CN112594946A - 一种吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法，通过在与吸热器相连的上升管和下降管之间设置旁通组件，以连通上升管与下降管，使得注入吸热介质时，可从上升管和下降管同步注入吸热器，以在吸热器内吸热介质充满后关闭旁通组件，使吸热介质在下降管内利用重力自上而下连续单相流动，从而有效避免因气液两相流导致的振动，解决了现有吸热系统中下降管振动的问题。同时，保证了吸热系统的系统安全性及稳定性。

Description

一种吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法
技术领域
本发明属于太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法。
背景技术
在塔式太阳能热发电行业中，吸热系统下降管及下降管调阀能否安全平顺地工作，直接关系到电站的安全稳定运行。在当前的工程实践中，由于吸热塔高度较高，导致下降管管路垂直落差较大，管线较长。同时吸热器中的吸热介质通过自身重力在下降管中自然下落流动至储罐中，非常容易造成管内吸热介质流速较快，高速流动的吸热介质迅速同管内原有滞留空气混合，形成断续的气液两相流动，进一步加剧了管道的振动，从而对整个下降管及下降管调阀造成严重的冲击。由于下降管存在管道长度较长、安装落差较大，而下降管调阀存在阀前阀后压力降极大等特点，相应的维修维护及更换成本较高、周期长，导致吸热系统的系统安全性及稳定性低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法，以解决现有吸热系统中下降管振动的问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
本发明的一种吸热系统，包括吸热器、上升管、下降管、旁通组件；
所述上升管的输入端与外部吸热介质输入装置连通，输出端与所述吸热器的输入端连通；
所述下降管的输入端与所述吸热器的输出端连通，所述下降管的输出端与外部储罐连通；
所述旁通组件的两端分别与所述上升管和所述下降管相连，以连通所述上升管和所述下降管，并用于控制所述上升管与所述下降管之间的连通或断开。
本发明的吸热系统，所述旁通组件包括旁通管和旁通阀组；所述旁通管的两端分别与所述上升管的输入端和所述下降管的输出端连通；所述旁通阀组设于所述旁通管上，用于控制所述上升管与所述下降管之间的连通或断开。
本发明的吸热系统，所述旁通阀组包括开关阀，所述开关阀设于所述旁通管上，用于控制所述旁通管的连通或断开。
本发明的吸热系统，所述旁通阀组还包括设于所述旁通管上的调节阀，用于调节所述旁通管的流量。
本发明的吸热系统，所述旁通阀组还包括设于所述旁通管上的止回阀，用于控制所述旁通管内吸热介质的流向。
本发明的吸热系统，其特征在于，所述下降管上设有下降管调阀，用于控制所述下降管内的吸热介质通断及流速；且所述旁通组件与所述下降管的连接处位于所述下降管的输入端与所述下降管调阀之间。
本发明的一种减小吸热系统下降管振动的方法，应用于上述任意一项所述的吸热系统，具体步骤如下：
S1：在所述吸热器启动进吸热介质时，打开所述旁通组件以连通所述上升管与所述下降管，使得吸热介质同步从所述上升管和所述下降管进入所述吸热器；
S2：吸热介质充满所述吸热器和所述下降管后，关闭所述旁通组件，使得吸热介质在所述下降管内自上而下流动，以避免因气液两相流导致所述下降管振动。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例通过在与吸热器相连的上升管和下降管之间设置旁通组件，以连通上升管与下降管，注入吸热介质时，可从上升管和下降管同步注入吸热器，从而达到下降管满管的效果。在吸热器内吸热介质充满后关闭旁通组件，使吸热介质在下降管内利用重力自上而下连续单相流动，从而有效避免因气液两相流导致的振动，解决了现有吸热系统中下降管振动的问题。
附图说明
图1为本发明的吸热系统的示意图。
附图标记说明：1：吸热器；2：下降管；3：上升管；4：吸热系统；5：旁通管；6：旁通阀组。
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吸热系统及减小吸热系统下降管振动的方法作进一步详细说明。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。
实施例一
参看图1，在一个实施例中，一种吸热系统4，包括吸热器1、上升管3、下降管2、旁通组件。
其中，上升管3的输入端与外部吸热介质输入装置连通，输出端与吸热器1的输入端连通。下降管2的输入端与吸热器1的输出端连通，下降管2的输出端与外部储罐连通。旁通组件的两端则分别与上升管3和下降管2相连，以连通上升管3和下降管2，并用于控制上升管3与下降管2之间的连通或断开。
