CN103388906A

CN103388906A - 高温固体蓄热增效换热系统

Info

Publication number: CN103388906A
Application number: CN2012101390547A
Authority: CN
Inventors: 朱杰; 朱宝泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2013-11-13

Abstract

本发明公开了一种高温固体蓄热增效换热系统，它由高温固体蓄热电锅炉(1)、增效换热器(2)、热风循环系统(3)、电控柜(4)组成。高温固体蓄热电锅炉(1)通过热风循环系统(3)与增效换热器(2)相联，电控柜(4)通过电缆和导线与高温固体蓄热电锅炉(1)、热风循环系统(3)、热水循环泵(2-7)相联。其优点：1、高温固体蓄热，单位体积蓄热量为常压水的10-15倍，占地少，成本低；2、利用高碳分子发热油增值换热，电、热转换热效率大幅增加；3、采用闭式热风循环换热技术，相对于水和耐热液体换热介质，更安全，相对于热风开式循环，更节能。

Description

高温固体蓄热增效换热系统

技术领域

本发明所述的技术方案属于贮热加热器领域，具体地说，是属于释放的热量被传输给传热流体如空气、水的贮热加热器，依据国际专利分类法，属于F24H7/02。

背景技术

目前我国出现了多种形式的固体蓄热电锅炉，它的特点是高温蓄热，大大提高了单位体积蓄热量，节省了蓄热体占地面积和成本。如我国专利号为02118524.7，名称为《自储能电锅炉》，它包括由高密度储热介质组成的储热体，设置在储热体内的吸热器和电加热器，与吸热器相连接的集热器，与集热器相连接的具有外罩套管或管板、板式的两个换热器，与换热器相连接的循环泵、控制器及集液器。储热效率可达到90％以上。它有较高的单位体积储热量，但其系统效率较低。又如我国专利号为：200610122514.X，名称为《高碳分子发热油节能电热水器》，它在主容器内装满高碳分子发热油，油内装有热交换盘管，插入电热管，在较高温度下能激活高碳分子发热油，提高了换热效率。但因油料比热容小，不能有效利用谷电蓄热，不能广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有这两种技术的不足，把两者的优点结合起来，组成一种单位体积蓄热量大，电热转换效率高的高温固体蓄热增效换热系统。

本发明的目的是这样实现的：本高温固体蓄热增效换热系统包括高温固体蓄热电锅炉、增效换热器、热风循环系统和电控柜四部分。高温固体蓄热电锅炉通过热风循环系统与增效换热器相联，电控柜通过电缆和导线与高温固体蓄热电锅炉、热风循环系统、热水循环泵和重要运行参数、重要安全监控参数传感器相联。

高温固体蓄热电锅炉由外箱体、绝热体、内箱体、保温砖砌体、高温固体蓄热体、加热电阻带、耐火砖块、高温固体蓄热电锅炉出风口、高温固体蓄热电锅炉回风口、前配电箱、后配电箱组成。内箱体是承力件，由厚钢板焊接而成，内箱体上盖与下体用法兰螺栓相联，成为一个内箱体整体。内箱体内侧有保温砖砌体。外箱体由承力框架和薄钢板焊接而成，内面包有绝热层，用螺钉固定在内箱体上。高温固体蓄热体放置在内箱体底面立放的耐火砖块上，耐火砖块从高温固体蓄热电锅炉回风口到高温固体蓄热电锅炉出风口下部，组成放射形的多条通风道，使回风较均匀地布满底部空间，使每一个高温固体蓄热体通风孔都有一定流量的空气参与换热。前配电箱、后配电箱与外箱体焊接联接，前、后配电箱装有汇流棑，电阻带两端与相应的汇流棑通过螺栓、螺母压紧联接。

增效换热器由换热油箱、内展翅片管、换热油箱进风口、换热油箱出风口、高碳分子发热油、热水换热盘管、热水循环泵组成。内展翅片管两端与换热油箱两侧焊接联接，换热油箱进风口、换热油箱出风口也与换热油箱两侧焊接联接，把所有内展翅片管的进出口分别汇集成一个进出口。热水换热盘管与换热油箱和热水循环泵通过法兰螺栓联接。

热风循环系统由热风循环风机、热风循环风管、A风阀、B风阀组成。热风循环风管起始于高温固体蓄热电锅炉出风口，接着到换热油箱进风口，再从换热油箱出风口到热风循环风机，由热风循环风机到高温固体蓄热电锅炉回风口，它们均通过法兰螺栓联接。

