CN210741201U

CN210741201U - 一种固体蓄热装置

Info

Publication number: CN210741201U
Application number: CN201921488025.5U
Authority: CN
Inventors: 孙勇; 王媛哲; 马原; 牛金花; 刘聪聪; 刘帅帅
Original assignee: Hebei University of Architecture
Current assignee: Hebei Zerui energy saving new energy Co.,Ltd.
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2029-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种固体蓄热装置，包括保温壳体和其外部的风道结构，所述风道结构中的送风接头与保温壳体一侧连通，所述风道结构中形成与送风接头的均风室，所述均风室与蓄热仓连通，所述蓄热仓与回风室连通，所述回风室顶部与风道结构连通。本实用新型通过六种蓄热砖组成上下间隔设置的直线风道和弯折风道，并且通过蓄热砖中的通孔能够纵向的将直线风道和弯折风道连通，利用二者间压差不同增强了风道的换热效果，有助于实现蓄热体快速散热。本实用新型通过回风室的高度以及顶部结构能够有效的进行回风，本实用新型彻底解决了现有底部送风口送风气流分布不均，蓄热体局部温度过高，热堆积严重，空气和蓄热体热交换效率低的问题。

Description

一种固体蓄热装置

技术领域

本实用新型属于蓄热供暖技术领域，具体涉及一种固体蓄热装置。

背景技术

传统燃煤锅炉的供暖形式不仅对一次能源的利用效率不高而且给大气带来了严重的污染。中央及地方政府陆续出台了电能替代及鼓励电供暖的相关政策，部分地区实行峰谷电价政策，有助于优化资源配置，平衡电力负荷的峰谷差。

固体蓄热装置作为一种新型储能系统，其主要功能是利用低谷电、光伏发电、风力发电、水力发电等清洁能源对固体蓄热材料进行加热并储存热能，在供电高峰期将储存的热能释放出来，供给用户采暖或加热生活用水等。

传统固体蓄热装置风系统存在气流组织性差，局部热堆积的严重的现象，空气在从送风口出来到进入蓄热体之前气流是完全无组织的流动，进入蓄热体每个通风孔道前的风压差异很大，无法控制，尤其在死角处易形成局部涡流，因此存在不同通风孔道换热不均匀的现象，导致热量无法取出，蓄热体局部温度过高，热堆积严重，空气和蓄热体热交换效率低。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种固体蓄热装置。

本实用新型的技术方案是：一种固体蓄热装置，包括保温壳体和其外部的风道结构，所述风道结构中的送风接头与保温壳体一侧连通，所述风道结构中形成与送风接头的均风室，所述均风室与蓄热仓连通，所述蓄热仓与回风室连通，所述回风室顶部与风道结构连通。

更进一步的，所述蓄热仓中设置有多个排放的蓄热体，所述蓄热体为多层，所述蓄热体中形成将均风室、回风室连通的风道。

更进一步的，所述风道包括直线风道、弯折风道，所述直线风道距离短、风速高、压力小，所述弯折风道距离长、风速低、压力大。

更进一步的，所述蓄热体包括Ⅰ型蓄热砖、Ⅱ型蓄热砖、Ⅲ蓄热砖、Ⅳ型蓄热砖、Ⅴ型蓄热砖、Ⅵ型蓄热砖。

更进一步的，所述回风室顶部为锥形，所述回风室顶部高于蓄热仓，所述回风室顶部与矩形风管连通，所述矩形风管上依次设置有Ⅲ号风阀、换热器、风机连通。

更进一步的，所述矩形风管还与旁通风管连通，所述旁通风管两端分别设置有Ⅱ号风阀、Ⅰ号风阀连通，所述送风接头与旁通风管连通。

更进一步的，所述Ⅰ型蓄热砖朝向均风室的一侧形成斜坡面，Ⅰ型蓄热砖两两相背码放从而形成折线型的迎风面，所述Ⅰ型蓄热砖上下两侧均形成直线风槽，所述Ⅱ型蓄热砖上下两侧均形成直线风槽，所述Ⅲ蓄热砖上下两侧均形成直线风槽且直线风槽中形成连通的通孔，所述通孔用于连通直线风道、弯折风道，所述Ⅳ型蓄热砖一端形成折线风槽，其另一端形成直线风槽，所述Ⅴ型蓄热砖侧边均为平面用于在非风道区的码放，所述Ⅵ型蓄热砖一端形成直线风槽用于蓄热仓顶部或底部。

