CN206095017U - 螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器。要解决的技术问题是传统蓄热器蓄热过程中存在的温度不均匀、传热流体与蓄热单元接触时间短、传热效率低，本实用新型包括壳体和设置在壳体两端的端盖，所述壳体内设有螺旋盘管，壳体和螺旋盘管之间设有相变材料，壳体上设有相变材料入口；螺旋盘管为螺距渐变式结构，螺距从螺旋盘管入口端向螺旋盘管出口端逐渐递减，螺旋盘管外壁面上焊接有翅片。采用这样的技术方案后的本实用新型，热量可以在螺旋盘管螺距较大的一端很快的传递给相变材料，随着传热流体温度降低，螺旋盘管螺距也随之递减，此时传热流体中的热量也能很快的传递给相变材料，提高了蓄热器蓄热过程中的综合性能。

Description

螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器

技术领域

本实用新型涉及一种蓄热器，具体涉及一种螺距渐变翅片式螺旋盘管太阳能熔盐相变蓄热器。

背景技术

随着对可再生能源发展的重视，太阳能的开发正在不断的深入。太阳能作为比较理想的可再生能源，具有储量大、无污染等优点。但是，除了这些优点之外，太阳能在利用过程中存在很多问题，太阳能光热受到太阳光照强度、天气和季节昼夜周期变化等的影响很大，不能够稳定的提供热量供应。将多余的太阳能通过蓄能装置进行储存，在太阳能供应不足的情况下使用，能够有效的解决太阳能发电、太阳能吸收式热泵、太阳能干燥等热利用系统中存在的问题，促进了太阳能技术和新能源利用技术的发展。

太阳能光热利用过程中需要将热量储存在蓄热装置的相变材料中，由于大部分蓄热材料导热系数较低，这就需要改善蓄热装置的结构来提高蓄热/放热性能。现有的蓄热器结构，多为管翅式、管壳式、热管式等，但是多数蓄热装置存在蓄热过程中蓄热不均匀、蓄热过程传热速率不高的问题。螺旋盘管式蓄热器能够在有限的蓄热装置体积内增长流体的流通路径，能够有效增大传热流体与相变蓄热材料之间的接触面积；螺距渐变的螺旋盘管设计，能够利用传热流体与相变蓄热材料之间温差随着管路流通路径的变化而变化，有利于强化热量的传递，提高了传热效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是传统蓄热器蓄热过程中存在的温度不均匀、传热流体与蓄热单元接触时间短、传热效率低，提供一种利用相变材料高效的储存太阳能，强化传热，提高蓄热器蓄热性能的螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，包括壳体和设置在壳体两端的端盖，所述壳体内设有螺旋盘管，壳体和螺旋盘管之间设有相变材料，壳体上设有相变材料入口；螺旋盘管入口和螺旋盘管出口穿过端盖伸出壳体外，螺旋盘管为螺距渐变式结构，螺距从螺旋盘管入口端向螺旋盘管出口端逐渐递减，螺旋盘管外壁面上焊接有翅片。

所述翅片厚度为0.8-1.2mm。

所述螺旋盘管入口处和螺旋盘管出口处均设有法兰。

所述壳体及端盖外表面包裹有玻璃纤维保温层。

所述的壳体为圆柱形结构，壳体厚度为3-5mm的不锈钢结构。

采用上述结构的本实用新型由于高温传热流体开始进入螺旋盘管时温度较高，传热流体与相变材料之间的温差较大，热量可以在螺旋盘管螺距较大的一端很快的传递给相变材料，随着传热流体温度降低，螺旋盘管螺距也随之递减，此时传热流体中的热量也能很快的传递给相变材料；翅片强化了热量在相变材料内部的传递，在蓄热过程中利用了增大温差和增加传热面积的强化传热方法，提高了蓄热器蓄热过程中的综合性能。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型螺旋盘管结构示意图；

