一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，具体技术方案是包括多个固体储能体，所述固体储能体的内部设置有加热丝，在所述多个固体储能体之间设置有导热管，所述导热管的两端与盛装有液体水的密闭容器相连接形成循环通路，所述密闭容器的内部设置有冷热水混合器。本实用新型提供的利用加热流动的水转移固体储能体内热量的装置，将密闭容器中的水注入导热管内部，在高温状态下进行热交换，将低温的液体水热交换成高温液态水再回到密闭容器中，高温液态水与原有液体水充分混合将液体水加热到所需温度。
【专利说明】
一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力能源控制领域，尤其涉及一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置。
【背景技术】
[0002]电按照使用的时间分为峰电、平电和谷电。为了平衡电网，移峰填谷，鼓励使用谷电，所以谷电的价格比正常电价低很多。目前，利用固体储热方式储存和使用低谷电的技术已很成熟。该技术的工艺过程是，将加热丝通电放出的热量加热固体储热材料如耐火砖，加热温度达到400—500°C，将热量储存在固体储热材料中。在用热时用风机将空气送入固体储热材料之间的通道中，空气被加热后导入换热器进行换热，热量被换出来使用，被冷却的空气重新送入固体储热材料之间的通道中进行加热，循环往复。可以看出，该技术是以空气为导热介质将固体储热材料中的热量转移出来使用。
[0003]用空气作为导热介质存在着技术缺陷，其一是储热体的单位体积储热量较低。由于导热介质热空气循环需要风机为动力并且需要做密封的管道，如果储热温度过高，热风温度就高，过高时就会影响风机的正常运行。另外热风管道都是普通铁板，温度过高会导致其强度下降，变形，同时加速其氧化破坏。所以最高储热温度不能过高，只能在400—500°C。另外储热体内要预留风道，增大储热体内部的空置空间，从而导致储热体的单位体积储热量较低。其二是热量转移速度慢。由于空气单位体积的热容很小，而由于风机和换热器的制约，热风的循环速度即单位时间最大导热量受到限制，所以热量转移速度较慢。
[0004]《一种利用高温蒸汽转移固体储能体内热量的装置》实用新型专利公开了用高温蒸汽，采用液一气一液相变方式将热从储热体内导出，该导热方式过程是，水在导热管底部被加热汽化，蒸汽从导热管顶部流出回到水槽加热水完成导热过程。问题是，导热管底部水汽化过程中将储热体底部的热量导出，蒸汽从顶部流出，由于蒸汽的热容远小于水的汽化热，同时，气态的热传导系数小于液态，所以导致导热管长度方向的储热体被导出的热量不一样，即导致导热管长度方向的储热体的温度不同，导热管顶部热被导出少，温度高。由于储热过程是根据储热体内部温度最高温度来控制储热的终点。所以导致储热体底部储热温度还没有达到就要停止储热，从而减少了单位体积储能体的储热容量。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型公开了一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，具体技术方案是包括多个固体储能体，所述固体储能体的内部设置有加热丝，在所述多个固体储能体之间设置有导热管，所述导热管的两端与盛装有液体水的密闭容器相连接形成循环通路，所述密闭容器的内部设置有冷热水混合器。
[0006]所述导热管与密闭容器的连接管路上设置有控制管内压力大小的压力调节阀、栗和压力指示表。
[0007]所述密闭容器上连接有控制阀、压力表和补水口控制阀，所述密闭容器上还设置有排污阀。
[0008]由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的利用加热流动的水转移固体储能体内热量的装置，将密闭容器中的水注入导热管内部，在高温状态下进行热交换，将低温的液体水热交换成高温液态水再回到密闭容器中，高温液态水与原有液体水充分混合将液体水加热到所需温度。当温度高于100°C时，则产生不同压力的饱和蒸汽。该装置充分利用了液态水热容大，流动性和导热性能好，容易控制，体积随温度变化小的特点，使水在储热体内部被加热成更高温度的水，同时在被加热过程中，没有相变过程，导热管长度方向热输出均匀。储热体内温度差别小，这样在解决热量转移速度慢的问题同时，有效提高储热体利用率。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本实用新型装置的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型实施例的示意图。
