CN116772633A - 一种槽式熔盐储热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储热装置技术领域，尤其为一种槽式熔盐储热装置，包括：蓄热组件，蓄热组件包括冷盐罐和热盐罐；镜场，镜场两端通过管道分别连接于冷盐罐和热盐罐，镜场用于通过阳光对于低温熔盐进行加热；过热器，过热器用于与热盐罐中的熔盐与蒸气相互反应生成过热蒸气；发电组件，发电组件用于将过热器产生的蒸气转化为电能；调节组件，调节组件包括旋转机构和加热机构；本发明通过旋转机构和加热机构对过热器到冷盐罐中的熔盐进行持续的加热和翻动，在旋转机构运动的过程中可以将靠近管道一外壁的熔盐搅动到管道一内侧，有效地防止了一部分冷熔盐持续与管道一侧壁进行热量交换而凝固，值得全面推广。
Description
技术领域
本发明涉及储热装置技术领域，具体为一种槽式熔盐储热装置。
背景技术
熔盐储热是一种显热储热技术，利用材料在升温或降温过程中的温差而实现热能存储，在熔盐储热的过程中，熔盐作为能量转化的载体十分重要，因此在整个工作温度范围内，储热材料始终保持液态不能凝固，尤其是反应后的冷熔盐，由于在反应后的冷熔盐已经产生过热量损失，所以冷熔盐在传输过程中在与外界环境的产生热量交换进行再次降温后极易出现凝固，在熔盐凝固后只能将管道进行切割或疏通后才能使整个系统再次运行，费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种槽式熔盐储热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种槽式熔盐储热装置，包括：
蓄热组件，所述蓄热组件包括冷盐罐和热盐罐，所述冷盐罐用于储存反应后的熔盐；
镜场，所述镜场两端通过管道分别连接于所述冷盐罐和热盐罐，所述镜场用于通过阳光对于低温熔盐进行加热；
过热器，所述过热器用于与热盐罐中的熔盐与蒸气相互反应生成过热蒸气；
发电组件，所述发电组件用于将所述过热器产生的蒸气转化为电能；以及
调节组件，所述调节组件设置于所述过热器和所述冷盐罐之间的管道一中，所述调节组件包括旋转机构和加热机构，所述旋转机构用于在所述管道一中进行往复运动从而搅动熔盐，所述加热机构用于在旋转机构卡死时对周围熔盐进行加热。
优选的，所述发电组件包括汽轮机和发电机，所述汽轮机与所述过热器相互连接，所述汽轮机用于利用过热器产生的蒸气转化为叶轮转动的机械能，所述发电机与所述汽轮机相互连接，所述发电机用于将汽轮机产生的机械能转化为电能。
优选的，所述过热器通过管道连接有蓄水池，所述蓄水池同样通过管道连接有汽轮机。
优选的，所述旋转机构包括螺旋杆、旋转块一、旋转块二、搅动杆和转向单元，所述螺旋杆设置于所述管道一内部，所述旋转块一连接于所述螺旋杆，所述旋转块二连接于所述管道一内侧壁，所述搅动杆两端分别连接于所述旋转块一和旋转块二，所述转向单元用于改变所述搅动杆的角度从而改变旋转块一和旋转块二的运动方向。
优选的，所述螺旋杆开设有滑轨，所述旋转块一与螺旋杆之间通过搅动杆相互连接，所述搅动杆两端分别连接于所述滑轨和所述旋转块二。
优选的，所述滑轨为螺旋形状，所述滑轨设置有五条，五条滑轨环绕设置于所述螺旋杆。
优选的，所述管道一径向开设有滑槽，所述旋转块二连接于所述滑槽，所述旋转块二内侧开设有滑轨三，所述搅动杆两端分别设置有滚轮和滑块，所述滑块连接于所述滑轨三，所述滚轮连接于所述滑轨。
优选的，所述转向单元为转动电机、连接绳、传动齿轮一、传动齿轮二和开关，所述转动电机连接于所述管道一外侧，所述传动齿轮一连接于所述转动电机的输出端，所述连接绳缠绕于所述传动齿轮一的一侧，所述连接绳另一端连接于所述旋转块二，所述传动齿轮二与传动齿轮一相互啮合，所述传动齿轮二设置有限位块，当所述限位块和开关相互接触时所述转动电机会启动。
优选的，所述加热机构包括加热棒和加热丝，所述加热棒设置于所述螺旋杆，所述加热丝设置于所述搅动杆，所述加热棒和所述加热丝用于对熔盐进行持续加热。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过旋转机构和加热机构对过热器到冷盐罐中的熔盐进行持续的加热和翻动，在旋转机构运动的过程中可以将靠近管道一外壁的熔盐搅动到管道一内侧，有效地防止了一部分冷熔盐持续与管道一侧壁进行热量交换而凝固，使所有熔盐在管道一的运输过程中得到温度补偿，大幅减少了在反应后熔盐的运输过程中凝固堵塞的问题，减少了由于管道堵塞造成电站停工的情况，极大提升了电站的储能效率，值得全面推广。
附图说明
图1为本发明结构示意图(图中箭头方向为熔盐流动方向)；
图2为图1中A区局部放大结构示意图；
图3为本发明螺旋杆结构示意图；
图4为本发明中旋转块一、旋转块二和搅动杆连接结构示意图；
图5为本发明中传动齿轮一和传动齿轮二连接结构示意图。
