专利名称：一种新型移动蓄放热方法及移动供热装置的制作方法
技术领域：
本发明属于移动供热技术领域，具体涉及一种新型移动蓄放热方法及移动供热装置。
背景技术：
据统计当前我国每年大约有5000万吨标准煤的工业余热被白白浪费，同时对环境造成污染。此外，一些热力供应企业在冬季的供热需求负荷大于供用能力，但在夏季的供热需求负荷远小于供用能力，一般都采用降低锅炉的负荷方式进行运行，而低负荷运行的锅炉转换效率显著降低，如果采用合理的余热利用装置，既可提高锅炉的转化效率，又可产生新的经济效益。受热力管网投资成本高的制约，很多工业企业和居民用户无法被热力管网覆盖，通常采用自建燃煤、燃油以及燃气锅炉，这些锅炉的运行效率低和排放的污染物多，对环境的影响较大，也有部分企业采用清洁的电锅炉供热，但供热成本又较高。因此，采用移动蓄热的供热方式是目前进行余热回收和利用最合理的方式之一。当前移动供热装置主要采用水和相变材料为蓄热介质，通过蓄热介质将火力发电厂、钢铁厂、化工厂等工业企业生产过程中产生的废气、废水进行热能回收。目前应用较多的是常压运输100°c以内的热水移动装置，该装置的主要优点是设备成本较低、蓄放热时间短，但最大缺点是蓄热能力小，运输成本高，经济效益差。此外，还有部分相变蓄热移动供热装置被应用，该装置的优点是蓄热能力大，运输成本低，但缺点是设备投资大，蓄放热时间长。发明人针对目前两类移动供热装置存在的问题，以常压热水移动供热装置为基础进行改进，根据废热和废气的参数来制备不同压力和温度的饱和水，从而提高移动供热装置的蓄热能力，降低移动供热的运输成本，同时为用户提供蒸汽和热水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动供热装置，该装置具有蓄热能力强，可充分利用各种工业废热，如:烟气、蒸汽或热水等，使能源得到充分利用，节约能源。本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是:一种移动供热装置，包括蓄水罐和运输装置，所述蓄水罐固定在运输装置上，蓄水罐的内部设置有换热管，换热管的进口和出口位于蓄水罐外部；所述蓄水罐上连接有冷水注水管，蓄水罐上连接有第一压力表、第一温度表、及泄压阀；所述蓄水罐顶部连接有出蒸汽管，蓄水罐底部连接有出热水管。优选地，所述换热管呈竖管式、横管式、或盘管式，所述换热管的内外表面为光滑面或翅片表面。优选地，所述冷水注水管上连接有第二阀门、第二流量表、及第二温度表。优选地，所述换热管进口的管体上连接有第三压力表、第三温度表、第三阀门、及
第三流量表。 优选地，所述出蒸汽管上连接有第四阀门、第四压力表、第四温度表、及第四流量表。优选地，所述出热水管上连接有第五温度表、第五流量表、第五压力表、及第五阀门。优选地，所述蓄水罐底部连接有排污管，排污管上连接有第六阀门。优选地，所述蓄水罐内竖立有至少两块挡液板，挡液板由蓄水罐顶端延伸至底端，换热管穿在挡液板上。本发明的另一个目的在于提供一种上述实施例移动供热装置的蓄放热方法，以提高移动供热装置的蓄热能力，降低移动供热的运输成本。本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是移动供热装置的蓄放热方法，包括以下步骤(I)蓄热过程往蓄水罐内注入冷水，冷水的液面高度高于蓄水罐内部的换热管，将高温流体通入换热管与蓄水罐内的冷水进行热交换，蓄水罐内的压力和温度达到预定值，停止向换热管中通入高温流体，蓄水罐蓄热结束；(2)放热过程蓄水罐顶部的出蒸汽管通过阀门的调节释放出不同温度和压力的蒸汽，蓄热罐底部的出热水管通过与冷水混合产生不同温度和压力的热水。优选地，所述高温流体的温度为100°C以上。本发明的有益效果移动供热装置，采用高温高压饱和水作为移动蓄热介质，具有蓄热能力大，设备投资低，蓄放热速度快以及水质洁净度高等优点。可广泛应用于收集各种工业废热，如烟气、蒸汽或热水等，使能源得到充分利用，节约能源。本发明可广泛应用于各类工业的废热和废气的回收再利用，对用户有极强的适用性，特别适合利用工业过程的余热来制备一定压力和温度的洁净饱和水，为用户供应不同温度和压力的蒸汽和热水。蓄水罐为圆柱体或椭圆柱体结构，采用耐压较好的碳钢或不锈钢制作，蓄水罐外敷设10厘米以上的耐高温隔热材料层。换热管采用碳钢、不锈钢或铝等金属材质制成，需满足管内高温流体的压力要求，同时根据管内流体的腐蚀特性针对性的进行防腐处理。换热管在蓄水罐内的中下部位置，换热管的结构可以是竖管式、横管式或盘管式，换热管的内外传热表面既可是光滑表面，也可以是翅片表面。换热管既可是由单管组成，也可由多管组成，多管组成的换热管需在高温流体入口和出口分别设置总管，高温流体进入入口的总管后被分流到各支管，然后在出口的总管汇合流出。出热水管可与用户端接口对接，用来加热冷水，获得用户需要的不同温度热水，通过出蒸汽管上的第四阀门可以从出蒸汽管出口获得不同压力和温度的蒸汽，蒸汽可以用于直接加热冷水。挡液板需要2块以上，形状可以根据需要来确定，主要作用是防止运输过程中液体晃动和支撑换热管的作用。本发明的工作原理是首先在蓄水罐内预先充入一定量的冷水，将高温流体通入换热管与蓄水罐内的冷水进行热交换，冷水被加热到要求的压力和温度后停止加热，从而制得一定压力和温度的饱和水，通过调节出蒸汽管上的阀门可以产生不同压力和温度的蒸汽，通过出热水管可输出不同压力和温度的热水。
