CN112256065A - 一种新型高温熔盐流量控制与测量装置 - Google Patents

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童良怀
肖刚
刘震杰
周文
黄诚蔚
夏尚
王涛
胡建飞
徐小捷
谭婧
王海亮
黄旭
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QUZHOU SPECIAL EQUIPMENT INSPECTION CENTER
Zhejiang University ZJU
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种新型高温熔盐流量控制与测量装置，包括：底板、筒体、顶板；所述筒体与底板、顶板通过焊接制作；所述底板、筒体、顶板的材质为耐高温不锈钢；所述筒体的下端设置所述底板，上端设置所述顶板；所述筒体与底板、顶板通过焊接制作；所述底板的下端设置有底座。本发明提供的一种高温熔盐流量控制与测量装置，采取安装在离吸热器不同高度位置，通过熔盐的液柱静压差来控制和调节管道内的熔盐流量。同时，采用布置于该装置底部的电阻应变式称重传感器进行流量测量。从而，起到了调整和测量实验室内配套的太阳能吸热器熔盐流量两种效果，为试验提供了可靠的数据支撑。

Description

一种新型高温熔盐流量控制与测量装置
技术领域
本发明涉及太阳能光热发电技术领域，具体地说，特别涉及一种新型高温熔盐流量控制与测量装置。
背景技术
自21世纪开始以来，太阳能热发电技术在国内外的发展趋势一直迅猛。随着大量实验与示范项目的建立，塔式太阳能热发电站除了在高热电效率、低运行成本、环保等方面体现出优势以外，其众多高技术门槛也凸显出来。作为塔式太阳能热发电站廉价、可靠、高效的储热介质，熔盐得到了广泛应用。由于熔盐本身具有凝固点高、粘度随温度变化较大、高温腐蚀性强等特点，因此，对在熔盐工况中使用的流量计等仪表的设计和制造提出了更高的要求。在熔盐工况下，传统常用的流量计形式和结构明显表现出能力不足，主要包括设备耐高温性能、介质凝固、难校正，以及材料腐蚀等，需要另外设计熔盐流量的测试装置。另外由于实验装置光能受限，为了提高实验室内配套的吸热器的熔盐温度，在保证熔盐正常流动情况下，必须控制熔盐的流量，采用目前流量最小的熔盐泵仍然不能满足需求，需要专门的装置来控制流量。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种新型高温熔盐流量控制与测量装置。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种新型高温熔盐流量控制与测量装置，包括：底板、筒体、顶板；所述筒体与底板、顶板通过焊接制作；所述底板、筒体、顶板的材质为耐高温不锈钢；所述筒体的下端设置所述底板，上端设置所述顶板；所述底板的下端设置有底座。
进一步地，所述顶板上装设有头孔、测温口、熔盐进口；所述熔盐进口与外围进口管道连接；所述测温口用于安装测温仪表；所述头孔上设置有开关盖，用于观察装置内部熔盐是否排净或者熔盐是否有凝固。
进一步地，所述筒体侧面装设有熔盐回流口，所述熔盐回流口与外围的回流管连接。
进一步地，所述底板装设有熔盐出口，所述熔盐出口与外围的熔盐出口管道连接。
进一步地，所述顶板上设置有电加热接口，所述电加热接口用于插入电加热器。
进一步地，所述底板连接有称重模块垫板，所述称重模块垫板的下方有配套电阻应变式称重传感器。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供的一种新型高温熔盐流量控制与测量装置，采取安装在离实验室内配套的吸热器不同高度位置，通过熔盐的液柱静压差来控制管道内不同的熔盐流量。同时，采用布置于该装置底部的电阻应变式称重传感器进行质量流量标定。从而，起到了调整和测量实验室内配套的太阳能吸热器的熔盐流量两种效果，为试验提供了可靠的数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例的一种新型高温熔盐流量控制与测量装置的示意图；
图2是本发明实施例的一种新型高温熔盐流量控制与测量装置的俯视图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供了一种新型高温熔盐流量控制与测量装置，参见图1和2，包括：底板1、筒体2、顶板3、头孔N1，底座8、称重模块垫板9以及各个管接口；管接口包括电加热接口N2、N3，熔盐进口N4，测温口N5，回流口N6，备用口N7，熔盐出口N8，接口N4、N5、N6、N7、N8都由法兰4、接管5组成，电加热接口N2、N3由法兰6和接管7组成。
