CN103629522B - 一种大型太阳能蒸汽储存器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能蒸汽储存器，特别是一种大型太阳能蒸汽储存器。包括一个真空罐，在真空罐外壳和真空罐内胆之间形成一个真空夹层，该真空夹层中填有保温材料层，所述真空罐上还设有进汽总管、出汽总管和出水总管，真空罐内部设有聚集连接封头和多个储能钢瓶；所述储能钢瓶上设有进汽管、出汽管和出水管，出水管上设有电磁阀，所述出水管位于储能钢瓶内的端部设有水位传感器；所述进汽总管、出汽总管和出水总管位于真空罐内的一端固定在聚集连接封头上，储能钢瓶上的进汽管、出汽管、出水管通过聚集连接封头分别与进汽总管、出汽总管和出水总管连通。采用隔热与储能分离设置，保温效果好，极大的降低了太阳能蒸汽储存器的制作成本，且使用安全。

Description

一种大型太阳能蒸汽储存器

技术领域

本发明涉及太阳能蒸汽储存器，特别是一种大型太阳能蒸汽储存器。

背景技术

太阳能是一种清洁无公害的能源，机具开发潜能，随着太阳能利用的日益普遍，太阳能装置的开发也日益成熟，例如太阳能蒸汽发生器，太阳能蒸汽发生器是专门用于生产水蒸汽的装置，所产生的水蒸汽可以进行冬季供暖、蒸煮食物、储存等用，因其使用方便、造价低廉，近年来广受消费者的欢迎，但是长久以来，始终没有一种太阳能蒸汽储存装置将太阳能蒸汽发生器所产生的蒸汽很好的储存起来，以便于将用不完的太阳能蒸汽储存起来或是备作阴雨天气使用，而现有的真空储存装置无法应用到太阳能蒸汽存储上，且现有真空储存装置的真空度易丢失，储热效果不好，为此，申请人发明一种太阳能蒸汽储存器，采用具有真空夹层的储存钢瓶作为太阳能蒸汽储存器，但是这种储存器依然存在很大的问题，因其一方面需要有良好的隔热保温性能，另一方面还要承载水蒸汽聚集时所产生的较高的压力，所以这种储存器的体积会受到极大的限制，当水蒸汽储量较大时，若增大储存器的体积，一来因体积越大其承压效果越差，使得其制作成本极高，二来当储存器的体积过大时，其内部储存的水蒸汽量过多时，由于内部压力不断增大会使得储存器的安全性能极低，容易出现安全事故。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种制作成本低廉、保温效果好且安全性较高的大型太阳能蒸汽储存器。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大型太阳能蒸汽储存器，包括一个真空罐，在真空罐外壳和真空罐内胆之间形成一个真空夹层，该真空夹层中填有保温材料层，所述真空罐上还设有进汽总管、出汽总管和出水总管，真空罐内部设有聚集连接封头和多个储能钢瓶；所述储能钢瓶上设有用于向其内部输入水蒸汽的进汽管、用于输出水蒸汽的出汽管和用于限制其内部储水量的出水管，出水管上设有电磁阀，所述出水管位于储能钢瓶内的端部设有能向电磁阀发出指令从而控制出水管通断的水位传感器；所述进汽总管、出汽总管和出水总管位于真空罐内的一端固定在聚集连接封头上，储能钢瓶上的进汽管、出汽管、出水管通过聚集连接封头分别与进汽总管、出汽总管和出水总管连通。

作为一种优选方法，所述聚集连接封头上设有相互之间独立的进汽管聚集腔、出汽管聚集腔和出水管聚集腔，所述进汽管通过进汽管聚集腔与进汽总管连通，出汽管通过出汽管聚集腔与出汽总管连通，出水管通过出水管聚集腔与出水总管连通。

作为进一步的设置，所述出水总管与外部气泵连接，进汽总管和出汽总管上均设有控制阀门。

作为一种优选方案，所述的保温材料层包括贴在真空罐内胆上的锡箔纸和覆在锡箔纸上的泡沫玻璃，锡箔纸用于阻隔辐射散热，泡沫玻璃用于隔断真空罐内胆的传导散热，配合真空夹层隔绝的对流散热，从三方面阻挡其内部的能量流失，最大程度上保证其保温性能。

作为进一步的设置，对于上述的大型太阳能蒸汽发生器，所述真空罐外壳上还设有用于维持真空夹层真空度的抽气管，抽气管上设有真空压力表和逆止阀，抽气管的管口处安装有丝扣。

