管道系统和用于接收流经管道系统的液体的排水容器的制造方法_4

文档序号:9308355阅读:来源:国知局
在太阳能发电站I正常运行期间,通气阀17关闭。只要需要排放,通气阀17就打开。
[0086]通风阀(这里未示出)和通气阀17可经由两相容器与收集器7连接。
[0087]为了接收在排放期间在管道系统3中流动的液体,通常为盐熔体,收集器7与排放容器21连接。为了在太阳能发电站I正常运行期间封闭排放容器21,可以在排放管路23中设置排放阀(这里未示出),排放容器21可通过所述排放阀与收集器7连接。该排放阀在太阳能发电站I正常运转期间关闭,且只要需要排放就打开。
[0088]为使整个管道系统3的内含物在需要排放的情况下能流入排放容器21中,优选加压气体给送装置15布置在管道系统3的主分配器11和第一管道回路9之间。相应地,排放容器21定位在主收集器13与最后一个通向收集器7中的开口之间。当在通气阀17打开之后向液体作用加压气体时,液体因此从分配器5被压入管道回路9中,并从管道回路9被压入收集器7中。从收集器7,液体然后经打开的排放阀进入排放容器21中。排放在关闭出口阀和入口阀(这里都为示出)之后发生。这些阀分别被布置在分配器5与主分配器11之间以及收集器7与主收集器13之间。
[0089]为了在再次开始操作时将液体再导入管道系统21中,该过程颠倒且液体利用关闭的出口阀和入口阀从排放容器21经收集器7流入管道回路9中,并从其中被压入分配器5中。
[0090]在太阳能发电站持续运彳丁期间,传热流体通常为盐恪体从冷储存容器27被输送到主分配器11中。为此,例如,可以在冷储存容器27中设置浸管,传热液体经所述浸管被去除。分配器5从主分配器11分支,使得传热液体从主分配器11流入各个管道系统3的分配器5中。传热液体从分配器5流入管道回路9中,传热液体在所述管道回路9中通过在图2中示意性地示出的收集器29中的太阳辐射而被加热。经加热的传热液体流入管道回路9通向其中的收集器7中。管道系统3的收集器9在主收集器13中开放,经加热的传热液体经所述主收集器13被输送到储存容器25中。
[0091]为了产生电力,来自储器25的经加热的传热液体被用来产生蒸汽。该蒸汽又驱动用于产生电能的发电机。通过蒸汽的产生,传热液体放热且变得较冷。经冷却的传热液体然后被给送到冷储存容器27中。
[0092]通过使用传热液体和储存容器25、27,可以加热大量传热液体,使得甚至在未发生太阳辐射时传热液体依然可被用于蒸汽发生。
[0093]作为对这里示出的变型的替代,对于冷储存容器27和用于经加热的传热液体的储存容器25,也可以例如采用在上方容纳经加热的传热液体并在下方容纳冷传热液体的分层储罐。相应地,根据需要分别从上方取得热传热液体并从下方供给冷传热液体。
[0094]包括管道回路的管道系统的一部分在图2中通过示例的方式表示。
[0095]图2尤其示出了分配器5、收集器7、主分配器11和主收集器13的布置结构。根据本发明,分配器5被布置在收集器7的上方。这导致管道回路9中的轻微梯度,该梯度有利于沿收集器7的方向输送传热液体通过管道回路9。在排放容器21中开放的排放管路23从收集器7分支。管道系统3可经排放管路排放到排放容器21中。
[0096]为了确保管道系统3甚至在能量中断的情况下也可靠地排放,排放容器被布置得比所有管道低,也就是说比分配器5、收集器7、主分配器11和主收集器13低。这里,“布置得较低”意味着甚至当排放容器21被满充填时,排放容器21中的液位也比最下部的管道低,在这里示出的实施例中为主收集器13。
[0097]加压空气给送装置15位于管道系统3的最高点处,在这里表示的实施例中为分配器5上方,并且通向分配器5中。这样,在通过加压气体流入而排放期间,根据作用在传热液体上的重力来辅助传热液体输送通过管道系统3。
[0098]为了在排放的情况下也排放主收集器13和主分配器11,优选来自主收集器13和/或主分配器11的管路通向排放容器21中。因此,容纳在主收集器13和/或主分配器11中的传热液体也可流入排放容器21中。
[0099]作为对图2所示的实施例一一其中分配器5的位置比收集器7高一一的替代,也可以将收集器7定位成比分配器5高和/或将主收集器13定位成比主分配器11高。
[0100]排放容器21的有利构型在图3中示出。