本高温固体蓄热增效换热系统的优点如下：

1、高温固体蓄热，单位体积蓄热量为常压水的10-15倍，占地少，成本低。

2、利用高碳分子发热油增值换热，电、热转换效率大幅增加。

3、采用闭式热风循环换热专利技术(ZL201120254282.X)，相对于水和耐热液体换热介质，更加安全，相对于热风开式循环，更加节能。

附图说明

图1为高温固体蓄热增效换热系统示意图。

图2为高温固体蓄热电锅炉A-A剖视图。

图3为增效换热器结构示意图。

图4为高温固体蓄热电锅炉B向视图。

零部件编号：高温固体蓄热电锅炉1、增效换热器2、热风循环系统3、电控拒4、外箱体1-1、绝热体1-2、内箱体1-3、保温砖砌体1-4、高温固体蓄热体1-5、加热电阻带1-6、耐火砖块1-7、高温固体蓄热电锅炉出风口1-8、高温固体蓄热电锅炉回风口1-9、前配电箱1-10、后配电箱1-11、换热油箱2-1、内展翅片管2-2、换热油箱进风口2-3、换热油箱出风口2-4、高碳分子发热油2-5、热水换热盘管2-6、热水循环泵2-7、热风循环风机3-1、热风循环风管3-2、A风阀3-3、B风阀3-4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步描述。从图1、图2、图3、图4中可以看出，本高温固体蓄热增效换热系统由高温固体蓄热电锅炉1、增效换热器2、热风循环系统3、电控柜4组成。高温固体蓄热电锅炉1通过热风循环系统3与增效换热器2相联，电控柜4通过电缆和导线与高温固体蓄热电锅炉、热风循环系统、热水循环泵和重要运行参数、重要安全监控参数传感器相联。

高温固体蓄热电锅炉1由外箱体1-1、绝热体1-2、内箱体1-3、保温砖砌体1-4、高温固体蓄热体1-5、加热电阻带1-6、耐火砖块1-7、高温固体蓄热电锅炉出风口1-8、高温固体蓄热电锅炉回风口1-9、前配电箱1-10、后配电箱1-11组成。内箱体1-3是承力件，由厚钢板焊接而成，内箱体1-3上盖与下体用法兰螺栓相联，成为一个内箱体1-3整体。内箱体1-3内侧有保温砖砌体1-4。外箱体1-1由承力框架和薄钢板焊接而成，内面包有绝热体1-2，用螺钉固定在内箱体1-3上。高温固体蓄热体1-5放置在内箱体1-3底部立放的耐火砖块1-7上，耐火砖块1-7从高温固体蓄热电锅炉回风口1-9到高温固体蓄热电锅炉出风口1-8下部，组成放射形的多条通风道，使回风较均匀地布满底部空间，使每一个高温固体蓄热体1-5通风孔都有一定流量的空气参与换热。前配电箱1-10、后配电箱1-11与外箱体1-1焊接联接，前、后配电箱装有汇流棑，加热电阻带1-6两端与相应的汇流棑通过螺栓、螺母压紧联接。

增效换热器2由换热油箱2-1、内展翅片管2-2、换热油箱进风口2-3、换热油箱出风口2-4、高碳分子发热油2-5、热水换热盘管2-6、热水循环泵2-7组成。内展翅片管2-2两端与换热油箱2-1两侧焊接联接，换热油箱进风口2-3、换热油箱出风口2-4也与换热油箱两侧焊接联接，把所有内展翅片管2-2的进出口分别汇集成一个进出口。热水换热盘管2-6与换热油箱2-1、热水循环泵2-7通过法兰螺栓联接。

热风循环系统3由热风循环风机3-1、热风循环风管3-2、A风阀3-3、B风阀3-4组成。热风循环风管3-2起始于高温固体蓄热电锅炉出风口1-8，接着到换热油箱进风口2-3，再从换热油箱出风口2-4到热风循环风机3-1，由热风循环风机3-1到高温固体蓄热电锅炉回风口1-8，它们均通过法兰螺栓联接。

