一种输送用换热装置及其工作方法与流程

本发明涉及太阳能热发电，更具体地说，它涉及一种输送用换热装置及其工作方法。

背景技术：

1、换热器(heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。流体可以采用液体或具有流动性的固体颗粒，固体颗粒的价格低廉，储热温度高，是第三代塔式光热发电技术中最具应用潜力的技术之一；颗粒的流动性相较于液体差，使得颗粒的输运非常困难；目前，主流的输运措施是采取颗粒重力自流的方式。但是，重力自流要求颗粒热罐、颗粒换热器、颗粒冷罐自上而下依次布置，导致支撑结构的荷载过大，增加了电站建设难度和投资成本。

2、经检索，公开号为cn114353566a的一种兼具输送功能的颗粒换热装置，包括：高温颗粒储罐，内置有吸热后的颗粒，高温颗粒储罐的下部设置有出料口；低温颗粒储罐，用于容纳换热后的颗粒，低温颗粒储罐的上部设置有进料口；换热器，换热器的第一端与高温颗粒储罐的出质口连接，换热器的第二端与低温颗粒储罐的进料口连接；换热器中设置有输送装置，用于将出料口处的高温颗粒传送至进料口。

3、然而，该颗粒换热装置通过换热器壳体的转动带动螺旋绞刀的转动，从而实现对颗粒的输送，该换热器的第一端与高温颗粒储罐的出料口连接，第二端与低温颗粒储罐的进料口连接，换热壳体转动输送过程中需要解除换热器与出料口、进料口之间的连接，降低了换热过程的连续性；同时，为保证吸热颗粒中的热能被介质充分吸收，需要延长换热器壳体的长度，增加了电站建设难度和投资成本。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种将高温颗粒储存箱、低温颗粒储存箱以及中转输送组件均布置于地面，降低了颗粒储换热系统的建设成本，通过各部件之间的联动配合，使得吸风扇叶向回字形中转箱周期性鼓风，强化了颗粒的扰动，提高了颗粒与介质管道之间换热效果的输送用换热装置及其工作方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种输送用换热装置，包括高温颗粒储存箱、低温颗粒储存箱以及中转输送组件；所述高温颗粒储存箱与低温颗粒储存箱通过中转输送组件连接；所述中转输送组件包括回字形中转箱；所述回字形中转箱内部设置有高温链板输送机构；所述高温链板输送机构包括若干并列设置的链板料斗；所述链板料斗表面均匀开设有若干通风孔，且其表面固定连接有隔板；所述隔板表面呈线性阵列分布开设有第一避让槽；所述回字形中转箱内部均匀贯穿设置有若干介质管道；各所述第一避让槽与对应介质管道滑动配合；所述回字形中转箱一侧面靠近其底面开设有进料槽，且其侧面呈一定倾斜角度朝上设置有与所述进料槽连通的进料部；所述进料部与高温颗粒储存箱出料端连接；所述回字形中转箱另一相对侧面呈一定倾斜角度朝下设置有卸料口；所述卸料口与低温颗粒储存箱进料端连接。

4、本发明进一步设置为：所述高温链板输送机构还包括若干组转动设置在回字形中转箱内壁之间的导辊；各所述导辊上对称设置有第一链轮；各所述第一链轮之间啮合有耐高温链；各所述链板料斗分别依次固定在两耐高温链之间；所述链板料斗侧面位于隔板两侧对称设置有导料部；所述导料部包括对称设置的两组弧形导向板；所述弧形导向板侧面固定有安装板；所述安装板通过紧固螺栓固定在对应链板料斗侧面；所述弧形导向板侧面均匀开设有若干与对应介质管道滑动配合的第二避让槽。

5、本发明进一步设置为：所述回字形中转箱内壁两侧对称固定安装有送风箱；所述回字形中转箱内壁两侧呈一定倾斜角度朝上对开设有送风腔；所述送风腔内壁之间安装有过滤板；所述送风箱侧面贯穿设置有置于送风腔内部的若干出风管；各所述出风管上均设置有单向阀；所述送风箱一端为开口设置，且其开口端安装有固定条；所述固定条侧面转动设置有转轴；所述转轴上安装有吸风扇叶。

6、本发明进一步设置为：所述转轴端部安装有第二链轮；两所述第二链轮之间啮合有传动链；一所述转轴上固定有第一齿轮；所述回字形中转箱侧面固定有耳板；所述耳板表面安装有驱动电机；一所述导辊端部固定有与回字形中转箱侧面贯穿转动的连接轴；所述驱动电机输出端与连接轴固定连接；所述连接轴上固定有第三链轮；所述回字形中转箱侧面转动设置有转杆；所述转杆上固定有第四链轮；所述第三链轮与第四链轮之间啮合有输送链；所述转杆上固定有与第一齿轮啮合配合的缺齿轮；所述缺齿轮尺寸远大于第一齿轮尺寸。

7、本发明进一步设置为：所述回字形中转箱顶部安装有出气盒；所述出气盒内底面均匀开设有出风孔；所述出气盒侧面贯穿设置有出气管；所述回字形中转箱内底面开设有安装槽；所述安装槽内底面通过紧固螺栓固定有换热箱；所述换热箱内部设置有蛇形风管；所述蛇形风管进风端与出气管通过风管连接。

