CN104236142B - 一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，吸热器顶部连接管上连接有带节流孔板的排气支管，数个排气支管汇集成为排气总管；熔盐一部分从顶部连接管进入吸热器内，另一部分经过节流孔板进入排气支管，汇集至排气总管后排出，维持排气总管的管道温度高于熔盐凝固点；吸热器底部连接管上连接有带电动闸阀的排净支管，电动闸阀阀板上设有节流孔，数个排净支管汇集成为排净总管；熔盐一部分从底部连接管进入吸热器，另一部分经过电动阀门阀板上的节流孔进入排净支管，汇集至排净总管后排出。本发明实现排气、排净总管的暖管，保证管路的可靠均匀受热，维持管道温度高于熔盐凝固点，避免管道的堵塞，并降低吸热器本体寄生电耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，属于吸热器管路技术领域。
背景技术
现有的太阳能熔盐吸热器排净排气管路在运行中存在死区，为保证死区内的熔盐不凝固，常用的装置是通过在相应管路上敷设电伴热来实现。这种装置存在如下不足之处：
一、电伴热带与伴热管路不能完全贴合，导致伴热管路不能均匀受热；
二、需要在伴热管路上布置较多的温度测点来综合判断伴热管路的温度，用于控制电伴热带的启停；
三、吸热器运行期间需要维持熔盐温度使得伴热电耗较大。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，采用吸热器内熔融盐作为暖管介质，通过采用熔盐流动的方式避免出现死区，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，吸热器由1~n级受热面串联而成，位于吸热器顶部的顶部连接管和位于吸热器底部的底部连接管将相邻两级受热面相互连通，使得吸热器的各级受热面串联成“弓”字形回路；所述顶部连接管上连接有带节流孔板的排气支管，数个排气支管汇集成为排气总管；熔盐一部分从顶部连接管进入吸热器内，另一部分经过节流孔板进入排气支管，汇集至排气总管后排出，维持排气总管的管道温度高于熔盐凝固点；所述底部连接管上连接有带电动闸阀的排净支管，电动闸阀阀板上设有节流孔，数个排净支管汇集成为排净总管；熔盐一部分从底部连接管进入吸热器，另一部分经过电动阀门阀板上的节流孔进入排净支管，汇集至排净总管后排出，维持排净总管的管道温度高于熔盐凝固点。
作为优选，在排气总管和排净总管上均设有总闸阀。
作为优选，吸热器受热面的顶部为受热面顶部集箱，吸热器受热面的底部为受热面底部集箱，所述吸热器进口设于第一级受热面底部集箱的底部，所述吸热器出口设于第n级受热面顶部集箱的顶部。
作为优选，所述“弓”字形回路是指：第一级受热面底部集箱的底部作为吸热器进口，第一级受热面顶部集箱和第二级受热面顶部集箱通过顶部连接管连通，第二级受热面底部集箱和第三级受热面底部集箱通过底部连接管连通，第三级受热面顶部集箱和第四级受热面顶部集箱通过另一个顶部连接管连通，直到第n级受热面底部集箱与第n-1级受热面底部集箱通过另一底部连接管连通，第n级受热面顶部集箱顶部作为吸热器出口，从吸热器进口到吸热器出口所形成的通路。
其中，本发明部分结构的作用如下：
顶部连接管：从顶部连通相邻的受热面，保证熔盐在吸热器受热面内的蜿蜒流通。
底部连接管：从底部连通相邻的受热面，保证熔盐在吸热器受热面内的蜿蜒流通。
排气支管：与每个顶部连接管连接，保证吸热器初始上盐时每个受热面管屏内的气体的排出。
排净支管：与每个底部连接管连接，保证吸热器停运时每个受热面管屏内的熔盐的排净。
排气总管：作为排气支管的汇总管路，在吸热器初始上盐时将多个排气支管中的气体输送至指定位置。
排净总管：作为排净总管的汇总管路，在吸热器停运时将多个排净支管中的熔盐排至指定位置。
节流孔板：安装在排气支管上，在吸热器初始上盐时允许管屏中的气体流通；在吸热器运行过程中允许小流量熔盐从节流孔中进入排气支管，汇集至排气总管后排出，达到排气管路的暖管目的，且避免安装开关阀门。
带节流孔的电动闸阀：安装在排净支管上，在吸热器运行过程中电动阀闸阀关闭，通过闸板上的节流孔允许小流量熔盐从节流孔中进入排盐支管，汇集至排盐总管后排出；在吸热器停运时电动闸阀打开，保证熔盐能够快速排空。
总闸阀：吸热器运行时为常开状态，在吸热器长期停运需要充氮保护时为关闭状态，使得吸热器系统形成密闭空间。
与现有技术相比，本发明的有益效果：在吸热器运行过程中，吸热器内部熔融盐通过排气支管和排净支管上的节流孔分别进入排气支管及总管和排净支管及总管，实现排气管线和排净管线的暖管，保证排气及排净管路的可靠均匀受热，维持管道温度高于熔盐凝固点，避免管道的堵塞，并降低吸热器本体寄生电耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中：1-受热面，21-受热面顶部集箱，22-受热面底部集箱，3-顶部连接管，4-排气支管，5-排气总管，6-节流孔板，7-总闸阀，8-底部连接管，9-排净支管，10-排净总管，11-电动闸阀，12-吸热器进口，13-吸热器出口，14-设定装置，15-吸热器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
实施例1
