一种用于加热熔盐的装置的制作方法

1.本技术涉及电加热与热储能技术的领域，尤其是涉及一种用于加热熔盐的装置。


背景技术：

2.随着中国双碳战略的实施，新能源发电在能源体系中的比例持续升高，新能源发电的特点是波动性高、随机性强，不能随机发电。解决该问题的主要方法是储能技术，其中一种为“熔盐储热”技术，已经广泛应用在“光热发电”中。
3.相关技术中，电极式熔盐加热方法是电流直接通过熔盐产生热，熔盐自身就是发热体，不存在间接加热带来的问题。电极式熔盐加热方法通常会设置上下具有高度差的两个盐液池，在下方的盐液池内设置熔盐泵，熔盐泵将预热达到熔融状态的熔盐从下方盐液池内抽至上方的盐液池内，上方盐液池内的熔盐会通过电极绝缘管道进入设置在两盐液池之间的熔盐电极箱，然后再由熔盐电极箱内流至下方的盐液池内，以此形成循环，循环的过程中，开启电源，从而使熔盐被加热。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为现有的熔盐加热装置需要设置多个盐液池以及熔盐电极箱，各个箱体之间还需要设置多隔板连通管，为了使循环能够自然流动，连通管需要竖直安装，增加了整个装置的成本、体积、能耗，以及故障率。


