CN106288906A - 一种移动式储热设备 - Google Patents

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王鋐
朱启龙
张继皇
陈小龙
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PIONEER ENERGY Co Ltd
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PIONEER ENERGY Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Abstract

本发明涉及一种移动式储热设备，包括底部设有转运单元的集装箱体(1)，在集装箱体(1)的内部设置盛装有相变材料(10)的内胆，该内胆内部还设有置入相变材料(10)内的热交换器(5)，热交换器(5)的两端还分别连接伸出集装箱体(1)的进口管(2)与出口管(9)，并组成热交换回路；待换热介质(13)从进口管(2)进入热交换器(5)，与相变材料(10)换热后，从出口管(9)流出。与现有技术相比，本发明可以有效的实现热能在空间和时间上的快速转移，合理有效利用能源，还可利用工业余热和废热，起到节约能源、减少污染物排放和保护环境等作用。

Description

一种移动式储热设备
技术领域
本发明涉及一种储热设备，尤其是涉及一种移动式储热设备。
背景技术
随着国民经济的快速发展，我国对热能的需求日益增加，并伴随着产生大量的工业余热、废热，但未能有效地转移到其它用热端利用，不仅造成了污染物排放和环境污染，而且大大降低了热能的利用效率；虽然我国地大物博，但资源分布不均衡，一些地区有充足的热源进行采暖，甚至排放大量的工业余热、废热，并没有得到有效利用，造成资源浪费；一些偏远的地区，没有充足的热能进行采暖，暖气管道也无法到达，没有将其它地区的余热、废热有效转移到该地，来实现人们的采暖需求。另外，在一些小区、商场、学校和工厂等用热端需要应急供热时，现有储热设备技术仍没有一个很好的解决方案。
由上述可见，现有热能的利用仍存在一些问题，其中最重要的问题是由于热能的收集、储存和运输技术不足所造成的，热能未能得到有效运输转移，并未能将热电厂、化工厂、钢铁厂等热源产生的余热、废热收集储存起来，并转移到用热端利用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种移动式储热设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种移动式储热设备，包括转运单元，以及设置在转运单元上的集装箱体，在集装箱体的内部设置盛装有相变材料的内胆，该内胆内部还设有置入相变材料内的热交换器，热交换器的两端还分别连接伸出集装箱体的进口管与出口管，并组成热交换回路；
工作时，转运单元将集装箱体移动至供热端，收集并储存由供热端排出的热量；或者，转运单元将集装箱体转移至用热端，提供用热端所需的热量。
在内胆与集装箱体之间还设有包裹所述内胆的保温层。
所述的热交换器分别通过连接接头与进口管和出口管连接。
所述的连接接头由隔热材料制成。
所述的内胆由塑料制成，所述的相变材料为无机相变材料。
所述的内胆包括上部敞口的内胆本体，以及用于密封封住内胆本体的上盖；相变材料装入内胆本体内后，内胆本体与上盖熔接密封。
所述的内胆在集装箱体内部设有多个，每个内胆内部均设有相互独立的热交换器和相变材料，多个内胆之间并联连接，每个内胆内的热交换器均分别连接进口管和出口管。
所述的转运单元为转运轮，还可以设置成运输工具，可以是常见的运输车、船等。
所述的集装箱体由刚性支撑材料制成，并加工成可开启结构。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在集装箱体底部还设有转运单元，可以很方便的实现从供热端到用热端的快速转移。当储能组件在供热端将热能收集和储存起来后，可以快速的送到用热端，从而可实现热能在空间和时间上的快速转移，合理有效利用能源，还可利用工业余热和废热，起到节约能源、减少污染物排放和保护环境等作用。
(2)由于现在的无机相变材料通常为无机水合盐类，其优点是单位体积储热密度大，导热系数相对高于有机相变材料，但是无机水合盐类相变材料具有一定的酸碱性，对金属容器具有一定的腐蚀性，长期使用可靠性存在隐患，从而影响储热装置的使用寿命。本发明中的内胆采用塑料制成，耐腐蚀性高，有效的避免了相变材料从内胆中泄露的问题。
(3)集装箱体起到支撑内胆及其内部的相变材料等的作用，同时，由于相变材料和热交换器属于更换比较频繁的部件，采用塑料制成内胆，当需要更换时，只需要将整个内胆取出更换即可，成本相对低廉。
附图说明
图1为本发明的移动式储热设备的结构示意图；
图2为本发明的移动式储热设备的转移时的状态图；
图3为本发明的移动式储热设备的内胆的结构示意图；
图中，1-集装箱体，2-进口管，3-保温层，4-进口阀门，5-热交换器，6-进口端，7-上盖，8-内胆本体，9-出口管，10-相变材料，11-出口阀门，12-出口端，13-换热介质，14-转运单元，15-内胆a，16-内胆b，17-内胆c。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种移动式储热设备，其结构如图1所示，包括转运单元14，以及设置在转运单元14上的集装箱体1，在集装箱体1的内部设置盛装有相变材料10的内胆，内胆由塑料制成，相变材料10为无机相变材料，在内胆与集装箱体1之间还设有包裹内胆的保温层3，内胆内部还设有置入相变材料10内的热交换器5，热交换器5的两端还分别通过连接接头连接伸出集装箱体1的进口管2与出口管9，并组成热交换回路，进口管2上设有进口阀门4，出口管9上设有出口阀门11，连接接头由隔热材料制成。内胆包括上部敞口的内胆本体8，以及用于密封封住内胆本体8的上盖7；相变材料10装入内胆本体8内后，内胆本体8与上盖7熔接密封。集装箱体1加工成可开启的结构。
如图2所示，使用时，储热设备通过转运单元14(本实施例为运输车)快速移至工作位置，待换热介质13从进口管2的进口端6进入热交换器5，与相变材料10换热后，从出口管9的出口端12流出。
实施例2
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中的内胆设有并联的三个，分别为内胆a15，内胆b16和内胆c17，每一个内均独立安装热交换器5和相变材料10，每一个热交换器5均与进口管2与出口管9分别连接，如图3所示。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种移动式储热设备，其特征在于，包括转运单元，以及设置在转运单元上的集装箱体(1)，在集装箱体(1)的内部设置盛装有相变材料(10)的内胆，该内胆内部还设有置入相变材料(10)内的热交换器(5)，热交换器(5)的两端还分别连接伸出集装箱体(1)的进口管(2)与出口管(9)，并组成热交换回路；
工作时，转运单元将集装箱体移动至供热端，收集并储存由供热端排出的热量；或者，转运单元将集装箱体转移至用热端，提供用热端所需的热量。
2.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，在内胆与集装箱体(1)之间还设有包裹所述内胆的保温层(3)。
3.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的热交换器(5)分别通过连接接头与进口管(2)和出口管(9)连接。
4.根据权利要求3所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的连接接头由隔热材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的内胆由塑料制成，所述的相变材料(10)为无机相变材料。
6.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的内胆包括上部敞口的内胆本体(8)，以及用于密封封住内胆本体(8)的上盖(7)；相变材料(10)装入内胆本体(8)内后，内胆本体(8)与上盖(7)熔接密封。
7.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的内胆在集装箱体(1)内部设有多个，每个内胆内部均设有相互独立的热交换器(5)和相变材料(10)，多个内胆之间并联连接，每个内胆内的热交换器(5)均分别连接进口管(2)和出口管(9)。
8.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的转运单元为转运轮。
9.根据权利要求1所述的一种移动式储热设备，其特征在于，所述的集装箱体(1)由刚性支撑材料制成，并加工成可开启结构。
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