CN107062611A - 用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置 - Google Patents
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Abstract
用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，固体蓄热体外设有内外风道，循环风机向内风道吹风，气流在内风道前方底部分成两股，随内风道中层水平导风隔板，沿左右两侧、向后吹动，至内风道左右两侧的内风道垂直导风隔板。从缺口向上吹到内风道侧面高处，在内风道高层水平导风隔板的导引下，左右两侧水平折返吹动，汇合于内风道中层水平导风隔板上部。上升吹动进入顶部水平内风道，由前向后水平吹动，至后部内风道，由上向下垂直吹动，经内风道出风口进入固体蓄热体，进入换热器。辅助循环风机把气流送入外风道，单向螺旋上升循环，经外风道顶部贯通管路送入换热器。本设计结构巧妙，实用性强，成本低，易于制作安装。
Description
技术领域
本发明属于固体电蓄热锅炉结构领域，特别涉及用于固体电蓄热锅炉结构的风冷保温装置。
背景技术
公知的固体电蓄热锅炉是在国家提倡节能环保、治理大气污染、鼓励利用清洁能源及丰谷电价政策的大环境下，应运而生的一种新型热力源形式。它的工作原理大致是：在设有保温层的结构内，固体蓄热体蓄积热能，由循环风机输出动力风，将固体蓄热体内蓄积的热能，经过出风口传输给炉外受热设备换热器，通过换热器把热风能转换成热水能用管道输送给用户，用于供暖、生活或工业生产之用。固体电蓄热锅炉一般以24小时为一个循环工作周期。每天晚上利用谷电时间蓄热8～10个小时，将炉温蓄至设计温度800度以上。保温是该设备节能升效正常运行的一个重要环节。原有的保温一般都是选用耐高温低热导率的材料充当保温材料，保温效果受设备内温度而变化，内温越高保温效果越差。现实中，受温度梯度的影响，固体蓄热体顶部热损失最大，即使保温层做的很厚，受现场工装精度、材料质量影响，保温效果不佳。保温层厚度对保温效果影响较大。
发明内容
本发明的目的：提供用于固体电蓄热锅炉结构的风冷保温装置，就是在固体蓄热体外有风道，利用设备自身经过换热器热交换后的低温循环风，对固体蓄热体自身的维护结构进行风冷保温循环。
采用的技术方案是：
用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，包括循环风机。
其技术要点在于：
内层板外设有中层板。内层板和中层板之间形成夹层为内风道。
内风道从前、后、左、右、上五个方面密闭在底板上。
循环风机设置在中层板的前面下部中间，内风道进风口开设在中层板的前面下部中间，内风道进风口通过管路和循环风机的出口连接。内风道进风口和内风道连通。
内风道内的前面中部、左面中部和右面中部，密封固定设有U型的内风道中层水平导风隔板。内风道进风口位于内风道中层水平导风隔板下方。
内层板的左面后方和右面后方分别密封固定设有内风道垂直导风隔板，内风道中层水平导风隔板的左端头和右端头分别与同侧的内风道垂直导风隔板之间留有缺口。
内层板的左面上方和右面上方分别密封设有内风道高层水平导风隔板，每个内风道高层水平导风隔板分别与同侧的内风道垂直导风隔板密封固定。
内风道出风口开设在后面的内层板下部，内风道和内风道出风口连通。
在内层板的前面上方开设有贯通出风口，贯通出风口通过穿过中层板的贯通管路和换热器的入口连接。
换热器的出口和循环风机的入口管路连接。
还有辅助循环风机和外层板。
外层板设置在中层板外侧，从前、后、左、右、上五个方面密闭包围中层板，下方通过底板封闭。
外层板和中层板之间形成夹层为外风道。
外风道进风口开设在外层板的前面底部，外风道进风口和辅助循环风机的出口管路连接，位于中层板四周的外风道内设有螺旋上升的外风道导风隔板。
外风道进风口位于外风道导风隔板的底部起始位置，螺旋上升的外风道导风隔板的顶部连接外风道高层水平导风隔板的入口。
外风道高层水平导风隔板密封设置在中层板的顶部四周。
外风道出风口连通贯通管路，换热器出口通过辅助循环风机回风管连接辅助循环风机的入口。
外风道高层水平导风隔板的入口位于中层板的前面左侧。
所述的外风道导风隔板包括多个从下往上交替设置的外风道倾斜导风隔板和外风道中层水平导风隔板，成台阶状设置。
在中层板的上面密封固定有L形的外风道顶部导风隔板，使得气流从前方吹入，拐弯以后从前方流出。
