CN110553528A - 一种蓄热体结构 - Google Patents

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陈梦东
徐桂芝
吴斌
赵波
杨岑玉
单来支
金翼
胡晓
叶俊
高运兴
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Global Energy Interconnection Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种蓄热体结构，包括：壳体，由若干块骨架砖堆砌而成，壳体内形成蓄热腔，蓄热腔具有流体入口和流体出口；若干块蓄热砖，铺设在蓄热腔的内部，蓄热砖将蓄热腔分隔出多个不同的供流体流动的流体通道；蓄热砖的储能密度大于骨架砖的储能密度，骨架砖的砖体强度大于蓄热砖的砖体强度。使用较大储能密度的蓄热砖作为储热/释热的主体，强度较大的骨架砖作为支撑结构，既可以提高蓄热体结构的稳定性，又能达到较大的储能能力。流体通道由蓄热砖沿流体流动方向排列构成，可以根据实际需求设置为包括直线型和弓形等多种形式。

Description

一种蓄热体结构
技术领域
本发明涉及相变储热技术领域，具体涉及一种蓄热体结构。
背景技术
传统的蓄热电锅炉多采用镁砖等材料的显热储热，由于镁砖等材料强度较高，往往采用镁砖直接堆叠的方式进行布置。随着对占地面积、储能密度等要求的不断提高，采用相变材料砖是蓄热电锅炉的发展趋势，但由于相变材料砖体强度不够，若仍采用直接堆叠的方式，在相变的过程中就会产生变形甚至断裂，致使相变蓄热体因强度不够而坍塌。
发明内容
因此，本发明提供一种蓄热体结构，解决了直接采用相变材料砖体构成蓄热体稳定性差的问题。
本发明实施例提供的一种蓄热体结构，包括：壳体，由若干块骨架砖堆砌而成，壳体内形成蓄热腔，蓄热腔具有流体入口和流体出口；若干块蓄热砖，铺设在蓄热腔的内部，蓄热砖将蓄热腔分隔出多个不同的供流体流动的流体通道；蓄热砖的储能密度大于骨架砖的储能密度，骨架砖的砖体强度大于蓄热砖的砖体强度。
优选地，所述蓄热砖组成若干条沿水平方向彼此并排设置的导流板，若干条所述导流板将所述蓄热腔分隔成多个供流体流动的流体通道，每条所述导流板包括若干块所述蓄热砖，所述蓄热砖的铺设方向与流体的流动方向一致。
优选地，所述壳体内部包括若干层水平支撑层，每层所述水平支撑层上铺设有若干层彼此并排设置的所述导流板。
优选地，相邻两层所述水平支撑层之间设置有纵向支撑梁。
优选地，壳体底壁与所述导流板相接触的部位采用蓄热砖构成。
优选地，所述骨架砖为镁砖，所述蓄热砖由相变材料制成。
优选地，所述导流板的排列数根据所述流体通道的宽度确定。
优选地，所述流体通道的设置包括直线型和弓形中至少之一的形式。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供的蓄热体结构，由骨架砖堆砌成壳体，在壳体内部的蓄热腔铺设蓄热砖，将蓄热腔分隔出多个不同的供流体流动的流体通道，使用较大储能密度的蓄热砖作为储热/释热的主体，强度较大的骨架砖作为支撑结构，蓄热砖设置在由骨架砖搭建的壳体中，蓄热砖彼此之间不会受到挤压，既可以提高蓄热砖结构的稳定性、防止蓄热砖自身受到外力后发生破损，又能达到较大的储能能力。
2.本发明实施例提供的蓄热体结构，其壳体内部包括若干层水平支撑层，相邻两层水平支撑层之间设置有纵向支撑梁，通过水平支撑层和纵向支撑梁保证在储热过程中蓄热芯体整体的安全与稳定。
3.本发明实施例提供的蓄热体结构，流体通道由蓄热砖沿流体流动方向排列构成，可以根据实际需求设置为包括直线型和弓形等多种形式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明实施例中提供的蓄热体结构一个具体示例壳体的示意图；
图2为本发明实施例中提供的蓄热体结构一个具体示例蓄热砖的示意图；
图3为本发明实施例中提供的蓄热体结构另一个示例的示意图；
图4为本发明实施例中提供的蓄热体结构另一个示例内部的示意图；
图5为本发明实施例中的蓄热体结构内部流体通道为直线型形式的示意图；
图6为本发明实施例中的蓄热体结构内部流体通道为弓形型形式的示意图；
图7为本发明实施例中的蓄热体结构内部流体通道为混合型形式的示意图。
附图标记
1-壳体； 2-骨架砖； 3-蓄热腔； 4-蓄热砖； 5-流体通道；
