阶梯式相变储能干燥热风提供装置的制作方法

本发明涉及木材干燥行业，具体涉及到一种阶梯式相变储能干燥热风提供装置。

背景技术

国家对节能减排提出了约束性目标，企业热干燥所需的热水、蒸气等已逐步开始不准烧煤，部分区域已经限制生物质燃料。企业必须煤改电、气，或向热电厂购买所需的热水和蒸气，所以企业的能源费用越来越高。利用谷电储能是一种节能、保护环境的方式。目前的储能干燥装置主要存在3个问题：

1、储能密度低，占地面积大；主要是利用物资的显热储能，如耐火砖、砂石、水等。

2、热交换主要采用泵强制交换，需要考虑泵的用电量和寿命；高温储热，循环介质采用油，温度越高，介质的寿命和工作稳定性下降的越厉害，增加了维护成本。

3、高温储热，热损失大，同时存在高温安全隐患。

技术实现要素：

针对上述现有的储能干燥装置存在的储能密度低，占地面积大、热交换主要采用泵强制交换，需要考虑泵的用电量和寿命；高温储热，循环介质采用油，温度越高，介质的寿命和工作稳定性下降的越厉害，增加了维护成本、高温储热，热损失大，同时存在高温安全隐患等相关问题，本发明提供了一种新型的储能干燥装置，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置包括：装置外壳、控制系统、进风口、风道、储热室、换热器、加热器、放热室与出风口；

所述的加热器安装在储热室中；所述的换热器一半在储热室中，一半在放热室中；所述的储热室内设有储能材料一；所述的储能材料一为季戊四醇和新戊二醇的共晶混合物，二者质量比为：2:1～5:1；储能材料一的制备工艺：将季戊四醇和新戊二醇按质量比例加入混合机中，加热搅拌至全部熔化，冷却成型。

所述的换热器为热管换热，所述热管平行贴合在翅片中构成换热器；

所述的进风口、风道、出风口构成风的流通空间；所述的控制系统用于控制加热器以及风的流通。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的装置外壳包括外壳一与外壳二；所述的风道包括第一风道与第二风道；

所述的外壳一与外壳二之间形成第一风道；所述的外壳二与储热室、放热室的外壁之间形成第二风道。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的外壳一、外壳二内分别装有储能材料二与储能材料三；

所述的储能材料二为定型复合相变材料，相变温度为50～60℃；储能材料二的制作工艺：将硬脂酸、三水醋酸钠、二氧化硅按照一定质量比加混合机中，升温物料加热到70℃，冷却定型。三者质量比例：二氧化硅占总质量的50％，硬脂酸和三水醋酸钠质量比例为1:5～1:1。

所述的储能材料三为定型复合相变材料，相变温度为8～12℃，储能材料三的制作工艺：将环氧脂肪酸甲酯和二氧化硅按照质量比1:1投入混合机中，加热搅拌温度到50℃，停止，冷却定型即为储能材料三。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的进风口处安装有阀门一；所述的风道的末端安装有阀门二；所述的出风口处安装有阀门三；

所述的阀门一、阀门二、阀门三分别与控制系统相连。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的储热室内安装有温度传感器，所述的温度传感器与控制系统相连，所述温度传感器采用铂热电阻，传感器采用pc塑料包覆，增加寿命。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的控制系统包括plc可编程控制器、温度控制系统与流量控制系统。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的换热器中的热管材料为铜或者不锈钢中的一种；所述翅片为碳钢或者铝片结构，翅片平行包覆热管；

所述翅片之间间距为10～200mm，风道的进出口设置在翅片与装置箱体形成的夹角处，每个翅片一端与装置箱体封闭连接，另一端留有开口，翅片之间形成“s”的热交换风道。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的装置外壳为不锈钢、碳钢或工程塑料中的一种。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的风道的宽度为10mm～100mm，所述的装置外壳的储能材料层厚度为10mm～100mm。

优选地，所述的阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的储能材料一、储能材料二、储能材料三的相变温度依次从高到低；所述储能材料一与储能材料二温差为50℃～150℃；所述储能材料二与储能材料三温差为30℃～80℃。

整个装置的运行过程包括：

一、储热过程：设定储热室温度为t1，当温度低于t1时，储热室开启加热，阀门一、阀门二、阀门三自动关闭。

二、放热过程：阀门三连接使用端风机，开启阀门一、阀门二、阀门三，冷风经阀门一，进入储能装置表面第一风道、第二风道，汇总进入阀门二，经过放热室热交换器，从阀门三出。

