CN217210499U - 一种基于化学反应的储热装置 - Google Patents
一种基于化学反应的储热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217210499U CN217210499U CN202220425513.7U CN202220425513U CN217210499U CN 217210499 U CN217210499 U CN 217210499U CN 202220425513 U CN202220425513 U CN 202220425513U CN 217210499 U CN217210499 U CN 217210499U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot fluid
- filler
- box
- heat storage
- hot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本实用新型属于储热技术领域，具体地说是一种基于化学反应的储热装置，包括外壳、热流体输入管、热流体输入箱、热流体输出箱、热流体输出管、热量交换管及填料容纳结构，热流体输入箱及热流体输出箱之间通过若干条由上至下依次设置的热量交换管连通，每上下相邻的两个热量交换管之间均设有一个填料容纳结构，每个填料容纳结构均包括一个填料填充盒，填料填充盒的前后两端分别开口、并分别设有可拆卸的封闭开口结构，填料填充盒的上下两侧面分别与相邻的热量交换管的外周面抵接。本实用新型通过填料容纳结构的设置，可方便地直接取出更换填料，而不必完全将装置拆卸，使装置整体维护简单，可有效节约人力，结构简单可靠，拆装容易。
Description
技术领域
本实用新型属于储热技术领域，具体地说是一种基于化学反应的储热装置。
背景技术
热存储是实现能源综合利用，提高能源利用率的重要技术，在生产、生活方方面面都发挥着极为重要的作用。而储热装置是实现热交换与存储的重要设备，储热装置的开发及优化设计仍是各国研究的重要内容之一。储热过程可以根据机制不同分为物理储热和化学储热。物理储热由于技术成熟度高，应用广泛，是目前储热装置采用的主要机制。但物理储热受材料比热容、相变焓等物理参数的影响，储热能力整体偏低，且体系温度难以控制，吸热/放热波动较大。且由于装置材质本身保温绝热性能限制，基于物理储热机制的储热装置难以实现热能的长期保存和远距离供应，从而在一定程度上制约了物理储热在新兴领域得到推广应用。
与之相比，化学储热是靠可逆的热化学反应来实现对热的存储和释放，因此化学储热能能力主要是由反应焓值决定。而由于化学反应数量众多，且反应焓值及反应温度条件范围极宽，因此化学储热几乎能满足现今几乎全部的常规储热应用环境。由于化学储热是通过化学反应将热能转化为化学能存储，因此化学储热不仅具有更高的储热密度，而且可以长期存储热能，且几乎没有热量损失，这是物理储热难以实现的。
现有的基于化学反应的储热装置一般通过装设的填料发生化学反应进行吸热或放热，填料本身在长时间使用后也还是需要进行更换，而现有的基于化学反应的储热装置结构较为复杂，取出更换填料困难，使用不便。
实用新型内容
针对现有基于化学反应的储热装置取出更换填料困难的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于化学反应的储热装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于化学反应的储热装置，包括外壳、热流体输入管、热流体输入箱、热流体输出箱、热流体输出管、热量交换管及填料容纳结构，所述热流体输入箱及所述热流体输出箱分别设置于所述外壳内部，所述热流体输入管的一端与所述热流体输入箱连通、另一端穿过所述外壳，所述热流体输出管的一端与所述热流体输出箱连通、另一端穿过所述外壳，所述热流体输入箱及所述热流体输出箱之间通过若干条由上至下依次设置的热量交换管连通，每上下相邻的两个所述热量交换管之间均设有一个所述填料容纳结构；
每个所述填料容纳结构均包括一个用于填充填料的填料填充盒，所述填料填充盒的前后两端分别开口、并分别设有可拆卸的封闭开口结构，所述填料填充盒的上下两侧面分别与相邻的所述热量交换管的外周面抵接。
所述热流体输入管设置于所述外壳的下部位置，所述热流体输出管设置于所述外壳的上部位置。
所述外壳的外侧面上包覆有保温材料层。
所述外壳的前后两侧面上均开设有检修口，各所述检修口分别通过一个检修封盖封闭。
所述检修封盖的外侧面上设有把手。
所述填料填充盒的前端开口通过螺钉安装有用于封闭前端开口的前封盖，所述填料填充盒的后端开口通过螺钉安装有用于封闭后端开口的后封盖。
所述填料填充盒的前端面与所述前封盖之间设有密封垫A。
所述前封盖的外周面上沿周向向外延伸出若干个限位螺钉安装耳，每个所述限位螺钉安装耳上均螺纹连接有限位螺钉，各所述限位螺钉的一端均与相邻的所述热量交换管外表面抵接。
所述填料填充盒的后端面与所述后封盖之间设有密封垫B。
所述填料填充盒的后端开口处沿周向向外延伸出限位挡沿，所述限位挡沿与相邻的所述热量交换管外表面抵接。
本实用新型的优点与积极效果为：
本实用新型通过前后两端分别开口、并分别设有可拆卸的封闭开口结构的填料填充盒的设置，可方便地直接取出更换填料，而不必完全将装置拆卸，使装置整体维护简单，可有效节约人力，结构简单可靠，拆装容易。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为本实用新型的外部结构示意图；
图3为本实用新型的填料容纳结构的整体结构示意图；
图4为本实用新型的填料容纳结构的安装结构示意图。