更进一步的，所述直线风道由蓄热砖中的直线风槽拼装形成，所述弯折风道由直线风槽、折线风槽组合拼装形成。

更进一步的，所述均风室中设置有靠近送风接头的一级均压板和远离风接头的二级均压板。

更进一步的，所述一级均压板包括多个平行纵向设置的折板，两个折板之间形成一级风道，所述二级均压板包括横板体、纵板体，所述横板体、纵板体之间形成二级风道。

本实用新型通过六种蓄热砖组成上下间隔设置的直线风道和弯折风道，并且通过蓄热砖中的通孔能够纵向的将直线风道和弯折风道连通，利用二者间压差不同增强了风道的换热效果，有助于实现蓄热体快速散热。

本实用新型通过均风室中的一级均压板、二级均压板使气流接近活塞式的推进到蓄热体表面，增加了送风气流的组织性和均匀性，提高了风系统输送效率。

本实用新型通过回风室的高度以及顶部结构能够有效的进行回风，通过送风结构的尺寸相异保证了送风的均匀，本实用新型彻底解决了现有底部送风口送风气流分布不均，蓄热体局部温度过高，热堆积严重，空气和蓄热体热交换效率低的问题。

附图说明

图1 是本实用新型的整体结构示意图；

图2 是本实用新型中送风接头的外轮廓图；

图3 是本实用新型中一级均压板的结构示意图；

图4 是本实用新型中二级均压板的结构示意图；

图5 是本实用新型中直线风道的结构示意图；

图6 是本实用新型中折线风道的结构示意图；

图7 是本实用新型中Ⅰ型蓄热砖的结构示意图；

图8 是本实用新型中Ⅱ型蓄热砖的结构示意图；

图9 是本实用新型中Ⅲ型蓄热砖的结构示意图；

图10 是本实用新型中Ⅳ型蓄热砖的结构示意图；

图11 是本实用新型中Ⅴ型蓄热砖的结构示意图；

图12 是本实用新型中Ⅵ型蓄热砖的结构示意图；

其中：

1保温壳体 2 蓄热仓

3风道结构 4 风机

5换热器 6 均风室

7蓄热体 8 回风室

201直线风道 202弯折风道

301矩形风管 302旁通风管

303送风接头 304Ⅰ号风阀

305Ⅱ号风阀 306Ⅲ号风阀

601一级均压板 602二级均压板

603进入腔 604一级均压腔

605二级均压腔 606一级风道

607横板体 608纵板体

609二级风道 610折板

701Ⅰ型蓄热砖

702斜坡面 703直线风槽

704Ⅱ型蓄热砖 705Ⅲ型蓄热砖

706通孔 707Ⅳ型蓄热砖

708折线风槽 709Ⅴ型蓄热砖

710Ⅵ型蓄热砖。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1~12所示，一种固体蓄热装置，包括保温壳体1和其外部的风道结构3，所述风道结构3中的送风接头303与保温壳体1一侧连通，所述风道结构3中形成与送风接头303的均风室6，所述均风室6与蓄热仓2连通，所述蓄热仓2与回风室8连通，所述回风室8顶部与风道结构3连通。

所述蓄热仓2为蓄热核心，所述蓄热体7中形成电加热丝能够穿过并对蓄热体7进行加热的通孔。

所述蓄热仓2中设置有多个排放的蓄热体7，所述蓄热体7为多层，所述蓄热体7中形成将均风室6、回风室8连通的风道。

所述风道包括直线风道201、弯折风道202，所述直线风道201距离短、风速高、压力小，所述弯折风道202距离长、风速低、压力大。

所述蓄热体7包括Ⅰ型蓄热砖701、Ⅱ型蓄热砖704、Ⅲ蓄热砖705、Ⅳ型蓄热砖707、Ⅴ型蓄热砖709、Ⅵ型蓄热砖710。

所述回风室8顶部为锥形，所述回风室8顶部高于蓄热仓2，所述回风室8顶部与矩形风管301连通，所述矩形风管301上依次设置有Ⅲ号风阀306、换热器5、风机4连通。

所述矩形风管301还与旁通风管302连通，所述旁通风管302两端分别设置有Ⅱ号风阀305、Ⅰ号风阀304连通，所述送风接头303与旁通风管302连通。

如图8~12所示，所述Ⅰ型蓄热砖701朝向均风室6的一侧形成斜坡面702，Ⅰ型蓄热砖701两两相背码放从而形成折线型的迎风面，所述Ⅰ型蓄热砖701上下两侧均形成直线风槽703，所述Ⅱ型蓄热砖704上下两侧均形成直线风槽703，所述Ⅲ蓄热砖705上下两侧均形成直线风槽703且直线风槽703中形成连通的通孔706，所述通孔706用于连通直线风道201、弯折风道202，所述Ⅳ型蓄热砖707一端形成折线风槽708，其另一端形成直线风槽703，所述Ⅴ型蓄热砖709侧边均为平面用于在非风道区的码放，所述Ⅵ型蓄热砖710一端形成直线风槽703用于蓄热仓2顶部或底部。