本实施例通过在与吸热器1相连的上升管3和下降管2之间设置旁通组件，以连通上升管3与下降管2，使得注入吸热介质时，可从上升管3和下降管2同步注入吸热器1，以在吸热器1内吸热介质充满后关闭旁通组件，使吸热介质在下降管2内利用重力自上而下连续单相流动，从而有效避免因气液两相流导致的振动，解决了现有吸热系统4中下降管2振动的问题。同时，保证了吸热系统4的系统安全性及稳定性。
下面对本实施例的吸热系统4的旁通组件进行进一步说明，具体如下：
在本实施例中，旁通组件具体可包括旁通管5和旁通阀组6，其中，旁通管5的两端分别与上升管3的输入端和下降管2的输出端连通。在其他实施例中，旁通管5也可直接与外部吸热介质输入装置连通，在此不作具体限定。旁通阀组6则设于旁通管5上，用于控制上升管3与下降管2之间的连通或断开。
进一步地，旁通阀组6包括开关阀。开关阀设于则旁通管5上，用于控制旁通管5的连通或断开，以实现吸热介质通过旁通管5进入下降管2的开关。
进一步地，旁通阀组6还可包括设于旁通管5上的调节阀，用于调节吸热介质在旁通管5内的流速大小。
进一步地，旁通阀组6还可包括设于旁通管5上的止回阀，用于控制旁通管5内吸热介质的流向，以防止旁通管5内的吸热介质反向流动。
以及，可通过旁通组件内各个阀门及旁通管5的串联、并联、排列、组合并实现吸热介质在上升和下降过程中的不同流向及流量，诸如对下降管2热态吸热介质调节温度、调节流量等功能。例如将上升管3侧的冷态吸热介质通过旁路管注入下降管2侧的热态吸热介质，通过控制流经旁路管内的冷态吸热介质的流量实现对下降管2内热态吸热介质温度调节的作用。
在本实施例中，下降管2上设有下降管调阀，用于控制下降管2内的吸热介质流速。且旁通管5与下降管2的连接处位于下降管2的输入端与下降管调阀之间。在注入吸热介质时，将下降管调阀进行关闭，使得下降管2内的吸热介质无法输出，仅能向上并注入至吸热器1，以达到下降管2满管的效果。在吸热介质充满吸热器1和下降管2后，逐步打开下降管调阀，使得吸热介质经下降管2逐渐自上而下连续流向外部储罐中储存。由于此时下降管2内为液态吸热介质满管流动，可以有效避免因气液两相流导致的下降管2振动现象。
在本实施例中，吸热介质可为熔盐、水、液态金属或者固体吸热颗粒，在此不作具体限定。
实施例二
一种减小吸热系统4下降管2振动的方法，应用于上述实施例一种的吸热系统4，具体步骤如下：
步骤S1：在吸热器1启动进吸热介质时，打开旁通组件以连通上升管3与下降管2，使得吸热介质同步从上升管3和下降管2进入吸热器1。
步骤S2：吸热介质充满吸热器1和下降管2后，关闭旁通组件，使得吸热介质在下降管2内自上而下流动，以避免因气液两相流导致下降管2振动。
进一步地，在步骤S1中，打开旁通组件即打开旁通管5上的开关阀。在步骤S2中，关闭旁通管5上的开关阀后，可通过逐步打开下降管调阀，使得吸热介质经下降管2逐渐自上而下连续流向外部储罐中储存，从而确保吸热介质始终充满下降管2内，以保证避免振动的效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种吸热系统，其特征在于，包括吸热器、上升管、下降管、旁通组件；
所述上升管的输入端与外部吸热介质输入装置连通，输出端与所述吸热器的输入端连通；
所述下降管的输入端与所述吸热器的输出端连通，所述下降管的输出端与外部储罐连通；
所述旁通组件的两端分别与所述上升管和所述下降管相连，以连通所述上升管和所述下降管，并用于控制所述上升管与所述下降管之间的连通或断开。
2.如权利要求1所述的吸热系统，其特征在于，所述旁通组件包括旁通管和旁通阀组；所述旁通管的两端分别与所述上升管的输入端和所述下降管的输出端连通；所述旁通阀组设于所述旁通管上，用于控制所述上升管与所述下降管之间的连通或断开。
3.如权利要求2所述的吸热系统，其特征在于，所述旁通阀组包括开关阀，所述开关阀设于所述旁通管上，用于控制所述旁通管的连通或断开。
4.如权利要求2所述的吸热系统，其特征在于，所述旁通阀组还包括设于所述旁通管上的调节阀，用于调节所述旁通管的流量。
5.如权利要求2所述的吸热系统，其特征在于，所述旁通阀组还包括设于所述旁通管上的止回阀，用于控制所述旁通管内吸热介质的流向。
6.如权利要求1所述的吸热系统，其特征在于，所述下降管上设有下降管调阀，用于控制所述下降管内的吸热介质通断和流速；且所述旁通组件与所述下降管的连接处位于所述下降管的输入端与所述下降管调阀之间。
7.一种减小吸热系统下降管振动的方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任意一项所述的吸热系统，具体步骤如下：
S1：在所述吸热器启动进吸热介质时，打开所述旁通组件以连通所述上升管与所述下降管，使得吸热介质同步从所述上升管和所述下降管进入所述吸热器；
S2：吸热介质充满所述吸热器和所述下降管后，关闭所述旁通组件，使得吸热介质在所述下降管内自上而下流动，以避免因气液两相流导致所述下降管振动。
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