CN214308311U - 固体蓄热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体蓄热设备，包括：壳体；加热管，所述加热管的至少部分设于所述壳体内，所述加热管为多根且呈多行多列排布；换热管，所述换热管的至少部分设于所述壳体内，所述换热管为多根且呈多行多列排布；蓄热结构，所述蓄热结构为颗粒状；其中，所述壳体的内壁、所述加热管的外壁和所述换热管的外壁共同构成蓄热腔，所述蓄热结构填充在所述蓄热腔内。根据本实用新型实施例的固体蓄热设备，可以提升蓄热稳定性，便于整装出厂。

Description

固体蓄热设备

技术领域

本实用新型属于清洁能源供热设备的技术领域，尤其是涉及一种固体蓄热设备。

背景技术

相关技术中，固体蓄热设备所使用的蓄热材料多是蓄热镁砖，加热材料多是电阻加热丝，使用结构都是散件发货，现场组装。然而，这种固体蓄热设备有一定的使用缺陷。

例如，蓄热镁砖按照一定结构现场铺砌使用，这种蓄热结构在蓄热过程中由于受到冷热交换的影响，在使用一定时间后就会有不同的热变形出现，使整体结构失去稳定性；电阻加热丝在砖体内加热，与换热热风直接接触，容易出现倒伏现象而熔断。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种固体蓄热设备，以提升蓄热稳定性，便于整装出厂。

根据本实用新型实施例的固体蓄热设备，包括：壳体；加热管，所述加热管的至少部分设于所述壳体内，所述加热管为多根且呈多行多列排布；换热管，所述换热管的至少部分设于所述壳体内，所述换热管为多根且呈多行多列排布；蓄热结构，所述蓄热结构为颗粒状；其中，所述壳体的内壁、所述加热管的外壁和所述换热管的外壁共同构成蓄热腔，所述蓄热结构填充在所述蓄热腔内。

根据本实用新型实施例的固体蓄热设备，通过将壳体的内壁、加热管的外壁和换热管的外壁共同构成蓄热腔，蓄热结构填充在蓄热腔内，这样可以形成单元模块化结构，有利于固体蓄热设备的整装出厂，从而便于提升固体蓄热设备的安装效率。还可以使得加热管、换热管和蓄热结构具有良好的接触效果，有利于提升固体蓄热设备100的蓄热和换热性能，有利于提升固体蓄热设备的蓄热和换热性能，且使用过程中的稳定性好，能够减少受热变形等不良情况。

在一些实施例中，所述换热管的轴线方向与所述加热管的轴线方向之间具有夹角，相邻两行所述换热管之间设有一行所述加热管。

具体地，所述加热管和所述换热管的至少一个上设有翅片。

进一步地，所述翅片的外轮廓呈圆形、椭圆形、矩形、菱形中的至少一种。

在一些可选的实施例中，所述翅片包括：设在所述换热管的外周上的第一换热翅片，每个所述换热管上均设有多个所述第一换热翅片。

具体地，每个所述换热管上的多个所述第一换热翅片与相邻行的多个所述加热管一一对应设置，且每个所述第一换热翅片与相邻行对应的所述加热管的轴线共面，同一列的多个所述加热管的轴线共面。

在一些可选的实施例中，所述翅片包括：设在所述加热管的外周上的加热翅片，每个所述加热管上均设有多个所述加热翅片，每个所述加热翅片均与相邻行的所述第一换热翅片相连。

在一些可选的实施例中，所述翅片包括：设在所述换热管的外周上的第二换热翅片，每个所述换热管上均设有多个所述第二换热翅片，每个所述加热管位于相邻行每个所述换热管上的两个所述第二换热翅片之间。

在一些实施例中，所述蓄热结构包括氧化镁颗粒和氧化铁颗粒。

具体地，所述氧化镁颗粒和所述氧化铁颗粒的配比为大于等于3:1，且小于等于2:1。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中固体蓄热设备的正视剖面示意图；

图2为本实用新型实施例中固体蓄热设备的侧视示意图。

附图标记：

固体蓄热设备100、

壳体1、加热管2、换热管3、蓄热腔4、

第一换热翅片51、第二换热翅片52、加热翅片53。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面参考图1和图2描述根据本实用新型实施例的固体蓄热设备100。

根据本实用新型实施例的固体蓄热设备100，如图1和图2所示，包括：壳体1、加热管2、换热管3和蓄热结构。加热管2的至少部分设于壳体1内，加热管2为多根且呈多行多列排布。换热管3的至少部分设于壳体1内，换热管3为多根且呈多行多列排布，蓄热结构为颗粒状。其中，壳体1的内壁、加热管2的外壁和换热管3的外壁共同构成蓄热腔4，蓄热结构填充在蓄热腔4内。