图中：1冷盐罐、2热盐罐、3镜场、4过热器、5蓄水池、6汽轮机、7发电机、8管道一、9螺旋杆、10旋转块一、11旋转块二、12搅动杆、13滑轨、14滑槽、15滑道、16滚轮、17连接块、18转动电机、19连接绳、20传动齿轮一、21传动齿轮二、22开关、23限位块、24加热棒、25加热丝。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
一种槽式熔盐储热装置，如说明书附图1所示，包括：
蓄热组件，蓄热组件包括冷盐罐1和热盐罐2，冷盐罐1用于储存反应后的熔盐，热盐罐2用于存放高温的熔盐，在本实例中，熔盐为二元熔盐，熔盐包括60％硝酸钠和40％硝酸钾；
镜场3，镜场3由大量线性抛物线镜面组成，镜面用于将太阳光反射聚焦在真空集热管上面，由于真空集热管内部存在熔盐，所以在经过镜面的阳光照射后会形成500摄氏度以上的热熔盐，镜场3两端通过管道分别连接于冷盐罐1和热盐罐2，镜场3用于通过阳光对于冷熔盐进行加热形成热熔盐；
过热器4，在蓄水池5中的水在进入过热器4之前会经过蒸气发生器加热成蒸气，之后蒸气进入过热器4生成过热蒸气，过热器4用于与热盐罐2中的熔盐与蒸气相互反应生成过热蒸气，饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，提高了蒸汽在汽轮机6中的做功能力，即蒸汽在汽轮机6中的有用焓增加，从而进步了热机的循环效率；过热器4通过管道连接有蓄水池5，蓄水池5同样通过管道连接有汽轮机6，蓄水池5用于存储反应需要用到的水。
发电组件，发电组件用于将过热器4产生的蒸气转化为电能；发电组件包括汽轮机6和发电机7，汽轮机6与过热器4相互连接，汽轮机6用于利用过热器4产生的蒸气转化为叶轮转动的机械能，发电机7与汽轮机6相互连接，发电机7用于将汽轮机6产生的机械能转化为电能，发电机7与外界的电塔相互连接将发出的电能传输到电网中；
调节组件，调节组件设置于过热器4和冷盐罐1之间的管道一8中，调节组件包括旋转机构和加热机构，旋转机构用于在管道一8中进行往复运动从而搅动熔盐，加热机构用于在旋转机构移动时对周围熔盐进行加热；
旋转机构包括螺旋杆9、旋转块一10、旋转块二11、搅动杆12和转向单元，螺旋杆9设置于管道一8中部，螺旋杆9用于引导旋转机构其余零部件的移动方向，旋转块一10连接于螺旋杆9，旋转块一10用于限制搅动杆12的移动方向，旋转块二11连接于管道一8内侧壁，旋转块二11用于连接转向单元和搅动杆12，搅动杆12两端分别连接于旋转块一10和旋转块二11，搅动杆12设置有螺旋叶片，随着熔盐在管道一8中的流动，搅动杆12会随着熔盐的流动带动旋转块一10和旋转块二11沿着管道一8进行运动，转向单元用于改变搅动杆12的角度从而改变旋转块一10和旋转块二11的运动方向；螺旋杆9开设有滑轨13，滑轨13用于安装滚轮16，旋转块一10与螺旋杆9之间通过搅动杆12相互连接，搅动杆12两端分别连接于滑轨13和旋转块二11；滑轨13为螺旋形状(在说明书附图中未展示出)，螺旋形状用于在搅动杆12随着熔盐进行移动时进行持续旋转，滑轨13设置有五条，搅动杆12对应设置有五组，经过有限元分析设置五组搅动杆12可以在不阻碍熔盐流动的情况下最大程度的搅动熔盐，五条滑轨13环绕设置于螺旋杆9；
管道一8内侧壁径向开设有滑槽14，由于滑槽14是径向开设的，所以旋转块二11不会进行旋转，旋转块二11通过连接块17连接于滑槽14，旋转块二11内侧开设有滑道15，滑道15为滑行结构，滑道15的横截面为T形，搅动杆12两端分别设置有滚轮16和滑块，滑块连接于滑道15，滑块同样为T形，滚轮16转动连接于连接座，连接座转动连接于搅动杆12，滚轮16连接于滑轨13，滑轨13用于供滚轮16进行滑动；
转向单元为转动电机18、连接绳19、传动齿轮一20、传动齿轮二21和开关22，转动电机18为台州苏林机电股份有限公司生产的1500W三相异步电动机，转动电机18采用了加长轴连接于传动齿轮一20，转动电机18连接于管道一8外侧，传动齿轮一20连接于转动电机18的输出端，连接绳19缠绕于传动齿轮一20的一侧，连接绳19为镀锌钢丝绳，不会和熔盐进行反应的同时抗腐蚀能力强，连接绳19用于在转动电机18启动后将旋转块二11拉回，连接绳19另一端连接于旋转块二11，传动齿轮二21与传动齿轮一20相互啮合，传动齿轮一20和传动齿轮二21的传动比为80:1，因此当传动齿轮一20转动80圈后传动齿轮二21才会转动一圈，传动齿轮二21有限位块23一侧设置于管道一外侧，传动齿轮二21另一侧设置于一个腔室，该腔室侧壁均设置有加热丝为腔室进行持续加热以此保证，传动齿轮二21设置有限位块23，当限位块23和开关22相互接触时，转动电机18会启动；
加热机构包括加热棒24和加热丝25，加热棒24设置于螺旋杆9内部，在工作时加热棒24持续进行加热使螺旋杆9始终保持高温为熔盐加热，加热丝25设置于搅动杆12，加热棒24和加热丝25用于对熔盐进行持续加热，加热棒24和加热丝25的温度保持在200摄氏度。
工作原理：使用时当冷熔盐流出过热器4到管道一8中时，由于冷熔盐具有流动性，所以搅动杆12在熔盐的带动下会进行移动，随着搅动杆12的移动会带动旋转块一10和旋转块二11沿着管道进行运动，在运动的同时，设置于搅动杆12上的加热丝和设置于螺旋杆9上的加热棒会对熔盐进行持续加热以此防止熔盐凝结，在旋转机构运动到管道一8一端时，设置于传动齿轮二21上的限位块23会按动开关22，此时转动电机18会进行启动，转动电机18会带动传动齿轮一20进行转动将连接绳19收回，随着连接绳19的收回会将整个旋转机构拉回初始位置，随着开关22的按动会使转动电机18进行一端时间的运动，转动电机18的工作时间刚好带动旋转机构到达初始位置，此时由于传动齿轮一20会带动传动齿轮二21进行转动，所以限位块23也会移动到初始位置，以此往复。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种槽式熔盐储热装置，其特征在于，包括：
蓄热组件，所述蓄热组件包括冷盐罐和热盐罐，所述冷盐罐用于储存反应后的熔盐；
镜场，所述镜场两端通过管道分别连接于所述冷盐罐和热盐罐，所述镜场用于通过阳光对于低温熔盐进行加热；
过热器，所述过热器用于与热盐罐中的熔盐与蒸气相互反应生成过热蒸气；
发电组件，所述发电组件用于将所述过热器产生的蒸气转化为电能；以及
调节组件，所述调节组件设置于所述过热器和所述冷盐罐之间的管道一中，所述调节组件包括旋转机构和加热机构，所述旋转机构用于在所述管道一中进行往复运动从而搅动熔盐，所述加热机构用于在旋转机构卡死时对周围熔盐进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述发电组件包括汽轮机和发电机，所述汽轮机与所述过热器相互连接，所述汽轮机用于利用过热器产生的蒸气转化为叶轮转动的机械能，所述发电机与所述汽轮机相互连接，所述发电机用于将汽轮机产生的机械能转化为电能。
3.根据权利要求2所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述过热器通过管道连接有蓄水池，所述蓄水池同样通过管道连接有汽轮机。
4.根据权利要求3所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述旋转机构包括螺旋杆、旋转块一、旋转块二、搅动杆和转向单元，所述螺旋杆设置于所述管道一内部，所述旋转块一连接于所述螺旋杆，所述旋转块二连接于所述管道一内侧壁，所述搅动杆两端分别连接于所述旋转块一和旋转块二，所述转向单元用于改变所述搅动杆的角度从而改变旋转块一和旋转块二的运动方向。
5.根据权利要求4所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述螺旋杆开设有滑轨，所述旋转块一与螺旋杆之间通过搅动杆相互连接，所述搅动杆两端分别连接于所述滑轨和所述旋转块二。
6.根据权利要求5所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述滑轨为螺旋形状，所述滑轨设置有五条，五条滑轨环绕设置于所述螺旋杆。
7.根据权利要求6所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述管道一径向开设有滑槽，所述旋转块二连接于所述滑槽，所述旋转块二内侧开设有滑轨三，所述搅动杆两端分别设置有滚轮和滑块，所述滑块连接于所述滑轨三，所述滚轮连接于所述滑轨。
8.根据权利要求7所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述转向单元为转动电机、连接绳、传动齿轮一、传动齿轮二和开关，所述转动电机连接于所述管道一外侧，所述传动齿轮一连接于所述转动电机的输出端，所述连接绳缠绕于所述传动齿轮一的一侧，所述连接绳另一端连接于所述旋转块二，所述传动齿轮二与传动齿轮一相互啮合，所述传动齿轮二设置有限位块，当所述限位块和开关相互接触时所述转动电机会启动。
9.根据权利要求7所述的一种槽式熔盐储热装置，其特征在于：所述加热机构包括加热棒和加热丝，所述加热棒设置于所述螺旋杆，所述加热丝设置于所述搅动杆，所述加热棒和所述加热丝用于对熔盐进行持续加热。
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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 | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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