CN211754807U - 一种快速化盐系统及应用其的熔盐工艺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高温熔盐应用技术领域，具体涉及一种快速化盐系统及应用其的熔盐工艺系统。快速化盐系统，包括：电阻加热单元，用于对预定管路进行加热；感应加热单元，用于对预定设备进行加热；以及，控制单元，与电阻加热单元及感应加热单元均电连接，用于控制电阻加热单元以及感应加热单元工作。通过设置电阻加热单元对预定管路进行加热熔化管路内的凝固熔盐，设置感应加热单元对预定设备进行加热熔化设备内的凝固熔盐，控制单元对电阻加热单元以及感应单元进行控制，从而使得在熔盐工艺的系统中，可能有熔盐凝固的位置均能被加热，且根据管路与设备规格形状的不同，针对管路及设备分别设置有加热单元，从而可以实现快速化盐。

Description

一种快速化盐系统及应用其的熔盐工艺系统

技术领域

本实用新型涉及高温熔盐应用技术领域，具体涉及一种快速化盐系统及应用其的熔盐工艺系统。

背景技术

熔盐一般是指无机盐或其混合物的熔融态液体。常见的熔盐有硝酸盐、氯化盐、氟化盐、碳酸盐和硫酸盐等，熔盐具有使用温度范围广、蒸气压低、热容量大、高温粘度小、热稳定性高以及价廉易得等优点，是一种优良的传热蓄热介质。采用熔盐作为工质形成近常压高温熔盐换热系统，在能源领域和高温加热领域中具有巨大的应用潜力。目前，高温熔盐已被广泛应用于太阳能热发电传热储热、核反应堆传热、水处理、谷电利用等诸多中高温领域中。

由于熔盐往往熔点较高，通常在高于环境100℃以上，甚至更高，这导致熔盐在液态运行时，必须控制好运行温度，一旦温度接近或降低到熔点，熔盐就会凝固在管道、设备、仪表等部位上，从而导致系统无法正常运行，甚至导致严重的安全事故。

因此，在熔盐工艺系统中，如何解决熔盐冻堵后的化盐问题成为了工艺的关键。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的熔盐熔点较高，容易凝固在熔盐工艺系统中的管道、设备、仪表等部分，从而导致系统无法正常运行，甚至导致严重的安全事故的缺陷，从而提供一种快速化盐系统及应用其的熔盐工艺系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案为：

一种快速化盐系统，包括：

电阻加热单元，其外接预定管路，用于对预定管路进行加热以熔化管路内的凝固熔盐；

感应加热单元，其外接预定设备，用于对预定设备进行加热以熔化设备内的凝固熔盐；

以及，控制单元，其与所述电阻加热单元及所述感应加热单元均电连接，用于控制电阻加热单元以及感应加热单元工作。

进一步的，所述电阻加热单元包括：

第一温度传感器，外接在所述预定管路的壁面上，用于采集管路壁面温度；

第一电源，与所述预定管路的两端连接以与所述预定管路构成导电回路；

第一温度控制器，其与所述第一温度传感器以及第一电源均电连接，用于根据所述第一温度传感器传输的信号控制所述第一电源工作。

进一步的，所述第一电源为调压电源。

进一步的，所述预定管路为内部发生了熔盐凝固的管道。

进一步的，所述感应加热单元包括：

第二温度传感器，外接在所述预定设备的壁面上，用于采集设备壁面温度；

感应加热线圈，套设在所述预定设备上；

第二电源，与所述感应加热线圈接通，用于为所述感应加热线圈供能；

第二温度控制器，与所述第二温度传感器以及第二电源同时电连接，用于根据所述第二温度传感器传输的信号控制所述第二电源工作。

进一步的，所述第二电源为可调高频电源。

进一步的，所述预定设备为内部发生了熔盐凝固的换热器。

本实用新型还提供一种熔盐工艺系统，包括如上述所有方案中任一项所述的快速化盐系统。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的快速化盐系统，通过设置电阻加热单元对预定管路进行加热熔化管路内的凝固熔盐，设置感应加热单元对预定设备进行加热熔化设备内的凝固熔盐，而控制单元对电阻加热单元以及感应单元进行控制，从而使得在熔盐工艺的系统中，可能有熔盐凝固的位置均能被加热，且根据管路与设备规格形状的不同，针对管路及设备分别设置有加热单元，从而可以实现快速化盐，提高熔盐管道冻堵事故的处理效率。

