CN203586371U - 高效可移动式相变蓄热供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效可移动式相变蓄热供热装置。目前还没有一种无需管网，热能回收效率高的可移动式相变蓄热供热装置。本实用新型的特点是：包括蓄热箱体、蓄热组件、蒸汽管道、冷水管道、数个加热管排、底部热水管道、凝结水管道、热水调温管道和排气管，蓄热组件包括数个蓄热铝箔袋，蓄热铝箔袋中设置有相变材料，蓄热铝箔袋安装在蓄热箱体内；加热管排包括数根蒸汽分管道，加热管排垂直安装在蓄热箱体内；冷水管道包括主干管和数根支管，数根支管均垂直固定在主干管上，数根支管之间相互平行；底部热水管道位于蓄热箱体的中下方，热水调温管道的两端分别连接在冷水管道和底部热水管道上。本实用新型的结构设计合理，热能回收效率高。

Description

高效可移动式相变蓄热供热装置

技术领域

本实用新型涉及一种高效可移动式相变蓄热供热装置，特别是涉及一种回收工业余热及废热的高效可移动式相变蓄热装置，是一种能源高效储存和释放技术，属于节能及供热领域。

背景技术

目前，城市能源存在如下两大问题：1）由于无法进入集中热网，大量工业余热没有得到有效利用；2）依靠自备锅炉供热，能源双重损失和浪费的情况十分严重。能源生产、输出和使用过程中，在时间、空间上的不同步是造成能源浪费、能源使用效率低的主要原因之一。

针对上述问题，移动蓄热技术能将间断的，分散的，不稳定的热能有效的储存并应用，有效解决能源双重浪费的问题，能够有效替代、减少一次性不可再生能源的浪费。利用移动蓄能供热设备可以将电厂、钢厂、化工厂、焦化厂等高耗能企业的余热回收储存起来，然后将热能运输到附近的宾馆、洗浴中心、学校、居民小区等长年热水用量较大的用户处，为其提供生活热水或供暖；还可以在非采暖期将集中供热的热电厂闲置的热力产能加以利用，将其供应给需要热能的单位。

移动蓄热技术的推广应用既可使余热排放企业减少热污染，又减少了热能用户的燃料消耗，降低了经营成本、减少了二氧化碳的排放。现在就有一些用于回收工业余热及废热的可移动式装置，如公开日为2010年11月03日，公开号为CN201621764U的中国专利中，公开了一种工业余废热移动供热装置；公开日为2010年05月19日，公开号为CN201476261U的中国专利中，公开了一种智能移动供热设备；公开日为2011年02月02日，公开号为CN101963469A的中国专利中，公开了一种相变材料蓄热供热装置；公开日为2006年02月01日，公开号为CN2755550的中国专利中，公开了一种可移动式高密度相变蓄热装置；以及，公开日为2011年02月09日，公开号为CN101968240A的中国专利中，公开了一种利用相变蓄热球的移动供热装置及方法，都公开一种利用蓄热储能技术进行移动供热的设备和装置，但是，这些装置的结构设计不够合理，使用不便，热能回收效率不高。