如图1所示，一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，吸热器15由1~n级受热面串联而成，其中，n的取值根据吸热器热容量的大小来决定。位于吸热器顶部的顶部连接管3和位于吸热器底部的底部连接管8将相邻两级受热面相互连通，使得吸热器15的各级受热面串联成“弓”字形回路；具体来说，所述“弓”字形回路是指：吸热器受热面1的顶部为受热面顶部集箱21，吸热器受热面的底部为受热面底部集箱22，所述吸热器进口12设于第一级受热面底部集箱2的底部，第一级受热面顶部集箱和第二级受热面顶部集箱通过顶部连接管3连通，第二级受热面底部集箱和第三级受热面底部集箱通过底部连接管8连通，第三级受热面的顶部集箱和第四级受热面的顶部通过另一个顶部连接管3连通，直到第n级受热面底部集箱与第n-1级受热面底部集箱通过另一底部连接管8连通，所述吸热器出口13设于第n级受热面顶部集箱2的顶部，从吸热器进口12到吸热器出口13所形成的通路。
排气管路和排净管路在吸热器运行过程中需要电伴热保证其管路温度高于熔盐凝固点，避免管道的堵塞，本发明采用使用熔盐本身作为暖管介质保证吸热器运行过程中排气排净管路的温度，具体的：所述顶部连接管3上连接有带节流孔板6的排气支管4，数个排气支管4汇集成为排气总管5；熔盐一部分从顶部连接管3进入吸热器15内，另一部分经过节流孔板6进入排气支管，汇集至排气总管5后排出，维持排气总管5的管道温度高于熔盐凝固点。所述底部连接管8上连接有带电动闸阀11的排净支管9，电动闸阀11阀板上设有节流孔，数个排净支管9汇集成为排净总管10；熔盐一部分从底部连接管8进入吸热器，另一部分经过电动阀门11阀板上的节流孔进入排净支管9，汇集至排净总管10后排出，维持排净总管10的管道温度高于熔盐凝固点。其中，根据节流孔的大小来调节进入排气支管的熔盐的多少，通常来说熔盐的大部分进入吸热器，小部分进入排气支管和排净支管。在排气总管5和排净总管10上均设有总闸阀7。
通过在排气、排净管路上设置节流孔板，在吸热器运行过程中使得小流量的熔盐流经排气排净管路维持管路温度。具体节流孔板的尺寸规格选型综合考虑管路温度维持需要和吸热器效率而定。
另外，用节流孔板替代现有排气支管上的阀门，用于在吸热器系统上盐过程中管屏及管路中气体的排出，避免熔盐夹带气体通过受热管屏受热导致管屏的过热；同时在吸热器运行过程中允许小流量的熔盐流过排气支管，汇集至排气总管后排出，保证排气管路的可靠均匀受热，维持管道温度高于熔盐凝固点，避免管道的堵塞，并降低吸热器本体寄生电耗，且避免排气管路安装开关阀门。
用阀板上带节流孔的电动闸阀代替常规的电动闸阀，安装在排净支管上，在吸热器运行过程中电动阀闸阀关闭，通过闸板上的节流孔允许小流量熔盐进入排盐支管，汇集至排盐总管后排出，保证排净管路的可靠均匀受热，维持管道温度高于熔盐凝固点，避免管道的堵塞，并降低吸热器本体寄生电耗；在吸热器停运时电动闸阀打开，保证熔盐能够快速排空。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，其特征在于：吸热器（15）由1~n级受热面串联而成，位于吸热器顶部的顶部连接管（3）和位于吸热器底部的底部连接管（8）将相邻两级受热面相互连通，使得吸热器（15）的各级受热面串联成“弓”字形回路；所述顶部连接管（3）上连接有带节流孔板（6）的排气支管（4），数个排气支管（4）汇集成为排气总管（5）；在吸热器运行过程中，熔盐一部分从顶部连接管（3）进入吸热器（15）内，另一部分经过节流孔板（6）进入排气支管，汇集至排气总管（5）后排出，维持排气总管（5）的管道温度高于熔盐凝固点；所述底部连接管（8）上连接有带电动闸阀（11）的排净支管（9），电动闸阀（11）阀板上设有节流孔，数个排净支管（9）汇集成为排净总管（10）；在吸热器运行过程中，熔盐一部分从底部连接管（8）进入吸热器，另一部分经过电动闸阀（11）阀板上的节流孔进入排净支管（9），汇集至排净总管（10）后排出，维持排净总管（10）的管道温度高于熔盐凝固点。
2.如权利要求1所述的熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，其特征在于：在排气总管（5）和排净总管（10）上均设有总闸阀（7）。
3.如权利要求1所述的熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，其特征在于：吸热器受热面（1）的顶部为受热面顶部集箱（21），吸热器受热面（1）的底部为受热面底部集箱（22），所述第一级受热面底部集箱（22）的底部设有吸热器进口（12），所述第n级受热面顶部集箱（21）的顶部设有吸热器出口（13）。
4.如权利要求1所述的熔盐太阳能吸热器排净排气管路的防冻方法，其特征在于：所述“弓”字形回路是指：第一级受热面底部集箱的底部作为吸热器进口（12），第一级受热面顶部集箱和第二级受热面顶部集箱通过顶部连接管（3）连通，第二级受热面底部集箱和第三级受热面底部集箱通过底部连接管（8）连通，第三级受热面顶部集箱和第四级受热面顶部集箱通过另一个顶部连接管（3）连通，直到第n级受热面底部集箱与第n-1级受热面底部集箱通过另一底部连接管（8）连通，第n级受热面顶部集箱顶部作为吸热器出口（13），从吸热器进口（12）到吸热器出口（13）所形成的通路。
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