电控柜4通过电缆和导线与高温固体蓄热电锅炉1、热风循环系统3、热水循环泵2-7和重要运行参数、重要安全监控参数传感器相联。

本高温固体蓄热增效换热系统的工作过程如下：

在晚间谷电蓄热状态时，A风阀3-3、B风阀3-4关闭，电控柜4接通前配电箱1-10和后配电箱1-11的汇流棑，向加热电阻带1-6通电加热，高温固体蓄热体1-5缓慢升温，直到谷电时段终了，电控柜4切断电源，蓄热状态终止。此时高温固体蓄热体1-5温度可达800℃-1000℃。白天需供热时，首先启动热水循环泵2-7，再打开A风阀3-3、B风阀3-4，启动风机3-1，此时高温热风经过换热油箱2-1内的内展翅片管2-2，热量迅速传给高碳分子发热油2-5，热油上升，冷油下降，自动循环，使整箱高碳分子发热油2-5升至设定温度，在此温度段，能激活高碳分子发热油2-5增值发热。在此状态下加热循环热水，就可实现增值换热。热风循环风机3-1为一变频风机，可以根据出水温度的变化自动调整转速，使出水温度保持在设定的范围内。为了实现全天24小时利用谷电，还应增设两台较小的高温固体蓄热电锅炉1，负责谷电时段交替供热。

Claims

1.一种高温固体蓄热增效换热系统，其特征在于：它包括高温固体蓄热电锅炉(1)、增效换热器(2)、热风循环系统(3)、电控柜(4)；高温固体蓄热电锅炉(1)通过热风循环系统(3)与增效换热器(2)相联，电控柜(4)通过电缆和导线与高温固体蓄热电锅炉(1)、热风循环系统(3)、热水循环泵(2-7)和重要运行参数、重要安全监控参数传感器相联。

2.按照权利要求1所述的高温固体蓄热增效换热系统，其特征在于：所述的高温固体蓄热电锅炉(1)包括外箱体(1-1)、绝热体(1-2)、内箱体(1-3)、保温砖砌体(1-4)、高温固体蓄热体(1-5)、加热电阻带(1-6)、耐火砖块(1-7)、高温固体蓄热电锅炉出风口(1-8)、高温固体蓄热电锅炉回风口(1-9)、前配电箱(1-10)、后配电箱(1-11)；内箱体(1-3)是承力件，由厚钢板焊接而成，内箱体(1-3)上盖与下体用法兰螺栓相联，成为一个内箱体(1-3)整体；内箱体(1-3)内侧有保温砖砌体(1-4)；外箱体(1-1)由承力框架和薄钢板焊接而成，内面包有绝热体(1-2)，用螺钉固定在内箱体(1-3)上，高温固体蓄热体(1-5)放置在内箱体(1-3)底部立放的耐火砖块(1-7)上，耐火砖块(1-7)从高温固体蓄热电锅炉回风口(1-9)到高温固体蓄热电锅炉出风口(1-8)下部，组成放射形的多条通风道，使回风较均匀地布满底部空间，使每一个高温固体蓄热体(1-5)通风孔都有一定流量的空气参与换热；前配电箱(1-10)、后配电箱(1-11)与外箱体(1-1)焊接联接，前、后配电箱装有汇流棑，加热电阻带(1-6)两端与相应的汇流棑通过螺栓、螺母压紧联接。

3.按照权利要求1所述的高温固体蓄热增效换热系统，其特征在于：所述的增效换热器(2)包括换热油箱(2-1)、内展翅片管(2-2)、换热油箱进风口(2-3)、换热油箱出风口(2-4)、高碳分子发热油(2-5)、热水换热盘管(2-6)、热水循环泵(2-7)；内展翅片管(2-2)两端与换热油箱(2-1)两侧焊接联接，换热油箱进风口(2-3)、换热油箱出风口(2-4)也与换热油箱(2-1)两侧焊接联接，把所有内展翅片管(2-2)的进出口分别汇集成一个进出口；热水换热盘管(2-6)与换热油箱(2-1)、热水循环泵(2-7)通过法兰螺栓联接。

4.按照权利要求1所述的高温固体蓄热增效换热系统，其特征在于：所述的热风循环系统(3)包括热风循环风机(3-1)、热风循环风管(3-2)、A风阀(3-3)、B风阀(3-4)；热风循环风管(3-2)起始于高温固体蓄热电锅炉出风口(1-8)，接着到换热油箱进风口(2-3)，再从换热油箱出风口(2-4)到热风循环风机(3-1)，由热风循环风机(3-1)到高温固体蓄热电锅炉回风口(1-8)，它们均通过法兰螺栓联接。