所述直线风道201由蓄热砖中的直线风槽703拼装形成，所述弯折风道202由直线风槽703、折线风槽708组合拼装形成。

所述均风室6中设置有靠近送风接头303的一级均压板601和远离风接头303的二级均压板602。

所述一级均压板601包括多个平行纵向设置的折板610，两个折板610之间形成一级风道606，所述二级均压板602包括横板体607、纵板体608，所述横板体607、纵板体608之间形成二级风道609。

所述保温壳体1侧壁、一级均压板601之间形成进入腔603，所述一级均压板601、二级均压板602之间形成一级均压腔604，所述一级均压腔604、Ⅰ型蓄热砖701之间形成二级均压腔605。

所述换热器5、风机4安装在设备室中。

如图1所示，所述送风接头303的出风先后通过一级均压板601、二级均压板602，然后进入到由Ⅰ型蓄热砖701形成的高低交错折线面从而分别进入到蓄热砖7内的直线风道201、弯折风道202，穿过风道后再进入到回风室8，然后再由回风室8排出。

如图2所示，所述送风接头303包括一个矩形体和一个梯形体，所述矩形部内形成矩形孔用于直接和旁通风管302连通，所述梯形体内形成逐渐增大的梯形状通孔，用于与保温壳体1连通。

所述送风接头303为多个，且其形状相同，但是其外轮廓尺寸存在差异，所述保温壳体1中位于上部的送风接头303尺寸较小，位于下部的送风接头303尺寸较大，从而使风口面积由下至上依次减小，保证每个送风口的送风量基本相同，保证送风的均匀性。

如图3-4所示，均风室6内设置一级均压板601、二级均压板602，气流从送风接头303送出后经过一级均压板601、二级均压板602，使气流接近活塞式的推进到蓄热体表面，增加了送风气流的组织性和均匀性，提高了风系统输送效率。

如图5所示，所述直线风道201必然包括位于迎风侧的Ⅰ型蓄热砖701，然后选择使用Ⅱ型蓄热砖704、Ⅲ蓄热砖705、Ⅳ型蓄热砖707、Ⅵ型蓄热砖710中的直线风槽。

在蓄热仓2的中部益选用Ⅱ型蓄热砖704或Ⅲ蓄热砖705或Ⅳ型蓄热砖707，而在与蓄热仓2顶部或底部接触处益采用Ⅵ型蓄热砖710并且Ⅵ型蓄热砖710中的直线风槽703远离蓄热仓2顶部或底部。

在需要连通上下两路风道时加入Ⅲ蓄热砖705，从而用于垂直方向的连通。

如图6所示，在拼装成弯折风道202时，需要将多个Ⅳ型蓄热砖707顶部的折线风槽708进行连续使用，从而构成如图6的弯折风道202。

在蓄热仓2不安排风道的位置采用Ⅴ型蓄热砖709进行码放。

所述Ⅱ型蓄热砖704、Ⅲ蓄热砖705、Ⅳ型蓄热砖707、Ⅴ型蓄热砖709、Ⅵ型蓄热砖710尺寸相同。

优选的，所述电加热丝还可以设置在直线风道201中。

如图7所示，所述Ⅰ型蓄热砖701的一个侧壁为斜坡面702，所述斜坡面702起到导风作用，所述斜坡面702两两组成V型结构，从而能够对二级均压腔605中的气流进行收拢作用。

所述Ⅰ型蓄热砖701背对背放置构成蓄热体迎风面结构；Ⅱ型蓄热砖704为上下面设置风槽的结构；Ⅲ型蓄热砖705在Ⅱ型蓄热砖704的基础上增加贯通上下风道的通孔706；Ⅳ型蓄热砖707表面设有对气流具有转向功能的折线风槽708；Ⅴ型蓄热砖709表面没有风槽；Ⅵ型蓄热砖710只单侧设置风槽。蓄热砖按照风道结构形成一层的直线风道201和一层的弯折风道202，所述直线风道201、弯折风道202上下间隔布设。

如图3所示，所述折板610为弯折锯齿状，从而使两个相邻折板610形成条状且有三角外凸的风道结构。

所述折板610与保温壳体2的上下端垂直。

优选的，所述折板610与进风方向夹角为一个锐角，从而使气流接近活塞式的推进到一级均压腔604。

如图4所示，所述横板体607、纵板体608等间距交叉布设，从而形成横截面为方形的二级风道609。

所述横板体607与保温壳体2左右两侧垂直，所述纵板体608与保温壳体2的上下端垂直。

优选的，所述横板体607、纵板体608与进风方向夹角为一个锐角，所述二级风道609的纵截面为梯形状。使气流接近活塞式的推进到二级均压腔605。

所述一级均压板601、二级均压板602在经进送风接头303进入蓄热仓的空气在一级均压板601、二级均压板602的作用下以接近活塞流的形式吹向蓄热体7，一方面做到引流空气，避免无序流动；另一方面做到大量气流均匀通过蓄热体7，使得蓄热体7内的热量能够被均匀有效的带走，提高传热效率。

所述直线风道201、弯折风道202上下相邻，所述直线风道201、弯折风道202的截面均为矩形，直线风道201通过蓄热砖中的直线风槽703相连接；弯折风道202则通过蓄热砖中的直线风槽703、折现风槽708相连接，弯折风道202长度大于蓄热体长度，换热面积增加，但阻力增大，流通不顺畅，而直线风道201距离短、风速高、压力小，保证流通顺畅，在通孔706将直线风道201、弯折风道202纵向连通的情况下，直线风道201、弯折风道202之间存在压力差，从而增强了换热通道的换热效果，有助于实现蓄热体快速散热。

本实用新型的工作过程如下：

蓄热过程，关闭Ⅲ号风阀306、Ⅰ号风阀304，打开Ⅱ号风阀305，接通电加热丝，蓄热仓2内被加热的空气由于密度减小形成上升气流，从而聚集在回风室8的尖顶处，通过回风室8进入矩形风管301，同时，在冷热空气的密度差的驱动下，直接通过旁通风管302和送风接头303进入均风室6，本申请有助于充分利用自然动力，节约能源的消耗。

Claims

1.一种固体蓄热装置，包括保温壳体（1）和其外部的风道结构（3），其特征在于：所述风道结构（3）中的送风接头（303）与保温壳体（1）一侧连通，所述风道结构（3）中形成与送风接头（303）的均风室（6），所述均风室（6）与蓄热仓（2）连通，所述蓄热仓（2）与回风室（8）连通，所述回风室（8）顶部与风道结构（3）连通。

2.根据权利要求1所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述蓄热仓（2）中设置有多个排放的蓄热体（7），所述蓄热体（7）为多层，所述蓄热体（7）中形成将均风室（6）、回风室（8）连通的风道。

3.根据权利要求2所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述风道包括直线风道（201）、弯折风道（202），所述直线风道（201）距离短、风速高、压力小，所述弯折风道（202）距离长、风速低、压力大。

4.根据权利要求3所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述蓄热体（7）包括Ⅰ型蓄热砖（701）、Ⅱ型蓄热砖（704）、Ⅲ蓄热砖（705）、Ⅳ型蓄热砖（707）、Ⅴ型蓄热砖（709）、Ⅵ型蓄热砖（710）。

5.根据权利要求1所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述回风室（8）顶部为锥形，所述回风室（8）顶部高于蓄热仓（2），所述回风室（8）顶部与矩形风管（301）连通，所述矩形风管（301）上依次设置有Ⅲ号风阀（306）、换热器（5）、风机（4）连通。

6.根据权利要求5所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述矩形风管（301）还与旁通风管（302）连通，所述旁通风管（302）两端分别设置有Ⅱ号风阀（305）、Ⅰ号风阀（304）连通，所述送风接头（303）与旁通风管（302）连通。

7.根据权利要求4所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述Ⅰ型蓄热砖（701）朝向均风室（6）的一侧形成斜坡面（702），Ⅰ型蓄热砖（701）两两相背码放从而形成折线型的迎风面，所述Ⅰ型蓄热砖（701）上下两侧均形成直线风槽（703），所述Ⅱ型蓄热砖（704）上下两侧均形成直线风槽（703），所述Ⅲ蓄热砖（705）上下两侧均形成直线风槽（703）且直线风槽（703）中形成连通的通孔（706），所述通孔（706）用于连通直线风道（201）、弯折风道（202），所述Ⅳ型蓄热砖（707）一端形成折线风槽（708），其另一端形成直线风槽（703），所述Ⅴ型蓄热砖（709）侧边均为平面用于在非风道区的码放，所述Ⅵ型蓄热砖（710）一端形成直线风槽（703）用于蓄热仓（2）顶部或底部。

8.根据权利要求7所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述直线风道（201）由蓄热砖中的直线风槽（703）拼装形成，所述弯折风道（202）由直线风槽（703）、折线风槽（708）组合拼装形成。

9.根据权利要求1所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述均风室（6）中设置有靠近送风接头（303）的一级均压板（601）和远离送风接头（303）的二级均压板（602）。

10.根据权利要求9所述的一种固体蓄热装置，其特征在于：所述一级均压板（601）包括多个平行纵向设置的折板（610），两个折板（610）之间形成一级风道（606），所述二级均压板（602）包括横板体（607）、纵板体（608），所述横板体（607）、纵板体（608）之间形成二级风道（609）。