CN111043887A - 叠加式固体蓄热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及叠加式固体蓄热装置，包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；所述蓄热组件至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳的内部，所述蓄热组件包括用于储存热能的蓄热体和用于释放热能的加热丝，所述蓄热体为第一镁砖且至少相邻设置有两个，所述第一镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个第一镁砖之间对应开设有通孔，所述加热丝贯穿通孔内侧；所述收纳壳内部的底端设置有换热器，所述换热器的一侧相邻连通设置有进水管和出水管。简而言之，本申请技术方案通过连贯而又紧凑的结构，使得本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，有效解决了蓄热性能差、能耗高以及蓄热器件易损坏的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及蓄热器械技术领域，具体涉及叠加式固体蓄热装置。
背景技术
固体蓄热装置是煤改电的产物，是以清洁能源取代燃煤锅炉的热载体设备，在国家大气净化，污染减排上做出了极大的贡献。
然而随着固体蓄热装置在社会上的不断使用，则逐渐呈现出一些不可避免的弊端，传统固体蓄热装置一方面存在蓄热性能差、能耗高的使用弊端，且另一方面传统固体蓄热装置极易出现蓄热器件损坏的现象，进一步的，当蓄热器件损坏时若不及时发现并进行有效处理，则直接引起连锁反应，相邻器件也将一并受之影响而损坏，此类情况出现时，则直接影响固体蓄热装置的使用寿命，且专业维修人员针对此类情况的处理，一般采用直接置换器件的方法进行维修，从而直接造成财力、物力的浪费，且直接影响固体蓄热装置的使用寿命。因此，研发出一种叠加式固体蓄热装置来解决上述问题，对于本领域来说是至关重要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供叠加式固体蓄热装置，以解决现有技术传统的固体蓄热装置存在蓄热性能差、能耗高、蓄热器件易损坏的问题。
本发明通过以下技术方案实现：
叠加式固体蓄热装置，包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；
所述蓄热组件至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳的内部，所述蓄热组件包括用于储存热能的蓄热体和用于释放热能的加热丝，所述蓄热体为第一镁砖且至少相邻设置有两个，所述第一镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个第一镁砖之间对应开设有通孔，所述加热丝贯穿通孔内侧；
所述收纳壳内部的底端设置有换热器，所述换热器的一侧相邻连通设置有进水管和出水管，且进水管与出水管的一侧均贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外部，所述换热器的另一侧连通设置有变频风机；
所述收纳壳的内部通过隔板分隔为两个密闭空间，所述蓄热组件设置于靠顶部的密闭空间，所述换热器及变频风机设置于靠底端的密闭空间，所述变频风机的输出端通过防爆管贯穿隔板并延伸至靠顶部的密闭空间内部，所述换热器的进风口通过防爆管贯穿隔板并延伸至靠顶部的密闭空间内部；
还包括用于对本装置进行漏电保护的防护组件，所述防护组件包括设置于收纳壳顶部的PLC控制器和与至少三组蓄热组件的加热丝进行串联连接的漏电保护器，所述漏电保护器通过导线与外接电源进行电性连接，所述漏电保护器与PLC控制器通过导线进行电性连接。
进一步，还包括用于提高热量蓄能的缓冲组件。
进一步，所述缓冲组件包括设置于收纳壳一侧的缓冲罐、设置于缓冲罐内部的第二镁砖和与缓冲罐通过防爆管相连通设置的进风管，且与进风管相连通的防爆管贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的内部从而构成进风管位于收纳壳的内部。
进一步，所述第二镁砖至少设置有两个，且由上至下依次分布于缓冲罐的内部，且第二镁砖的表面均开设有过风口，所述第二镁砖过风口的口径由上至下依次减小，所述第二镁砖的表面为疏松多孔结构。
进一步，所述进水管上设置有预热管。
进一步，所述预热管的内壁环绕设置有电热板。
本发明的有益效果在于：
1.该叠加式固体蓄热装置,通过加热丝的表面刷涂有金属锆，从而极大限度的延长加热丝的使用寿命，加热丝的有效寿命已达到6年不坏的真实水平，相比较传统的蓄热装置，本申请技术方案则有效的解决了蓄热器件易因温度过高而损坏的技术问题。
