CN108106009A - 一种储热锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储热锅炉，包括壳体，设置在壳体内的发热装置和储能装置，所述的储能装置由若干块状结构的储能体组成，各储能体按照不同的方式排列排列形成不同形状的储能装置，所述的发热装置包括若干发热体，所述的储能体上设置有安装部，所述的发热体安装在所述的安装部上，所述的储能体采用炭材料制成，所述的发热体采用石墨制成，该储热锅炉的发热装置和储能装置不易损坏，热效率高，利用国家低谷电价进行加热储能，在其它时间释放热量进行供暖或通过它形式释放能量，这样可以利用国家峰谷平电价政策，达到节约运行成本的目的，同时还可以解决应烧煤供热产生的污染物排放问题和一些没有天然气管道又不能采用燃煤锅炉地区的采暖和供热问题。

Description

一种储热锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉领域，尤其是一种储热锅炉。

背景技术

现有技术中，储热设备常利用镁碳砖或其它材料作为储热材料，用电炉丝或电发热管作为发热体。这种技术的缺点是发热体电阻丝和电发热管容易损坏、热效率低、由于镁碳砖的热传导率低，导致加热时间长能耗高，同时一旦发热体损坏以后，维修需将整个炉体拆开进行维修，另一方面现有储热设备的储热材料结构体型大，需要预先根据锅炉规格设计储热体的形状大小，一旦定形，其储热体的形状结构就难以改变，灵活性差；现有技术中储热装置的加热体为电发热管，一般设置为棒状结构，该结构与储热体配合，从而不利于均匀产热，也不利于储热体均匀储热，且储热体通风效果差，不利于进行热交换。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种储热锅炉，该储热锅炉的发热装置和储能装置不易损坏，热效率高，利用国家低谷电价进行加热储能，在其它时间释放热量进行供暖或通过它形式释放能量，这样可以利用国家峰谷平电价政策，达到节约运行成本的目的，同时还可以解决应烧煤供热产生的污染物排放问题和一些没有天然气管道又不能采用燃煤锅炉地区的采暖和供热问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案的基本构思是：

本发明提供一种储热锅炉，包括壳体，设置在壳体内的发热装置和储能装置，所述的储能装置由若干块状结构的储能体组成，各储能体按照不同的方式排列排列形成不同形状的储能装置，所述的发热装置包括若干发热体，所述的储能体上设置有安装部，所述的发热体安装在所述的安装部上。

在上述方案中，所述的储能装置通过若干块状结构的储能体组成，从而按照不同的方式排列形成不同形状的储能装置，该方案可灵活的设计不同形状的储能装置，兼容性好，可满足不同的形状需求和锅炉功率需求。

优选的，所述的安装部包括开设在储能体表面的凹槽，所述的发热体嵌入安装在所述的凹槽内；

和/或，所述的安装部包括储能体内部开设的安装腔室，所述的发热体安装在所述的安装腔室内。

优选的，各储能体按照一定方式排列组合，一个发热体对应安装在一个或多个相邻的储能体上。

在上述方案中，可以为相邻的储能体上的安装部相贯通配合，一个发热体安装在若干相邻的储能体上的安装部上。

优选的，每一储能体表面开设有匹配一发热体形状的凹槽，各发热体分别嵌入安装在不同储能体的凹槽内。

在上述方案中，一个储能体对应一个发热体设置有利于形成模块化结构，有利于各储能体进行自由排列组合。

优选的，所述的储能装置和发热装置为模块化结构：每一发热体安装在一储能体上，形成了一发热储能子模块，若干发热储能子模块按照一定方式排列组合形成不同的层叠结构。

在上述方案中，所述的发热储能子模块安装壳体的形状排列组合形成符合壳体形状设计以及储热锅炉功率设计的层叠结构。

优选的，所述的发热体为条形结构多次弯折形成的弯折结构，其两端凸出储能体，形成接线端，用于连通电源。优选的，所述的发热体为“S”状结构。

在上述方案中，发热体被设置为条形结构多次弯折形成的弯折结构，有利于增大发热体与储能体的接触面积提高了热均匀性，有利于快速导热储热，该发热体两端凸出储能体，形成接线端，方便了通电。

以下提供三种常用的排列组合方式：

第一种方式为：各块状结构的发热储能子模块在竖直方向依次排布形成立式结构，各发热体的两接线端位于立式结构的同一侧，储热锅炉的电源的两极分别连接立式结构同一列的各接线端；当然的，也可以设计发热体的两接线端分别位于立式结构的两侧，则同样有利于与电源接线通电。

