CN218209759U - 一种利用固体储热的多用供热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用固体储热的多用供热设备，属于固体储热利用技术领域。一种利用固体储热的多用供热设备，包括固体储热装置，固体储热装置具有循环通道；第一换热结构，第一换热结构设置在循环通道内且具有第一水路通道和与循环通道连通的第一流通间隙；第二换热结构，第二换热结构设置在循环通道内且具有第二水路通道和与循环通道连通的第二流通间隙；气水分离器，气水分离器的入口与第一水路通道的一端连通，气水分离器的出水口通过第一给水泵与第一水路通道的另一端连通，气水分离器具有蒸汽出口；水罐，水罐的出水口与第一给水泵的进水口相连；和第一水箱，第一水箱的进水口与第二水路通道一端连通，第一水箱具有热水出口。

Description

一种利用固体储热的多用供热设备

技术领域

本实用新型属于固体储热利用技术领域，特别是一种利用固体储热的多用供热设备。

背景技术

固体储热利用在蒸汽利用领域比较常见，就是将热量提前储存至固定储热体中，在需要使用的时候，将热量从固定储热体中取出并交换至水中形成蒸汽或者热水进行利用。

在形成蒸汽过程中，内部会产生蒸汽和饱和水，如果直接利用饱和水当热水进行使用，那么内部的热量时非常浪费的，正常使用情况中是不需要使用饱和水，需要降低温度后才能够使用，

而且，在固体储热利用过程中，一般采用通过流动的空气将蓄热材料中的热量转移到内部流通水的换热结构中，而空气在经过换热结构后，温度会逐渐降低，直到后面部分无法将水加热成饱和水的程度，但是此时空气中仍旧会携带大量的热能，因此需要考虑何如利用这部分空气产生正常使用的热水，以提高热能利用率。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用固体储热的多用供热设备，具有能够同时产生蒸汽和热水进行使用。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，包括

固体储热装置，所述固体储热装置具有循环通道；

第一换热结构，所述第一换热结构设置在所述循环通道内且具有第一水路通道和与循环通道连通的第一流通间隙；

第二换热结构，所述第二换热结构设置在所述循环通道内且具有第二水路通道和与循环通道连通的第二流通间隙；

气水分离器，所述气水分离器的入口与所述第一水路通道的一端连通，所述气水分离器的的出水口通过第一给水泵与所述第一水路通道的另一端连通，所述气水分离器具有蒸汽出口；

水罐，所述水罐的出水口与所述第一给水泵的进水口相连；和

第一水箱，所述第一水箱的进水口与所述第二水路通道一端连通，所述第一水箱具有热水出口。

在上述利用固体储热的多用供热设备中，所述第一水箱通过第二给水泵与所述第二水路通道的另一端连通。

在上述利用固体储热的多用供热设备中，还包括第二水箱，所述第一水箱具有第一溢水口，所述第二水箱的进水口与所述第一溢水口相连通，且所述第二水箱位于所述第一水箱的下方，所述第二水箱具有注水口和第二溢水口。

在上述利用固体储热的多用供热设备中，还包括

第一阀门，所述第一阀门设置在所述第一水箱与所述第二给水泵之间，用于封闭或者打开第一水箱的出水；

第二阀门，所述第二水箱的出水口与所述第二给水泵的进水口相连通，所述第二阀门设置在所述第二水箱与所述第二给水泵之间，用于封闭或者打开第二水箱的出水；

第三阀门，所述第三阀门设置在所述第二给水泵与所述第二水路通道之间，用于封闭或者打开对所述第二水路通道的进水；和

第四阀门，所述第四阀门设置在所述第二给水泵与所述水罐之间，用于封闭或打开对所述水罐的进水。

在上述利用固体储热的多用供热设备中，所述第一流通间隙的流通截面积大于所述第二流通间隙的流通截面积，沿所述循环通道内的气流流向方向，依次设置第一换热结构和第二换热结构。

在上述利用固体储热的多用供热设备中，所述第一换热结构与所述第二换热结构均包括

第一换热管，所述第一换热管设置在所述通道内，所述第一换热管包括至少一个第一平面螺旋管段；和

第二换热管，所述第二换热管设置在所述通道内，所述第二换热管包括至少一个第二平面螺旋管段，所述第二平面螺旋管段与所述第一平面螺旋管段相互嵌合，所述第一平面螺旋管段与所述第二平面螺旋管段之间形成间距。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型中，通过在固体储热装置中按空气流动的方向依次设置两个换热结构，在能够在产生蒸汽的同时，也能够产生热水使用。在通过第一换热结构的气液混合水在经过气水分离器后，蒸汽和饱和水分开输出，饱和水重新进行利用，提高了热量的利用效率。

附图说明

图1是本申请中的一种结构示意图；

图2是本申请中的一种结构示意图；

图3是本申请中第一换热结构、第二换热机构的一种结构示意图；

图4是本申请中第一换热结构或第二换热结构的侧视示意图。

图中，

d、间距；

2、固体储热装置；21、循环通道；22、箱体；23、循环风机；24、蓄热材料；

3、第一换热结构；31、第一水路通道；32、第一流通间隙；

4、第二换热结构；41、第二水路通道；42、第二流通间隙；

5、气水分离器；51、蒸汽出口；

6、水罐；

7、第一水箱；71、热水出口；72、第一溢水口；

8、第一给水泵；

9、第二水箱；91、第二溢水口；92、注水口；

10、第一阀门；

11、第二阀门；

12、第三阀门；

13、第四阀门；

14、第一换热管；141、第一平面螺旋管段；

15、第二换热管；151、第二平面螺旋管段；

16、第二给水泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1中的箭头表示经过第一流通水路31中的水移动路径；