（三）其相互关系在于：（1）循环风机 ，只给内风道输出动力，设置在设备的前面下部中间。是设备运行的主风机。受电脑控制，全程变频工作。是原有设备。（2）辅助循环风机，只给外风道输出动力，是设置在设备的前面下部一侧。是设备运行的辅助循环风机。受电脑控制，温控工作。是新增设备。（3）内风道进风口，是内风道的进风口，是设置在固体蓄热体的前面下部。是在外层板和中层板上开孔后，经焊接成型，只和内风道连通。其流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（4）外风道进风口，是外风道的进风口，是在外层板上开孔后，经焊接成型，只和外风道连通。其流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（5）内层板，中层板，外层板，是指贴近固体蓄热体外围。分别从内、中、外包围固体蓄热体。材质为耐高温金属板或金属与耐火材料的合成板。（6）内风道，是指贴近固体蓄热体的风道。它从前后左右上五个方面密闭包围固体蓄热体。它由内层板，中层板的夹层构成。设有内风道进风口和内风道出风口。（7）外风道是指贴近内风道的风道。它从前后左右上五个方面密闭包围固体蓄热体。它的内侧是内风道，它的外侧是保温层。它由中层板，外层板之间的夹层构成。设有外风道进风口和外风道出风口。（8）内风道导风隔板，是设置在内风道内的导引风向的隔板，有水平设置和垂直设置，其位置随设备大小，设备形式而变化。其各流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（9）外风道导风隔板，是指设置在外风道内的导引风向的隔板，其立面形式是围绕固体蓄热体单向螺旋上升循环，它的立面有外风道倾斜导风隔板和外风道中层水平导风隔板，顶部为横竖设置外风道顶部平水导风隔板，其各流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（10）内风道出风口，是内风道的出风口，设在固体蓄热体的后面下部，水平设置，薄厚（宽度）与薄形（宽度）风道相同，是出口向内侧流入固体蓄热体的出风口。其流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（11）外风道出风口，是外风道的出风口，设置在固体蓄热体的前面上部中间，在外层板上开孔，并和贯通管路连通。其流通截面积应满足介质最大设计流量要求。（12）贯通出风口，是固体蓄热体内的热量进入换热器的出口，设置在固体蓄热体的前面上部中间，是指在内层板，中层板和外层板上开孔后，经焊接成型，和外风道连通，和内风道不连通。其流通截面积应满足介质最大设计流量要求。
工作原理：
循环风机把通过换热器热交换后的低温风，经内风道进风口，从前部送入内风道，随内风道中层水平导风隔板，沿左右两侧同步水平向后吹动，至内风道左右两侧的内风道垂直导风隔板。再由内风道中层水平导风隔板和内风道垂直导风隔板间设定的缺口向上吹动至内风道侧面高处，在左右两侧同样设置的上一层内风道高层水平导风隔板的导引下，左右两侧水平折返吹动，汇合于内风道进风口的内风道中层水平导风隔板上部。上升吹动，进入顶部水平内风道，由前向后水平吹动，至后部内风道，由上向下垂直吹动，经内风道出风口进入固体蓄热体，再由贯通出风口通过贯通管道进入换热器。同时，辅助循环风机，把通过换热器热交换后的低温风，经外风道进风口，送入外风道，单向螺旋上升循环，经外风道高层水平导风隔板后，进入外风道顶部水平外风道，在外风道顶部导风隔板的导引下，经位于外层板上部的外风道出风口直接送入换热器。
其优点在于：
把已经散失于内风道内的热量，送回固体蓄热体。把已经散失于外风道内的热量，直接送入换热器完成热交换。实现风冷保温过程。能大幅降低热损失，大幅提高热效率。
当固体电蓄热设备开始一个周期的供热运行时，固体蓄热体内温度很高，为满足换热器运行工况需要，循环风机在电脑控制下，缓释固体蓄热体内的热量，低频运行，转速很慢。散失于内风道内的热量，由于风量太小无法大量有效的送回固体蓄热体。这时，辅助循环风机受电脑控制，温控运行。在设定工作温度范围内满负荷运行，能大量输送经过换热器热交换后的低温风，冷却外风道，把散失于外风道内的热量，源源不断地直接送进换热器，完成热交换利用。实现对外风道的风冷保温。随着用热时间的进行，固体蓄热体内的温度不断下降，循环风机转速加快，散失于内风道内的热量逐渐大量回归固体蓄热体。外风道内的温度逐渐下降。当外风道内的温度达到辅助循环风机设定工作温度值时，辅助循环风机停止工作，风冷保温周期结束。从工作状态温度梯度可以看出，固体蓄热体温度最高，内风道温度第二，外风道温度最低。其层间温度降为断崖式下降。
本发明能大量有效地回收利用已经散失于内外风道内的热量，变被动保温为主动保温，变单一形式保温为复合形式保温。当固体蓄热体的高温经内风道一次降温，外风道二次降温后，保温层的保温热负荷会明显降低，保温热效率将大幅提高。本发明结构巧妙，实用性强，成本低，易于制作安装。本发明适用于大、中、小各型固体电蓄热设备。也适用于其它需要保温的用热设备。本发明可以大幅减少保温材料的使用量。使设备体积更小。应当说明的是，所述的内风道和外风道，不是传统的长方形或圆形管状风道，是一种因结构需要而设计的变形风道，它是在满足设计流量要求的情况下的薄形夹层风道。
