一种工业用电加热蓄热换热器的制作方法

本实用新型涉及一种蓄热装置，特别涉及一种工业用电加热蓄热换热器。

背景技术：

中国改革以来，经济一路高速发展，一次能源煤炭、石油在发展过程中大规模得使用，导致环境问题日趋严重，污染大气，气候变暖。近年来，我国多地雾霾频发，严重影响人们日常生活和身体健康。为此，国务院及各省市纷纷出台大气污染防治政策和实施方案。全面整治和淘汰燃煤小锅炉已提上日程，“煤改气”、 “煤改电”已成为大势所趋。其中“煤改电”方向，主要利用国家谷电政策实现节能减排和降低能耗。利用谷电电能间接供热技术的核心主要在储能环节，目前相变蓄热系统正成为间接供热技术储能环节的发展主流。利用谷电蓄热、在高峰期放热的使用方式，不仅要求较高的热能转换效率，还要求安装、使用、维护的便捷，目前还没有成熟的产品能完全满足上述要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决目前缺少成熟的电加热蓄热换热器产品的问题，提供便于制造、运输、安装、维修、使用的一种工业用电加热蓄热换热器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业用电加热蓄热换热器，包括箱体，箱体内填装蓄热介质，箱体内设有多个换热管道，每个换热管道在箱体的两侧壁之间折返往复、呈螺旋结构沿竖直平面上下延伸，各换热管道相互并列设置，相邻的换热管道之间设有电加热管，电加热管从上向下伸入到蓄热介质中，换热管道具有穿透箱体的进口端和出口端，各换热管的进口端并联汇总连接进口总管、出口端并联汇总连接出口总管。蓄热介质可以采用不产生相变的普通蓄热介质，也可以采用可相变蓄热的介质。采用可相变蓄热介质为例：蓄热过程为采用电加热管对箱体内的蓄热介质进行加热；放热过程为蓄热介质与换热管道内的冷媒热交换，当蓄热介质放热过程达到相变温度，电加热管低功率启动保持电加热管表层蓄热介质处于熔融状态。在夜晚谷电时间进行电加热蓄热，在白天用电高峰期放热进行热利用，放热过程中通常电加热管是停止加热的，而蓄热介质放热达到相变温度时，电加热管低功率启动，保证电加热管表层的蓄热介质保持熔融状态，避免电加热管直接加热固态蓄热介质，热传递不佳，导致局部过烧。电加热管采用折返往复的扁平螺旋结构，箱体内可以设置多组，箱体内热容量大，单位换热量也增大。电加热管和换热管道间隔设置，安装、拆卸、维护的位置分明，减少了拆装难度。

作为优选，所述换热管道的出口端在上、进口端在下。换热管道采用下进上出的结构。

作为优选，所述换热管道在箱体内采用直管从箱体一侧壁延伸至另一侧壁，直管的端部采用倾斜设置的弧形弯管折返。形成扁平状的螺旋结构，方便多组换热管道的并列设置，增加容量。

作为优选，相邻换热管道之间设置多个电加热管，相邻换热管道之间的电加热管沿换热管道折返方向排成一列。

作为优选，所述箱体内设有支撑换热管道的竖向支架。

作为优选，所述竖向支架的上端设有用于支撑电加热管的横向支架。

作为优选，所述箱体的外侧设有保温层。

作为优选，所述箱体顶面设有盖板，盖板上方设有保温层，所述盖板上设有连通箱体内部的透气孔管，透气孔管包括相连的竖管和横管，竖管从盖板表面向上延伸穿透保温层与横管相连，横管水平延伸至箱体两侧，透气孔管的横管末端向下弯折。蓄热介质加热产生的水汽通过透气孔管排出，避免润湿保温层以及电加热管的外接电路及电器元件。

作为优选，所述横管和竖管的连接处与盖板上表面之间设有用于加强的斜撑杆。

作为优选，所述箱体顶面设有多块盖板，盖板为与换热管道折返方向一致的长条状，并与换热管道一一对应设置。盖板与换热管道对应设置，相邻盖板之间的间隙为电加热管电器元件留有连接空间。

作为优选，所述电加热管上端为电加热头，电加热头下方连接管体，管体呈U型。

本实用新型采用扁平螺旋状的换热管道，换热管道设置多条，相邻换热管道之间均成列设置电加热管，保证了蓄热器的大容量，并可以满足工业需求的较大单位时间换热量；盖板上设置透气孔管，将箱体内的水汽导出，避免润湿隔热层和盖板上方的电器元件。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型总装图。

图2是本实用新型箱体图。

图3是本实用新型箱体内部元件图。

图4是本实用新型换热管道图。

图5是本实用新型电加热管图。

图6是本实用新型盖板模块图。

图中：1、箱体，2、支架，3、换热管道，4、电加热管，5、进口总管，6、出口总管，7、蓄热介质，8、保温层，9、盖板，10、透气孔管。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例：一种工业用电加热蓄热换热器，如图1、2所示。本装置包括箱体1，箱体内填装蓄热介质7。箱体内设有六个换热管道3，如图3、4所示，每个换热管道在箱体的两侧壁之间折返往复、呈螺旋结构沿竖直平面上下延伸，具体结构如图4所示，换热管道在箱体内采用直管从箱体一侧壁延伸至另一侧壁，直管的端部采用倾斜设置的弧形弯管折返。如图3所示各换热管道3相互并列设置，相邻的换热管道之间设有若干个沿换热管道折返方向排成一列的电加热管4，电加热管从上向下伸入到蓄热介质7中，换热管道下端具有向下穿透箱体的进口端，换热管道上端具有向上穿透箱体的出口端，各换热管的进口端并联汇总连接进口总管5、出口端并联汇总连接出口总管6。

如图2所示，箱体内设置支架2，支架包括设有支撑换热管道的竖向支架和支撑电加热器4的横向支架。竖向支架与换热管道折返方向垂直。竖向支架的顶端设置横向支架，横向支架上等间距开设插接电加热管的支撑孔位。

电加热管4如图5所示，电加热管上端为电加热头，电加热头下方连接管体，管体左右对称设置两组、两组管体底端向两侧对称弯折成双钩形，单组管体上下折返呈U型。

箱体1外侧设置保温层8，箱体顶面设有盖板9，如图6所示，盖板上设有连通箱体内部的透气孔管10，透气孔管包括相连的竖管和横管，竖管从盖板表面向上延伸穿透保温层与横管相连，横管水平延伸至箱体两侧、端部向下折弯排送水汽。横管和竖管的连接处与盖板上表面之间设有用于加强的斜撑杆。箱体顶面设有多块盖板，盖板为与换热管道折返方向一致的长条状，并与换热管道一一对应设置六块，盖板之间留有间隙，作为电加热器的接线空间。

本装置的蓄热放热方法如下：本装置采用可相变蓄热介质，蓄热过程为采用电加热管对箱体内的蓄热介质进行加热；放热过程为蓄热介质与换热管道内的冷媒热交换，当蓄热介质放热过程达到相变温度，电加热管低功率启动保持电加热管表层蓄热介质处于熔融状态。在夜晚谷电时间进行电加热蓄热，在白天用电高峰期放热进行热利用，放热过程中通常电加热管是停止加热的，而蓄热介质放热达到相变温度时，电加热管低功率启动，保证电加热管表层的蓄热介质保持熔融状态，避免电加热管直接加热固态蓄热介质，热传递不佳，导致局部过烧。