2.该叠加式固体蓄热装置,通过PLC控制器与漏电保护器的配合使用，使整体装置的运行都在PLC严密监控下运行，保证了蓄热装置的正常运行，当加热丝等电气元件出现损坏时，
PLC发出指示命令，立刻通过漏电保护器对整体装置进行断电保护，本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，则有效解决了电气元件损坏时，相邻器件也容易一并受之影响而损坏的技术问题。
3.该叠加式固体蓄热装置,通过第一镁砖的通孔与疏松多孔结构，且第一镁砖与加热丝相邻间隔穿插设置，则有效提高了本装置的蓄热效率，且将加热丝与第一镁砖相邻间隔一一配比设置，电子丝的辐射热量将尽可能的接近第一镁砖的吸热量，避免加热丝发热过高而第一镁砖无法吸收，则一方面进一步延长了加热丝的使用寿命，另一方面，加热丝的发热量更高效的被第一镁砖蓄热吸收，则有效降低了能耗浪费。
简而言之，本申请技术方案通过连贯而又紧凑的结构，使得本申请技术方案相比较传统的固体蓄热装置，有效解决了蓄热性能差、能耗高以及蓄热器件易损坏的技术问题。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的预热管局部剖视图；
图4为本发明的断电保护电路示意图。
图中：1、收纳壳；2、蓄热组件；201、蓄热体；202、加热丝；3、换热器；4、变频风机；5、进水管；6、出水管；7、膨胀珍珠岩保温层；8、防护组件；801、漏电保护器；802、PLC控制器；9、隔板；10、缓冲组件；1001、缓冲罐；1002、第二镁砖；1003、进风管；11、预热管；12、电热板。
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，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：叠加式固体蓄热装置，包括用于储存热能的蓄热组件2和用于收纳蓄热组件的收纳壳1；
蓄热组件2至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳1的内部，蓄热组件2包括用于储存热能的蓄热体201和用于释放热能的加热丝202，蓄热体201为第一镁砖且至少相邻设置有两个，第一镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个第一镁砖之间对应开设有通孔，加热丝202贯穿通孔内侧，加热丝202的外表面刷涂有金属锆，此处需要强调的是，加热丝采用铁铬铝合金材料，添加锆等成分，通过反复的实践，得出本申请所公开的合金加热丝，目前该加热丝的有效寿命已达到6年不坏的水平，此技术特征针对性的解决传统加热丝已损坏的技术问题，此处将加热丝贯穿第一镁砖内部，且根据说明书附图1可知，第一镁砖相邻间隔至少设置有两个，如此将加热丝与第一镁砖进行配比，其目的是利用辐射换热原理，将第一镁砖设计为疏松锁孔结构与加热丝放热特性相结合，使角系数＝1，(角系数定义为：加热丝的辐射热＝第一镁砖吸热量的比)为保证加热丝的使用寿命，电子丝的辐射热量＝蓄热砖吸热量，如果加热丝的辐射热量大于蓄热体吸热量，加热丝温度就会升高，就会影响加热丝使用寿命，此处第一镁砖的型号可为95镁砖、92镁砖；
收纳壳1内部的底端设置有换热器3，换热器3的一侧相邻连通设置有进水管5和出水管6，且进水管5与出水管6的一侧均贯穿收纳壳1并延伸至收纳壳1的外部，换热器3的另一侧连通设置有变频风机4，该变频风机4的型号可为G90G132G160A变频风机；
收纳壳1的内部通过隔板9分隔为两个密闭空间，蓄热组件2设置于靠顶部的密闭空间，换热器3及变频风机4设置于靠底端的密闭空间，变频风机4的输出端通过防爆管贯穿隔板9并延伸至靠顶部的密闭空间内部，换热器3的进风口通过防爆管贯穿隔板9并延伸至靠顶部的密闭空间内部，隔板9的内壁与收纳壳1的内壁均设置有膨胀珍珠岩保温层7，此处需要强调的是本申请技术方案考虑环境问题，废除了传统岩棉保温，采用了特殊的膨胀珍珠岩做外保温，无粉尘，无飞絮，不会造成二次污染，此处需要强调的另一点是，将收纳壳1分层设置，其目的是避免第一镁砖在蓄热过程中，收纳壳内部温度持续过高而造成变频风机或换热器损坏的现象；
还包括用于对本装置进行漏电保护的防护组件8，防护组件8包括设置于收纳壳1顶部的PLC控制器802和与至少三组蓄热组件2的加热丝202进行串联连接的漏电保护器801，漏电保护器801通过导线与外接电源进行电性连接，漏电保护器801与PLC控制器802通过导线进行电性连接，该漏电保护器的型号可为2P63A32a漏电保护器，此处需要强调的是本装置全程是实现人性化控制，通过PLC控制器设定控制程序，控制系统就会安预先设定的程序运行。实现无人值守，整体装置的运行都在(PLC)严密监控下运行，保证了本装置的正常运行，而当局部加热丝出现短路时，PLC控制器捕捉到短路信号，发出指示命令至漏电保护器，漏电保护器立刻进行断电保护。