第二种方式为：各块状结构的发热储能子模块在水平方向上横向依次排列，形成横排结构；

第三种方式为：各块状结构的发热储能子模块在竖直方向和水平方向均延伸排列，形成多列多行的层叠结构。该第三种方式较为常用，适用于体型较大的储热锅炉。

优选的，每一储能体上贯通设置有若干风道，沿风道方向分布的相邻储能体的风道相对连通；

在上述方案中，每一储能体上设置若干风道有利于空气流动进行换热，且在沿着风道方向相邻的两个储能体的风道相对设置，有利于换热空气流动，减小了空气流动阻力，提高了换热效率。

优选的，所述的壳体上设置有进风口和出风口，所述的储能体的风道与所述进风口和出风口相平行。

在上述方案中，储能体的风道与所述壳体的进风口和出风口相平行设置，有利于换热空气流动，进一步提高了换热效率。

优选的，所述的发热体为石墨材料制成，所述的储能体为炭材料制成，所述的发热体通电发热，所述的储能体储存并传导热量；

在上述方案中，采用石墨材料制作发热体，采用炭材料制作储能体，该储热锅炉的发热装置和储能装置不易损坏，热效率高。

优选的，将焙烧炭材料加工成厚约15到20CM的板材，并在板材表面利用铣床加工成与石墨发热体相同形状的凹槽，在板材中间用钻头打孔直径5CM,用作风道以便气流将热量从储热体中带出。

优选的，将S状石墨发热体嵌入到炭素焙烧材料制成的储热体中，这样可以有效的将石墨加热器保护起来与空气隔绝防止氧化，形成模块化层叠结构储热体，可以根据石墨储能锅炉功率的设计要求自由组合。

优选的，所述的发热体通过低电压大电流的直流电源供电。

优选的，所述壳体上位于进风口处还设置有风机，所述的风机驱动冷风进入壳体内部经过所述的风道进行换热，换热后形成的热空气由所述的出风口排出。

优选的，所述的进风口和出风口相连通形成循环风道，所述的储热锅炉还包括有换热器，所述的换热器连接所述的循环风道；更优选的，所述的壳体为金属材料制成，包裹内部发热装置和储能装置，以在内部形成独立的循环系统。

通过采用以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的储热锅炉，包括壳体，设置在壳体内的发热装置和储能装置，所述的储能装置由若干块状结构的储能体组成，各储能体按照不同的方式排列排列形成不同形状的储能装置，所述的发热装置包括若干发热体，所述的储能体上设置有安装部，所述的发热体安装在所述的安装部上，所述的储能体采用炭材料制成，所述的发热体采用石墨制成，该储热锅炉的发热装置和储能装置不易损坏，热效率高，利用国家低谷电价进行加热储能，在其它时间释放热量进行供暖或通过它形式释放能量，这样可以利用国家峰谷平电价政策，达到节约运行成本的目的，同时还可以解决应烧煤供热产生的污染物排放问题和一些没有天然气管道又不能采用燃煤锅炉地区的采暖和供热问题。

2、本发明中，所述的储能装置和发热装置为模块化结构：每一发热体安装在一储能体上，形成了一发热储能子模块，若干发热储能子模块按照一定方式排列组合形成不同的层叠结构，所述的发热储能子模块安装壳体的形状排列组合形成符合壳体形状设计以及储热锅炉功率设计的层叠结构。

3、本发明中，将S状石墨发热体嵌入到炭素焙烧材料制成的储热体中，这样可以有效的将石墨加热器保护起来与空气隔绝防止氧化，形成模块化层叠结构储热体，可以根据石墨储能锅炉功率的设计要求自由组合。

4、本发明中，发热储能子模块可进行如下三种排列组合方式：

第一种方式为：各块状结构的发热储能子模块在竖直方向依次排布形成立式结构，各发热体的两接线端位于立式结构的同一侧，储热锅炉的电源的两极分别连接立式结构同一列的各接线端；当然的，也可以设计发热体的两接线端分别位于立式结构的两侧，则同样有利于与电源接线通电。

第二种方式为：各块状结构的发热储能子模块在水平方向上横向依次排列，形成横排结构；

第三种方式为：各块状结构的发热储能子模块在竖直方向和水平方向均延伸排列，形成多列多行的层叠结构。该第三种方式较为常用，适用于体型较大的储热锅炉。

可根据实际情况选取需求的排列组合方式。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明的发热储能子模块爆炸图；