可以理解的是，壳体1、加热管2和换热管3形成了稳定的单元模块化结构，有利于提升固体蓄热设备100的结构强度和作业稳定性。通过将壳体1的内壁、加热管2的外壁和换热管3的外壁共同构成蓄热腔4，在蓄热腔4内填充颗粒状的蓄热结构，可以使得加热管2、换热管3和蓄热结构产生良好的接触效果，有利于提升固体蓄热设备100的蓄热和换热性能，且使用过程中的稳定性好，可以减少受热变形等不良情况。

另外，填充颗粒状的蓄热结构的过程，简单可控，有利于固体蓄热设备100的整装出厂，从而能够大大降低现场作业的工作量，提升固体蓄热设备100的安装效率。

加热管2的设置，也有利于提升固体蓄热设备100的蓄热稳定性。如加热管2具有结构简单、热效率高、机械强度好，对恶劣环境有良好的适应性等优点，可以为固体蓄热设备100提供稳定、优良的蓄热。而一般的电阻加热丝在砖体内加热，与换热热风直接接触，容易出现倒伏现象而熔断。

由此，本实用新型的固体蓄热壳体1采用了巧妙的结构设计，将壳体1、加热管2和换热管3形成了单元模块化结构，有利于该新型蓄热设备的整装出厂，具有良好的经济和社会效益，如在提供良好的蓄热和换热性能的基础上，还具有优化资源配置，节约安装周期，利用低谷电蓄热运行成本低，经济实用等优点。

根据本实用新型实施例的固体蓄热设备100，通过将壳体1的内壁、加热管2的外壁和换热管3的外壁共同构成蓄热腔4，蓄热结构填充在蓄热腔4内，这样可以形成单元模块化结构，有利于固体蓄热设备100的整装出厂，从而便于提升固体蓄热设备100的安装效率。还可以使得加热管2、换热管3和蓄热结构具有良好的接触效果，有利于提升固体蓄热设备100的蓄热和换热性能，且使用过程中的稳定性好，能够减少受热变形等不良情况。

可选的，壳体1可以由碳钢板、碳钢型材及碳钢管制成，由此可以使得固体蓄热设备100的结构稳定，受力均匀。

在一些实施例中，如图1和图2所示，换热管3的轴线方向与加热管2的轴线方向之间具有夹角，相邻两行换热管3之间设有一行加热管2。这样有利于提升加热管2与换热管3之间的有效作用范围，从而有利于进一步提升固体蓄热设备100的蓄热和换热能力。另外，也便于使得固体蓄热设备100的结构紧凑化，使得固体蓄热设备100趋于小型化，减小固体蓄热设备100的占用空间。

可选的，换热管3的轴线方向与加热管2的轴线方向之间具有90度的夹角，由此可以有利于换热管3和加热管2的空间布局，也可以更加充分地利用空间，使得固体蓄热设备100的结构更加紧凑。

当然，在其它的一些实施例中，根据实际情况，上述夹角也可以为30度、45度60度等，也能够实现换热管3和加热管2的布置，在此对换热管3和加热管2的具体位置关系不作限定。

具体地，加热管2和换热管3的至少一个上设有翅片。这样可以加强固体蓄热设备100的换热能力，同时也可以使蓄热颗粒均匀吸热和放热。

进一步地，翅片的外轮廓呈圆形、椭圆形、矩形、菱形中的至少一种。可以理解的是，圆形、椭圆形、矩形、菱形等规则的形状便于翅片的加工，从而有利于提升翅片的成型效率。

当然，在其它的一些实施例中，翅片的外轮廓也可以呈异形、三角形等，也能够提升固体蓄热设备100的换热能力，在此对翅片的形式不作具体限定。

在一些可选的实施例中，如图1和图2所示，翅片包括：设在换热管3的外周上的第一换热翅片51，每个换热管3上均设有多个第一换热翅片51。可以理解的是，第一换热翅片51的设置，有利于提升换热面积，从而进一步提升固体蓄热设备100的换热效果。

具体地，如图1和图2所示，每个换热管3上的多个第一换热翅片51与相邻行的多个加热管2一一对应设置，且每个第一换热翅片51与相邻行对应的加热管2的轴线共面，同一列的多个加热管2的轴线共面。由此有利于换热管2和加热管3的合理布局，便于能量的交换，也可以使蓄热结构均匀吸热和放热。

在一些可选的实施例中，如图1和图2所示，翅片包括：设在加热管2的外周上的加热翅片53，每个加热管2上均设有多个加热翅片53，每个加热翅片53均与相邻行的第一换热翅片51相连。可以理解的是，在相同的功率条件下，设置有加热翅片53的加热管2具有升温快、发热均匀、散热性能好、热效率高、使用寿命长、加热管体积小，成本低等优点。由此有利于提升固体蓄热设备100的蓄热和换热效果。

在一些可选的实施例中，如图1和图2所示，翅片包括：设在换热管3的外周上的第二换热翅片52，每个换热管3上均设有多个第二换热翅片52，每个加热管2位于相邻行每个换热管3上的两个第二换热翅片52之间。由此有利于换热管2和加热管3的合理布局，便于能量的交换。另外，第二换热翅片52的设置，有利于提升换热面积，从而进一步提升固体蓄热设备100的换热效果。