[0012]图中:1、加热丝;2、固体储能体;3、导热管;4、连接管路;5、密闭容器;6、压力调节阀；7、压力指示表;8、控制阀；9、压力表10、补水口控制阀；11、排污阀；12、冷热水混合器；13、栗；14、中间水槽，15热输出循环栗，16、热输出循环管路，17、供热栗，18、换热器，19、供热管路。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0014]如图1所示的一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，包括固体储能体2、预置在固体储能体2内部的电加热丝1、预置在固体储能体2之间的导热管3、盛装有液体水的密闭容器5、将液体水打入导热管3并使水在管内流动的栗13、连接管路4，压力调节阀6、压力指示表7，冷热水混合器12，控制蒸汽输出的控制阀8、显示密闭容器内压力的压力表9、补水口控制阀1、排污阀11。盛装有液体水的密闭容器5与导热管3的连接管路4上设置有栗13和压力调节阀6，栗13的出口通过连接管路4与导热管3连接。压力调节阀6尽量靠近密闭容器5的出口处，以保证导热管3内换热速度和在导热管3长度方向均匀换热。压力调节阀6的作用是:当导热管内流动的水被加热成蒸汽，发生汽化现象时，通过调节压力调节阀6使管路内压力增高，以消除汽化现象。在密闭容器5内部设置有冷热水混合器12，在导热管3和压力调节阀6之间的连接管路上设置压力指示表7。控制蒸汽输出的控制阀8和显示密闭容器内压力的压力表9、补水口控制阀1以及排污阀11直接和密闭容器5连接。
[0015]工作状态下:接通电加热丝I电源，电热丝I放出的热量将储能体2加热到100—1500°C，完成储热过程。热输出的过程是:密闭容器5内的液体水通过栗13和连接管路4进入导热管3的一端，高温的储热体2内的热量通过导热管3将导热管3内水加热，被加热的水从导热管另一端流出通过连接管路4流回密闭容器5并通过冷热水混合器12和密闭容器5内的液体水混合并将液体水加热，循环往复。当导热管3内流动的水被加热成蒸汽，发生汽化现象时，通过调节压力调节阀6使管路内压力增高，以消除汽化现象。当密闭容器5内的液体水达到所需的温度或密闭容器5压力达到所需压力时，将栗13关闭，停止加热。当使用蒸汽时打开控制蒸汽输出的控制阀8蒸汽在压力下自动流出。当密闭容器5内水位降低时通过补水口控制阀10补充水。密闭容器5内杂质沉积过多时通过排污口 11清除。
[0016]生产蒸汽的装置实施例:在密闭容器5中加入纯水，液位在密闭容器5高度的三分之二高度。接通电加热丝I电源，电热丝I放出的热量将储能体加热到800 °C，完成储热过程。启动栗13，将密闭容器5内的水打入导热管3内，水被加热后流回密闭容器5。如果导热管内有汽化现象，就调节压力调节阀6使管内压力提高，消除汽化现象。循环往复，将密闭容器5内的水加热到133°C，这时压力表9显示压力为0.3MPa。打开控制阀8，即可供应0.3MPa的蒸汽。当压力表9显示压力高于0.35MPa时，关闭栗13。当密闭容器5内水位降低时通过补水口控制阀10补充水。密闭容器5内杂质沉积过多时通过排污口 11清除。
[0017]供暖装置实施例如图2所示:在该装置中增加中间水槽14，在中间水槽14中加入纯水，液位在中间水槽14高度的三分之二至四分之三之间。接通电加热丝I电源，电热丝I放出的热量将储能体加热到800 °C，完成储热过程。启动栗13，将中间水槽14内的水打入导热管3内，水被加热后流回中间水槽14。如果导热管3内有汽化现象，就调节压力调节阀6使管内压力提高，消除汽化现象。循环往复，将中间水槽14内的水加热到80°C，开启热输出循环栗15，中间水箱14内的85°C的水被送入换热器18的热输入端，换热后水温降低至80°C返回中间水箱14。同时开启供热栗17，供热系统内循环水被打入换热器18热输出端，经过换热器18被输入端循环水加热后，进入供热系统用户进行供热。循环往复，至换热器输出水温达到60°C时，关掉热输出循环栗15，当换热器输出水温降到50°C时，再开启循环栗15。当中间水槽14内的水升温到85°C时，关闭栗13，当中间水槽14内的水温度降到75°C时，再开启栗13进行加热，保证后端供出热量用于取暖。
[0018]技术方案是生产蒸汽的技术方案，利用本方案也可以用于供暖。如图二所示。可以看出，供暖工艺，从储热体内将热导出的方式与生产蒸汽相同，不同的是，供暖工艺所用的导热用水循环使用，并且温度低于100°C，所以不用控制导热管内压力，就可以做到液态水循环导热。
[0019]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，其特征在于:包括多个固体储能体(2)，所述固体储能体(2)的内部设置有加热丝(I)，在所述多个固体储能体(2)之间设置有导热管(3)，所述导热管(3)的两端与盛装有液体水的密闭容器(5)相连接形成循环通路，所述密闭容器(5)的内部设置有冷热水混合器(12)。2.根据权利要求1所述的一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，其特征在于:所述导热管(3)与密闭容器(5)的连接管路(4)上设置有控制管内压力大小的压力调节阀(6)、栗(13)和压力指示表(7)。3.根据权利要求1所述的一种利用流动水转移固体储能体内热量的装置，其特征在于:所述密闭容器(5)上连接有控制阀(8)、压力表(9)和补水口控制阀(10)，所述密闭容器(5)上还设置有排污阀(11)。
【文档编号】F24H7/02GK205425443SQ201520967231
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月27日
【发明人】李莉, 连志荣, 霍明珠
【申请人】李莉