一种蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统的制作方法

1.本实用新型涉及制蒸汽设备技术领域，具体涉及一种蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统。


背景技术：

2.蓄热系统是指采用适当的方式，利用特定的装置，将暂时不用或多余的热量通过蓄热介质储存起来，需要时再释放出来加以利用的系统。其中，熔盐蓄热系统因其蓄热容量大、价格便宜等优势备受瞩目。常用的有双罐蓄热技术和单罐斜温层蓄热技术，这些技术一般采用外置加热和换热方案，运行费用较高，限制了熔盐蓄热技术的商业化应用，因此，有必要进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决上述的技术问题而提供一种蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统，其能实现自动化运行，运行费用低，经济效益和社会效益显著。
4.为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统，包括模块外壳、熔盐蓄热装置、软化水装置、输送装置和控制装置。所述熔盐蓄热装置具有蒸汽排出管，所述熔盐蓄热装置用于对水加热生成蒸汽；所述软化水装置具有进水管，所述软化水装置用于软化自来水；所述输送装置配置在所述熔盐蓄热罐和软化水装置之间，且具有可调输送管路连接所述熔盐蓄热罐和软化水装置，所述输送装置用于将所述软化水装置内的软化水输送至所述熔盐蓄热罐内；所述熔盐蓄热装置、输送装置和可调输送管路均与所述控制装置电性连接；
6.其中，所述熔盐蓄热装置、软化水装置、输送装置和控制装置均位于所述模块外壳内，所述蒸汽排出管和进水管一端均穿出模块外壳外。
7.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述可调输送管路包含有：进液管道和排液管道；所述进液管道配置为与所述软化水装置连接，且具有第一电动闸阀；所述排液管道配置为与所述熔盐蓄热装置连接，且具有第二电动闸阀和电动调节阀。
8.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述熔盐蓄热装置包含有：罐壳、上盖体、下盖体和加热装置；所述罐壳具有膨胀节；所述上盖体可拆卸地配置在所述罐壳的顶端，且所述蒸汽排出管配置在所述上盖体上；所述下盖体可拆卸地配置在所述罐壳的底端，且所述排液管道配置在所述下盖体上；其中，所述罐壳与上盖体之间配置有第一隔板，所述罐壳与下盖体之间设置有第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间配置有换热管和气液分离回水管，所述上盖体与第一隔板之间形成有气腔，所述下盖体与第二隔板之间形成有水腔，所述气液分离回水管两端分别与所述气腔和水腔相连通。
9.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述第一隔板和第二隔板之间配置有套筒，所述加热装置至少局部配置在所述套筒内。
10.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述罐壳上配置有温度探测装置，所述温度探测装置与所述控制装置电性连接。
11.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述罐壳具有放气口和熔盐充入口，所述下盖体具有进水口和排污口。
12.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述气腔内配置有v型丝网分离装置，用于对气腔内的介质作气液分离处理；其中，所述v型丝网分离装置与所述上盖体固定连接，所述v型丝网分离装置悬在所述第一隔板的上方。
13.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，还包括：蒸汽发生量探测机构；所述蒸汽发生量探测机构用于探测水蒸汽的发生量；其中，所述蒸汽发生量探测机构与所述控制装置电性连接。
14.本公开的至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统中，所述罐壳内配置有支撑板，用于支撑住所述换热管。