附图说明
图1是本发明的侧视图。
图2是本发明的前视图。
图3是本发明的俯视图。
图4是本发明的后视图。
图5本发明的外风道气流流动侧视图。
图6本发明的外风道气流流动主视图。
图7本发明的外风道气流流动俯视图。
图8内风道导风隔板设置图。
图9外风道导风隔板设置图。
循环风机1、辅助循环风机2、内风道进风口3、外风道进风口4、内层板5、内风道6、外风道7、中层板8、外层板9、内风道出风口10、外风道出风口11、贯通出风口12、内风道中层水平导风隔板13-1、 内风道高层水平导风隔板13-2 、内风道垂直导风隔板13-3、外风道倾斜度导风隔板14-1、外风道中层水平导风隔板14-2 、外风道高层水平导风隔板14-3、外风道顶部导风隔板14-4、换热器15、固体蓄热体16、保温层17、辅助循环风机回风道18、底板19、缺口20、上缺口21。
具体实施方式
文中所述的前后左右上以图2中所示的前后左右上为准。
用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，包括循环风机1和固体蓄热体16。
固体蓄热体16外设有内层板5，内层板5外设有中层板8。内层板5和中层板8之间形成夹层为内风道6。
内风道6从前、后、左、右、上五个方面密闭包围固体蓄热体16，底部通过底板19密封。
循环风机1设置在中层板8的前面下部中间，内风道进风口3开设在中层板8的前面下部中间，内风道进风口3通过管路和循环风机1的出口连接。内风道进风口3和内风道6连通。
内风道6内的前面中部、左面中部和右面中部，密封固定设有U型的内风道中层水平导风隔板13-1。内风道进风口3位于内风道中层水平导风隔板13-1下方。
内层板5的左面后方和右面后方分别密封固定设有内风道垂直导风隔板13-3，内风道中层水平导风隔板13-1的左端头和右端头分别与同侧的内风道垂直导风隔板13-3之间留有缺口20。
内层板5的左面上方和右面上方分别密封设有内风道高层水平导风隔板13-2，每个内风道高层水平导风隔板13-2分别与同侧的内风道垂直导风隔板13-3密封固定。
内风道出风口10开设在固体蓄热体16后面的内层板5下部，内风道6和内风道出风口10连通。
在内层板5的前面上方开设有贯通出风口12，贯通出风口12通过穿过中层板8和外层板9的贯通管路和换热器15的入口连接。
换热器15的出口和循环风机1的入口管路连接。
还有辅助循环风机2和外层板9。
外层板9设置在中层板8外侧，从前、后、左、右、上五个方面密闭包围中层板8，下方通过底板19封闭。
外层板9和中层板8之间形成夹层为外风道7。
外风道进风口4开设在外层板9的前面底部，外风道进风口4和辅助循环风机2的出口管路连接，位于中层板8四周的外风道7内设有螺旋上升的外风道导风隔板。
外风道进风口4位于外风道导风隔板的底部起始位置，螺旋上升的外风道导风隔板的顶部连接外风道高层水平导风隔板14-3的入口。
外风道高层水平导风隔板14-3密封设置在中层板8的顶部四周。
外风道出风口11连通贯通管路，换热器15出口通过辅助循环风机回风管18连接辅助循环风机2的入口。
所述的外风道导风隔板包括多个从下往上交替设置的外风道倾斜导风隔板14-1和外风道中层水平导风隔板14-2。
外风道倾斜导风隔板14-1密封固定在中层板8的前面左侧，顶部向左倾斜，与底板19之间的锐角为45°。
外风道中层水平导风隔板14-2围绕中层板8四周，一端与下方外风道倾斜导风隔板14-1的顶部连接，另一端与上方的外风道倾斜导风隔板14-1的底部连接。
位于最上方的外风道倾斜导风隔板14-1与外风道高层水平导风隔板14-3的入口连通。外风道高层水平导风隔板14-3的入口位于中层板8的前面左侧。
在中层板8的上面密封固定有L形的外风道顶部导风隔板14-4，外风道顶部导风隔板14-4的一边为前后方向设置，前端头密封连接外风道高层水平导风隔板14-3，左侧为外风道高层水平导风隔板14-3的入口。
外风道顶部导风隔板14-4的另一边为左右方向设置，右端头设有上缺口21。外风道出风口11位于上缺口21前方的外层板9处。
所述的内风道进风口3为横向设置的长方形进风口。
内风道出风口10为水平设置的薄长条形状。
所述的内层板5为下方开口的长方体形状。
所述的外层板9为下方开口的长方体形状。
所述的外层板9外侧设有保温层17。
外风道7内设置有温度传感器。
Claims (10)
1.用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，包括循环风机(1)；其特征在于：
内层板(5)外设有中层板(8)；内层板(5)和中层板(8)之间形成夹层为内风道(6)；
内风道(6)从前、后、左、右、上五个方面密闭在底板(19)上；
循环风机(1)设置在中层板(8)的前面下部中间，内风道进风口(3)开设在中层板(8)的前面下部中间，内风道进风口(3)通过管路和循环风机(1)的出口连接；内风道进风口(3)和内风道(6)连通；
内风道(6)内的前面中部、左面中部和右面中部，密封固定设有U型的内风道中层水平导风隔板(13-1)；内风道进风口(3)位于内风道中层水平导风隔板(13-1)下方；
内层板(5)的左面后方和右面后方分别密封固定设有内风道垂直导风隔板(13-3)，内风道中层水平导风隔板(13-1)的左端头和右端头分别与同侧的内风道垂直导风隔板(13-3)之间留有缺口(20)；
内层板(5)的左面上方和右面上方分别密封设有内风道高层水平导风隔板(13-2)，每个内风道高层水平导风隔板(13-2)分别与同侧的内风道垂直导风隔板(13-3)密封固定；
内风道出风口(10)开设在后面的内层板(5)下部，内风道(6)和内风道出风口(10)连通；
在内层板(5)的前面上方开设有贯通出风口(12)，贯通出风口(12)通过穿过中层板(8)的贯通管路和换热器(15)的入口连接；
换热器(15)的出口和循环风机(1)的入口管路连接。
2.根据权利要求1所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：还有辅助循环风机(2)和外层板(9)；
外层板(9)设置在中层板(8)外侧，从前、后、左、右、上五个方面密闭包围中层板(8)，下方通过底板(19)封闭；
外层板(9)和中层板(8)之间形成夹层为外风道(7)；
外风道进风口(4)开设在外层板(9)的前面底部，外风道进风口(4)和辅助循环风机(2)的出口管路连接，位于中层板(8)四周的外风道(7)内设有螺旋上升的外风道导风隔板；
外风道进风口(4)位于外风道导风隔板的底部起始位置，螺旋上升的外风道导风隔板的顶部连接外风道高层水平导风隔板(14-3)的入口；
外风道高层水平导风隔板(14-3)密封设置在中层板(8)的顶部四周；
外风道出风口(11)连通贯通管路，换热器(15)出口通过辅助循环风机回风管(18)连接辅助循环风机(2)的入口；
外风道高层水平导风隔板(14-3)的入口位于中层板(8)的前面左侧。
3.根据权利要求2所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：所述的外风道导风隔板包括多个从下往上交替设置的外风道倾斜导风隔板(14-1)和外风道中层水平导风隔板(14-2)；
外风道倾斜导风隔板(14-1)密封固定在中层板(8)的前面左侧，顶部向左倾斜；
外风道中层水平导风隔板(14-2)围绕中层板(8)四周，一端与下方外风道倾斜导风隔板(14-1)的顶部连接，另一端与上方的外风道倾斜导风隔板(14-1)的底部连接；
位于最上方的外风道倾斜导风隔板(14-1)与外风道高层水平导风隔板(14-3)的入口连通。
4.根据权利要求3所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：
外风道倾斜导风隔板(14-1)与底板(19)之间的锐角为(45)°。
5.根据权利要求2所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：在中层板(8)的上面密封固定有L形的外风道顶部导风隔板(14-4)，外风道顶部导风隔板(14-4)的一边为前后方向设置；左侧为外风道高层水平导风隔板（14-3）的入口；
外风道顶部导风隔板(14-4)的另一边为左右方向设置，右端头设有上缺口(21)，外风道出风口(11)位于上缺口(21)前方的外层板(9)处。
6.根据权利要求1所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：所述的内风道进风口(3)为横向设置的长方形进风口。
7.根据权利要求1所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：所述的内层板(5)为下方开口的长方体形状，内部设有固体蓄热体(16)。
8.根据权利要求2所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：
所述的外层板(9)为下方开口的长方体形状。
9.根据权利要求2所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：所述的外层板(9)外侧设有保温层(19)。
10.根据权利要求2所述的用于固体电蓄热锅炉的风冷保温装置，在于：在外风道（7）内设置有温度传感器。
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