2.本实用新型提供的快速化盐系统，通过将电阻加热单元设置为包括第一温度传感器、第一电源以及第一温度控制器，其中，第一电源与预定管路的两端连接并与预定管路构成导电回路，从而使得预定管路本身可以作为电阻使用，通过第一电源供电，预定管路发热从而对凝固熔盐进行熔化，一方面，节约了另外设置电阻的设备成本，另一方面可以减少热量在电阻与管路之间传递时的损失。另外，在对管路部分进行化盐时，可以无需拆除包裹在管道外壁的保温材料，加快了管路中的化盐速度，提高了冻堵事故的处理效率。

3.本实用新型提供的快速化盐系统，通过将感应加热单元设置为包括第二温度传感器、感应加热线圈、第二电源以及第二温度控制器，通过将感应加热线圈套设在预定设备上，可以对预定设备内的凝固熔盐进行非接触式感应加热从而可以实现对凝固熔盐较多的设备进行定点大功率加热，从而可以加快设备中的化盐速度，提高冻堵事故的处理效率。

4.本实用新型提供的熔盐工艺系统，通过将具有能快速化盐，冻堵事故处理效率高的快速化盐系统进行应用，使得熔盐工艺系统运行过程中，能有效降低甚至避免熔盐凝固的情况发生，从而提高熔盐工艺系统的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中的快速化盐系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2中的熔盐工艺系统的结构示意图；

附图标记说明：

1、控制单元；2、电阻加热单元；21、第一温度传感器；22、第一电源；23、第一温度控制器；3、感应加热单元；31、第二温度传感器；32、感应加热线圈；33、第二电源；34、第二温度控制器；4、熔盐管路；5、熔盐换热器；6、高温熔盐罐；7、低温熔盐罐。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实施例涉及一种快速化盐系统，包括电阻加热单元2、感应加热单元3以及控制单元1。

其中，电阻加热单元2外接于预定管路，电阻加热单元2用于对预定管路进行加热以熔化管路内的凝固熔盐。感应加热单元3外接于预定设备，感应加热单元3用于对预定设备进行加热以熔化设备内的凝固熔盐。控制单元1与电阻加热单元2及感应加热单元3均电连接，控制单元1用于控制电阻加热单元2以及感应加热单元3工作。

实现上述技术方案的快速化盐系统，通过设置电阻加热单元2对预定管路进行加热熔化管路内的凝固熔盐，设置感应加热单元3对预定设备进行加热熔化设备内的凝固熔盐，而控制单元1对电阻加热单元2以及感应单元进行控制，从而使得在熔盐工艺的系统中，可能有熔盐凝固的位置均能被加热，且根据管路与设备规格形状的不同，针对管路及设备分别设置有加热单元，从而可以实现快速化盐，提高熔盐管道冻堵事故的处理效率。

具体地，电阻加热单元2包括：第一温度传感器21、第一电源22以及第一温度控制器23。第一温度传感器21的感温头敷设在预定管路的壁面上，第一温度传感器21用于采集管路壁面温度。第一电源22通过动力电缆分别与预定管路的两端连接，且与预定管路形成导电回路。第一温度控制器23通过信号电缆分别与第一温度传感器21以及第一温度控制器23连接，第一温度控制器23用于根据第一温度传感器21传输的信号控制第一电源22工作。

其中，第一温度控制器23内设置有第一预设温度，第一温度传感器21采集管路壁面温度后传输给第一温度控制器23，第一温度控制器23将此温度信号与第一预设温度进行比较，并根据对比结果，向第一电源22发送控制信号，从而调节第一电源22对预定管路的加热功率。