图中：1为外壳、2为热流体输入管、3为热流体输入箱、4为热流体输出箱、5为热流体输出管、6为热量交换管、7为填料填充盒、 701为限位挡沿、8为保温材料层、9为检修封盖、10为把手、11为前封盖、1101为限位螺钉安装耳、12为后封盖、13为密封垫A、14 为限位螺钉、15为密封垫B、001为填料。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本实用新型作进一步详述。
一种基于化学反应的储热装置，如图1-4所示，本实施例中包括外壳1、热流体输入管2、热流体输入箱3、热流体输出箱4、热流体输出管5、热量交换管6及填料容纳结构，热流体输入箱3及热流体输出箱4分别设置于外壳1内部，热流体输入管2的一端与热流体输入箱3连通、另一端穿过外壳1，热流体输出管5的一端与热流体输出箱4连通、另一端穿过外壳1，热流体输入管2设置于外壳1的下部位置，热流体输出管5设置于外壳1的上部位置，热流体输入管2 及热流体输出管5可分别连接有控制开闭的阀门，热流体输入箱3及热流体输出箱4之间通过若干条由上至下依次设置的热量交换管6连通。外壳1、热流体输入管2、热流体输入箱3、热流体输出箱4、热流体输出管5及热量交换管6之间的连接安装结构均采用现有技术。每上下相邻的两个热量交换管6之间均设有一个填料容纳结构。每个填料容纳结构均包括一个用于填充填料001的填料填充盒7，填料填充盒7的前后两端分别开口、并分别设有可拆卸的封闭开口结构，填料填充盒7的上下两侧面分别与相邻的热量交换管6的外周面抵接，以充分进行换热。
填料001可以为单一组分，也可为多组分，根据反应物状态、成型要求及应用要求选择现有技术的填料组分，可按现有技术直接将各组分颗粒、粉末或糊状复合材料压实形成块状使用，或装入填料填充盒7后进行压实。其中，填料001一般包括提高导热性组分、吸附液体反应物形成糊状或固体复合物的组分、提高固体反应物塑型性组分。提高导热性组分优选膨胀石墨、碳纳米管。吸附液体反应物组分优选分子筛、活性炭。提高塑型性组分优选高分子聚合物。使用物理化学稳定性好的填料，在化学反应及逆反应条件下不会与反应体系物质发生反应。从热流体输入管2输入热流体，例如热油，热流体经过热流体输入箱3，之后在热量交换管6流过时被填料填充盒7中的填料吸取热量，经由热流体输出箱4及热流体输出管5流出，填料001 受热并通过发生分解反应吸热，将热油的部分热能以化学能储存；当反应物耗尽，装置达到最大储热能力后，可通过输入冷流体使填料001发生逆反应放出热量，实现储热装置的长时间的循环利用。
具体而言，如图1和图2所示，本实施例中外壳1的外侧面上包覆有保温材料层8，外壳1的前后两侧面上均开设有检修口，方便进行检修维护，各检修口分别通过一个检修封盖9封闭，检修封盖9的外侧面上设有把手10，便于打开检修封盖9。保温材料层8采用现有技术的储热装置常用的外保温层材料，例如石棉，外壳1内部可以通过抽真空进一步阻绝外壳1向外的热损失；检修封盖9可与外壳1采用相同的制造材料制成，检修封盖9外侧面上也同样包覆有与保温材料层8相同的保温材料。
具体而言，如图3和图4所示，本实施例中填料填充盒7的前端开口通过螺钉安装有用于封闭前端开口的前封盖11，填料填充盒7 的后端开口通过螺钉安装有用于封闭后端开口的后封盖12，拆装容易，前封盖11的外周面上沿周向向外延伸出若干个限位螺钉安装耳1101，每个限位螺钉安装耳1101上均螺纹连接有限位螺钉14，各限位螺钉14的一端均与相邻的热量交换管6外表面抵接，填料填充盒 7的后端开口处沿周向向外延伸出限位挡沿701，限位挡沿701与相邻的热量交换管6外表面抵接，填料填充盒7的前端面与前封盖11 之间设有密封垫A13，填料填充盒7的后端面与后封盖12之间设有密封垫B15。密封垫A13及密封垫B15均为市购产品，可保证填料填充盒7前后两端的开口的密封性。通过限位挡沿701和限位螺钉 14的设置，可起到对填料填充盒7进行限位的作用。
工作原理：
储热装置在长时间的循环使用后，需要更换填料001时，可打开外壳1的前后两侧的检修封盖9，将前封盖11及后封盖12分别取下，从后端开口使用工具用力直接将旧的填料001从前端开口推出，之后再从后端开口将新的填料001压入填料填充盒7，此时限位挡沿701 可保证填料填充盒7稳定处于两个热量交换管6之间，可方便地直接取出更换填料001，而不必完全将装置拆卸。
Claims (10)
1.一种基于化学反应的储热装置，其特征在于：包括外壳(1)、热流体输入管(2)、热流体输入箱(3)、热流体输出箱(4)、热流体输出管(5)、热量交换管(6)及填料容纳结构，所述热流体输入箱(3)及所述热流体输出箱(4)分别设置于所述外壳(1)内部，所述热流体输入管(2)的一端与所述热流体输入箱(3)连通、另一端穿过所述外壳(1)，所述热流体输出管(5)的一端与所述热流体输出箱(4)连通、另一端穿过所述外壳(1)，所述热流体输入箱(3)及所述热流体输出箱(4)之间通过若干条由上至下依次设置的热量交换管(6)连通，每上下相邻的两个所述热量交换管(6)之间均设有一个所述填料容纳结构；
每个所述填料容纳结构均包括一个用于填充填料(001)的填料填充盒(7)，所述填料填充盒(7)的前后两端分别开口、并分别设有可拆卸的封闭开口结构，所述填料填充盒(7)的上下两侧面分别与相邻的所述热量交换管(6)的外周面抵接。
2.根据权利要求1所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述热流体输入管(2)设置于所述外壳(1)的下部位置，所述热流体输出管(5)设置于所述外壳(1)的上部位置。
3.根据权利要求1所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述外壳(1)的外侧面上包覆有保温材料层(8)。
4.根据权利要求1所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述外壳(1)的前后两侧面上均开设有检修口，各所述检修口分别通过一个检修封盖(9)封闭。
5.根据权利要求4所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述检修封盖(9)的外侧面上设有把手(10)。
