CN207081348U - 采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，包括筒体、设在筒体内部的盘管、将盘管固定在筒体内的支架、设于筒体顶部的熔盐出口管、设于筒体底部的熔盐进口管，设于筒体外一侧上部且与盘管连接的蒸汽出口管、设于筒体外一侧下部与盘管连接的蒸汽进口管和位于筒体外另一侧的固定块，所述盘管为内外双层式，所述内外双层式盘管包括内层管和位于内层管外侧且与内层管位于同一水平线上的外层管。本实用新型通过采用双层式盘管，增大了管程和壳程中介质的接触面积，增强了换热效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热器设备领域，尤其涉及一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器。
背景技术
能源短缺和化石燃料的环境问题目前已成为制约全球经济和社会发展的重大瓶颈。我国近年来已成为世界第一大石油消耗国和第二大原油进口国，节能减排形势日益严峻。为解决能源短缺和环境问题，在大力发展化石燃料、核能与水电基础上，必须提高能源利用效率并大力开发可再生能源。工业是节能潜力最大的领域，目前我国电力、钢铁、建材等大规模工业的能源利用效率与余热回收利用率远低于国际先进水平，主要原因之一是间歇式高品质余热没有得到有效利用，因此急需高效蓄热材料存储高温余热并稳定使用。规模化可再生能源是未来我国能源的发展重点，但由于其间歇性和不能稳定供应的缺陷，不能满足工业化大规模连续供能的要求，因而需要利用高效传热蓄热介质进行热能储存与转换利用。熔盐具有热容量大、稳定性高、工作温度范围广的显著优势，是工业余热利用、可再生能源和核能领域广泛采用的传热蓄热介质。在钍基熔盐堆核能系统等核发电站中，也必须使用熔盐作为高温传热介质进行能量传递和转换。由于蒸汽便于输运和使用，广泛应用于发电、化工、食品等行业，因此如何把高温熔盐热能转化为高品质蒸汽成为关键的能源转换技术。熔盐换热器在多个方面具有独特的优势，熔盐使用温度广泛，可以存储和利用太阳能、核能和高温余热等多种能源，而经过换热的蒸汽输出可进行发电和其他热能利用，因此熔盐蒸汽换热器的研究和开发对节能减排有着特别重要的作用。
又如中国专利文献CN102042771A中公开了一种换热器，包括筒体，设在筒 体内的盘管，将盘管固定在筒体内的支架、挂板和立板，所述的筒体通过设备法兰与上方的封头连接，在筒体底部壳体上设有两个外套管，外套管的下部与凹形法兰连接，凹形法兰与盲法兰用螺栓固定；盘管的进出口分别设在外套管和凹形法兰的中心，盘管的进出口分别与盲法兰中心的管道相通。该设备虽然可以实现换热，但是该设备中管程和壳程中介质接触面积不够大导致换热效果不够理想。
实用新型内容
为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提一种能够增大管程和壳程中介质接触面积从而加强换热效果的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，包括筒体、设在筒体内部的盘管、将盘管固定在筒体内的支架、设于筒体顶部的熔盐出口管、设于筒体底部的熔盐进口管、设于筒体外一侧上部且与盘管连接的蒸汽出口管、设于筒体外一侧下部与盘管连接的蒸汽进口管和位于筒体外另一侧的固定块，所述盘管为内外双层式，所述内外双层式盘管包括内层管和位于内层管外侧且与内层管位于同一水平线上的外层管。本实用新型通过采用双层式盘管，增大了管程和壳程中介质的接触面积，增强了换热效果。当突然停电时，熔盐也能通过重力作用自动排出，安全可靠。
优选地，所述内层管和外层管的顶部出气端同时与蒸汽出口管通过连接管一相连通，所述内层管和外层管的底部进气端同时与蒸汽进口管通过连接管二相连通。本实用新型通过采用连接管二，使得蒸汽分两路进行换热，增大了换热面积，通过采用连接管一，使得收集后续蒸汽能够变得更方便。
优选地，所述内层管的壁厚等于外层管的壁厚。本实用新型通过采用相同壁厚的内层管和外层管，使得内层管和外层管中经过换热的蒸汽能够得到相同 的温度，从而使得最后得到的蒸汽温度不发生变化。
优选地，所述内层管和的外层管壁厚均为2-6毫米。本实用新型通过采用一定壁厚的盘管，使得在换热时既不会因为管壁太薄容易造成管壁破裂，又不会因为管壁太厚造成换热效果不好。
优选地，所述内层管和外层管之间的距离为1-3倍的内层管直径。本实用新型通过采用具有一定间距的内外层管，使得内层管与外层管不会相接触且都能与壳程介质接触到，也不会因为间距过大使得内层管中经过的蒸汽太少。
优选地，上下两层的所述内层管之间的距离为0.5-2.5倍的内层管直径。本实用新型通过采用一定间距的上下两层的内层管，使得上内层管和下内层管不会接触到，同时也能进行充分换热。
优选地，上下两层的所述外层管之间的距离为0.5-2.5倍的外层管的直径。本实用新型通过采用一定间距的上下两层的外层管，使得上外层管和下外层管不会接触到，同时也能进行充分换热。
优选地，所述筒体顶部还设有压力接口和温度接口一，所述筒体下部还设有温度接口二，所述蒸汽出口管和所述蒸汽进口管上套设有同时与所述筒体接触的套管。本实用新型通过采用温度接口一和温度接口二，使得设备与温度检测装置相连，能够检测设备温度，不会发生因为设备温度低于熔盐的熔点温度从而使得熔盐直接凝固进而无法实现换热的情况，通过使用管套能够减少蒸汽出口管和所述蒸汽进口管与筒体在焊接和使用时产生的热应力，起到一定的保护作用。