在本实施例中，第一电源22为调压电源，预定管路为内部发生了熔盐凝固的管道。

实现上述技术方案的快速化盐系统，通过第一电源22与预定管路的两端连接并与预定管路构成导电回路，从而使得预定管路本身可以作为电阻使用，通过第一电源22供电，预定管路发热从而对凝固熔盐进行熔化，一方面，节约了另外设置电阻的设备成本，另一方面可以减少热量在电阻与管路之间传递时的损失。另外，在对管路部分进行化盐时，可以无需拆除包裹在管道外壁的保温材料，加快了管路中的化盐速度，提高了冻堵事故的处理效率。

感应加热单元3包括第二温度传感器31、感应加热线圈32、第二电源33以及第二温度控制器34，第二温度传感器31敷设在预定设备的壁面上，第二温度传感器31用于采集设备壁面温度。感应加热线圈32套设在预定设备上。第二电源33与感应加热线圈32接通，第二电源33用于为感应加热线圈32供能。第二温度控制器34与第二温度传感器31以及第二电源33同时电连接，第二温度控制器34用于根据第二温度传感器31传输的信号控制第二电源33工作。

其中，第二温度传感器31的感温头敷设在预定设备的壁面上，第二温度控制器34通过信号电缆分别与第二温度传感器31以及第二电源33连接。第二温度控制器34内设置有第二预设温度，第二温度传感器31采集设备壁面温度后传输给第二温度控制器34，第二温度控制器34将此温度信号与第二预设温度进行比较，并根据对比结果，向第二电源33发送控制信号，从而调节第二电源33对预定管路的加热功率。

在本实施例中，第二电源33为可调高频电源，预定设备为内部发生了熔盐凝固的换热器。感应加热线圈32用于将可调高频电源提供的电流转化为高频磁场，并传递给换热器，换热器自身在电磁涡流的作用下发热，将内部的熔盐快速熔化。当换热器是不锈钢等不导磁或弱磁性材料制成的时，可在换热器外壁面上贴附导磁的铁板，通过铁板进行电磁感应加热，实现对换热器内部的凝固熔盐的加热。

实现上述技术方案的快速化盐系统，通过将感应加热线圈32套设在预定设备上，可以对预定设备内的凝固熔盐进行非接触式感应加热从而可以实现对凝固熔盐较多的设备进行定点大功率加热，从而可以加快设备中的化盐速度，提高冻堵事故的处理效率。

在本实施例中，控制单元1通过信号电缆与电阻加热单元2和感应加热单元3进行通讯，控制单元1分别设定电阻加热单元2和感应加热单元3的目标加热温度为400℃，分别通过电阻加热单元2和感应加热单元3实时循环检测熔盐管道和熔盐换热器5的实施温度，发现持续超温、持续温升慢时进行报警。

本实施例的快速化盐系统的使用原理如下所述:

控制单元1启动所述第一温度控制器23以及第二温度控制器34，并赋予所述第一温度控制器23第一预设温度，赋予所述第二温度控制器34第二预设温度；第一温度控制器23和第二温度控制器34分别循环监测第一温度传感器21以及第二温度传感器31检测到的温度值并对第一电源22以及第二电源33进行控制。

其中，第一温度控制器23的检测控制策略如下：

当第一温度传感器21检测管路壁面温度低于所述第一预设温度时，所述第一温度控制器23向所述第一电源22发送升高输出电压的信号，所述管路的加热功率升高，管路壁面温度趋近于第一预设值，当第一温度传感器21检测管路壁面温度高于所述第一预设温度时，第一温度控制器23向所述第一电源22发送降低输出电压的信号，所述管路的加热功率降低，管道壁面温度趋近于第一预设值。

第二温度控制器34的检测控制策略如下：

当第二温度传感器31检测设备壁面温度低于所述第二预设温度时，所述第二温度控制器34向所述第二电源33发送升高输出电源频率的信号，所述设备的加热功率升高，设备壁面温度趋近于第二预设值，当第二温度传感器31检测设备壁面温度高于所述第二预设温度时，第二温度控制器34向所述第二电源33发送降低输出电源频率的信号，所述设备的加热功率降低，管道壁面温度趋近于第二预设值。