15.本实用新型的有益效果为：
16.1、将输送装置、软化水装置、熔盐蓄热罐、控制装置集成为一个模块，现场操作人员仅需要通过管道将自来水端和用户端的用蒸汽设备与蒸汽排出管对应连接即可，无需分别独立地对各供蒸汽设备和阀门进行连接，有效地简化了现场操作的过程，同时，由于模块化的设置，设备整体结构更加紧凑，节省用地，减少占用面积。
17.2、罐体内置电加热器和换热器。熔盐在罐体内部直接加热，省去了熔盐管道和熔盐泵，使蓄热装置结构紧凑、体积小，降低了装置成本的同时彻底解决熔盐管道防冻堵的问题。简化了整个系统，而且传热系数和系统热效率高。
18.3、能够实现全自动运行，在夜间利用低谷电价对熔盐进行加热，白天用汽用电高峰期，高温熔盐与水进行热交换产生蒸汽，可用于洗涤熨烫、食品、生物设备、化工、包装、制药、清洗、混凝土养护、大棚养殖、洗浴供暖等行业的蒸汽供应，同时运行费用降低，经济效益和社会效益显著。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
20.图1为本公开中蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统的整体结构示意图。
21.图2为本公开中熔盐蓄热装置、软化水装置和输送装置的分布示意图。
22.图3为本公开中熔盐蓄热装置的结构示意图。
23.图4为本公开中熔盐蓄热装置的局部结构示意图。
24.图5为本公开中熔盐蓄热装置的局部结构示意图。
25.图6为本公开中第一隔板的结构示意图。
26.图7为本公开中第二隔板的结构示意图。
27.图8为本公开中套筒、换热管和气液分离回水管与支撑板的装配示意图。
28.图中：
29.10、模块外壳；
30.20、熔盐蓄热装置；21、蒸汽排出管；22、罐壳；23、上盖体；24、下盖体；25、加热装置；221、膨胀节；26、第一隔板；27、第二隔板；28、换热管；29、气液分离回水管；231、气腔；241、水腔；261、套筒；222、温度探测装置；223、放气口；224、熔盐充入口；242、进水口；243、排污口；232、v型丝网分离装置；225、支撑板；
31.30、软化水装置；31、进水管；
32.40、输送装置；41、进液管道；42、排液管道；411、第一电动闸阀；421、第二电动闸阀；422、电动调节阀；
33.50、蒸汽发生量探测机构；51、连接管路；52、液位计；53、第三电动闸阀。
具体实施方式
34.下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.在实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
36.另外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，安装、连接和相连等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例
38.如图1至8所示，一种蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统，包括模块外壳10、熔盐蓄热装置20、软化水装置30、输送装置40、蒸汽发生量探测机构50和控制装置(未图示)。熔盐蓄热装置20具有蒸汽排出管21；软化水装置30具有进水管31，输送装置40配置在熔盐蓄热罐和软化水装置30之间，且输送装置40具有可调输送管路连接熔盐蓄热罐和软化水装置30，输送装置40用于将软化水装置30内的软化水输送至熔盐蓄热罐内；熔盐蓄热装置20、输送装置40和可调输送管路均与控制装置电性连接；
39.其中，熔盐蓄热装置20、软化水装置30、输送装置40和控制装置均位于模块外壳10内，蒸汽排出管21和进水管31一端均通过穿出孔(未图示)穿出模块外壳10外。
40.在本实施例中，可调输送管路包含有：进液管道41和排液管道42；进液管道41配置为与软化水装置30连接，且进液管道41具有第一电动闸阀411；排液管道42配置为与熔盐蓄热装置20连接，且排液管道42具有第二电动闸阀421和电动调节阀422。
41.在本实施例中，熔盐蓄热装置20包含有：罐壳22、上盖体23、下盖体24和加热装置
25；罐壳22具有膨胀节221；上盖体23可拆卸地配置在罐壳的顶端，且蒸汽排出管21配置在上盖体23上；下盖体24可拆卸地配置在罐壳的底端，且排液管道42配置在下盖体24上；其中，罐壳22与上盖体23之间配置有第一隔板26，罐壳22与下盖体24之间设置有第二隔板27，第一隔板26和第二隔板27之间配置有换热管28和气液分离回水管29，上盖体23与第一隔板26之间形成有气腔231，下盖体24与第二隔板27之间形成有水腔241，气液分离回水管29两端分别与气腔231和水腔241相连通。蒸汽排出管21与气腔231相连通；排液管道42与水腔241相连通。
42.在本实施例中，第一隔板26和第二隔板27之间配置有套筒261，套筒261与第二隔板27固定连接。防止熔盐凝固固定加热管，以便电加热器出现故障时，快速检修和更换。
43.在本实施例中，罐壳22上配置有温度探测装置222，温度探测装置222与控制装置电性连接。
44.在本实施例中，罐壳22具有放气口223和熔盐充入口224，下盖体24具有进水口242和排污口243。
45.在本实施例中，气腔231内配置有v型丝网分离装置232，v型丝网分离装置232用于对气腔231内的介质作气液分离处理；其中，v型丝网分离装置232与上盖体23固定连接，v型丝网分离装置232悬在第一隔板26的上方。
46.在本实施例中，蒸汽发生量探测机构用于探测水蒸汽的发生量；其中，蒸汽发生量探测机构与控制装置电性连接。蒸汽发生量探测机构50包含有连接管路51和液位计52，液位计52装配在连接管路51上，连接管路51两端分别与水腔241和气腔231相连通，连接管路51两端均设置有第三电动闸阀53，液位计52和第三电动闸阀53均与控制装置电性连接。
47.在本实施例中，罐壳22内配置有支撑板225，支撑板225用于支撑住换热管28、气液分离回水管29和套筒261。支撑板225与罐壳22固定连接。
48.在本实施例中，加热装置25采用电加热器，控制装置采用plc，电加热装置呈l型设置，且电加热装置末端插入套筒261内，进而实现与熔盐隔离。
49.在本实施例中，放气口223和蒸汽排出管21上均设置有溢流阀(未图示)。
50.在本实施例中，输送装置采用水泵。
51.在本实施例中，换热管28上部设计为波纹管形式，很好地消除了管束和壳体的温差应力。换热管28两端分别与气腔231和水腔241相连通。
52.下面以至少一实施例提供的蓄热式模块化熔盐产蒸汽系统的某一工作方法进一步说明本公开的原理。
53.熔盐蓄热过程：
54.填料过程，打开熔盐充入口224，将固体熔盐投入到熔盐蓄热装置20中待用，关闭熔盐充入口224。
55.谷电时段(用户可自行设定时间)，利用价格低廉的谷电对固体熔盐进行加热，将热量存储在高温熔融盐内。控制装置控制电加热器开启，电加热器对熔盐蓄热装置内的熔盐进行加热，当熔盐温度加热到设定温度后，控制装置关闭电加热器，停止加热。高温液相熔盐存储在熔盐蓄热装置20内待用。在蓄热过程中，当熔盐蓄热装置20内压力过高时，放气口223的溢流阀自动开启，高温高压气体从放气口223排出，保证罐内压力不超过安全阈值。
56.换热产蒸汽过程：
57.峰电时段(用户可自行设定时间)，控制装置开启第一电动闸阀412、第二电动闸阀421、和电动调节阀422，自来水依次通过软化水装置和水泵。自来水经过软化水装置30软化后进入熔盐蓄热装置20内，在熔盐蓄热装置20的换热管束内与罐内的高温熔盐进行换热，生成蒸汽。蒸汽发生量由控制装置根据液位计52的读数，调节电动调节阀，控制进水液位高度来实现。当熔盐温度降低到设定温度或者蒸汽用量已达到要求时，换热结束，控制装置关闭上述所有阀门。若换热结束后，熔盐储存的热量仍有剩余，则次日低谷时段补蓄热量差即可。
58.用蒸汽过程：
59.熔盐蓄热装置20上部的蒸汽排出管21与用户侧连通，进入用户侧，用于洗涤熨烫、食品、生物设备、化工、包装、制药、清洗、混凝土养护、大棚养殖、洗浴供暖等行业的蒸汽供应。当熔盐蓄热装置20产生大量蒸汽时，气腔内压力逐渐升高，蒸汽排出管21上的溢流阀自动开启。其蓄热放热过程通过编程控制实现全自动无人值守。
60.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
61.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内；除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。