图2是发热体和储能体配合结构图；

图3是发热储能子模块立式方式排列组合示意图；

图4是发热储能子模块横排方式排列组合示意图；

图5是发热储能子模块多列多行的层叠结构示意图；

图6是本发明的储热锅炉结构示意图。

图中：1、发热储能子模块；11、发热体；12、储能体；121、凹槽；122、风道；2、壳体；21、保温层；22、风机；3、电源；31、导线。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1-图6所示，本发明提供一种储热锅炉，包括壳体2，设置在壳体2内的发热装置和储能装置，所述的储能装置由若干块状结构的储能体12组成，各储能体12按照不同的方式排列排列形成不同形状的储能装置，所述的发热装置包括若干发热体11，所述的储能体12上设置有安装部，所述的发热体11安装在所述的安装部上。

在上述方案中，所述的储能装置通过若干块状结构的储能体12组成，从而按照不同的方式排列形成不同形状的储能装置，该方案可灵活的设计不同形状的储能装置，兼容性好，可满足不同的形状需求和锅炉功率需求。

优选的，所述的安装部包括开设在储能体12表面的凹槽121，所述的发热体11嵌入安装在所述的凹槽121内；

和/或，所述的安装部包括储能体12内部开设的安装腔室，所述的发热体11安装在所述的安装腔室内。

优选的，各储能体12按照一定方式排列组合，一个发热体11对应安装在一个或多个相邻的储能体12上。

在上述方案中，可以为相邻的储能体12上的安装部相贯通配合，一个发热体11安装在若干相邻的储能体12上的安装部上。

优选的，每一储能体12表面开设有匹配一发热体11形状的凹槽121，各发热体11分别嵌入安装在不同储能体12的凹槽121内。

在上述方案中，一个储能体12对应一个发热体11设置有利于形成模块化结构，有利于各储能体12进行自由排列组合。

优选的，所述的储能装置和发热装置为模块化结构：每一发热体11安装在一储能体12上，形成了一发热储能子模块1，若干发热储能子模块1按照一定方式排列组合形成不同的层叠结构。

在上述方案中，所述的发热储能子模块1安装壳体2的形状排列组合形成符合壳体2形状设计以及储热锅炉功率设计的层叠结构。

优选的，所述的发热体11为条形结构多次弯折形成的弯折结构，其两端凸出储能体12，形成接线端，用于连通电源3。优选的，所述的发热体11为“S”状结构。

在上述方案中，发热体11被设置为条形结构多次弯折形成的弯折结构，有利于增大发热体11与储能体12的接触面积提高了热均匀性，有利于快速导热储热，该发热体11两端凸出储能体12，形成接线端，方便了通电。

以下提供三种常用的排列组合方式：

参见图1所示，第一种方式为：各块状结构的发热储能子模块1在竖直方向依次排布形成立式结构，各发热体11的两接线端位于立式结构的同一侧，储热锅炉的电源3的两极分别连接立式结构同一列的各接线端；当然的，也可以设计发热体11的两接线端分别位于立式结构的两侧，则同样有利于与电源3接线通电。

参见图2所示，第二种方式为：各块状结构的发热储能子模块1在水平方向上横向依次排列，形成横排结构；

参见图3所示，第三种方式为：各块状结构的发热储能子模块1在竖直方向和水平方向均延伸排列，形成多列多行的层叠结构。该第三种方式较为常用，适用于体型较大的储热锅炉。

优选的，每一储能体12上贯通设置有若干风道122，沿风道122方向分布的相邻储能体12的风道122相对连通；

在上述方案中，每一储能体12上设置若干风道122有利于空气流动进行换热，且在沿着风道122方向相邻的两个储能体12的风道122相对设置，有利于换热空气流动，减小了空气流动阻力，提高了换热效率。

优选的，所述的壳体2上设置有进风口和出风口，所述的储能体12的风道122与所述进风口和出风口相平行。

在上述方案中，储能体12的风道122与所述壳体2的进风口和出风口相平行设置，有利于换热空气流动，进一步提高了换热效率。

优选的，所述的发热体11为石墨材料制成，所述的储能体12为炭材料制成，所述的发热体11通电发热，所述的储能体12储存并传导热量；

在上述方案中，采用石墨材料制作发热体11，采用炭材料制作储能体12，该储热锅炉的发热装置和储能装置不易损坏，热效率高。

优选的，将焙烧炭材料加工成厚约15到20CM的板材，并在板材表面利用铣床加工成与石墨发热体11相同形状的凹槽121，如图1所示，在板材中间用钻头打孔直径5CM,用作风道122以便气流将热量从储热体中带出。