图1是移动供热装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细说明实施例1结合图1，一种移动供热装置，包括蓄水罐2和载重汽车I，所述蓄水罐2通过基座23固定在载重汽车I上，蓄水罐2上连接有第一压力表4和第一温度表3，还连接有泄压管6，泄压管6上设置有泄压阀5。蓄水罐2的内部设置有换热管31，换热管31的进口和出口12位于蓄水罐2外部。所述换热管31呈竖管式、横管式、或盘管式，所述换热管31的内外表面为光滑面或翅片表面。所述蓄水罐2上连接有冷水注水管15，冷水注水管15上连接有第二阀门14、第二流量表16、及第二温度表13。所述换热管31进口的管体19上连接有第三压力表20、第三温度表22、第三阀门18、及第三流量表17。所述蓄水罐2顶部连接有出蒸汽管11，出蒸汽管11上连接有第四阀门7、第四压力表8、第四温度表9、及第四流量表10。蓄水罐2底部连接有出热水管21，出热水管21上连接有第五温度表27、第五流量表26、第五压力表25、及第五阀门24。所述蓄水罐2底部连接有排污管28，排污管28上连接有第六阀门29。所述蓄水罐2内竖立有两块挡液板30，挡液板30由蓄水罐顶端延伸至底端，换热管31穿在挡液板30上。实施例2实施例1移动供热装置的蓄放热方法，包括以下步骤(I)蓄热过程往蓄水罐2内注入冷水，冷水的液面高度高于蓄水罐2内部的换热管31，将高温流体通入换热管31与蓄水罐2内的冷水进行热交换，蓄水罐2内的压力和温度达到预定值，停止向换热管31中通入高温流体，蓄水罐2蓄热结束。(2)放热过程蓄水罐2顶部的出蒸汽管11通过阀门的调节释放出不同温度和压力的蒸汽，蓄热罐2底部的出热水管21通过与冷水混合产生不同温度和压力的热水。以上高温流体的温度为100°C以上。本发明移动供热装置用于各类废热废气，如烟气、蒸汽或热水的余热回收和利用，移动供热装置的工作原理是充热时，首先利用快速接头将载重汽车I上的蓄水罐2的冷水注水管15与自来水管接头进行连接。将第四阀门7打开，然后打开第二阀门14注入一定体积的冷水，充入冷水的体积由制备的饱和水密度来计算注入冷水的体积=蓄水罐的有效体积X对应饱和温度水的密度，预注入冷水的体积可由注入时间和第二流量表16来确定，当达到最大预注入冷水的体积时，关闭第二阀门14拆卸冷水注水管15。移动供热装置移动到废热废气现场，将换热管31进口的管体19与高温流体接口进行快速对接，打开第三阀门18，第四阀门7处于开启状态，高温流体经管体19进入换热管31内，加热管外的冷水，当冷水被加热到接近100°C时，关闭第四阀门7。蓄水罐2内的压力将逐步升高，当蓄水罐2内压力达到要求的压力和温度后停止加热，关闭第三阀门18，从而制备出需要的高温高压饱和水，拆卸换热管31进口的管体19。放热时，当移动供热装置在用户端时，蓄水罐2顶部的出蒸汽管11既可与用户的蓄汽罐或管道相连，通过调节第四阀门7来调节输出蒸汽的压力和温度，也可与用户的保温水箱对接，将蒸汽冲入保温水箱内的低温水中，加热低温水到需要的温度范围内。蓄水罐2底部的出热水管21可以与用户端的保温水箱对接，打开第五阀门24，高温热水将冲入保温水箱内与箱内的低温水混合，将低温水加热到需要的温度范围内。打开排污管28上的第六阀门29，排泄污垢,保证水的清洁度。泄压阀5对蓄水罐2内压力起保护作用，当充热时第一压力表4显示的压力超过了罐体允许的承压范围，泄压阀5自动开启，气体从泄压管6排出。当第一温度表3显示的饱和水温度与第三温度表22显示的高温流体温度接近时，停止充热。第四压力表8和第四温度表9用来帮助第四阀门7调节开度大小，第四流量表10用来统计供应蒸汽的量。蓄水罐2采用圆柱体或椭圆体结构，蓄水罐2由凹形基座23支撑底部，它们之间可采用焊接或螺栓连接，基座23与载重汽车I之间也可以采用焊接或螺栓固定。以下是本发明移动供热装置的应用实例实例1:一台工业锅炉每小时产生约3吨高温高压饱和水，饱和水温度在240°C 260°C，压力3. 35Mpa 4. 