[0101]为了盐熔体不会在管道系统3排放之后立即凝固,也优选为排放容器21设置隔热材料31。管道系统3可经其排放到排放容器21中的排放管路23以浸管33的形式通向排放容器21中。这使得在太阳能发电站的运行再次恢复时可以从排放容器21经浸管33再充填管道系统3。为使传热液体在排放期间在排放管路23中不凝固,该管路同样设置有隔热材料35。此外,优选排放管路23是可加热的。为此,在这里示出的实施例中,设置了在排放管路23内部延伸的内部加热导体37。内部加热导体37在此情况下经法兰堵头39被导入排放管路中。为了防止盐熔体在作为浸管33形成的排放管路23中凝固,特别优选使内部加热导体37延伸穿过整个排放管路23,以使得排放管路23可沿其全部长度被加热。
[0102]作为对内部加热导体的替代,当然也可对排放管路23使用任何其它管道加热。例如,可采用在内部或外部靠在排放管路23的管壁上的隔热导体,或管道自身包含导电材料以使得管壁可被直接加热。然而,优选内部加热导体37。
[0103]为了在太阳能发电站持续运行期间封闭排放容器21,可以在排放管路23中设置排放阀。然而,如图3所示,优选为排放管路23设置虹吸管41,该虹吸管优选不是很隔热,或者不隔热。由于隔热的缺乏或减少,管道在虹吸管的区域中是冷的,使得盐熔体在虹吸管中凝固。由此形成了凝固材料的栓塞43,且该栓塞43封闭来自管道系统3的排出管路,使得盐熔体在持续运行期间不能流入排放容器21中。
[0104]当需要排放时,栓塞43的凝固材料熔融且通向排放容器21中的通路由此打开。为了使栓塞43的凝固材料熔融,排放管路23至少在虹吸管41的区域中被加热。特别优选利用内部加热导体37执行加热,内部加热导体37也延伸穿过凝固材料的栓塞43。
[0105]内部加热导体优选包括位于内部的通道,直接封闭内部加热导体的材料——其因此是首先熔融的材料一一在加热开始后不久已经能流动。这样,产生了流动通道,盐熔体可经该流动通道流入排放容器21中。形成栓塞43的凝固材料的熔融通过与热盐熔体接触而加速,并且流动截面因此进一步快速扩大。
[0106]为了在虹吸管41的区域中封闭排放管路23,除不存在如这里所示的隔热材料外,作为替代或另外,也可进行受控冷却。为此目的,例如,可在虹吸管周围安设供给送用于冷却的冷却剂的冷却盘管。也可设想虹吸管的区域中的位于内部的冷却盘管。如果提供利用冷却剂执行的附加冷却,则在需要排放的情况下,因此也可以使传热介质经过冷却盘管并因此提供附加热源。然而,优选仅为了产生凝固材料的栓塞43而进行冷却且随后不进行进一步的冷却。
[0107]为了容许形成栓塞43的凝固材料尤其在需要排放的能量中断的情况下的熔融,特别优选从独立的能量供给源为内部加热导体37供电。甚至在一般能量中断的情况下,后者也随即能提供用于加热排放管路23的充分电能。独立的能量供给源例如可由紧急发电单元或非必要地通过可充电电池产生。
[0108]图4示出了具有两相容器的管道系统的一部分。
[0109]在图4所示的实施例中,通向管道系统3的分支47经由T形部件45被布置在最高点。两相容器51经由虹吸管49与分支47连接以用于温度脱钩。例如用于测量充填液位、温度和压力的热敏测量系统可与该两相容器连接。
[0110]在管道系统3的充填过程中,例如,可借助于充填液位测量系统53来检测时间终点。管道系统因此在两相容器51中的流动液位上升时充满。
[0111]在两相容器51的气体空间55处布置有至少一个通气阀17。此外,还可设置单独的通风阀57。在这里所示的布置结构中,通气阀17和通风阀57不与所使用的热交换介质如盐熔体发生任何接触,并且由于温度脱钩一一其使得可以将两相容器51保持在仅仅刚好比传热介质的凝固温度高的温度下一一也仅仅暴露于该温度,因此能显著提高阀17、57的使用寿命。
[0112]两相容器51的加热可借助于内部加热导体59特别有效地实现。这里,内部加热导体59优选具有例如沿轴向延伸的沟槽形式的内熔体管道,或内部加热导体被构造为具有放射状开口的中空体部。还可以通过采用针织物或绞绳形式的内部加热导体来实现熔融管道。
[0113]内部加热导体59优选一直延伸到虹吸管49中。这允许热交换介质在虹吸管中凝固,以由此形成栓塞并封闭虹吸管。如果需要的话,例如,如果要排放管道系统3,可借助于内部加热导体59来使凝固的热交换介质的栓塞熔融,结果虹吸管51经由通气阀17释放气体以使气体经两相容器51和虹吸管49直流到管道系统3中。
[0114]图5示出了在气体利用高推动压力流经管道系统3的情况下可以调节的栓塞流。
[0115]在这里示出的管道系统3的细节中,推进气体63从右侧进入。推进气体63使容纳在管道系统3中的液体65的大部分呈在推进气体63前方被推动的栓塞的形式移动。
[0116]图6示出了在推进气体的低压力下被调节的层流。
[0117]这里,同样,推进气体63从左侧进入管道
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