CN215524172U - 高温熔盐炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温熔盐炉，包括外壳、防泄漏内胆、支撑架、防腐蚀内胆、顶盖、加热部件和第一保温隔热层。防泄漏内胆设于外壳内；第一保温隔热层设于壳体与防泄漏内胆之间。第一保温隔热层贴附于防泄漏内胆的外侧且不与壳体的内壁接触。支撑架设于防泄漏内胆内；防腐蚀内胆设于防泄漏内胆内且固定于支撑架上。加热部件设于防泄漏内胆与防腐蚀内胆之间。顶盖用于与外壳配合。上述高温熔盐炉设置有防泄漏内胆、防腐蚀内胆双层内胆、加热部件和第一保温隔热层，进而可确保加热效率，还可避免熔盐发生腐蚀的问题，而万一防腐蚀内胆出现破损，防泄漏内胆可起到防止泄漏的作用，如此双重保护，有效降低了熔盐泄露的风险，提高了安全性和稳定性。

Description

高温熔盐炉

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种高温熔盐炉。

背景技术

通常熔盐炉的设计结构复杂，但应用环境单一。这是因为熔盐炉在使用过程中需要用到高温熔盐，而其中部分高温熔盐具有极强的金属腐蚀性。常见金属材料的熔盐炉都无法耐受高温熔盐的腐蚀，这就是限制熔盐炉必须要更换熔盐类型和无法广泛使用的原因。

熔盐腐蚀金属材料的方式主要分为两类。其中一类是金属与熔盐中的离子发生氧化还原反应，具有与水溶液腐蚀相同的电化学腐蚀过程，但在高温熔盐中反应更剧烈，这是熔盐腐蚀金属的主要形式，例如含CuCl2-KCl-NaCI体系熔盐中的Cu²⁺会腐蚀Al、Ti、Mn、Zn、Cr、Fe、Cd、Co、Ni、Mo、Sn等金属，能腐蚀几乎所有的常见金属和合金材料。另一类是以金属态溶解于熔盐中，不发生氧化还原反应，如铅浸入氯化铅熔盐中产生的腐蚀。当金属-熔盐体系中存在温度梯度时，会产生温差质量迁移腐蚀，处于高温部位的金属被溶解，处于低温部位的金属从熔盐中析出。如此往复，可导致高温部位发生局部腐蚀，低温部位产生堵塞。高温条件下，由于所使用的金属材料大部分是合金，当其与熔盐接触时，合金中比较活泼的组分也常发生选择性腐蚀。熔盐腐蚀金属材质的熔盐炉壁后，会缩短熔盐炉设备的使用寿命，甚至破坏熔盐炉设备的密封性造成熔盐泄露事故。常温下可以使用电化学保护防腐蚀技术，来减缓金属被水汽和金属离子的腐蚀，但并没有从根本上解决腐蚀问题，在高温下电化学保护防腐蚀技术的可靠性和安全性差，而且可能在应用时与高温熔盐电镀等电化学反应冲突。

综上所述，目前的熔盐炉有待改进。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种防泄漏性较好的高温熔盐炉。

一种高温熔盐炉，包括：

外壳；

防泄漏内胆，设于所述外壳内；

第一保温隔热层，设于所述外壳的内壁与所述防泄漏内胆之间，所述第一保温隔热层贴附于所述防泄漏内胆的外侧且不与所述外壳的内壁接触；

支撑架，设于所述防泄漏内胆内；

防腐蚀内胆，设于所述防泄漏内胆内且固定于所述支撑架上，所述防腐蚀内胆用于盛放熔盐；

加热部件，设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间；及

顶盖，用于与所述外壳配合。

在其中的一些实施例中，所述外壳包括壳体及导轨，所述壳体为方形且顶部开口，所述导轨设于所述壳体的侧壁的开口上沿；

所述顶盖包括盖体及滑轮，所述盖体为方形且用于与所述壳体配合，所述滑轮设于所述盖体的相对位置，且用于在所述导轨上滑动。

在其中的一些实施例中，所述顶盖还包括第二保温隔热层，所述盖体具有内腔，所述第二保温隔热层设于所述盖体的内腔内。

在其中的一些实施例中，所述防腐蚀内胆包括玻璃内胆、石英内胆、、刚玉内胆或陶瓷内胆中的一种。

在其中的一些实施例中，所述防腐蚀内胆的内壁上具有防腐蚀涂层。

在其中的一些实施例中，所述高温熔盐炉还包括传热介质，所述传热介质设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的间隙内。

在其中的一些实施例中，所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的开口密封，以使所述间隙为封闭空间。

