蒸汽蓄热罐及其保温装置的制作方法

本发明涉及热传导，具体涉及一种蒸汽蓄热罐的保温装置和一种蒸汽蓄热罐。

背景技术：

1、工业能耗是当今我国最大的耗能行业，随着“碳中和，碳达峰”目标的提出，实现能源的高效利用，减少能源浪费是当前发展低碳经济的重要方式和手段。在火电、化工以及石油等高温工业领域，可以将多余的热能通过一定的介质储存起来，需要时加以利用，从而解决热能供求在时间和空间上不匹配的矛盾，提高能源的利用率。在此过程中，为了尽可能减少热损失，各种保温装置应运而生。

2、目前，蒸汽蓄热罐的保温多采用一体化保温方式，即不考虑压力容器内的变化，直接在外壁整体包裹各种有机、无机或是纳米隔热材料。然而蒸汽蓄热罐的各部分热损是不同的，如果整体选用导热系数小的隔热材料，由于蒸汽蓄热罐的体积较大，会导致成本大大增加，如果采用导热系数大一些的保温材料，虽然可以一定上降低成本，但是对于蒸汽蓄热罐热损失较大的区域（例如顶部）无法保证绝热性。

3、因此，如何提供一种兼顾绝热性和经济性的保温方式，成为本领域技术热员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提供了一种蒸汽蓄热罐的保温装置，该装置可以在兼顾绝热性和经济性的同时，最大化降低蒸汽蓄热罐的热量损失。

2、本发明还提供了一种蒸汽蓄热罐。

3、本发明采用的技术方案如下：

4、本发明第一方面的实施例提出了一种蒸汽蓄热罐的保温装置，包括：真空层，所述真空层在蒸汽蓄热罐的外壁，所述真空层至蒸汽蓄热罐的外壁中根据蒸汽蓄热罐的液位高度敷设不同的保温层，其中，蒸汽蓄热罐外壁顶部到最高液位部分敷设第一保温层、蒸汽蓄热罐的最高液位到最低液位部分敷设第二保温层、最低液位到蓄热罐底部部分敷设第三保温层，且第二保温层的导热系数＜第一保温层的导热系数＜第三保温层的导热系数；封装层，所述封装层设置在第一保温层、第二保温层和第三保温层之间的连接处，以进行材料隔离；第四保温层，所述第四保温层敷设在所述真空层的外部，以使整个保温装置处在高真空状态下。

5、本发明上述提出的蒸汽蓄热罐的保温装置，还具有如下附加技术特征：

6、根据本发明的一个实施例，所述第一保温层为复合多层结构，所述第一保温层的第一层选用复合纳米sio2（二氧化硅，一种无机化合物）气凝胶、第二层选用微孔硅酸钙球。

7、根据本发明的一个实施例，所述第二保温层为多层复合结构，所述第二保温层贴近外壁的第一层为复合纳米sio2气凝胶，第二层为硅酸铝纤维针织毡，第三层为微孔硅酸钙球。

8、根据本发明的一个实施例，第三保温层选择的保温材料为微孔硅酸钙球。

9、根据本发明的一个实施例，所述复合纳米sio2气凝胶以浆料的形式与无机胶凝材料复合，所述无机胶凝材料为石膏并掺杂水泥、粉煤灰、石灰以对所述石膏改性，且所述复合纳米sio2气凝胶的厚度为4.9cm—5.1cm。

10、根据本发明的一个实施例，所述硅酸铝纤维针织毡的厚度为9-11cm。

11、根据本发明的一个实施例，所述微孔硅酸钙球采用粘连剂以点接触的方式固定。

12、根据本发明的一个实施例，所述第四保温层采用铝箔、玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网依次包扎。

13、根据本发明的一个实施例，上述的保温装置还包括：相变储能层，所述相变储能层敷设在所述第四保温层的外部。

14、本发明第二方面实施例提出了一种蒸汽蓄热罐，包括本发明第一方面的实施例所述的蒸汽蓄热罐的保温装置。

15、本发明具有如下有益效果：

16、1、本发明根据蒸汽蓄热罐的液位变化采用不同的保温层，形成非均匀保温策略，将蒸汽蓄热罐外壁的三个部分进行目标保温，不同区域的保温材料不同，兼顾绝热性和经济性的同时，最大化降低蒸汽蓄热罐的热量损失。

17、2、本发明在相变较大的最高液位与最低液位之间采用三层复合保温材料，在用料较少的情况下，减小散热损失，提高热能利用率。

18、3、本发明在最外层增加了相变储能层，最大程度地储存热量散失，当用汽负荷不足时，相变层释放相变潜热作为补充，提高能量利用率。

技术特征：

1.一种蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述第一保温层为复合多层结构，所述第一保温层的第一层选用复合纳米sio2气凝胶、第二层选用微孔硅酸钙球。

3.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述第二保温层为多层复合结构，所述第二保温层贴近外壁的第一层为复合纳米sio2气凝胶，第二层为硅酸铝纤维针织毡，第三层为微孔硅酸钙球。

4.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，第三保温层选择的保温材料为微孔硅酸钙球。

5.根据权利要求2或3所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述复合纳米sio2气凝胶以浆料的形式与无机胶凝材料复合，所述无机胶凝材料为石膏，所述石膏中掺杂水泥、粉煤灰、石灰以对所述石膏改性，且所述复合纳米sio2气凝胶的厚度为4.9cm—5.1cm。

6.根据权利要求3所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述硅酸铝纤维针织毡的厚度为9-11cm。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述微孔硅酸钙球采用粘连剂以点接触的方式固定。

8.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，所述第四保温层采用铝箔、玻璃纤维纸、玻璃布、尼龙网依次包扎。

9.根据权利要求1所述的蒸汽蓄热罐的保温装置，其特征在于，还包括：相变储能层，所述相变储能层敷设在所述第四保温层的外部。

10.一种蒸汽蓄热罐，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的蒸汽蓄热罐的保温装置。

技术总结
本发明提供一种蒸汽蓄热罐及其保温装置，所述保温装置包括：真空层，真空层在蒸汽蓄热罐的外壁，其中，蒸汽蓄热罐外壁顶部到最高液位部分敷设第一保温层、蒸汽蓄热罐的最高液位到最低液位部分敷设第二保温层、最低液位到蓄热罐底部部分敷设第三保温层，且第二保温层的导热系数＜第一保温层的导热系数＜第三保温层的导热系数；封装层，设置在第一至第三保温层之间的连接处；第四保温层，敷设在真空层的外部，以使整个保温装置处在高真空状态下。本发明根据蒸汽蓄热罐的液位变化采用不同的保温层，形成非均匀保温策略，不同区域的保温材料不同，在兼顾绝热性和经济性的同时，最大化降低蒸汽蓄热罐的热量损失。

技术研发人员：袁俊球,孙立,施娟,汤立军,王迪,邓中诚,吴炜,朱元极,谈诚,秦斌,许可,张茜颖,陆骞,刘聪
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16