三、温度保护：当系统检测到温度过高时，自动开启阀门一、阀门二、阀门三，降温；关闭加热装置。

该装置相较于现有技术的优点主要有：

1、利用谷电储热，储能材料采用相变材料；储热密度高，同等体积下储热量是传统储热装置的3～5倍。

2、热交换采用热管技术，不需要油泵；热管平行贴合在翅片中构成换热器。换热器一半在储热室中，一半在换热室中；热量从储热室自动传到换热室；换热介质采用风，换热室内风道经过特殊结构设计，换热效率高，可靠，维修费用低。

3、储热干燥装置保温不需要传统的保温材料；装置表面积采用多级风道和三级阶梯式相变材料保温结构，利用空气导热率小，同时相变材料吸热升温慢，热导率低的特点，空气层的热量通过循环进入放热室的入风口进行利用，多余的热量采用相变温度低的储能材料二吸收。储能材料二外层的空气热量经循环进入放热室加以利用，多余的热量采用相变温度更低的储能材料三吸收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

标号说明：1、进风口一；2、阀门一；3、阀门二；4、阀门三；5、控制系统；6、温度传感器；7、外壳一；8、第一风道；9、换热器；10、放热室；11、外壳二；12、第二风道；13、加热器；14、储热室；15、进风口二；16、出风口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例：

如图1、图2所示，本发明提供了一种新型的储能干燥装置，包括：装置外壳、控制系统5、进风口、风道、储热室14、换热器9、加热器13、放热室10与出风口16；装置外壳包括外壳一7与外壳二11；风道包括第一风道8与第二风道12；外壳一7与外壳二11之间形成第一风道8；外壳二11与储热室14、放热室10的外壁之间形成第二风道12；风道的宽度为10mm～100mm，装置外壳的储能材料层厚度为10mm～100mm。

加热器13安装在储热室14中；换热器9一半在储热室14中，一半在放热室10中；储热室14内设有储能材料一；储能材料一为季戊四醇和新戊二醇的共晶混合物，二者质量比为：2:1～5:1；储能材料一的制备工艺：将季戊四醇和新戊二醇按质量比例加入混合机中，加热搅拌至全部熔化，冷却成型；装置外壳为不锈钢、碳钢或工程塑料中的一种；外壳一7、外壳二11内分别装有储能材料二与储能材料三；储能材料二为定型复合相变材料，相变温度为50～60℃；储能材料二的制作工艺：将硬脂酸、三水醋酸钠、二氧化硅按照一定质量比加混合机中，升温物料加热到70℃，冷却定型。三者质量比例：二氧化硅占总质量的50％，硬脂酸和三水醋酸钠质量比例为1:5～1:1；储能材料三为定型复合相变材料，相变温度为8～12℃，储能材料三的制作工艺：将环氧脂肪酸甲酯和二氧化硅按照质量比1:1投入混合机中，加热搅拌温度到50℃，停止，冷却定型即为储能材料三；储能材料一、储能材料二、储能材料三的相变温度依次从高到低；所述储能材料一与储能材料二温差为50℃～150℃；所述储能材料二与储能材料三温差为30℃～80℃。

换热器为热管换热，所述热管平行贴合在翅片中构成换热器，换热器中的热管材料为铜或者不锈钢中的一种；翅片为碳钢或者铝片结构，翅片平行包覆热管；翅片之间间距为10～200mm，风道的进出口设置在翅片与装置箱体形成的夹角处，每个翅片一端与装置箱体封闭连接，另一端留有开口，翅片之间形成“s”的热交换风道。

阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的进风口包括进风口一1与进风口二15，进风口一1处安装有阀门一2；风道的末端进风口二15处安装有阀门二3；出风口16处安装有阀门三4；阶梯式相变储能干燥热风提供装置中的储热室内安装有温度传感器，温度传感器采用铂热电阻，传感器采用pc塑料包覆，增加寿命，温度传感器、阀门一、阀门二、阀门三分别与控制系统相连；控制系统包括plc可编程控制器、温度控制系统与流量控制系统。

整个装置的运行过程包括：

一、储热过程：设定储热室温度为t1，当温度低于t1时，储热室开启加热，阀门一、阀门二、阀门三自动关闭。

二、放热过程：阀门三连接使用端风机，开启阀门一、阀门二、阀门三，冷风经阀门一，进入储能装置表面第一风道、第二风道，汇总进入阀门二，经过放热室热交换器，从阀门三出。

三、温度保护：当系统检测到温度过高时，自动开启阀门一、阀门二、阀门三，降温；关闭加热装置。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。