所述筒体的下端设置所述底板，上端设置所述顶板；所述筒体与底板、顶板通过焊接制作；除了底座以外，整体材质为耐高温不锈钢，可以盛装高温熔盐(最高温度达到700℃)；
进一步地，所述顶板上装设有熔盐进口，熔盐经外围熔盐进口管道从熔盐接口进入所述新型高温熔盐流量控制与测量装置，由于熔盐温度较高，本装置无法设置液位计，为了防止熔盐满罐溢出，筒体侧面装设有熔盐回流口，一旦熔盐达到最高液位，将从该回流口通过相连的回流管流入到实验室内配套的低位熔盐槽。所述顶板上装设有头孔、测温口；所述测温口可以安装测温仪表；所述头孔可以打开，观察装置内部熔盐是否排净或者熔盐是否有凝固。
进一步地，该新型高温熔盐流量控制与测量装置的底板装设有熔盐出口，与外围的熔盐出口管道相连，熔盐出口同时也当排净口使用。长时间停用本装置前，熔盐全部从该排净口排空，防止熔盐冷态时在槽内积存和凝固。
进一步地，为了利用安装高度调整与本装置相连的吸热器内熔盐流量，本装置必须易于拆装，本装置所有接口都设计成法兰连接。
进一步地，顶部上设置了N2、N3加热器接口，使用时在此插入电加热器，通过电加热的加热，防止装置内熔盐在低温时凝固。
进一步地，底板连接有称重模块垫板，该垫板下方有配套电阻应变式称重传感器。通过该装置重量变化，测定熔盐从熔盐出口流出的流量。(该称重传感器是配套的，不在本设备图中)
进一步地，在装置外表面全部设置保温层，防止散热和熔盐凝固。
进一步地，所有对接焊缝和接管角焊缝全部采用全焊透结构，采用氩弧焊打底，对接焊缝100％采用射线检测，合格级别为II级；角焊缝100％采用渗透检测，合格级别为I级，检测标准采用NB47013-2015《承压设备无损检测》。虽然本装置是常压设备，但是盛装的熔盐温度高且在实验室内使用，必须保证装置的安全。因此，设备的对接焊缝和角焊缝质量全部按照压力容器的要求焊接和检测。
本实施例中，采取安装在离吸热器不同高度位置，通过熔盐的液柱静压差和改变本装置底部电动控制阀阀门开度来调节和控制管道内不同的熔盐流量。
由于熔盐温度高、粘度大、腐蚀性强，其流量计的选型较为困难，故采用布置于本装置底部的电阻应变式称重传感器进行熔盐流量标定。
电阻应变式称重传感器测量原理：应变片的表面因受到外力作用而产生机械形变时，应变片阻值也相应地发生变化，再通过测量转换电路将其转换为电压或电流的变化，最后通过显示器件显示出当前测量数值，从而间接地获得质量的读数。通过记录不同时间段内该装置增加的质量从而测算出熔盐质量流量。时间间隔越小，越内反映管道内单位时间内的流量。
因此本新型高温熔盐流量控制与测量装置起到了调整和测量实验室内配套的太阳能吸热器的熔盐流量两种效果，为试验提供了可靠的数据支撑。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，包括：底板、筒体、顶板；所述筒体与底板、顶板通过焊接制作；所述底板、筒体、顶板的材质为耐高温不锈钢；所述筒体的下端设置所述底板，上端设置所述顶板；所述底板的下端设置有底座。
2.如权利要求1所述的新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，所述顶板上装设有头孔、测温口、熔盐进口；所述熔盐进口与外围进口管道连接；所述测温口用于安装测温仪表；所述头孔上设置有开关盖，用于观察装置内部熔盐是否排净或者熔盐是否有凝固。
3.如权利要求1所述的新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，所述筒体侧面装设有熔盐回流口，所述熔盐回流口与外围的回流管连接。
4.如权利要求1所述的新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，所述底板装设有熔盐出口，所述熔盐出口与外围的熔盐出口管道连接。
5.如权利要求1所述的新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，所述顶板上设置有电加热接口，所述电加热接口用于插入电加热器。
6.如权利要求1所述的新型高温熔盐流量控制与测量装置，其特征在于，所述底板连接有称重模块垫板，所述称重模块垫板的下方有配套电阻应变式称重传感器。
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Title
郭磊: "太阳能熔盐吸热器热防护特性研究", 《能源工程》 *

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