一种储能式热交换系统的制作方法

1.本发明属于换热技术领域，尤其涉及一种储能式热交换系统。


背景技术：

2.气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题，提高能源的利用效率是节约能源的有效途径之一。
3.电力使用是工厂生产过程中必不可少的能源，工厂在生产过程中，往往需要通过加热设备将电能转化为用于生产加工等使用的热能。当在高峰限电等客观条件下，企业往往就需要停工停产，减少了生产经营收益。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种取热的传热效率高的储能式热交换系统，能够错峰用电，将电能在用电低峰期转化为热能并储存，在用电高峰期进行释放，用于生产。
5.本发明采用的技术方案是：一种储能式热交换系统，其特征在于：包括储热器、管壳式换热器、风机和文丘里高效混合器，所述管壳式换热器包括壳体和安装在壳体内的换热盘管，壳体上设置有壳程进口、壳程出口和排液口；所述储热器包括储热容器、相变储热材料块、u形换热管和电加热棒，相变储热材料块安装在壳体内，电加热棒和u形换热管分别嵌入安装在相变储热材料块上，u形换热管的一端通过第一管道与壳程进口相连通，u形换热管的另一端通过管道依次与文丘里高效混合器、风机和壳程出口相连通，排液口与文丘里高效混合器的吸入室通过管道相连通。
6.进一步地，所述换热盘管为螺旋状盘管。
7.进一步地，所述壳体外形为圆柱形，所述壳程进口和所述壳程出口间隔设置在壳体的侧面上，所述排液口设置在壳体的底面上。
8.进一步地，所述储热容器包括外壳和内胆，在外壳和内胆之间填充有保温材料。
9.进一步地，所述相变储热材料块为铝硅合金块。
10.本发明的有益效果是：采用本发明的系统，可以通过控制风机的启停来控制热交换的进行，换热效率高。具体生产过程中，先在用电低峰时给储热器加热，将电能转化为热能储存在相变储热材料中。然后在用电高峰期时，则将储存的热能通过热交换的方式进行释放，用于生产。如此，既可以实现错峰用电，又可以保障第二天用电高峰期的生产。
附图说明
11.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
13.本发明一种储能式热交换系统，包括储热器1、管壳式换热器2、风机3和文丘里高
效混合器4。
14.其中，管壳式换热器2包括螺旋状的换热盘管21和圆柱形的壳体22。壳体22上设有壳程进口221、冷风出口222和排液口223。壳程进口221和壳程出口222间隔设置在壳体的侧面上，所述排液口223设置在壳体的底面上。
15.所述储热器1包括储热容器11、相变储热材料块12、u形换热管13和电加热棒14。相变储热材料块12安装在储热容器11内，电加热棒14和u形换热管13分别嵌入安装在相变储热材料块12上。u形换热管13的一端与壳体上的壳程进口221通过第一管道5连通，u形换热管13的另一端通过第二管道6依次与文丘里高效混合器4、风机3和壳体22上的壳程出口222相连通。具体的，文丘里高效混合器4的扩压管41与u形换热管13的端口相连通，文丘里高效混合器4的喷嘴42与风机的进口端相连通。所述管壳式换热器的排液口223与文丘里高效混合器4的吸入室43通过第三管道7相连通。
16.本发明可以通过控制风机3的启停来控制热交换的进行；并且还改变了单一的空气作为取热介质；通过在壳程出口222上连接有文丘里高效混合器4，并且使文丘里高效混合器4的吸入室与壳程排液口223连通；如此，通过将壳体22内的冷凝水与壳体22内流出来的空气混合成气液两相介质，能够提高传热系数，提高换热系数。
17.具体的，所述储热容器11包括外壳111和内胆112，在外壳111和内胆112之间填充有保温材料113。采用改结构，能够增强保温性能，减缓热能传递损耗。
18.优选地，所述相变储热材料块12为铝硅合金块。采用铝硅合金块作为储热材料，具有储热密度高、充放热过程中温度变化较小和装置小等优点。
19.本发明的工作过程是：通过电加热棒14对相变储热材料块12进行加热，使相变储热材料块12存储有足够的热量。工作时，风机3运行，管壳式换热器壳体22内的不凝性气体经壳程出口222流出，流到文丘里高效混合器4的喷嘴42处，流经喷嘴42后高速喷出来，使压力能转化为动能，在喷嘴处形成真空，从而将管壳式换热器的壳体22内的水通过排液口223、第三管道7吸入到文丘里高效混合器4的吸入室43中，并与喷嘴42出来的不凝性气体混合，混合后的流体通过扩压管41、第二管道6进入u形换热管13，流过u形换热管13时，从相变储热材料块12取热，然后从u形换热管13的另一端出来，最后流经第一管道5，并从壳程进口221进入管壳式换热器2的壳体22内，与换热盘管21进行换热冷凝，完成一个循环。
20.以上内容仅用以说明本发明的技术方案，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。


技术特征：
1.一种储能式热交换系统，其特征在于：包括储热器、管壳式换热器、风机和文丘里高效混合器，所述管壳式换热器包括壳体和安装在壳体内的换热盘管，壳体上设置有壳程进口、壳程出口和排液口；所述储热器包括储热容器、相变储热材料块、u形换热管和电加热棒，相变储热材料块安装在壳体内，电加热棒和u形换热管分别嵌入安装在相变储热材料块上，u形换热管的一端通过第一管道与壳程进口相连通，u形换热管的另一端通过管道依次与文丘里高效混合器、风机和壳程出口相连通，排液口与文丘里高效混合器的吸入室通过管道相连通。2.根据权利要求1所述的储能式热交换系统，其特征在于：所述换热盘管为螺旋状盘管。3.根据权利要求1所述的储能式热交换系统，其特征在于：所述壳体外形为圆柱形，所述壳程进口和所述壳程出口间隔设置在壳体的侧面上，所述排液口设置在壳体的底面上。4.根据权利要求1所述的储能式热交换系统，其特征在于：所述储热容器包括外壳和内胆，在外壳和内胆之间填充有保温材料。5.根据权利要求1
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4任一项所述的储能式热交换系统，其特征在于：所述相变储热材料块为铝硅合金块。

技术总结
本发明公开了一种储能式热交换系统，包括储热器、管壳式换热器、风机和文丘里高效混合器，所述储热器包括储热容器、相变储热材料块、U形换热管和电加热棒，相变储热材料块安装在壳体内，电加热棒和U形换热管分别嵌入安装在相变储热材料块上，U形换热管的一端与管壳式换热器的壳体通过管道连通，另一端通过管道依次与文丘里高效混合器、风机和管壳式换热器的壳体相连通，所述管壳式换热器的排液口与文丘里高效混合器的吸入室通过管道相连通。本发明储能式热交换系统换热效率高，通过先将电能转化为热能储存，然后再通过热交换的方式释放，既可以实现错峰用电，又可以保障第二天用电高峰期的生产。峰期的生产。峰期的生产。


技术研发人员：刘良德 许佳孟 毛凌波 陈观生 罗超鸿 程子杰
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2022/1/4