本實(shí)用新型屬于儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種新型儲(chǔ)能供熱裝置,具體涉及一種電加熱熔鹽蓄能供熱裝置。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的燃煤鍋爐供暖面臨許多問(wèn)題,其中最主要的問(wèn)題是燃煤短缺和空氣污染,以北京為首的多個(gè)城市采取了“煤改電”、“煤改氣”工程。常用的電蓄能主要設(shè)備為電鍋爐、蓄熱水箱,存在設(shè)別龐大、系統(tǒng)復(fù)雜且投資高的問(wèn)題,因此使用受到很大限制。目前也有采用相變材料的蓄能供熱裝置,但其蓄熱溫度普遍不高,一般為 100℃左右,很難達(dá)到居民用熱要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實(shí)用新型提供了一種電加熱熔鹽蓄能供熱裝置,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小和提高電網(wǎng)負(fù)荷率優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種電加熱熔鹽蓄能供熱裝置,包括罐體、儲(chǔ)鹽管、電熱管、折流板和電源控制器,所述罐體為圓柱形,罐體的兩端焊接有固定管板,罐體以軸線平行于地面的方向放置,所述罐體由碳鋼或不銹鋼材料制成,罐體上設(shè)有膨脹節(jié),罐體的頂部和底部分別設(shè)有冷風(fēng)接口和熱風(fēng)接口;所述罐體的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)儲(chǔ)鹽管,儲(chǔ)鹽管為不銹鋼管,所述儲(chǔ)鹽管與罐體的軸線平行,所述儲(chǔ)鹽管的內(nèi)部設(shè)有同軸線的電熱管,儲(chǔ)鹽管與電熱管形成的空腔內(nèi)裝有熔鹽且儲(chǔ)鹽管的兩端密封,所述儲(chǔ)鹽管的兩端分別焊接在兩個(gè)固定管板,所述加熱管通過(guò)線纜連接位于罐體外部的電源控制器;所述罐體的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)折流板,折流板通過(guò)拉桿固定在罐體內(nèi)部,折流板上開(kāi)設(shè)有多個(gè)圓孔,圓孔的孔徑與儲(chǔ)鹽管的外徑相同,儲(chǔ)鹽管貫穿折流板的圓孔。
作為優(yōu)選,上述的罐體外部包覆有保溫層。
作為優(yōu)選,上述的保溫層材質(zhì)為巖棉或聚氨酯硬質(zhì)泡沫或復(fù)合硅酸鹽保溫材料
作為優(yōu)選,上述的折流板為單弓型或雙弓型折流板。
作為優(yōu)選,上述的儲(chǔ)鹽管分組布置,組數(shù)優(yōu)選為4、6或8組,每組儲(chǔ)鹽管呈三角形或正方形布置。
作為優(yōu)選,上述的罐體內(nèi)部設(shè)有熱電偶,熱電偶通過(guò)線纜連接溫度顯示器。
作為優(yōu)選,所述熱電偶為表面型熱電偶,在每組儲(chǔ)鹽管的靠近端點(diǎn)處以及冷風(fēng)接口和熱風(fēng)接口處各設(shè)置有一個(gè)熱電偶。
作為優(yōu)選,上述膨脹節(jié)的材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼,膨脹節(jié)與罐體焊接。
作為優(yōu)選,上述罐體的底部設(shè)有支架。
作為優(yōu)選,上述的熔鹽具體為60wt%硝酸鈉和40wt%硝酸鉀二元鹽、54~65wt%硝酸鈣和35~46wt%硝酸鉀二元鹽或43wt%亞硝酸鈉、7wt%硝酸鈉和50wt%硝酸鉀三元鹽。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用導(dǎo)熱性能好、比熱容較高以及安全環(huán)保的熔鹽作為儲(chǔ)能介質(zhì),通過(guò)夜間低谷電加熱熔鹽,將低谷電能儲(chǔ)存在熔融鹽中,利用此裝置將冷空氣加熱至一定溫度,產(chǎn)生的熱空氣可加熱冷水為居民供暖使用;罐體內(nèi)的儲(chǔ)鹽管進(jìn)行分組設(shè)置,能夠在白天選擇對(duì)部分儲(chǔ)鹽管2 內(nèi)的熔鹽進(jìn)行加熱,更有利于節(jié)約電能;本實(shí)用新型在一定程度上可代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤鍋爐供暖,減少煤炭使用,進(jìn)而減少有害氣體排放,同時(shí)使用夜間低谷電,提高電網(wǎng)負(fù)荷率。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型中的電加熱熔鹽蓄能供熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型中的電加熱熔鹽蓄能供熱裝置的垂直于軸線方向的截面圖;
圖3是本實(shí)用新型中的電加熱熔鹽蓄能供熱裝置的單弓型折流板的示意圖;
圖4是本實(shí)用新型中的電加熱熔鹽蓄能供熱裝置的儲(chǔ)鹽管排列方式示意圖;