本装置工作流程为：加热丝通过导线与外接电源进行电性连接开始工作发热，并将热量通过第一镁砖进行储存，此蓄热过程为晚间低谷电(21:00-07:00)，在峰平电时段(06：00-20:00)，以空气为热媒，在变频风机的作用下，通过换热器实现热交换，将热能传递至换热器的内部，此时进水管流入液态水，经换热器加热后通过出水管流出，本装置在PLC控制器的控制下，满足全天用热要求。
本发明中：还包括用于提高热量蓄能的缓冲组件10，此处设置有缓冲组件10，其进一步的提高对热能的吸收率，一方面避免出现热能浪费的现象，另一方面避免加热丝散热量无法吸收而出现损坏的现象。
本发明中：缓冲组件10包括设置于收纳壳1一侧的缓冲罐1001、设置于缓冲罐1001内部的第二镁砖1002和与缓冲罐1001通过防爆管相连通设置的进风管1003，且与进风管1003相连通的防爆管贯穿收纳壳1并延伸至收纳壳1的内部从而构成进风管1003位于收纳壳1的内部，当收纳壳内部热能过剩时，其热量必将由收纳壳内部底端向上扩散，并通过进风管1003吸收至缓冲罐1001的内部，此时可进一步的将热量留存于第二镁砖1002处。
本发明中：第二镁砖1002至少设置有两个，且由上至下依次分布于缓冲罐1001的内部，且第二镁砖1002的表面均开设有过风口，第二镁砖1002过风口的口径由上至下依次减小，第二镁砖1002的表面为疏松多孔结构，此处参考说明书附图1可知，将第二镁砖1002的表面均开设有过风口，且由上至下依次减小，其目的是一方面便于热量的流通，另一方面可增加第二镁砖与热量的接触面积，将热量更好的吸收于第二镁砖的缝隙处，此处需要强调的是，疏松多孔结构的镁砖，可极大限度的提高热吸收率。
本发明中：进水管5上设置有预热管11，此处通过设置有预热管11，可避免出现热水加热不彻底的现象。
本发明中：预热管11的内壁环绕设置有电热板12，电热板12通过导线与外接电源进行电性连接，此处通过电热板12释放热能，从而起到对液态水预加热的目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.叠加式固体蓄热装置，其特征在于：包括用于储存热能的蓄热组件和用于收纳蓄热组件的收纳壳；
所述蓄热组件至少设置有三组且由上至下依次相邻设置于收纳壳的内部，所述蓄热组件包括用于储存热能的蓄热体和用于释放热能的加热丝，所述蓄热体为第一镁砖且至少相邻设置有两个，所述第一镁砖的表面为疏松多孔结构，且相邻两个第一镁砖之间对应开设有通孔，所述加热丝贯穿通孔内侧，所述加热丝的外表面刷涂有金属锆；
所述收纳壳内部的底端设置有换热器，所述换热器的一侧相邻连通设置有进水管和出水管，且进水管与出水管的一侧均贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的外部，所述换热器的另一侧连通设置有变频风机；
所述收纳壳的内部通过隔板分隔为两个密闭空间，所述蓄热组件设置于靠顶部的密闭空间，所述换热器及变频风机设置于靠底端的密闭空间，所述变频风机的输出端通过防爆管贯穿隔板并延伸至靠顶部的密闭空间内部，所述换热器的进风口通过防爆管贯穿隔板并延伸至靠顶部的密闭空间内部，所述隔板的内壁与收纳壳的内壁均设置有膨胀珍珠岩保温层；
还包括用于对本装置进行漏电保护的防护组件，所述防护组件包括设置于收纳壳顶部的PLC控制器和与至少三组蓄热组件的加热丝进行串联连接的漏电保护器，所述漏电保护器通过导线与外接电源进行电性连接，所述漏电保护器与PLC控制器通过导线进行电性连接。
2.根据权利要求1所述的叠加式固体蓄热装置，其特征在于：还包括用于提高热量蓄能的缓冲组件。
3.根据权利要求2所述的叠加式固体蓄热装置，其特征在于：所述缓冲组件包括设置于收纳壳一侧的缓冲罐、设置于缓冲罐内部的第二镁砖和与缓冲罐通过防爆管相连通设置的进风管，且与进风管相连通的防爆管贯穿收纳壳并延伸至收纳壳的内部从而构成进风管位于收纳壳的内部。
4.根据权利要求3所述的叠加式固体蓄热装置，其特征在于：所述第二镁砖至少设置有两个，且由上至下依次分布于缓冲罐的内部，且第二镁砖的表面均开设有过风口，所述第二镁砖过风口的口径由上至下依次减小，所述第二镁砖的表面为疏松多孔结构。
5.根据权利要求1-4任一所述的叠加式固体蓄热装置，其特征在于：所述进水管上设置有预热管。
6.根据权利要求5所述的叠加式固体蓄热装置，其特征在于：所述预热管的内壁环绕设置有电热板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200421 |