图3是本实用新型螺旋盘管横截面结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型包括壳体3和设置在壳体3两端的端盖2，所述壳体3内设有螺旋盘管6，壳体3和螺旋盘管6之间设有相变材料4，壳体3上设有相变材料入口5；螺旋盘管入口1和螺旋盘管出口8穿过端盖2伸出壳体3外，螺旋盘管6为螺距渐变式结构，螺距从螺旋盘管入口1端向螺旋盘管出口8端逐渐递减，螺旋盘管6外壁面上焊接有翅片7。

所述翅片7厚度为0.8-1.2mm。翅片7的横截面为矩形。

所述螺旋盘管入口1处和螺旋盘管出口8处均设有法兰9。

所述壳体3及端盖2外表面包裹有玻璃纤维保温层10。玻璃纤维保温层10厚度为50mm。

所述的壳体3为圆柱形结构，壳体3厚度为3-5mm的不锈钢结构。端盖2为球面结构，焊接在壳体3上，端盖2厚度为3-5mm的不锈钢结构。翅片7为不锈钢制成的矩形翅片。所述壳体3内的相变材料是质量分数为54%KNO3和46%NaNO3混合的二元硝酸盐或者质量分数为40%KNO3和60%NaNO3混合的二元硝酸盐组成的熔盐相变材料或者其它符合相变温度范围的相变材料。

相变材料入口5设置法兰，在蓄热时法兰用法兰盖封堵。传热流体从螺旋盘管入口端流向螺旋盘管出口端，传热流体为导热油，由于传热流体进入螺旋盘管时与相变材料之间的温差比较大，热量能够很快的传递给相变材料，使相变材料发生相变，实现热量的储存；螺旋盘管外壁面添加翅片，翅片可以强化热量向相变材料的传递，提高了蓄热或放热效率；高温流体将热量储存在设有相变材料和螺旋盘管结构的圆柱壳体内，为太阳能光热的稳定和高效利用提供了技术支持。

本实用新型通过螺旋盘管入口1和螺旋盘管出口8处的法兰与太阳能集热系统进行连接。太阳能集热系统中的管道为Φ25镀锌管，管道用50mm玻璃纤维保温层包裹，本实用新型的蓄热过程由阀门控制，太阳光照射太阳能集热器给真空集热管中流体进行加热，将流体加热至200～300℃左右成为高温传热流体，高温传热流体在循环泵的作用下，在管路系统中进行循环，高温传热流体流经系统各部件进入本实用新型壳体内，本实用新型将热量储存在的壳体3的相变材料中。当储存较多的热量时，需要增加蓄热器4的数量或者改变其尺寸，多个蓄热器进行并联，能够大量的储存太阳能。当太阳能供应不足需要利用储存的能量，壳体3中的相变材料向外释放热量，供热流体在外加循环泵的作用下，与壳体3内的相变材料进行热量交换，将热量输送至热使用装置。

Claims (5)

1.一种螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，其特征在于：包括壳体（3）和设置在壳体（3）两端的端盖（2），所述壳体（3）内设有螺旋盘管（6），壳体（3）和螺旋盘管（6）之间设有相变材料（4），壳体（3）上设有相变材料入口（5）；螺旋盘管入口（1）和螺旋盘管出口（8）穿过端盖（2）伸出壳体（3）外，螺旋盘管（6）为螺距渐变式结构，螺距从螺旋盘管入口（1）端向螺旋盘管出口（8）端逐渐递减，螺旋盘管（6）外壁面上焊接有翅片（7）。

2.根据权利要求1所述的螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，其特征在于：所述翅片（7）厚度为0.8-1.2mm。

3.根据权利要求1所述的螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，其特征在于：所述螺旋盘管入口（1）处和螺旋盘管出口（8）处均设有法兰（9）。

4.根据权利要求1所述的螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，其特征在于：所述壳体（3）及端盖（2）外表面包裹有玻璃纤维保温层（10）。

5.根据权利要求1所述的螺距渐变翅片式螺旋盘管蓄热器，其特征在于：所述的壳体（3）为圆柱形结构，壳体（3）厚度为3-5mm的不锈钢结构。