有益效果：本发明一种大型太阳能蒸汽储存器采用真空罐作为隔热容器，在其内部设置多个储能钢瓶用于储存太阳能蒸汽，与传统的太阳能蒸汽储存装置相比，本发明的真空罐只用于隔热而不需要承受水蒸汽的压力，这样以来就极大的降低了其制作成本，在真空罐内部的多个储能钢瓶用于储存水蒸汽，并承受水蒸汽在聚集过程中所产生的压力，省去了隔热所需的结构，本发明采用隔热与储能分离式的设置方式，在保证了其保温效果的同时，极大的降低了大型太阳能蒸汽储存器的制作成本，同时也使得其安全系数得到极大的提升。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为本发明储能钢瓶的结构示意图；

图3为本发明聚集连接封头的俯视图；

图4为本发明聚集连接封头的局部剖视图；

图5为本发明聚集连接封头与进汽总管、出汽总管、出水总管的连接示意图；

图6为本发明聚集连接封头与进汽管、出汽管、出水管的连接示意图。

图中标记：1、储能钢瓶，2、进汽管，3、出汽管，4、出水管，401、电磁阀，5、水位传感器，6、真空罐外壳，7、真空罐内胆，8、进汽总管，9、出汽总管，10、出水总管，11、聚集连接封头，12、进汽管聚集腔，121、进汽管接口，13、出汽管聚集腔，131、出汽管接口，14、出水管聚集腔，141、出水管接口，15、抽气管，16、真空压力表，17、逆止阀，18、进汽总管接口，19、出汽总管接口，20、出水总管接口。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：如图1所示一种大型太阳能蒸汽储存器，包括一个真空罐，该真空罐设有真空罐外壳6和真空罐内胆7，在真空罐外壳6和真空罐内胆7之间形成一个真空夹层，在真空夹层中设有保温材料层，该保温材料层主要由贴在真空罐内胆7上的锡箔纸和覆在锡箔纸上的玻璃泡沫组成，这里的玻璃泡沫也可以由其它保温材料替换，在真空罐外壳6上设有抽气管15，用于将真空夹层中的空气抽出，使真空夹层始终具有较高的真空度，抽气管15上接有真空压力表16和逆止阀17，真空压力表可实时监控真空夹层中的真空度，当其真空度降低时，在抽气管15端口连接气泵，对真空夹层进行抽真空，逆止阀17则保证气流只能从真空夹层单向流至外部，防止抽气过程中有空气进入真空夹层中。

如图1所示，真空罐上设有进汽总管8、出汽总管9和出水总管10，进汽总管8用于将水蒸汽通入真空罐内，当需要使用水蒸汽时出汽总管9用于将真空罐内的蒸汽排出；如图5、图6所示，进汽总管、出汽总管和出水总管均与真空罐内部的聚集连接封头11连通，聚集连接封头11上设有三个相互之间独立的空腔，如图4示，分别为进汽管聚集腔12、出汽管聚集腔13和出水管聚集腔14，进汽管聚集腔12上设有进汽总管接口18和多个进汽管接口121，如图3中，进汽总管8通过进汽总管接口18与进汽管聚集腔12连通，与此相似的，出汽总管9通过出汽管聚集腔13上的出汽总管接口19与出汽管聚集腔13连通，出水总管10通过出水管聚集腔14上的出水总管接口20与出水管聚集腔14连通，同时，出汽管聚集腔13上还设有多个出汽管接口131，出水管聚集腔14上设有多个出水管接口141。

真空罐内还设有多个储能钢瓶1，储能钢瓶1上均设有进汽管2、出汽管3和出水管4，如图2所示，使用时储能钢瓶1内要装入一部分水，进汽管2需要没入水位以下并延伸至储能钢瓶1的底部，出水管4伸入到储能钢瓶1的中部，出水管4位于储能钢瓶1内的端头处设有水位传感器5，出水管4位于储能钢瓶1之外的部分设有一个电磁阀401，通过电磁阀401控制出水管4的通断。

对于所有的储能钢瓶1，其上面的进汽管2均通过进汽管接口121与进汽管聚集腔12连通，出汽管3均通过出汽管接口131与出汽管聚集腔13连通，出水管4则均通过出水管接口141与出水管聚集腔14连通，为了保证进汽管聚集腔12、出汽管聚集腔13和出水管聚集腔14的密封性，需要将进汽管接口121的数量、出汽管接口131的数量和出水管接口141的数量均与储能钢瓶1的数量对应，即保证每个储能钢瓶1上的进汽管2与一个进汽管接口121对应，每个出汽管3与出汽管接口131对应，每个出水管4与出水管接口141对应。

对于上述进汽管2、出汽管3、出水管4以及进汽总管8、出汽总管9和出水总管10，可选用不锈钢软管制作，必要的话，采用保温材料对其外部进行包裹覆盖，以减少其热量流失。