68Mpa，采用载重15吨热水的移动供热装置进行余热回收，高温高压饱和水通入移动供热装置的换热管内，加热蓄水罐内低温水，可制备高温高压的饱和水，饱和水的温度在100°C 240°C之间，饱和压力在O.1OlMpa 3. 35Mpa，饱和水的温度和压力越高，充热时间就越长，也可以将多台移动供热装置依次串联充热，这样可实现连续充热，提高充热效率。移动供热装置抵达需要热水和蒸汽的工厂，工厂每小时需要温度130°C和压力O. 27Mpa的蒸汽约80kg和8吨60°C热水，先将蒸汽输入到用户端的40m3的储汽罐中，当储汽罐内的压力达到O. 27Mpa左右停止充汽，再将多余的蒸汽和饱和水通入可容纳80吨水的保温水箱中加热低温水至60°C。实例2 :某铝业公司碳素厂外排烟气温度为310 420°C，压力为O. 6MPa，流量为8000 9000m3/h，匹配载重20吨热水的移动供热装置，高温烟气进入换热管内用来加热管外的低温水，蓄水罐体内可制备出100°c以上的高温高压饱和水，高温高压饱和水的温度不能超过烟气温度，高温高压饱和水的温度越高，需要充热的时间就越长。移动供热装置抵达需要热水和蒸汽的医院，医院每小时需要温度120°c和压力O. 19Mpa的蒸汽约300kg和15吨90°C热水，先将蒸汽输入到用户端150m3的储汽罐，当储汽罐内的压力达到O. 19Mpa左右停止充汽，再将多余的蒸汽和饱和水通入60吨的保温水箱加热低温水至90°C。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种移动供热装置，其特征在于，包括蓄水罐和运输装置，所述蓄水罐固定在运输装置上，蓄水罐的内部设置有换热管，换热管的进口和出口位于蓄水罐外部；所述蓄水罐上连接有冷水注水管，蓄水罐上连接有第一压力表、第一温度表、及泄压阀；所述蓄水罐顶部连接有出蒸汽管，蓄水罐底部连接有出热水管。
2.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述换热管呈竖管式、横管式、或盘管式，所述换热管的内外表面为光滑面或翅片表面。
3.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述冷水注水管上连接有第二阀门、第二流量表、及第二温度表。
4.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述换热管进口的管体上连接有第三压力表、第三温度表、第三阀门、及第三流量表。
5.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述出蒸汽管上连接有第四阀门、第四压力表、第四温度表、及第四流量表。
6.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述出热水管上连接有第五温度表、第五流量表、第五压力表、及第五阀门。
7.根据权利要求1所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述蓄水罐底部连接有排污管，排污管上连接有第六阀门。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种移动供热装置，其特征在于，所述蓄水罐内竖立有至少两块挡液板，挡液板由蓄水罐顶端延伸至底端，换热管穿在挡液板上。
9.根据权利要求1所述移动供热装置的蓄放热方法，其特征在于，包括以下步骤: (O蓄热过程:往蓄水罐内注入冷水，冷水的液面高度高于蓄水罐内部的换热管，将高温流体通入换热管与蓄水罐内的冷水 进行热交换，蓄水罐内的压力和温度达到预定值，停止向换热管中通入高温流体，蓄水罐蓄热结束； (2)放热过程:蓄水罐顶部的出蒸汽管通过阀门的调节释放出不同温度和压力的蒸汽，蓄热罐底部的出热水管通过与冷水混合产生不同温度和压力的热水。
10.根据权利要求9所述的蓄放热方法，其特征在于，所述高温流体的温度为100°C以上。
全文摘要
本发明属于移动供热技术领域，具体涉及一种新型移动蓄放热方法及移动供热装置。移动供热装置，包括蓄水罐和运输装置，所述蓄水罐固定在运输装置上，蓄水罐的内部设置有换热管，换热管的进口和出口位于蓄水罐外部。所述蓄水罐上连接有冷水注水管，蓄水罐上连接有第一压力表、第一温度表、及泄压阀。所述蓄水罐顶部连接有出蒸汽管，蓄水罐底部连接有出热水管。该移动供热装置具有蓄热能力强，可充分利用各种工业废热，如烟气、蒸汽或热水等，使能源得到充分利用，节约能源。
文档编号F28D20/00GK103075908SQ20131004649
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者赵海龙 申请人:青岛奥环新能源科技发展有限公司