综上所述，目前还没有一种结构设计合理，使用方便，无需管网，热能回收效率高的可移动式相变蓄热供热装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，使用方便，无需管网，热能回收效率高的高效可移动式相变蓄热供热装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该高效可移动式相变蓄热供热装置的结构特点在于：包括蓄热箱体、蓄热组件、蒸汽管道、冷水管道、数个加热管排、底部热水管道、凝结水管道、热水调温管道和排气管，所述蓄热箱体的内壁设置有保温层，所述蓄热组件包括数个蓄热铝箔袋，所述蓄热铝箔袋中设置有相变材料，该蓄热铝箔袋安装在蓄热箱体内；所述加热管排包括数根蒸汽分管道，该加热管排垂直安装在蓄热箱体内，所述加热管排的顶部和底部分别设置有管排进口和管排出口，该加热管排和蓄热铝箔袋交替排列，所述蒸汽管道和凝结水管道均安装在蓄热箱体一侧，该蒸汽管道和凝结水管道分别连接在加热管排的管排进口和管排出口上；所述冷水管道包括主干管和数根支管，所述数根支管均垂直固定在主干管上，数根支管之间相互平行，所述冷水管道安装在蓄热箱体内，该冷水管道位于蓄热组件的正上方；所述底部热水管道位于蓄热箱体的中下方，所述热水调温管道的两端分别连接在冷水管道和底部热水管道上，所述排气管安装在蓄热箱体的顶部。由此使得本实用新型可以将热电厂、钢厂等高耗能单位排放的余热、废热回收起来，且无需管网，只要将整个装置固定于牵引车上即可通过运输供给另一地区需要热能的用户，使用非常的方便，灵活性很高，能够提高能源的利用效率，减少煤炭等化石燃料的使用，达到节能减排的目的。

作为优选，本实用新型所述加热管排中的蒸汽分管道呈弓字型结构。

作为优选，本实用新型所述蓄热铝箔袋模块化安装在蓄热箱体内。

作为优选，本实用新型所述蓄热箱体设置有数个蓄热单元，所述蓄热铝箔袋包括相变材料和铝箔袋，相变材料熔化后抽成真空封装于铝箔袋中，多连蓄热铝箔袋分成多排垂直固定于蓄热单元中，蓄热单元以滑动卡槽形式固定于蓄热模块框架，蓄热模块框架以角钢卡住，且用螺栓固定与蓄热箱体内，装置使用时易拆卸和维护。

作为优选，本实用新型所述支管上设有若干个流水孔。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计合理，使用方便、灵活，无需管网，适用面广，热能回收效率高，可以有效的将热电厂、钢厂等高耗能单位排放的余热、废热回收起来，且无需管网，只要将整个装置固定于牵引车上即可通过运输供给另一地区需要热能的用户。随着目前国家对燃煤锅炉的取缔，天然气价格的上涨，以及热网管网的地区局限性等现象的突显，本实用新型的推广应用将带来较大的经济效益和社会效益，具有广泛的推广价值和发展前景。

本实用新型以高储热密度的相变材料为蓄热载体，使用时，在蓄热箱体内充满导热介质，充热过程时，通过导热介质进行余热蒸汽和相变材料间的能量转换。加热结构为多层加热管排，加热管排有序排列于蓄热组件之间，使热量传递更均匀，加热管排呈弓型结构，增长管道的行程，增加换热面积，提高总传热系数。本实用新型中的冷水管道可以呈鱼刺状结构，蓄热箱体的顶部分布有若干冷水喷口，使冷水在箱体中的分布更加均匀。

本实用新型可以设有终端控制系统，对采热流体，相变材料，导热介质进行实时监测和调节，当热水出管道的温度高于用户设定值时，终端控制系统会主动调节冷水管道和热水调温管道上的电动阀，减小冷水的进流量，增加热水调温管道中冷水与热水的混合量，从而降低底部热水管道中热水的水温，使供水总管的温度达到用户需求，使得使用更加方便。

本实用新型利用热电厂、钢铁厂、化工厂等高能耗单位以蒸汽形式排放的余热、废热，为热用户供暖和供生活热水，装置结构简单紧凑、换热效率高、储能密度高、智能化控制、便于维护管理等特点，改变传统的管道供蒸汽方式，实现对供热系统削峰填谷，节能减排的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例中高效可移动式相变蓄热供热装置的主视结构示意图。

图2是图1的左视结构示意图。

图3是本实用新型实施例中加热管排的结构示意图。

图4是本实用新型实施例中冷水管道的结构示意图。

图5是本实用新型实施例中支管的结构示意图。

示意图中，蓄热箱体为1，蓄热组件为2，导热介质水为3，蒸汽入口为4，凝结水出口为5，蒸汽管道为6，冷水入口为7，热水出口为8，冷水管道为9，支管10，流水孔为11，加热管排为12，底部热水管道为13，凝结水管道为14，热水调温管道为15，排气管为16。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图5，本实施例中的高效可移动式相变蓄热供热装置包括蓄热箱体1、蓄热组件2、蒸汽管道6、冷水管道9、数个加热管排12、底部热水管道13、凝结水管道14、热水调温管道15和排气管16，其中，在蓄热箱体1的内壁设置有保温层。

本实施例中的蓄热组件2包括数个蓄热铝箔袋，蓄热铝箔袋中设置有相变材料，该蓄热铝箔袋模块化安装在蓄热箱体1内。通常情况下，蓄热箱体1内设置有数个竖直状安装的蓄热单元，蓄热铝箔袋包括相变材料和铝箔袋，相变材料熔化后抽成真空封装于铝箔袋中，多连蓄热铝箔袋分成多排垂直固定于蓄热单元中，蓄热单元以滑动卡槽形式固定于蓄热模块框架。本实用新型可根据实际尺寸选择多层蓄热模块，框架整体通过角钢卡住，且用螺栓固定于蓄热箱体1内，装置使用时易拆卸和维护。

本实施例中的加热管排12包括数根蒸汽分管道，该加热管排12垂直安装在蓄热箱体1内，加热管排12的顶部和底部分别设置有管排进口和管排出口，该加热管排12和蓄热铝箔袋交替排列，便于拆卸和维护。通常情况下，加热管排12中的蒸汽分管道呈弓字型结构。

本实施例中的蒸汽管道6和凝结水管道14均安装在蓄热箱体1的一侧，该蒸汽管道6和凝结水管道14分别连接在加热管排12的管排进口和管排出口上。

本实施例中的冷水管道9包括主干管和数根支管10，数根支管10均垂直固定在主干管上，数根支管10之间相互平行，在支管10的两端均设置有若干个流水孔11。冷水管道9安装在蓄热箱体1内，该冷水管道9位于蓄热组件2的正上方。在主干管上有冷水入口7。

本实施例中的底部热水管道13位于蓄热箱体1的中下方，所述热水调温管道15的两端分别连接在冷水管道9和底部热水管道13上，所述排气管16安装在蓄热箱体1的顶部。

本实施例中蓄热箱体1的内壁设有保温层1，防止热量往外扩散，在进行蓄热时，蓄热箱体1内充满导热介质水3，相变材料封装于100??100mm的铝箔袋，蓄热组件2为多连蓄热铝箔袋分成多排垂直固定于蓄热单元中，蓄热单元以滑动卡槽形式固定于蓄热模块框架中。换热结构为多层加热管排12，有序排列于蓄热组件2之间，使热量传递更均匀，蒸汽分管道呈弓型结构，增长管道的行程，增加换热面积，提高总传热系数。

本实施例中的高效可移动式相变蓄热供热装置可以利用热电厂、钢铁厂、化工厂等高能耗单位以蒸汽形式排放的余热、废热，为热用户供暖和供生活热水。在蓄热时，蒸汽管道6上的蒸汽入口4用于连接在电厂、钢铁厂、化工厂等高能耗单位的蒸汽管上；在放热时，底部热水管道13上的热水出口8用于连接在用户热水供给管上；在蓄热时，凝结水管道14上的凝结水出口5可以连接在外界的容器上，收集凝结水。

本实施例中的高效可移动式相变蓄热供热装置在使用分为蓄热过程和放热过程，在进行蓄热过程时，先在蓄热箱体1内部充满导热介质水3，蒸汽通过蒸汽管道6上的蒸汽入口4进入，沿着蒸汽管道6上升到顶部，进入各加热管排12中的蒸汽分管道，加热蓄热箱体1内部的导热介质水3，使得导热介质3的温度不断升高，热量经蓄热组件2中的各蓄热铝箔袋的壁面通过热传导到蓄热铝箔袋内的相变蓄热材料中，相变蓄热材料的温度逐渐升高，在未达到相变温度点之前，相变蓄热材料吸收储存显热，当达到相变温度点时，相变蓄热材料开始发生相变，相变蓄热材料发生物态变化，同时吸收热量，此时相变蓄热材料储存潜热，温度超过相变温度点时，相变蓄热材料继续吸热储存显热，当相变蓄热材料测温仪显示全部蓄热材料达到相变温度或超过一定温度时，温度信号反馈回终端控制器，调节蒸汽进汽管上的电动调节阀关闭，蓄热过程结束。

本实施例中的高效可移动式相变蓄热供热装置在进行放热过程时，外界的冷水通过冷水管道9中的冷水入口7进入，经冷水管道9将冷水输送至蓄热箱体1的顶部，然后从支管10的流水孔11喷洒至整个蓄热箱体1内，热量经各蓄热铝箔袋内的相变蓄热材料通过热传导传递到壁面，与冷水进行对流换热，使得水温升高变成热水，换热后热水汇集于热水汇集器14中，底部热水管道13中的热水出口8与热用户相连，提供35-80℃的热水，实现放热功能。

为了更好的保证用户热水供应温度为35-80℃的要求，本实用新型可以在蓄热箱体1中设有温度传感器、电动阀和控制终端，以组成供热温度调节系统，温度传感器用于检测最终出水温度，底部热水管道13和热水调温管道15都可以设有电动阀。温度传感器把检测到的最终出水温度传送给控制终端，调节底部出口和热水出口与冷流体管道连接管路电动阀的开度，不断调节底部热水管道13和热水调温管道15中冷水的出水量，保证热水出口8的供水温度在设定的范围内。在蓄热箱体1的顶部设有排气管16，当蓄热箱体1内部的压力超过警戒值时，可以打开压力电动阀进行排气泄压。还可以在供水管道上设置有流量传感器、压力传感器和管道泵，流量传感器、温度传感器和压力传感器对采热流体的流量、温度、压力进行监测，热水经管道泵输送给用户。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效可移动式相变蓄热供热装置，其特征在于：包括蓄热箱体、蓄热组件、蒸汽管道、冷水管道、数个加热管排、底部热水管道、凝结水管道、热水调温管道和排气管，所述蓄热箱体的内壁设置有保温层，所述蓄热组件包括数个蓄热铝箔袋，所述蓄热铝箔袋中设置有相变材料，该蓄热铝箔袋安装在蓄热箱体内；所述加热管排包括数根蒸汽分管道，该加热管排垂直安装在蓄热箱体内，所述加热管排的顶部和底部分别设置有管排进口和管排出口，该加热管排和蓄热铝箔袋交替排列，所述蒸汽管道和凝结水管道均安装在蓄热箱体一侧，该蒸汽管道和凝结水管道分别连接在加热管排的管排进口和管排出口上；所述冷水管道包括主干管和数根支管，所述数根支管均垂直固定在主干管上，数根支管之间相互平行，所述冷水管道安装在蓄热箱体内，该冷水管道位于蓄热组件的正上方；所述底部热水管道位于蓄热箱体的中下方，所述热水调温管道的两端分别连接在冷水管道和底部热水管道上，所述排气管安装在蓄热箱体的顶部。

2.根据权利要求1所述的高效可移动式相变蓄热供热装置，其特征在于：所述加热管排中的蒸汽分管道呈弓字型结构。

3.根据权利要求1所述的高效可移动式相变蓄热供热装置，其特征在于：所述蓄热铝箔袋模块化安装在蓄热箱体内。

4.根据权利要求1所述的高效可移动式相变蓄热供热装置，其特征在于：所述支管上设有若干个流水孔。

Images