1-罐體;2-儲(chǔ)鹽管;3-電熱管;4-折流板;5-拉桿;6-冷風(fēng)接口;7-熱風(fēng)接口;8- 支架;9-固定管板;10-電源控制器;11-線纜;12-膨脹節(jié);13-保溫層;14-圓孔;15- 熱電偶;16-溫度顯示器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施例提供了一種電加熱熔鹽蓄能供熱裝置,如圖1和圖2所示,其包括罐體1、儲(chǔ)鹽管2、電熱管3、折流板4和電源控制器10,罐體1為圓柱形,罐體1的兩端焊接有固定管板9,罐體1以軸線平行于地面的方向放置,罐體1由碳鋼或不銹鋼材料制成,罐體1上設(shè)有膨脹節(jié)12,罐體1的頂部和底部分別設(shè)有冷風(fēng)接口6和熱風(fēng)接口7;罐體1的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)儲(chǔ)鹽管2,儲(chǔ)鹽管2為不銹鋼管,儲(chǔ)鹽管2與罐體1的軸線平行,儲(chǔ)鹽管2的內(nèi)部設(shè)有同軸線的電熱管3,儲(chǔ)鹽管2與電熱管3形成的空腔內(nèi)裝有熔鹽且儲(chǔ)鹽管2的兩端密封,儲(chǔ)鹽管2的兩端分別焊接在兩個(gè)固定管板9上,電熱管3通過(guò)線纜11連接位于罐體1外部的電源控制器10,電源控制其 10的型號(hào)是HAT220;罐體1的內(nèi)部設(shè)有多個(gè)折流板4,折流板4通過(guò)拉桿5固定在罐體1內(nèi)部,折流板4上開(kāi)設(shè)有多個(gè)圓孔14,圓孔14的孔徑與儲(chǔ)鹽管2的外徑相同,儲(chǔ)鹽管2穿過(guò)圓孔14;熔鹽為兩種或兩種以上的無(wú)機(jī)鹽混合物。
罐體1的底部設(shè)有支架8,保證罐體1能夠穩(wěn)定的放置在地面上。
為了減少罐體1內(nèi)對(duì)熱量損失,在罐體1的外部包覆有保溫層13,保溫層13材質(zhì)為巖棉或聚氨酯硬質(zhì)泡沫或復(fù)合硅酸鹽保溫材料,具有良好的保溫性能,減少了熱損失,提高了能量利用效率,進(jìn)而減少了用電量。
罐體1內(nèi)部設(shè)有熱電偶15,熱電偶15通過(guò)線纜11連接溫度顯示器16;熱電偶 15為表面型熱電偶,在每組儲(chǔ)鹽管2的靠近端點(diǎn)處以及冷風(fēng)接口6和熱風(fēng)接口7處各設(shè)置有一個(gè)熱電偶15;熱電偶15對(duì)儲(chǔ)罐1內(nèi)的溫度進(jìn)行測(cè)量,并將溫度信號(hào)傳遞給溫度顯示器16,方便使用者隨時(shí)了解罐體1內(nèi)多個(gè)位點(diǎn)的溫度。
為了補(bǔ)償因溫度差與機(jī)械振動(dòng)引起的附加應(yīng)力,增加設(shè)備的穩(wěn)定性,罐體1上焊接有碳鋼或不銹鋼材質(zhì)的膨脹節(jié)12。
如圖3所示,折流板4為單弓型折流板,能夠改變氣體流向,使氣體在罐體1 內(nèi)的時(shí)間增長(zhǎng),提高傳熱效率;折流板4上開(kāi)有多個(gè)圓孔14,儲(chǔ)鹽管2穿過(guò)圓孔14,由于儲(chǔ)鹽管2的外徑與圓孔14的直徑相同,儲(chǔ)鹽管2安裝在折流板4上后,安裝處不透風(fēng),保證折流板4的性能;應(yīng)當(dāng)理解,雙弓型折流板同樣適用于本實(shí)施例。
如圖4所示,儲(chǔ)鹽管2分組布置,組數(shù)優(yōu)選為4、6或8組,組數(shù)根據(jù)罐體的大小確定;每組儲(chǔ)鹽管2呈三角形或正方形布置。圖4中的(a)、(b)、(c)、(d)分別是正三角形排列、轉(zhuǎn)角三角形排列、正方形排列和轉(zhuǎn)角正方形排列;在相同罐體1 內(nèi),轉(zhuǎn)角排列比其他排管方式可多排15%的儲(chǔ)鹽管2,但無(wú)法機(jī)械清洗,即:三角形布置有利于殼程流體的湍流,增加傳熱;正方形和旋轉(zhuǎn)正方形布置有利于清洗。罐體1內(nèi)的儲(chǔ)鹽管2進(jìn)行分組設(shè)置,主要是因?yàn)闀円勾嬖跍夭睿枰峁┑臒犸L(fēng)的溫度有所不同,因此在白天可以選擇對(duì)部分儲(chǔ)鹽管2內(nèi)的熔鹽進(jìn)行加熱,更有利于節(jié)約電能。
本實(shí)施例中,熔鹽優(yōu)選為60wt%硝酸鈉和40wt%硝酸鉀二元鹽或54~65wt%硝酸鈣和35~46wt%硝酸鉀二元鹽或43wt%硝酸鈉、7wt%硝酸亞鈉和50wt%硝酸鉀三元鹽。
本實(shí)用新型的工作原理:首先通過(guò)電源控制器10打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),利用夜間低谷電對(duì)電熱管3加熱,電熱管3則通過(guò)熱傳導(dǎo)間接加熱儲(chǔ)鹽管2與電熱管3形成的空腔內(nèi)的熔鹽,熔鹽迅速升溫變?yōu)槿廴趹B(tài),由于熔融鹽的沸點(diǎn)較高,所以儲(chǔ)鹽管2中的熔鹽可加熱至500℃的高溫;冷空氣經(jīng)冷風(fēng)接口6流入,由于折流板4的存在,熔鹽-風(fēng)可在罐體1內(nèi)充分換熱,產(chǎn)生的熱風(fēng)則由熱風(fēng)接口7流出,在經(jīng)過(guò)風(fēng)-水換熱器等裝置加熱冷水,產(chǎn)生的熱水則提供給用戶使用。
以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例,不用于限制本實(shí)用新型,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi),對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換,這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。