优选的，将S状石墨发热体11嵌入到炭素焙烧材料制成的储热体中，这样可以有效的将石墨加热器保护起来与空气隔绝防止氧化，形成模块化层叠结构储热体，可以根据石墨储能锅炉功率的设计要求自由组合。

优选的，所述的发热体11通过低电压大电流的直流电源3供电。

优选的，所述壳体2上位于进风口处还设置有风机22，所述的风机22驱动冷风进入壳体2内部经过所述的风道122进行换热，换热后形成的热空气由所述的出风口排出。

优选的，所述的进风口和出风口相连通形成循环风道122，所述的储热锅炉还包括有换热器，所述的换热器连接所述的循环风道122；更优选的，所述的壳体2为金属材料制成，包裹内部发热装置和储能装置，以在内部形成独立的循环系统。

参见图6所示的一种储热锅炉结构示意图，该储热锅炉包括有壳体2，设置在壳体2内部的发热装置和储热装置，壳体2上相对的开设进风口和出风口，进风口上安装有风机22，驱动冷空气流动，所述的壳体2内侧还设置有保温层21，所述的储热装置采用上述第一种或第三种排列组合方式，该储热锅炉上各发热体11的接线端通过导线31连接至电源3的相应电极上，在实际工作中，该风机22旋转，将气流吹入壳体2内部，风机22由储热体风道122的一端吹入冷空气从另一端将吹出热空气吹到与该端连接的热交换器中，由热交换器将热能换出由水或其它换热介质将热量带出，用作采暖或其它需要热量的地方。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种储热锅炉，包括壳体，设置在壳体内的发热装置和储能装置，其特征在于，所述的储能装置由若干块状结构的储能体组成，各储能体按照不同的方式排列形成不同形状的储能装置，所述的发热装置包括若干发热体，所述的储能体上设置有安装部，所述的发热体安装在所述的安装部上。

2.根据权利要求1所述的一种储热锅炉，其特征在于，所述的安装部包括开设在储能体表面的凹槽，所述的发热体嵌入安装在所述的凹槽内；

和/或，所述的安装部包括储能体内部开设的安装腔室，所述的发热体安装在所述的安装腔室内。

3.根据权利要求1或2所述的一种储热锅炉，其特征在于，各储能体按照一定方式排列组合，一个发热体对应安装在一个或多个相邻的储能体上。

4.根据权利要求3所述的一种储热锅炉，其特征在于，每一储能体表面开设有匹配一发热体形状的凹槽，各发热体分别嵌入安装在不同储能体的凹槽内。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种储热锅炉，其特征在于，所述的储能装置和发热装置为模块化结构：每一发热体安装在一储能体上，形成了一发热储能子模块，若干发热储能子模块按照一定方式排列组合形成不同的层叠结构。

6.根据权利要求5所述的一种储热锅炉，其特征在于，所述的发热体为条形结构多次弯折形成的弯折结构，其两端凸出储能体，形成接线端，用于连通电源。

7.根据权利要求5或6所述的一种储热锅炉，其特征在于，各块状结构的发热储能子模块在竖直方向依次排布形成立式结构，各发热体的两接线端位于立式结构的同一侧，储热锅炉的电源的两极分别连接立式结构同一列的各接线端；

或各块状结构的发热储能子模块在水平方向上横向依次排列，形成横排结构；

或各块状结构的发热储能子模块在竖直方向和水平方向均延伸排列，形成多列多行的层叠结构。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种储热锅炉，其特征在于，每一储能体上贯通设置有若干风道，沿风道方向分布的相邻储能体的风道相对连通；

优选的，所述的壳体上设置有进风口和出风口，所述的储能体的风道与所述进风口和出风口相平行。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种储热锅炉，其特征在于，所述的发热体为石墨材料制成，所述的储能体为炭材料制成，所述的发热体通电发热，所述的储能体储存并传导热量；

优选的，所述的发热体通过低电压大电流的直流电源供电。

10.根据权利要求9所述的一种储热锅炉，其特征在于，所述壳体上位于进风口处还设置有风机，所述的风机驱动冷风进入壳体内部经过所述的风道进行换热，换热后形成的热空气由所述的出风口排出。