8、本发明进一步设置为：所述换热箱侧面对称贯穿设置有进水管以及出水管，且其内部盛装有冷水；所述换热箱底面固定有安装在安装槽中的底板；所述进水管、出水管以及介质管道上靠近其一端处均设置有电磁阀；所述介质管道上靠近其另一端设置有温度传感器。

9、本发明进一步设置为：所述进料部表面均匀设置有若干呈一定倾斜角度朝上的进料管；所述高温颗粒储存箱侧面靠近其底部呈一定倾斜角度朝下贯穿设置有若干落料管；所述落料管与对应进料管固定连接；所述高温颗粒储存箱以及回字形中转箱底部均对称设置有支撑腿；各所述落料管上均设置有出料阀。

10、本发明进一步设置为：所述卸料口侧面固定有呈一定倾斜角度朝下设置有出料框；所述低温颗粒储存箱侧面靠近其顶部呈一定倾斜角度朝上设置有与出料框固定连接的进料框；所述出料框内顶部开设有密封槽，且其内底面开设有滑动槽；所述滑动槽内部滑动设置有挡板；所述挡板顶部设置有与密封槽插接配合的密封板；所述密封板底面均匀开设有若干第三避让槽。

11、本发明进一步设置为：所述滑动槽内底面螺纹转动设置有丝杆；所述丝杆顶端转动设置在密封板底面，且其底端固定有第二齿轮；所述回字形中转箱底部支撑腿上固定有撑板；所述撑板表面安装有伺服电机；所述伺服电机输出端固定有与第二齿轮啮合的主动齿轮；所述回字形中转箱表面安装有控制器；所述控制器输入端与温度传感器通过电连接，且其输出端分别与各电磁阀、出料阀、驱动电机以及伺服电机通过电连接。

12、一种输送用换热装置的工作方法，包括以下步骤：

13、t1、通过将进料部与高温颗粒储存箱出料端连接，出料框与低温颗粒储存箱上进料框固定连接，使得高温颗粒储存箱、低温颗粒储存箱以及中转输送组件均布置于地面，至少节省了一台高温输送设备的使用，降低了颗粒储换热系统的建设成本；

14、t2、通过控制打开落料管上的出料阀，使得高温颗粒储存箱中的高温颗粒通过进料槽落到回字形中转箱内部，控制启动驱动电机带动连接轴转动，从而带动一导辊转动，通过各第一链轮与耐高温链的啮合传动，带动各组隔板随链板料斗的传动而传动，高温颗粒依次落进各组链板料斗中，当所有链板料斗之间均收集到高温颗粒后，关闭出料阀，回字形中转箱中的高温颗粒被分割成若干部分，避免高温颗粒过多堆积，影响输送，且高温颗粒处于一直闭环输送状态，延长了高温颗粒与介质管道之间热交换时间，提高了热交换效率，同时避免热能的损失；

15、t3、连接轴的转动带动第三链轮转动，通过输送链带动第四链轮转动，从而带动缺齿轮的转动，进而带动第一齿轮周期性转动，带动吸风扇叶周期性启停，从而向回字形中转箱周期性鼓风，鼓入的气体与颗粒换热后对介质管道内的工质进行加热，该气体产生的对流换热强化了换热性能，当鼓风时气流通过链板料斗上的通风孔将颗粒吹起，当停止鼓风时，颗粒受重力落下，强化了颗粒的扰动，提高了颗粒与介质管道之间换热的效果，热风通过出气盒进入蛇形风管中对换热箱中的冷水进行加热，避免热源的浪费。

16、本发明的优点是：

17、本发明通过将进料部与高温颗粒储存箱出料端连接，出料框与低温颗粒储存箱上进料框固定连接，使得高温颗粒储存箱、低温颗粒储存箱以及中转输送组件均布置于地面，至少节省了一台高温输送设备的使用，降低了颗粒储换热系统的建设成本，同时通过中转输送组件的设置，实现颗粒闭环输送，同时实现换热过程的连续性。

18、本发明通过各部件之间的联动配合，使得高温颗粒依次落进各链板料斗中，当所有链板料斗之间均收集到高温颗粒后，关闭出料阀，回字形中转箱中的高温颗粒被分割成若干部分，避免高温颗粒过多堆积，影响输送，且高温颗粒处于一直闭环输送状态，延长了高温颗粒与介质管道之间热交换时间，提高了热交换效率，同时避免热能的损失，提高了热能回收的效率。

19、本发明个各部件之间的联动配合，使得吸风扇叶周期性启停，从而向回字形中转箱周期性鼓风，鼓入的气体与颗粒换热后对介质管道内的工质进行加热，该气体产生的对流换热强化了换热性能，当鼓风时气流通过链板料斗上的通风孔将颗粒吹起，当停止鼓风时，颗粒受重力落下，强化了颗粒的扰动，提高了颗粒与介质管道之间的换热效果，热风通过出气盒进入蛇形风管中对换热箱中的冷水进行加热，避免热源的浪费，进一步地提高了热能回收的效率。