CN109737602A - 一种高压高密度熔盐电加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高压高密度熔盐电加热器，属于储能供热设备技术领域。所述高压高密度熔盐电加热器包括容器和腔体。所述容器内部设有换热管；所述换热管中插有电热元件；腔体，位于所述容器顶部并与所述容器相通，所述腔体中设有流量分配器，并与流体的进口连通。本发明使用高电压电热元件和高压控制，可以节省高压变低压的变压器成本，可以节省大量的低压大电流所用的粗电缆芯成本，同时减少了粗电缆的高安装费用。当电缆直径小，安装也就容易，系统电流小，电缆上的能耗也小，整体效率就高。
Description
技术领域
本发明涉及储能供热设备技术领域，特别涉及一种高压高密度熔盐电加热器。
背景技术
熔盐作为一种具有优良性能的传热蓄热介质，具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压和低价格等优点，被广泛应用于储热技术领域。然而目前用于熔盐的电加热器还是采用传统的循环式加热器的方案，采用低电压的控制方式，采用低功率密度的电热元件。随着工艺的技术进步，现在的工业装置也越来越大，功率也越做越高。客户对用地面积、设备成本越来关注，迫切需要设备造价低、体积小的产品问世。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压高密度熔盐电加热器，以解决目前用于熔盐的电加热器采用低压控制，功率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高压高密度熔盐电加热器，包括：
容器，所述容器内部设有换热管；所述换热管中插有电热元件；
腔体，位于所述容器顶部并与所述容器相通，所述腔体中设有流量分配器，并与流体的进口连通。
可选的，所述高压高密度熔盐电加热器还包括接线腔，所述电热元件穿过所述腔体进入所述接线腔中。
可选的，所述电热元件与所述腔体和所述接线腔的连接方式包括焊接和卡套连接。
可选的，所述接线腔上开有电缆进口，用于引入动力电缆。
可选的，所述电热元件在所述接线腔中的接线头按照从低到高布置。
可选的，所述电热元件与所述换热管间采用三点支撑，使所述电热元件在所述换热管的居中位置。
可选的，所述电热元件为U型电热元件，在U型弯头处通过引棒跨接。
可选的，所述电热元件的材质为氧化镁粉或者氮化硼材料。
可选的，所述容器内部设有支撑圈，用于固定所述换热管。
可选的，所述容器的底部开有端口。
在本发明中提供了一种高压高密度熔盐电加热器，包括容器和腔体。所述容器内部设有换热管；所述换热管中插有电热元件；腔体，位于所述容器顶部并与所述容器相通，所述腔体中设有流量分配器，并与流体的进口连通。本发明使用高电压电热元件和高压控制，可以节省高压变低压的变压器成本，可以节省大量的低压大电流所用的粗电缆芯成本，同时减少了粗电缆的高安装费用。当电缆直径小，安装也就容易，系统电流小，电缆上的能耗也小，整体效率就高。
附图说明
图1是本发明提供的高压高密度熔盐电加热器的结构示意图；
图2是腔体的结构示意图；
图3是电热元件与换热管间的支撑示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种高压高密度熔盐电加热器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种高压高密度熔盐电加热器，其结构如图1所示。所述高压高密度熔盐电加热器包括容器1和腔体2。所述容器1内部设有换热管3；所述换热管3中插有电热元件4，所述电热元件4可以为高电压电热元件，最高电压为10kV；优选的，所述容器1的内部设有支撑圈5，用于固定所述换热管3，所述容器1的底部设有端口10，用于流出加热后的流体介质。所述腔体2位于所述容器1的顶部并与所述容器1相通。如图2所示，所述腔体2中设有流量分配器6，并与流体的进口7连通。请继续参阅图2，熔盐介质从进口7进入所述腔体2中，通过所述流量分配器6分配到各换热管中，通过所述换热管3和其电热元件4之间的间隙高速流过，由于此间隙使得流体速度较高，所述电热元件4的功率密度也可以很高，一般功率密度能够达到50-100W/cm2，能有效节省整体结构的体积。
具体的，所述电热元件4与所述换热管3间采用三点支撑，请参阅图3，使所述电热元件4在所述换热管3的居中位置。其中，所述电热元件4为U型电热元件，在U型弯头处通过引棒跨接，降低弯头处的发热温度。优选的，所述电热元件4采用绝缘性能优异的材料，包括氧化镁粉或者氮化硼材料。
具体的，所述高压高密度熔盐电加热器还包括接线腔8，所述电热元件4穿过所述腔体2进入所述接线腔8中。进一步的，所述电热元件4与所述腔体2和所述接线腔8的连接方式可以为焊接或者卡套连接。在所述接线腔8上开有电缆进口9，用于引入动力电缆。所述电热元件4在所述接线腔8中的接线头按照从高到低布置，有利于拉开电气间隙。
熔盐的功率密度的选择取决于熔盐的流速，流速越高，熔盐的功率密度可以做的越大，有文献资料显示，当熔盐的流速达1.6米/秒时，熔盐的功率密度可以做到70w/cm2。同时，本发明使用高电压电热元件和高压控制，可以节省高压变低压的变压器成本，可以节省大量的低压大电流所用的粗电缆芯成本，同时减少了粗电缆的高安装费用。当电缆直径小，安装也就容易，系统电流小，电缆上的能耗也小，整体效率就高。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，包括：
容器，所述容器内部设有换热管；所述换热管中插有电热元件；
腔体，位于所述容器顶部并与所述容器相通，所述腔体中设有流量分配器，并与流体的进口连通。
2.如权利要求1所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述高压高密度熔盐电加热器还包括接线腔，所述电热元件穿过所述腔体进入所述接线腔中。
3.如权利要求2所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述电热元件与所述腔体和所述接线腔的连接方式包括焊接和卡套连接。
4.如权利要求2所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述接线腔上开有电缆进口，用于引入动力电缆。
5.如权利要求2所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述电热元件在所述接线腔中的接线头按照从低到高布置。
6.如权利要求1所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述电热元件与所述换热管间采用三点支撑，使所述电热元件在所述换热管的居中位置。
7.如权利要求1所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述电热元件为U型电热元件，在U型弯头处通过引棒跨接。
8.如权利要求7所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述电热元件的材质为氧化镁粉或者氮化硼材料。
9.如权利要求1所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述容器内部设有支撑圈，用于固定所述换热管。
10.如权利要求1所述的高压高密度熔盐电加热器，其特征在于，所述容器的底部开有端口。
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| US10914293B2 (en) | 2018-06-20 | 2021-02-09 | David Alan McBay | Method, system and apparatus for extracting heat energy from geothermal briny fluid |
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