CN110953913A - 一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备 - Google Patents

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Abstract

一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,包括储能设备,储能设备包括上套筒和下套筒,储能设备内部固定安装有换热管组件,下套筒内填充有相变储能材料,换热管组件的下端热管段位于相变储能材料之间,下套筒内还固定安装有电加热棒,电加热棒通过加热电缆与外接电源电性连接;上套筒的一侧通过冷水进口固定连接进水管的一端,进水管的另一端穿过换热器与水箱相连通,上套筒的另一侧通过蒸汽出口连接第一蒸汽管的一端,第一蒸汽管的另一端与喷射器的蒸汽进口相连接。本发明克服了现有技术的不足,不依赖于常规传热介质,以热管技术、相变储能技术结合进行产蒸汽并结合喷射器实现低压蒸汽的回收。

Description

一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备
技术领域
本发明涉及蒸汽回收技术领域,具体涉及一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备。
背景技术
蒸汽发生器也称工业锅炉,是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备,工业锅炉是在各种工业企业中提供生产和供暖所需的蒸汽的必不可少的设备。
由于蒸汽需求与电力损耗是实时对应的,峰值用蒸汽时电力容量要求较大;并且蒸汽需求通常发生在白天,同时为电力使用的峰段或平段,电价高;而传统电蒸汽发生器系统较为简单,不能处理回路低压蒸汽或二次蒸汽,蒸汽用量大,费用高,有较大的浪费。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,克服了现有技术的不足,设计合理,不依赖于常规传热介质,以热管技术、相变储能技术结合进行产蒸汽并结合喷射器对实现对低压蒸汽的回收。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,包括储能设备,所述储能设备包括上套筒和下套筒,所述储能设备内部固定安装有换热管组件,所述下套筒内填充有相变储能材料,所述换热管组件的下端热管段位于相变储能材料之间,所述下套筒内还固定安装有电加热棒,所述电加热棒通过加热电缆与外接电源电性连接;所述上套筒的一侧通过冷水进口固定连接进水管的一端,所述进水管的另一端穿过换热器与水箱相连通,所述上套筒的另一侧通过蒸汽出口连接第一蒸汽管的一端,所述第一蒸汽管的另一端与喷射器的蒸汽进口相连接。
优选地,所述上套筒的上方通过排气管与换热器内部相连通,所述排气管上依次固定安装有排气截止阀和真空泵。
优选地,所述换热器上方通过第二蒸汽管的一端,所述第二蒸汽管的另一端与射器的蒸汽进口相连接,所述换热器上表面还固定安装有第二自动排气阀。
优选地,所述第一蒸汽管和第二蒸汽管中间均固定安装有自动调节阀,所述第一蒸汽管上还固定安装有第一自动排气阀,所述第一自动排气阀位于第一蒸汽管与蒸汽出口之间。
优选地,所述进水管靠近冷水进口处设置有进口截止阀,所述第一蒸汽管靠近蒸汽出口处设置有排气截止阀。
优选地,喷射器的蒸汽喷射端通过管路连接到用户处,所述管路上设置有第三自动排气阀。
优选地,位于换热器与水箱之间的一段进水管中间固定安装有给水泵。
优选地,所述水箱与外部水源相连的管路上固定安装有电磁阀。
优选地,所述下套筒的下方侧表面设置有散热口。
优选地,所述换热器的一侧设置有上方还设置有低压蒸汽接口,所述低压蒸汽接口上设置有低压蒸汽控制阀。
本发明提供了一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备。具备以下有益效果:1、通过电加热棒对下套筒内的相变储能材料进行加热,从而在低谷电时能够将热量蓄积在相变储能材料内;2、通过换热管组件的上端部管段将低谷电时蓄积在相变储能材料的能量转移到水中,并且在换热管组件的上端部管段表面可设置有多个翅片,通过翅片来增大接触面积,以提高换热速率,不依赖于常规传热介质;3、通过第二蒸汽管连接换热器和喷射器,使换热器内的低压蒸汽能够进行回收利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1 为本发明的结构示意图;
图2 为本发明中储能设备的结构示意图;
图中标号说明:
1、储能设备;101、上套筒;102、下套筒;103、换热管组件;104、相变储能材料;105、电加热棒;106、加热电缆;107、冷水进口;108、蒸汽出口;109、散热口;2、进水管;3、换热器;4、水箱;5、第一蒸汽管;6、喷射器;7、排气管;8、排气截止阀;9、真空泵;10、第二蒸汽管;11、第二自动排气阀;12、自动调节阀;13、第一自动排气阀;14、进口截止阀;15、排气截止阀;16、第三自动排气阀;17、给水泵;18、电磁阀;19、低压蒸汽接口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一,如图1-2所示,一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,包括储能设备1,储能设备1包括上套筒101和下套筒102,储能设备1内部固定安装有换热管组件103,下套筒102内填充有相变储能材料104,换热管组件103的下端热管段位于相变储能材料104之间,下套筒102内还固定安装有电加热棒105,电加热棒105通过加热电缆106与外接电源电性连接;上套筒101的一侧通过冷水进口107固定连接进水管2的一端,进水管2的另一端穿过换热器3与水箱4相连通,上套筒101的另一侧通过蒸汽出口108连接第一蒸汽管5的一端,第一蒸汽管5的另一端与喷射器6的蒸汽进口相连接。