在控制单元1的监控下，第一温度控制器23和第二温度控制器34循环持续工作，直至熔盐管路、设备内的凝固熔盐全部熔化。

实施例2

如图2所示，本实施例涉及一种熔盐工艺系统，包括高温熔盐罐6、低温熔盐罐7、熔盐管路4、熔盐换热器5以及快速化盐系统。熔盐管路4包括熔盐管道以及仪器仪表，熔盐管路4将高温熔盐罐6、低温熔盐罐7以及熔盐换热器5进行连接。

其中，熔盐循环运行工艺是熔盐在加热器中被加热成高温液体，高温液态熔盐通过换热器加热其他介质，其他介质被进一步利用，高温熔盐经过换热器释放能量，温度降低为低温液态熔盐，液态的低温熔盐由熔盐泵输送回加热装置进行加热。

快速化盐系统的具体结构与实施例1一致，在此不做赘述。其中，电阻加热单元2用于给熔盐管路4加热，感应加热单元3用于给熔盐换热器5加热。

第一电源22的两端与熔盐管道的两端连通，第一电源22与熔盐管道形成完整的闭合回路，第一温度传感器21敷设在熔盐管道的壁面上，第一电源22和第一温度传感器21均与第一温度控制器23接通。感应加热线圈32套设在熔盐换热器5上，第二温度传感器31敷设在熔盐换热器5的壁面上，第二电源33与感应加热线圈32接通形成闭合回路，第二温度控制器34与第二电源33以及第二温度传感器31均接通。控制单元1与第一温度控制器23及第二温度控制器34接通。

实现上述技术方案的熔盐工艺系统，通过将具有能快速化盐，冻堵事故处理效率高的快速化盐系统进行应用，使得熔盐工艺系统运行过程中，能有效降低甚至避免熔盐凝固的情况发生，从而提高熔盐工艺系统的运行效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种快速化盐系统，其特征在于，包括：

电阻加热单元(2)，其外接预定管路，用于对预定管路进行加热以熔化管路内的凝固熔盐；

感应加热单元(3)，其外接预定设备，用于对预定设备进行加热以熔化设备内的凝固熔盐；

以及，控制单元(1)，其与所述电阻加热单元(2)及所述感应加热单元(3)均电连接，用于控制电阻加热单元(2)以及感应加热单元(3)工作。

2.根据权利要求1所述的快速化盐系统，其特征在于，所述电阻加热单元(2)包括：

第一温度传感器(21)，外接在所述预定管路的壁面上，用于采集管路壁面温度；

第一电源(22)，与所述预定管路的两端连接以与所述预定管路构成导电回路：

第一温度控制器(23)，其与所述第一温度传感器(21)以及第一电源(22)均电连接，用于根据所述第一温度传感器(21)传输的信号控制所述第一电源(22)工作。

3.根据权利要求2所述的快速化盐系统，其特征在于，所述第一电源(22)为调压电源。

4.根据权利要求3所述的快速化盐系统，其特征在于，所述预定管路为内部发生了熔盐凝固的管道。

5.根据权利要求1所述的快速化盐系统，其特征在于，所述感应加热单元(3)包括：

第二温度传感器(31)，外接在所述预定设备的壁面上，用于采集设备壁面温度；

感应加热线圈(32)，套设在所述预定设备上；

第二电源(33)，与所述感应加热线圈(32)接通，用于为所述感应加热线圈(32)供能；

第二温度控制器(34)，与所述第二温度传感器(31)以及第二电源(33)同时电连接，用于根据所述第二温度传感器(31)传输的信号控制所述第二电源(33)工作。

6.根据权利要求5所述的快速化盐系统，其特征在于，所述第二电源(33)为可调高频电源。

7.根据权利要求6所述的快速化盐系统，其特征在于，所述预定设备为内部发生了熔盐凝固的换热器。

8.一种熔盐工艺系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的快速化盐系统。

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