6.根据权利要求1所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述填料填充盒(7)的前端开口通过螺钉安装有用于封闭前端开口的前封盖(11)，所述填料填充盒(7)的后端开口通过螺钉安装有用于封闭后端开口的后封盖(12)。
7.根据权利要求6所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述填料填充盒(7)的前端面与所述前封盖(11)之间设有密封垫A(13)。
8.根据权利要求6所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述前封盖(11)的外周面上沿周向向外延伸出若干个限位螺钉安装耳(1101)，每个所述限位螺钉安装耳(1101)上均螺纹连接有限位螺钉(14)，各所述限位螺钉(14)的一端均与相邻的所述热量交换管(6)外表面抵接。
9.根据权利要求6所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述填料填充盒(7)的后端面与所述后封盖(12)之间设有密封垫B(15)。
10.根据权利要求6所述的基于化学反应的储热装置，其特征在于：所述填料填充盒(7)的后端开口处沿周向向外延伸出限位挡沿(701)，所述限位挡沿(701)与相邻的所述热量交换管(6)外表面抵接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220425513.7U CN217210499U (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种基于化学反应的储热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202220425513.7U CN217210499U (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种基于化学反应的储热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217210499U true CN217210499U (zh) | 2022-08-16 |
Family
ID=82754622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202220425513.7U Active CN217210499U (zh) | 2022-03-01 | 2022-03-01 | 一种基于化学反应的储热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217210499U (zh) |
-
2022
- 2022-03-01 CN CN202220425513.7U patent/CN217210499U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108426169B (zh) | 一种基于热量自平衡型固态氢源反应器的氢动力系统 | |
| CN105715943B (zh) | 一种固态高压混合储氢罐 | |
| CN112762354B (zh) | 一种金属氢化物储氢罐 | |
| CN108163807B (zh) | 一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器 | |
| CN104135191A (zh) | 一种泡沫金属复合相变材料储热温差发电装置 | |
| CN106594518B (zh) | 一种具有高效换热的金属氢化物储氢装置 | |
| CN111121514B (zh) | 一种移动式相变储热储冷装置 | |
| CN103925822B (zh) | 一种基于相变储热材料的热交换装置及其封装方法 | |
| CN205480185U (zh) | 一种金属氢化物储氢装置 | |
| CN217210499U (zh) | 一种基于化学反应的储热装置 | |
| CN107202245B (zh) | 一种金属氢化物贮氢装置与工作方法 | |
| CN104142079B (zh) | 一种储热-换热设备 | |
| CN203359972U (zh) | 集成加料池于内部的分层导热干燥架构的水解制氢装置 | |
| CN211651340U (zh) | 一种移动式相变储热储冷装置 | |
| CN207035920U (zh) | 有碳素导热表层的砂石储热装置 | |
| CN207035921U (zh) | 储能单元及具有储能单元的无机相变储能装置 | |
| CN214790474U (zh) | 一种金属氢化物储氢罐 | |
| CN103253630B (zh) | 集成加料池于内部的分层导热干燥架构的水解制氢装置 | |
| CN201436510U (zh) | 断水过热保护装置及防断水过热的太阳能热水器 | |
| CN211399310U (zh) | 一种节能型天然气吸附储存容器 | |
| CN107449304B (zh) | 储能单元、具有储能单元的无机相变储能装置及制备工艺 | |
| CN201463341U (zh) | 太阳能相变蓄热热水器 | |
| CN217155107U (zh) | 一种连续流动化学反应储热器 | |
| CN201463340U (zh) | 具有过热保护功能的太阳能热水器 | |
| CN101846408B (zh) | 断水过热保护装置及带该装置的太阳能相变蓄热热水器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |