有熔盐泄放口14，顶部安装有第一熔盐电加热器3和第二熔盐储热罐4，用于谷电蓄热；所述熔盐储热罐1的上中下位置分别安装有温度传感器，用于监测罐内熔盐温度，温度传感器通过控制器与第一熔盐电加热器3和第二熔盐储热罐4控制相连，实时温度由控制器采集，并由触控屏2显示。所述熔盐储热罐1罐体外部安装有触控屏2，用于显示熔盐储热罐内熔盐和导热油换热罐内导热油温度、显示熔盐储热罐内和导热油换热罐内压力值；所述触控屏2与控制器相连接，通过控制控制器来控制熔盐电加热器、控制熔盐储热罐的填充口/通气孔13、熔盐泄放口14和导热油换热罐的填充口/通气孔15上的自动阀门；
31.所述第一熔盐电加热器3和第二熔盐储热罐4结构一致，采用法兰式集束电加热器，便于安装维护，可根据需要定制功率，电加热可根据实际需求受控制系统指令开启、关闭或者调节输出。所述第一熔盐电加热器3和第二熔盐储热罐4，可以根据实际需求受控制系统指令开启一个或者两个。
32.进一步的，所述熔盐储热罐1的底部设有两个圆柱形加热罐口，所述加热罐口焊接有加热罐16，所述加热罐16罐体位于导热油换热罐7的内部，浸入导热油内，所述加热罐16内灌有熔盐溶液用于为导热油二次增加蓄热，从而避免大温差换热造成的不可逆损失；所述加热罐16为复合材料结构，从内到外依次为耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层、导热硅胶层和耐高温耐腐蚀不锈钢外层组成，目的是可以更好的导热；所述耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层表面等距设有若干波纹缝隙，所述缝隙内填充有石墨，用于导热；所述耐高温耐腐蚀波纹不锈钢层外表面包裹有导热硅胶层，用以增强导热；所述导热硅胶层外表面包裹有耐高温耐腐蚀不锈钢外层；
33.所述熔盐储热罐1内设有第一换热器5，所述第一换热器5为浸没式浮动盘管熔盐
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导热油换热器，由耐高温耐腐蚀的不锈钢制造，采用浮动盘管式设计，始终浸没在熔盐介质中，所述第一换热器的进口预留法兰与导热油循环泵6连接，所述第一换热器的出口插入导
热油换热罐7中。
34.所述导热油换热罐7设置在所述熔盐储热罐1的下部，两罐外部及两罐之间用耐高温保温材料做好绝热。所述导热油换热罐7的底部预留有导热油泵接口及卸油口8，顶部有填充口/通气孔10。在熔盐储热罐上中下位置分别安装温度传感器，监测罐内熔盐温度，实时温度由控制器采集显示。
35.所述导热油换热罐7内设有第二换热器9，所述第二换热器9为浸没式浮动盘管导热油
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采暖水换热器，所述第二换热器9浸没在导热油中；导热油循环泵根据浸没式浮动盘管导热油/采暖水换热器的出口温度受控制系统指令开启、关闭或者变频调节流量输出。
36.所述第二换热器9的入口端接采暖回水，出口端接采暖供水。
37.所述熔盐储热罐1设有结构层11，所述结构层11外设有保温层12。
38.所述导热油循环泵6外置在罐外，方便检修。