在一些实施例中，蓄热结构包括氧化镁颗粒和氧化铁颗粒。可以理解的是，氧化铁颗粒可以提升固体蓄热设备100的蓄热效果，氧化铁颗粒可以提升固体蓄热设备的导热、换热效果。另外，氧化镁颗粒和氧化铁颗粒对环境友好，无污染，有利于环境保护。

具体地，氧化镁颗粒和氧化铁颗粒的配比为大于等于3:1，且小于等于2:1。由此可以优化固体蓄热设备100的蓄热和换热效果。

进一步的，氧化镁颗粒和氧化铁颗粒的颗粒直径为大于等于1毫米，且小于等于3毫米。这样便于蓄热结构的安装和塑形。

可选的，固体蓄热设备100还包括保温层，保温层设置在壳体1的外壁上。由此可以提升固体蓄热设备100的能量利用率，减少热能的损失。这里保温层由陶瓷纤维毡和岩棉构成，可以为固体蓄热设备100提供良好的保温效果。

另外，采用蓄热镁砖的固体蓄热设备体型较大，需要现场铺砌砖体及保温等材料，而本发明实施例中的固体蓄热设备不仅可以趋于小型化，还可以在出厂前布设保温层，有利于提升现场的安装效率。

下面参考附图描述本实用新型的一个具体实施例中的固体蓄热设备100。

根据本实用新型实施例的固体蓄热设备100，包括：壳体1、加热管2、换热管3、蓄热结构、第一换热翅片51、加热翅片53和第二换热翅片52。

加热管2的至少部分设于壳体1内，加热管2为多根且呈多行多列排布。

换热管3的至少部分设于壳体1内，换热管3为多根且呈多行多列排布。

蓄热结构包括氧化镁颗粒和氧化铁颗粒，氧化镁颗粒和氧化铁颗粒的配比为大于等于3:1，且小于等于2:1。氧化镁颗粒和氧化铁颗粒的颗粒直径为大于等于1毫米，且小于等于3毫米。

第一换热翅片51设在换热管3的外周上，每个换热管3上均设有多个第一换热翅片51，每个换热管3上的多个第一换热翅片51与相邻行的多个加热管2一一对应设置，且每个第一换热翅片51与相邻行对应的加热管2的轴线共面，同一列的多个加热管2的轴线共面。

加热翅片53设在加热管2的外周上，每个加热管2上均设有多个加热翅片53，每个加热翅片53均与相邻行的第一换热翅片51相连。

第二换热翅片52设在换热管3的外周上，每个换热管3上均设有多个第二换热翅片52，每个加热管2位于相邻行每个换热管3上的两个第二换热翅片52之间。

其中，换热管3的轴线方向与加热管2的轴线方向之间具有90度的夹角，相邻两行换热管3之间设有一行加热管2。壳体1的内壁、加热管2的外壁和换热管3的外壁共同构成蓄热腔4，蓄热结构填充在蓄热腔4内。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种固体蓄热设备，其特征在于，包括：

壳体；

加热管，所述加热管的至少部分设于所述壳体内，所述加热管为多根且呈多行多列排布；

换热管，所述换热管的至少部分设于所述壳体内，所述换热管为多根且呈多行多列排布；

蓄热结构，所述蓄热结构为颗粒状；

其中，所述壳体的内壁、所述加热管的外壁和所述换热管的外壁共同构成蓄热腔，所述蓄热结构填充在所述蓄热腔内。

2.根据权利要求1所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述换热管的轴线方向与所述加热管的轴线方向之间具有夹角，相邻两行所述换热管之间设有一行所述加热管。

3.根据权利要求2所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述加热管和所述换热管的至少一个上设有翅片。

4.根据权利要求3所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述翅片的外轮廓呈圆形、椭圆形、矩形、菱形中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述翅片包括：设在所述换热管的外周上的第一换热翅片，每个所述换热管上均设有多个所述第一换热翅片。

6.根据权利要求5所述的固体蓄热设备，其特征在于，每个所述换热管上的多个所述第一换热翅片与相邻行的多个所述加热管一一对应设置，且每个所述第一换热翅片与相邻行对应的所述加热管的轴线共面，同一列的多个所述加热管的轴线共面。

7.根据权利要求5所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述翅片包括：设在所述加热管的外周上的加热翅片，每个所述加热管上均设有多个所述加热翅片，每个所述加热翅片均与相邻行的所述第一换热翅片相连。

8.根据权利要求3所述的固体蓄热设备，其特征在于，所述翅片包括：设在所述换热管的外周上的第二换热翅片，每个所述换热管上均设有多个所述第二换热翅片，每个所述加热管位于相邻行每个所述换热管上的两个所述第二换热翅片之间。

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