优选地，所述盘管材质为防腐蚀性金属管。在生产中发现熔盐是有一定的腐蚀性的，本实用新型通过采用防腐蚀性金属管，尽量提高设备的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的剖视图。
图中：
1-筒体；2-盘管；21-内层管；22-外层管；3-支架；4-熔盐出口管；5-熔盐进口管；6-蒸汽出口管；7-蒸汽进口管；8-固定块；9-连接管一；10-连接管二；11-压力接口；12-温度接口一；13-温度接口二。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示，本实施例中的一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，包括筒体1、设在筒体1内部的盘管2、将盘管2固定在筒体1内的支架3、设于筒体1顶部的熔盐出口管4、设于筒体1底部的熔盐进口管5、设于筒体1外一侧上部且与盘管2连接的蒸汽出口管6、设于筒体1外一侧下部与盘管2连接的蒸汽进口管7和位于筒体1外另一侧的固定块8，所述盘管2为内外双层式，所述内外双层式盘管2包括内层管21和位于内层管21外侧且与内层管21位于同一水平线上的外层管22。所述内层管21的壁厚和外层管22的壁厚均为4毫米，所述内层管21和外层管22之间的距离为一倍的内层管21直径，上下两层的所述内层管21之间的距离为一倍的内层管21直径，上下两层的所述外层管22之间的距离为一倍的外层管22的直径，所述内层管21和外层管22的顶部出气端同时与蒸汽出口管6通过连接管一9相连通，所述内层管21和外层管22的顶部出气端同时与蒸汽进口管7通过连接管二10相连通，所述筒体1顶部还设有压力接口11和温度接口一12，所述筒体1底部还设有温度接口二13，所 述压力接口11与压力检测装置相连，所述温度接口一12和温度接口二13均与温度检测装置相连，所述蒸汽出口管6和所述蒸汽进口管7上套设有同时与所述筒体1接触的套管14，所述盘管2材质为316不锈钢管。筒体1底部设有能将熔盐往上抽的熔盐泵。
工作原理：
开启采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，先往蒸汽进口管7通入少量蒸汽使得设备进行预热，使得温度接口一12和温度接口二13上连接的温度显示器显示出的温度大于130℃，在往熔盐进口管5通入高温熔盐的同时往蒸汽进口管7中通入蒸汽，高温熔盐通过熔盐泵去往熔盐出口管4，蒸汽通过蒸汽进口管7进入盘管2，流经连接管二10后分为两路去往内层管21和外层管22，经过与高温熔盐换热后进入连接管一9汇合成一路，然后从蒸汽出口管6流出，完成换热。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，包括筒体(1)、设在筒体(1)内部的盘管(2)、将盘管(2)固定在筒体(1)内的支架(3)、设于筒体(1)顶部的熔盐出口管(4)、设于筒体(1)底部的熔盐进口管(5)、设于筒体(1)外一侧上部且与盘管(2)连接的蒸汽出口管(6)、设于筒体(1)外一侧下部与盘管(2)连接的蒸汽进口管(7)和位于筒体(1)外另一侧的固定块(8)，其特征在于：所述盘管(2)为内外双层式，所述内外双层式盘管(2)包括内层管(21)和位于内层管(21)外侧的外层管(22)。
2.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述内层管(21)和外层管(22)的顶部出气端同时与蒸汽出口管(6)通过连接管一(9)相连通，所述内层管(21)和外层管(22)的底部进气端同时与蒸汽进口管(7)通过连接管二(10)相连通。
3.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述内层管(21)的壁厚等于外层管(22)的壁厚。
4.根据权利要求3所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述内层管(21)和的外层管(22)壁厚均为2-6毫米。
5.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述内层管(21)和外层管(22)之间的距离为1-3倍的内层管(21)直径。
6.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：上下两层的所述内层管(21)之间的距离为0.5-2.5倍的内层管(21)直径。
7.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：上下两层的所述外层管(22)之间的距离为0.5-2.5倍的外层管(22) 的直径。
8.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述筒体(1)顶部还设有压力接口(11)和温度接口一(12)，所述筒体(1)下部还设有温度接口二(13)，所述蒸汽出口管(6)和所述蒸汽进口管(7)上套设有同时与所述筒体(1)接触的套管(14)。
9.根据权利要求1所述的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，其特征在于：所述盘管(2)材质为防腐蚀性金属管。
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