6-导流板； 7-水平支撑层； 8-纵向支撑梁。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本发明实施例提供一种蓄热体结构，如图1和图2所示，包括：壳体1，由若干块骨架砖2堆砌而成，壳体1内形成蓄热腔3，蓄热腔3具有流体入口和流体出口；若干块蓄热砖4，铺设在蓄热腔3的内部，蓄热砖4将蓄热腔3分隔出多个不同的供流体流动的流体通道5；蓄热砖4的储能密度大于骨架砖2的储能密度，骨架砖2的砖体强度大于蓄热砖4的砖体强度。本发明实施例中骨架砖2为镁砖，蓄热砖4由相变材料制成的相变砖，但是并不限于此，骨架砖2也可以采用其他有支撑硬度的砖体，蓄热砖4可根据实际应用需要选择相应储能密度的相变材料。蓄热砖4采用的相变材料在发生相变过程中其温度近似恒定。
在一较佳实施例中，如图3和图4所示，壳体1内部包括若干层水平支撑层7，每层水平支撑层8上铺设有若干层彼此并排设置的导流板6。相邻两层水平支撑层7之间设置有纵向支撑梁8。本发明实施例中在壳体内部设置水平支撑层7和纵向支撑梁8都是采用的镁砖构成，利用镁砖自身的强度来使得整个蓄热体结构更加稳定。通过蓄热砖4和镁砖构成的蓄热结构体的最高运行温度超过蓄热砖4的单独相变温度。
在一较佳实施例中，壳体1底壁与导流板6相接触的部位采用蓄热砖4构成，但是并不限于此，壳体1的底壁也可以采用镁砖构成。壳体1底壁的与导流板6接触的部位采用蓄热砖4是为了在壳体1内更大限度的容纳更多蓄热砖4来提高蓄热结构整体的储热能力。
如图4所示，蓄热砖4组成若干条沿水平方向彼此并排设置的导流板6，若干条导流板6将蓄热腔3分隔成多个供流体流动的流体通道5，每条导流板6包括若干块蓄热砖4，蓄热砖4的铺设方向与流体的流动方向一致。
本发明实施例中，导流板6的排列数根据流体通道5的宽度确定。流体通道5的设置包括直线型和弓形中至少之一的形式。现有的流体通道5的形式一般可分为3种，如图5～图7所示，分别称为直线型、弓形和混合型，混合型由直线型和弓形组合而成，但是并不限于上述提到的形式，实际应用中的可根据需要设置符合实际需求的流体通道5的形式和宽度。
本发明实施例中，水平支撑梁7和导流板6相接触的部位、导流板6内蓄热砖4之间、纵向支撑梁8和蓄热砖4以及构成壳体1的骨架砖2之间都是通过粘合剂粘连，使得整个蓄热体结构更加牢固稳定，粘合剂为耐火材料，例如是耐火泥。
本发明实施例提供的蓄热体结构，由骨架砖堆砌成壳体，在壳体内部的蓄热腔铺设蓄热砖，将蓄热腔分隔出多个不同的供流体流动的流体通道，使用较大储能密度的蓄热砖作为储热/释热的主体，强度较大的骨架砖作为支撑结构，既可以提高蓄热体结构的稳定性，又能达到较大的储能能力。其壳体内部包括若干层水平支撑层，相邻两层水平支撑层之间设置有纵向支撑梁，通过水平支撑层和纵向支撑梁保证在储热过程中蓄热体结构整体的安全与稳定。流体通道由蓄热砖沿流体流动方向排列构成，可以根据实际需求设置为包括直线型和弓形等多种形式。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种蓄热体结构，其特征在于，包括：
壳体(1)，由若干块骨架砖(2)堆砌而成，所述壳体内形成蓄热腔(3)，所述蓄热腔(3)具有流体入口和流体出口；
若干块蓄热砖(4)，铺设在所述蓄热腔(3)的内部，所述蓄热砖(4)将所述蓄热腔(3)分隔出多个不同的供流体流动的流体通道(5)；
所述蓄热砖(4)的储能密度大于所述骨架砖(2)的储能密度，所述骨架砖(2)的砖体强度大于所述蓄热砖(4)的砖体强度。
2.根据权利要求1所述的蓄热体结构，其特征在于，所述蓄热砖(4)组成若干条沿水平方向彼此并排设置的导流板(6)，若干条所述导流板(6)将所述蓄热腔(3)分隔成多个供流体流动的流体通道(5)，每条所述导流板(6)包括若干块所述蓄热砖(4)，所述蓄热砖(4)的铺设方向与流体的流动方向一致。
3.根据权利要求2所述的蓄热体结构，其特征在于，所述壳体(1)内部包括若干层水平支撑层(7)，每层所述水平支撑层(7)上铺设有若干层彼此并排设置的所述导流板(6)。
4.根据权利要求3所述的蓄热体结构，其特征在于，相邻两层所述水平支撑层(7)之间设置有纵向支撑梁(8)。
5.根据权利要求1-4任一所述的蓄热体结构，其特征在于，所述壳体(1)底壁与所述导流板(6)相接触的部位采用蓄热砖(4)构成。
6.根据权利要求5所述的蓄热体结构，其特征在于，所述骨架砖(2)为镁砖，所述蓄热砖(4)由相变材料制成。
7.根据权利要求6所述的蓄热体结构，其特征在于，所述导流板(6)的排列数根据所述流体通道(5)的宽度确定。
8.根据权利要求7所述的蓄热体结构，所述流体通道(5)的设置包括直线型和弓形中至少之一的形式。
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