技术实现要素：

5.为了有效改善现有的熔盐加热装置体积较大，成本、能耗，以及故障率较高的问题，本技术提供一种用于加热熔盐的装置。
6.本技术提供的一种用于加热熔盐的装置采用如下的技术方案：
7.一种用于加热熔盐的装置，包括盐液池、电极绝缘管、相电极、零电极，以及与相电极和零电极连接的电源，在盐液池内盛装有熔盐；
8.电极绝缘管为两端开口的绝缘材料制作的管道，电极绝缘管的一端位于盐液池低位的位置处，另一端高于盐液池中的熔盐液面；相电极的插入端插入到电极绝缘管中且与电极绝缘管内的熔盐接触；相电极的接线端与电源装置相线接线端子连接；零电极的插入端插入到盐液池中与熔盐接触，零电极的接线端与电源装置的零线接线端子连接。
9.通过采用上述技术方案，当相电极和零电机与电源接通后，在电极绝缘管中会形成电流，在电极绝缘管中的熔盐会因为自身的电阻而产生热量，温度升高，从而在管内与管外产生“传热温差”，从而将所产生的热量传递给管外的熔盐，使得管外的熔盐温度也随之升高，进而实现熔盐的储热功能；接通电源后，电流从相电极流向零电极，在整个流通环节中，都会产生热量，但主要在电极绝缘管中产生，因为电极绝缘管中的电阻远大于其它部份，这就为实现加热功率的精确且有组织的控制创造了条件；该装置的加热部份与储热部份完全融为一体，也无需熔盐泵、预热电加热器等部件、热量传输装置和管路，所以，该装置的结构大为简化，这就有利于降低成本、提高可靠性、缩小设备的体积。由于电加热器内置于熔盐蓄热介质之中，当整套装置即使长时间处于冷态状态中、甚至出现熔盐凝固现象时，
也不会造成难以再次启动的问题，这一方面避免了传统技术方案需要始终保持熔盐为液态所需要采取的一系列技术措施(例如：强化的保温措施)、还降低了冷态状态过程中的热量损失。
10.可选的，还包括搅拌装置，搅拌装置包括电机、安装在电机上的传动轴，以及安装在传动轴上的叶轮。
11.通过采用上述技术方案，盐液池的熔盐在受热温度升高之后，会有自然的上升运动，提升传热性能，该装置可以增加熔盐的流程速度，从而强化传热，另外，搅拌装置也有利于提升放热过程中对放热量的控制；同时，由于搅拌装置有效提升了熔盐的传热能力，因此就可以采用缩短电极绝缘管的长度，以及减小电极绝缘管的直径的方式来有效降低装置的总体造价。
12.可选的，相电极包括相电极导体，在相电极导体上套设有相电极固定件，相电极导体的一端为相电极接线端，相电极导体的另一端为插入端，电极绝缘管与相电极固定件紧密连接，零电极与相电极结构一致。
13.通过采用上述技术方案，电极固定件能够支撑相电极导体，便于相电极的放置。
14.可选的，电极绝缘管采用内表面附着有绝缘层的薄壁钢管制成的电极绝缘管。
15.通过采用上述技术方案，薄壁钢管传热性能好，绝缘层能够保证电极绝缘管的绝缘性，且能够解决一般绝缘管具有脆性的问题。
16.可选的，绝缘层为采用搪瓷或陶瓷制成的绝缘层。
17.通过采用上述技术方案，在钢管上附着有搪瓷或陶瓷属于常规工艺，能够有效降低生产成本。
18.可选的，在盐液池的顶部设置有盖板，在盐液池的顶部设置有翻边法兰，盖板与翻边法兰通过螺栓可拆卸连接。
19.通过采用上述技术方案，盐液池与外部的连接件均可设置在盖板上，各个部件的拆装都十分的方便，同时当需要各部件整体挪移时，盖板也便于将盖板上的各部件整体挪移，对内部部件进行维护。
20.可选的，翻边法兰设置于盐液池的外部。
21.通过采用上述技术方案，将翻边法兰设置在盐液池的外部方便工作人员操作，能够有效提高工作效率。
22.可选的，电极固定件为采用绝缘材料制成的电极固定件，电极导体为采用导电性能良好，耐熔盐高温并且不会被熔盐腐蚀的材料制成的电极导体。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.通过设置盐液池、电极绝缘管、相电极、零电极，以及与相电极和零电极连接的电源，在盐液池内盛装有熔盐，该装置的加热部份与储热部份完全融为一体，也无需熔盐泵等热量传输装置和管路，该装置结构大为简化，这就有利于降低成本、提高可靠性、缩小设备的体积；
25.通过设置搅拌装置，搅拌装置包括电机、安装在电机上的传动轴，以及安装在传动轴上的叶轮，可以增加熔盐的流程速度，从而强化传热；
26.通过设置电极绝缘管采用内表面附着有绝缘层的薄壁钢管制成的电极绝缘管，薄壁钢管传热性能好，绝缘层能够保证电极绝缘管的绝缘性，且能够解决一般绝缘管具有脆
性的问题。
附图说明
27.图1是一种用于加热熔盐的装置的结构示意图。
28.图2是电极绝缘管的局部剖视图。
29.图3是相电极的结构示意图。
30.图4是一种用于加热熔盐的装置中电极绝缘管加长的结构示意图。
31.附图标记说明：1、盐液池；11、翻边法兰；12、盖板；2、熔盐；3、电极绝缘管；31、上管端；32、下管端；33、钢管；34、绝缘层；4、相电极；41、相电极接线端；42、相电极固定件；43、相电极导体；44、相电极插入端；5、零电极；6、电源；7、搅拌装置；71、电机；72、传动轴；73、叶轮。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4，对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种用于加热熔盐的装置。