在其中的一些实施例中，所述高温熔盐炉还包括第一温度检测仪和第二温度检测仪，所述第一温度检测仪设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的间隙内，以用于检测所述间隙内的环境温度，所述第二温度检测仪设于所述防腐蚀内胆内，以用于检测所述防腐蚀内胆内的熔盐温度。

在其中的一些实施例中，所述高温熔盐炉还包括控制装置，所述控制装置用于根据所述第一温度检测仪检测的间隙内的环境温度以及所述第二温度检测仪检测的防腐蚀内胆内的熔盐温度，调节所述加热部件的加热功率。

在其中的一些实施例中，所述第一保温隔热层与所述外壳的内壁之间的间隙为50mm-100mm。

上述高温熔盐炉设置有防泄漏内胆和防腐蚀内胆双层内胆，且加热部件设于防泄漏内胆与防腐蚀内胆之间直接对防腐蚀内胆内的熔盐加热，同时在防泄漏内胆的外侧设置第一保温隔热层，进而确保加热效率。同时，由于防腐蚀内胆具有很好的防腐蚀作用，其与熔盐之间不会发生腐蚀反应，故而可以避免内胆与熔盐发生腐蚀的问题，而万一防腐蚀内胆出现破损，设置在其外侧的防泄漏内胆可以起到防止防腐蚀内胆内的熔盐进一步泄漏，如此双重保护，有效降低了腐蚀性熔盐泄露的风险，提高了高温熔盐炉的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的高温熔盐炉的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的高温熔盐炉的控制柜的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型一实施方式提供了一种高温熔盐炉100，包括外壳110、防泄漏内胆120、第一支撑架130、防腐蚀内胆140、顶盖150、加热部件160和第一保温隔热层190。

防泄漏内胆120设于外壳110内。

第一保温隔热层190设于壳体111与防泄漏内胆120之间。第一保温隔热层190贴附于防泄漏内胆120的外侧且不与壳体111的内壁接触。进一步地，第一保温隔热层190粘贴于防泄漏内胆120的外侧壁和外底壁，具有与防泄漏内胆120相匹配的形状。

第一支撑架130设于防泄漏内胆120内。具体地，第一支撑架130设于防泄漏内胆120内的底部。

防腐蚀内胆140设于防泄漏内胆120内且固定于第一支撑架130上，防腐蚀内胆140用于盛放熔盐。

加热部件160设于防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140之间。

顶盖150用于与外壳110，以实现封闭。

上述高温熔盐炉100设置有防泄漏内胆120和防腐蚀内胆140双层内胆，且加热部件160设于防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140之间直接对防腐蚀内胆140内的熔盐加热，同时在防泄漏内胆120的外侧设置第一保温隔热层190，进而确保加热效率。同时，由于防腐蚀内胆140具有很好的防腐蚀作用，其与熔盐之间不会发生腐蚀反应，故而可以避免内胆与熔盐发生腐蚀的问题，而万一防腐蚀内胆140出现破损，设置在其外侧的防泄漏内胆120可以起到防止防腐蚀内胆140内的熔盐进一步泄漏，如此双重保护，有效降低了腐蚀性熔盐泄露的风险，提高了高温熔盐炉100的安全性和稳定性。

在一些示例中，防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140可以是圆柱形、方形或者其他形状，形状不受限制。

在其中一些实施例中，外壳110包括壳体111及导轨112。壳体111为方形且顶部开口，导轨112设于壳体111的相对两个侧壁的开口上沿。顶盖150包括盖体151及滑轮152，盖体151用于与外壳110配合，滑轮152设于盖体151的相对位置且用于在导轨112上滑动。

为了便于在外壳110上安装导轨112，外壳110的形状为具有相对两个侧壁的方形或梯形等多边形，优选为方形。为了更好地与方形的外壳110匹配，防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140也优选为方形。如此，顶盖150和外壳110之间能够通过滑轮152和导轨112自由滑动，实现顶盖150的开合，使用非常便利。

具体地，盖体151具有开口，滑轮152设于盖体151的相对两个侧壁的开口上沿。

在其中一些实施例中，壳体111为不锈钢金属壳体。进一步地，外壳110可以为304、403等型号不锈钢壳体111，避免壳体111在常温下被盐和空气中的水汽侵蚀。

防泄漏内胆120可以采用耐高温合金材质制造。在其中一些实施例中，防泄漏内胆120为不锈钢金属内胆。防泄漏内胆120所用的不锈钢材质包括但不限于316L、317L、S31803等。