在本实施例中,进水管2靠近冷水进口107处可设置有进口截止阀14,用于控制冷水进口107的开启与关闭,第一蒸汽管5靠近蒸汽出口108处设置有排气截止阀15,排气截止阀15用于控制蒸汽出口108的开启与关闭,从而对上套筒101内的蒸汽起截止作用。上套筒101的上方通过排气管7与换热器3内部相连通,排气管7上依次固定安装有排气截止阀8和真空泵9。
在运行时,先关闭进口截止阀14和排气截止阀15,并开启排气截止阀8,再开启真空泵9,通过真空泵9将上套筒101内的空气抽到换热器3内,使上套筒101内仅存少量的空气,再关闭真空泵9和排气截止阀8,以保护储能安全;接通电加热棒105的外接电源,通过电加热棒105对下套筒102内的相变储能材料104进行加热,从而在低谷电时能够将热量蓄积在相变储能材料104内,本实施例中,可以通过可控硅来对相变储能材料104的温度进行精确控制,以防止储能过剩;
储热完成后,当产蒸汽高谷时,打开进口截止阀14,使水箱中的冷水通过进水管进入上套筒101内,并与换热管组件103的上端部管段进行换热,通过换热管组件103将低谷电时蓄积在相变储能材料104的能量转移到水中,并且在本实施例中,换热管组件103的上端部管段表面可设置有多个翅片,通过翅片来增大接触面积,以提高换热速率;同时再打开排气截止阀15,使蒸汽通过第一蒸汽管5到喷射器6内,再由喷射器6将蒸汽输送至用户处。
实施例二,作为实施例一的一种优选方案,换热器3上方通过第二蒸汽管10的一端,第二蒸汽管10的另一端与喷射器6的蒸汽进口相连接,换热器3上表面还固定安装有第二自动排气阀11。第一蒸汽管5和第二蒸汽管10中间均固定安装有自动调节阀12,第一蒸汽管5上还固定安装有第一自动排气阀13,第一自动排气阀13位于自动调节阀12与蒸汽出口108之间。通过第二蒸汽管10连接换热器3和喷射器6,使换热器3内的低压蒸汽能够进行回收利用,并且通过在第一蒸汽管5和第二蒸汽管10上均设置自动调节阀12,以实现对上套筒内的饱和水及蒸汽的压力和低压蒸汽的回收及最终的蒸汽特性进行控制。
实施例三,作为实施例一的一种优选方案,喷射器6的蒸汽喷射端通过管路连接到用户处,通过在管路上设置有第三自动排气阀16,以此可对输送至用户处的蒸汽量起到控制作用。
实施例四,作为实施例一的一种优选方案,位于换热器3与水箱4之间的一段进水管2中间固定安装有给水泵17,水箱4与外部水源相连的管路上固定安装有电磁阀18。从而当需要将水箱中的冷水通过进水管进入上套筒101内时,可开启给水泵17,由给水泵17从水箱4中抽出冷水进入上套筒101内;通过电磁阀18来控制水箱4内的水量。
实施例五,作为实施例一的一种优选方案,下套筒102的下方侧表面设置有散热口109。通过散热口109以保证下套筒102下方的温度不会过热而对加热电缆106造成损伤。
实施例六,作为实施例一的一种优选方案,所述换热器3的一侧设置有上方还设置有低压蒸汽接口19,所述低压蒸汽接口19上设置有低压蒸汽控制阀。使换热器3内的低压蒸汽能够通过低压蒸汽接口19进行回收利用,低压蒸汽控制阀用于控制换热器3内的低压蒸汽量。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,包括储能设备(1),其特征在于:所述储能设备(1)包括上套筒(101)和下套筒(102),所述储能设备(1)内部固定安装有换热管组件(103),所述下套筒(102)内填充有相变储能材料(104),所述换热管组件(103)的下端热管段位于相变储能材料(104)之间,所述下套筒(102)内还固定安装有电加热棒(105),所述电加热棒(105)通过加热电缆(106)与外接电源电性连接;所述上套筒(101)的一侧通过冷水进口(107)固定连接进水管(2)的一端,所述进水管(2)的另一端穿过换热器(3)与水箱(4)相连通,所述上套筒(101)的另一侧通过蒸汽出口(108)连接第一蒸汽管(5)的一端,所述第一蒸汽管(5)的另一端与喷射器(6)的蒸汽进口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述上套筒(101)的上方通过排气管(7)与换热器(3)内部相连通,所述排气管(7)上依次固定安装有排气截止阀(8)和真空泵(9)。
3.根据权利要求2所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述换热器(3)上方通过第二蒸汽管(10)的一端,所述第二蒸汽管(10)的另一端与射器(6)的蒸汽进口相连接,所述换热器(3)上表面还固定安装有第二自动排气阀(11)。
4.根据权利要求3所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述第一蒸汽管(5)和第二蒸汽管(10)中间均固定安装有自动调节阀(12),所述第一蒸汽管(5)上还固定安装有第一自动排气阀(13),所述第一自动排气阀(13)位于自动调节阀(12)与蒸汽出口(108)之间。
5.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述进水管靠近冷水进口(107)处设置有进口截止阀(14),所述第一蒸汽管(5)靠近蒸汽出口(108)处设置有排气截止阀(15)。
6.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:喷射器(6)的蒸汽喷射端通过管路连接到用户处,所述管路上设置有第三自动排气阀(16)。
7.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:位于换热器(3)与水箱(4)之间的一段进水管(2)中间固定安装有给水泵(17)。
8.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述水箱(4)与外部水源相连的管路上固定安装有电磁阀(18)。
9.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述下套筒(102)的下方侧表面设置有散热口(109)。
10.根据权利要求1所述的一种带低压蒸汽回收的热管储能式蒸汽设备,其特征在于:所述换热器(3)的一侧设置有上方还设置有低压蒸汽接口(19),所述低压蒸汽接口(19)上设置有低压蒸汽控制阀。
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