34.参照图1，一种用于加热熔盐的装置包括盐液池1、盛装在盐液池1内的熔盐2、电极绝缘管3、相电极4、零电极5，以及与相电极4和零电极5连接的电源6。在本技术实施例中，盐液池1呈方形或圆筒形，在盐液池1的顶部设置有翻边法兰11，在盐液池1的顶部设置有盖板12，盖板12与盐液池1顶部的翻边法兰11采用螺栓（图中未示出）连接，以便与盖板12的拆卸。同时，盐液池1与外部的连接件均可设置在盖板12上，各个部件的拆装都十分的方便，同时当需要各部件整体挪移时，盖板12也便于将盖板12上的各部件整体挪移，方便对内部部件进行维护。
35.结合图1以及图2，电极绝缘管3两端均具有开口，电极绝缘管3的两端分别为下管端32，以及上管端31，电极绝缘管3的下管端32插入到盐液池1低位的位置处，电极绝缘管3的上管端31高于盐液池1中的熔盐2液的液面。电极绝缘管3采用不导电或者导电能力很弱的材质制成，电极绝缘管3可采用玻璃管、陶瓷管等材料制成，玻璃管，以及陶瓷管均为易获得材料，且价格便宜，能够有效降低生产成本。
36.在本技术实施例中，电极绝缘管3采用在内表面附着有绝缘层34的薄壁钢管33，绝缘层34可采用搪瓷或陶瓷，此工艺属于常规工艺，能够有效降低生产成本，同时表面附着有绝缘层34的钢管33不仅能够有效改善电极绝缘管3的传热性能，且能够解决一般绝缘管具有脆性的问题。
37.结合图1以及图3，相电极4包括相电极导体43，以及套设在相电极导体43上的相电极固定件42，在相电极导体43的一端连接有相电极接线端41，相电极导体43远离接线端子的一端为插入端，电极绝缘管3与相电极固定件42紧密连接，相电极导体43采用导电性能良好，耐熔盐高温，不会被熔盐腐蚀的材料制成。相电极固定件42呈t字型，相电极固定件42采用绝缘材料制成，相电极固定件42能够支撑相电极导体43，便于将相电极4放置在盐液池1的盖板12上，零电极5与相电极4结构一致。
38.相电极4的插入端插入到电极绝缘管3中且插入深度保证与管内的熔盐2接触，相电极4的接线端子与电源6的相线接线端子连接，零电极5的插入端插入至盐液池1中，插入
深度保证与熔盐2接触，零电极5的接线端子与电源6的零线接线端子连接。
39.结合图1以及图4，电极绝缘管3具有一定长度，且不导电或导电能力很弱，因此，电极绝缘管3中从上管端31至下管端32之间可以建立必要的电阻，当需要特定的电阻时，工作人员只需调整电极绝缘管3的长度以及直径就能够得到所需电阻，从而达到工作需求所需要的功率，进而实现功率的精准可控，并减少资源的浪费。
40.在相电极4和零电极5与电源6接通后，在电极绝缘管3中会形成电流，在电极绝缘管3中的熔盐2会因为自身的电阻而产生热量，温度升高，从而在管内与管外产生“传热温差”，从而能够将所产生的热量传递给管外的熔盐2，使得管外的熔盐2温度也随之升高，进而实现熔盐2储热的功能。
41.结合图1以及图4，接通电源6后，电流从相电极4流向零电极5，在整个流通环节中，都会产生热量，但是由于电极绝缘管3中的电阻远大于其他部分的电阻，因此电极绝缘管3中的电阻远远大于其他部分，因此工作人员能够通过控制电极绝缘管3的长度以及直径达到控制加热功率的目的。
42.在本装置中，加热部分与储热部分完全融为一体，无需熔盐泵等热量传输装置以及连接管路，因此本装置结构简化，体积较小，能够有效降低成本，同时传输装置的减少，以及连接管路的减少能够有效提高装置的可靠性。
43.同时由于电极绝缘管3的绝缘性能较好，因此电极绝缘管3的导热性较差，只需工作人员选择大直径和长管路即可，以扩展电极绝缘管3传热面积，提升电极绝缘管3的传热能力，同时可得的或保证所需要的电阻。
44.参照图1，加热熔盐2的装置还包括搅拌装置7，搅拌装置7包括安装在盐液池1上的电机71、安装在电机71上的传动轴72，以及安装在传动轴72上的叶轮73，叶轮73设置有多个，多个叶轮73沿传动轴72的轴线间隔设置，传动轴72的轴线平行于盐液池1的深度方向所在的直线。
45.当盐液池1内的熔盐2受热，温度升高以后，熔盐2会产生自然的上升运动，从而提升传热性能，搅拌装置7能够提升熔盐2的流程速度，从而进一步加强熔盐2的传热能力，另外，通过控制搅拌装置7的转速，还有利于提升放热过程中对放热量的控制能力。同时，由于搅拌装置7有效提升了熔盐2的传热能力，因此工作人员能够缩短电极绝缘管3的长度，以及减小电极绝缘管3的直径，进而有效降低装置的总体造价。
46.在本技术实施例中，采用单相交流电，采用更多相或更少相的交流电也是可以的。
47.本技术实施例一种用于加热熔盐的装置的实施原理为：将相电极4与零电极5与电源6接通后，在电极绝缘管3中形成电流，在电极绝缘管3中的熔盐2因自身的电阻而产生热量，温度升高，在电极绝缘管3的管内与管外形成“传热温差”，从而将产生的热量传递给电极绝缘管3管外的熔盐2，使得电极绝缘管3管外的熔盐2温度随之升高，实现熔盐2的储热的功能。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。