进一步地，防泄漏内胆120的内壁表面可覆盖耐腐蚀涂层。耐腐蚀涂层的材质可以是化学性质不活泼的贵重金属，或者厚度<0.1mm的玻璃、陶瓷、氧化铬、氧化铝、氧化锆等耐高温耐腐蚀的无机材料，还可以是银Ag、铂Pt、金Au等贵重金属涂层，这些贵重金属涂层的延展性好且耐高温，但是价格昂贵、使用成本高。陶瓷涂层的价格相对低廉，耐熔盐腐蚀性能好，但是延展性较差。因此需要根据防泄漏内胆120的基体的膨胀系数匹配相应材质的涂层，否则低膨胀系数的涂层涂覆在高膨胀系数的金属表面上，反复加热后容易开裂。此外，降低涂层厚度，有利于提升涂层的抗高温皲裂性能。如此进一步选择在防泄漏内胆120的基体上设置具有良好附着性和抗热冲击性的涂层，能在防腐蚀内胆140内部的金属腐蚀性熔盐意外泄露时，有效阻隔熔盐，避免泄露至高温熔盐炉100外部，同时也给高温熔盐预留了充足时间降温处理，确保高温熔盐的使用安全。

在其中一些实施例中，防腐蚀内胆140可以根据盛放熔盐的性质进行更换选择，选择具有耐高温、耐热冲击、化学性质稳定等特点的无机非金属内胆即可。例如，防腐蚀内胆140包括玻璃内胆、石英内胆、刚玉内胆或陶瓷内胆中的一种。进一步地，防腐蚀内胆140可为铝硅玻璃内胆、石英内胆、氧化铝陶瓷内胆或氧化锆陶瓷内胆。可理解，防腐蚀内胆140的选择不限于此。

在其它一些实施例中，防腐蚀内胆140也可以是在不锈钢材质的内壁可进一步设有耐高温、耐热冲击、化学性质稳定的防腐蚀涂层，例如搪瓷玻璃涂层、陶瓷涂层、氧化铬涂层、氧化铝涂层、氧化锆涂层等耐高温耐腐蚀的无机材料涂层，还可以是银Ag、铂Pt、金Au等贵重金属涂层。但涂覆的防腐蚀涂层有脱落的风险，故而防腐蚀内胆140优选直接使用玻璃、陶瓷、石英、刚玉等无机材料制作。防腐蚀内胆140的内壁通常不与熔盐反应，能长时间用于盛放熔盐；而一旦出现损坏或者腐蚀，可直接更换。

进一步地，加热部件160可为加热丝或加热棒，是熔盐炉的供热部分。在一些示例中，加热部件160可采用有耐氧化、耐腐蚀外层的金属加热丝或金属加热棒，或者表面有石英玻璃保护层的硅钼棒等。上述间隙内的空气可以作为加热部件160的传热介质。

进一步地，加热部件160可为多个，多个加热部件160围绕防腐蚀内胆140设置；或者加热部件160为环形，环绕防腐蚀内胆140设置。如此以提高加热的均匀性。

进一步地，高温熔盐炉100还包括传热介质(图未示)，传热介质设于间隙内。在一些示例中，传热介质为液态传热介质，利用其流动性，可提高防腐蚀内胆140的受热均匀性。

具体地，传热介质可为水、高温油、低熔点熔盐等。在一些示例中，例如采用无腐蚀性低熔点熔盐作为传热介质，即防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140之间的间隙内填充有较稳定的无腐蚀性低熔点熔盐，常见低熔点混合熔盐包括但不限于NaCl-KCI、KNO₃-KCl、KNO₃-NaNO₃、KNO₃-NaNO₃-NaNO₂。

更进一步地，防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140之间的开口密封，以使间隙为封闭空间。如此可避免传热介质的流失。

进一步地，高温熔盐炉100还包括内盖(图未示)，内盖能够与防泄漏内胆120配合，进而可进一步防止防泄漏内胆120内的熔盐泄漏。

在其中一些实施例中，高温熔盐炉100还包括第一温度检测仪171。第一温度检测仪171设于防泄漏内胆120与防腐蚀内胆140之间的间隙内，以用于检测间隙内的环境温度，如此能精准测量间隙内的传热介质温度，用于反馈和后续调节加热部件160的功率。

进一步地，高温熔盐炉100还包括第二温度检测仪172。第二温度检测仪172设于防腐蚀内胆140内，以用于检测防腐蚀内胆140内的熔盐温度，如此能测量防腐蚀内胆140内的熔盐实际温度，进而将检测的熔盐实际温度反馈给加热部件160，以调节加热部件160的加热功率。这样通过两个温度检测仪同时监测，能准确控制的熔盐温度。