在使用时，进汽总管8与外部的太阳能蒸汽发生器连通，将其产生的水蒸汽通入到聚集连接封头11的进汽管聚集腔12内，并分流至每个进汽管2中从而进入储能钢瓶1，水蒸汽将储能钢瓶1中的水加热至沸腾，并将蒸汽的能量储存，同时储能钢瓶1能够耐高压，可以储存大量的水蒸汽；与此过程相反的，当需要从大型太阳能蒸汽储存器中提取水蒸汽时，储能钢瓶1中的出汽管3将储能钢瓶中的水蒸汽聚集到出汽管聚集腔13中，并汇聚从出汽总管9向外输出，当然，出汽总管9上设有控制阀门，当需要使用水蒸汽时打开阀门即有蒸汽排出，进汽总管上同样设置有控制阀门；出水总管10外连接有气泵或其它抽气装置，保证给出水总管内一个特定的向外的压力，此压力随出水总管10进入出水管聚集腔14中，并分流至每个出水管4中，出水管4上的电磁阀401控制其内部的压力是否通入储能钢瓶1中，电磁阀401接收水位传感器5的信号，当储能钢瓶1中的水位超过水位传感器5时，水位传感器5发出信号给电磁阀401，从而使出水管4处于连通状态，并使其中的负压进入储能钢瓶1，从而将储能钢瓶1中过多的水抽出并沿出水总管排出大型太阳能蒸汽储存器，以保证储能钢瓶1中有适当量的水。

在本发明中，真空罐作为一个储存储能钢瓶1的空间，提供一个绝佳的隔热保温氛围，但其不用承压，故其在制作时可选的材料较多，而且极大的节约了其自身的制作成本，其内部的储能钢瓶1只需承压，而不需要提供保温功能，使得太阳能蒸汽储存器的承压与隔热得以分开，储热效果不变，同时也能储存大量的太阳能蒸汽发生器产生的水蒸汽。

真空罐可采用不锈钢制成，其真空夹层内的保温材料层采用现有的保温材料制作，对于其内部放置的多个储能钢瓶1，可根据蒸汽需求量选择真空罐的体积大小与储能钢瓶1的储存数量，当需求量较大时，可以选择较大的真空罐，以便于放置多个储能钢瓶1，同时，也可以在真空罐中设置两层或多层，将储能钢瓶1分层放置也可。

Claims (6)

1.一种大型太阳能蒸汽储存器，包括一个真空罐，在真空罐外壳（6）和真空罐内胆（7）之间形成一个真空夹层，该真空夹层中填有保温材料层，所述真空罐上还设有进汽总管（8）、出汽总管（9）和出水总管（10），其特征在于：真空罐内部设有聚集连接封头（11）和多个储能钢瓶（1）；

所述储能钢瓶（1）上设有用于向其内部输入水蒸汽的进汽管（2）、用于输出水蒸汽的出汽管（3）和用于限制其内部储水量的出水管（4），出水管（4）上设有电磁阀（401），所述出水管（4）位于储能钢瓶内的端部设有能向电磁阀发出指令从而控制出水管（4）通断的水位传感器（5）；

所述进汽总管（8）、出汽总管（9）和出水总管（10）位于真空罐内的一端固定在聚集连接封头（11）上，储能钢瓶（1）上的进汽管（2）、出汽管（3）和出水管（4）通过聚集连接封头（11）分别与进汽总管（8）、出汽总管（9）和出水总管（10）连通。

2.如权利要求1所述的大型太阳能蒸汽储存器，其特征在于：所述聚集连接封头（11）上设有相互之间独立的进汽管聚集腔（12）、出汽管聚集腔（13）和出水管聚集腔（14），所述进汽管（2）通过进汽管聚集腔（12）与进汽总管（8）连通，出汽管（3）通过出汽管聚集腔（13）与出汽总管（9）连通，出水管（4）通过出水管聚集腔（14）与出水总管（10）连通。

3.如权利要求1所述的大型太阳能蒸汽储存器，其特征在于：所述出水总管（10）与外部气泵连接，进汽总管（8）和出汽总管（9）上均设有控制阀门。

4.如权利要求1所述的大型太阳能蒸汽储存器，其特征在于：所述保温材料层包括贴在真空罐内胆（7）外表面的锡箔纸和覆在锡箔纸上的泡沫玻璃。

5.如权利要求1-4中任一项所述的大型太阳能蒸汽储存器，其特征在于：所述真空罐外壳（6）上还设有用于维持真空夹层真空度的抽气管（15），抽气管（15）上设有真空压力表（16）和逆止阀（17）。

6.如权利要求5所述的大型太阳能蒸汽储存器，其特征在于：所述抽气管（15）的管口处装有丝扣。