在其中一些实施例中，高温熔盐炉100还包括控制装置(图未示)，控制装置用于根据第一温度检测仪171检测的间隙内的环境温度以及第二温度检测仪172检测的防腐蚀内胆140内的熔盐温度，调节加热部件160的加热功率。

请参阅图2，高温熔盐炉100还包括独立式控制柜180。进一步地，控制装置设置于独立式控制柜180中，第一温度检测仪171检测、第二温度检测仪172以及加热部件160的供电线和控制电线等连接电线均进入该独立式控制柜180中，以便于炉体尽量分开，有利于降低电路被熔盐和高温破坏的风险。

进一步地，第一温度检测仪171和第二温度检测仪172为热电偶；在一些示例中，热电偶上还设有陶瓷套管或者玻璃套管，使热电偶具有耐腐蚀性。在一些示例中，第二温度检测仪172为可移动式探针式热电偶。

进一步地，高温熔盐炉100还包括第二支撑架(图未示)，第二支撑架设于壳体111内，第一保温隔热层190设于第二支撑架上，使得第一保温隔热层190不直接与外壳110大面积接触。

进一步地，第一保温隔热层190为耐火材料层。更进一步地，第一保温隔热层190的材质为氧化铝纤维板、硅酸铝陶瓷纤维板、多晶氧化铝纤维板等耐高温隔热材料。在制备时，可将耐火材料块拼接，利用耐高温无机胶水粘合，再使用不锈钢条、螺钉等紧固件在耐火材料外层加固，与防泄漏内胆120共同形成坚固的隔热炉膛。

进一步地，第一保温隔热层190与壳体111的内壁之间的间隙为50mm-100mm。如此利用第一保温隔热层190与壳体111的内壁之间间隙内的空气隔热，可以更好地降低外壳110的温度。

在其中一些实施例中，顶盖150还包括第二保温隔热层153。盖体151具有内腔，第二保温隔热层153设于盖体151的内腔内。进一步地，第二保温隔热层153可为耐火砖层、耐火棉层，起到隔热作用。

进一步地，盖体151为不锈钢金属盖体。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高温熔盐炉，其特征在于，包括：

外壳；

防泄漏内胆，设于所述外壳内；

第一保温隔热层，设于所述外壳的内壁与所述防泄漏内胆之间，所述第一保温隔热层贴附于所述防泄漏内胆的外侧且不与所述外壳的内壁接触；

支撑架，设于所述防泄漏内胆内；

防腐蚀内胆，设于所述防泄漏内胆内且固定于所述支撑架上，所述防腐蚀内胆用于盛放熔盐；

加热部件，设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间；及

顶盖，用于与所述外壳配合。

2.如权利要求1所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述外壳包括壳体及导轨，所述壳体为方形且顶部开口，所述导轨设于所述壳体的侧壁的开口上沿；

所述顶盖包括盖体及滑轮，所述盖体为方形且用于与所述壳体配合，所述滑轮设于所述盖体的相对位置，且用于在所述导轨上滑动。

3.如权利要求2所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述顶盖还包括第二保温隔热层，所述盖体具有内腔，所述第二保温隔热层设于所述盖体的内腔内。

4.如权利要求1所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述防腐蚀内胆包括玻璃内胆、石英内胆、刚玉内胆或陶瓷内胆中的一种。

5.如权利要求1所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述防腐蚀内胆的内壁上具有防腐蚀涂层。

6.如权利要求1至5任一项所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述高温熔盐炉还包括传热介质，所述传热介质设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的间隙内。

7.如权利要求6所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的开口密封，以使所述间隙为封闭空间。

8.如权利要求1至5任一项所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述高温熔盐炉还包括第一温度检测仪和第二温度检测仪，所述第一温度检测仪设于所述防泄漏内胆与所述防腐蚀内胆之间的间隙内，以用于检测所述间隙内的环境温度，所述第二温度检测仪设于所述防腐蚀内胆内，以用于检测所述防腐蚀内胆内的熔盐温度。

9.如权利要求8所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述高温熔盐炉还包括控制装置，所述控制装置用于根据所述第一温度检测仪检测的间隙内的环境温度以及所述第二温度检测仪检测的防腐蚀内胆内的熔盐温度，调节所述加热部件的加热功率。

10.如权利要求1至5任一项所述的高温熔盐炉，其特征在于，所述第一保温隔热层与所述外壳的内壁之间的间隙为50mm-100mm。

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