图2中固体储热装置2中的箭头表示空气流动方向，固体储热装置2外的箭头表示经过第二流通水路41中水的移动路径。

图1至图4所示，

一种利用固体储热的多用供热设备，包括固体储热装置2、第一换热结构3、第二换热结构4、气水分离器5、水罐6和第一水箱7，固体储热装置2具有循环通道21；第一换热结构3设置在循环通道21内且具有第一水路通道31和与循环通道21连通的第一流通间隙32；第二换热结构4设置在循环通道21内且具有第二水路通道41和与循环通道21连通的第二流通间隙42；气水分离器5的入口与第一水路通道31的一端连通，气水分离器5的的出水口通过第一给水泵8与第一水路通道31的另一端连通，气水分离器5具有蒸汽出口51；水罐6的出水口与第一给水泵8的进水口相连；第一水箱7的进水口与第二水路通道41一端连通，第一水箱7具有热水出口71。

本申请中，在固体储热装置2中储存热量后使用，且内部循环通道21内的气流开始流动并进过第一换热结构3、第二换热机构，通过第一给水泵8从水罐6中抽取水，并第一水路通道31，而第二水路通道41则可以外接输入水，将固体储热装置2中储存的热量交换到第一水路通道31、第二水路通道41内流经的水中，使水加热，第一水路通道31内的水进入到气水分离器5中，将水汽混合物分离成蒸汽和饱和水，蒸汽通过气水分离器5的蒸汽出口51输出使用，饱和水则通过气水分离器5的出水口输出，重新进入到第一水路通道31内进行使用，饱和水能够混合到从水罐6抽出的水一起进行使用，提高热量的利用率。

而经过第二水路通道41内的水在加热后，输入到第一水箱7中进行储存，在需要使用时，则可以通过第一水箱7的热水出口71释放出使用。

本实用新型中，通过在固体储热装置2中按空气流动的方向依次设置两个换热结构，在能够在产生蒸汽的同时，也能够产生热水使用。在通过第一换热结构3的气液混合水在经过气水分离器5后，蒸汽和饱和水分开输出，饱和水重新进行利用，提高了热量的利用效率。

本实施例中，固体储热装置2还包括箱体22、循环风机23和蓄热材料24，循环通道21位于箱体22内，循环风机23、蓄热材料24、热交换组件设置在循环通道21内。利用循环风机23使循环通道21内的空气流动，空气在经过蓄热材料24后加热，热空气经过第一换热结构3、第二换热结构4将水加热使用。

具体地，第一水箱7通过第二给水泵16与第二水路通道41的另一端连通。第一水箱7内的水也可以通过第二给水泵16重新输入到第二水路通道41内进行加热处理。

具体地，还包括第二水箱9，第一水箱7具有第一溢水口72，第二水箱9的进水口与第一溢水口72相连通，且第二水箱9位于第一水箱7的下方，第二水箱9具有注水口92和第二溢水口91。

第一水箱7中在储存的水过多时，可以通过第一溢水口72流出，并流入第二水箱9内，在第二水箱9内的水过多时，则可以通过第二溢水口91溢出。注水口92用于对第二水箱9内注水。

具体地，还包括第一阀门10、第二阀门11、第三阀门12和第四阀门13，第一阀门10设置在第一水箱7与第二给水泵16之间，用于封闭或者打开第一水箱7的出水；第二水箱9的出水口与第二给水泵16的进水口相连通，第二阀门11设置在第二水箱9与第二给水泵16之间，用于封闭或者打开第二水箱9的出水；第三阀门12设置在第二给水泵16与第二水路通道41之间，用于封闭或者打开对第二水路通道41的进水；第四阀门13设置在第二给水泵16与水罐6之间，用于封闭或打开对水罐6的进水。

本申请中，在非谷电时，打开第二阀门11、第三阀门12，关闭第一发明、第四阀门13，此时处于蓄热材料24放热状态，第一水路通道31内的水被加热人高温热水，后续产生蒸汽和饱和水使用，第二水箱9中的水通过第二给水泵16输入第二水路通道41进行加热，然后加热后的水输入到第一水箱7内储存进行使用。由于先经过第一换热结构3，然后在经过第二换热结构4，到时经过第二换热结构4的热空气温度较低，可以用于对水进行加热成热水使用。

在谷电时间段时，此时处于对蓄热体进行加热蓄热状态，可以打开第一阀门10、第四阀门13，关闭第二阀门11、第三阀门12，可以将第一水箱7中的热水输入到水罐6中储存备用，以降低成本。

具体地，第一流通间隙32的流通截面积大于第二流通间隙42的流通截面积，沿循环通道21内的气流流向方向，依次设置第一换热结构3和第二换热结构4。

在循环通道21内空气流动过程中，空气在经过固体储热装置2经过内部蓄热材料24时，处于温度最高状态，然后在经过第一换热结构3后，空气温度会下降，再经过第二换热机构后进行一波换热，这种方式，导致第一换热结构3中通过的水温会比较高，可以产生蒸汽，而第二换热结构4换出的水温相对而已会低一下，可以作为日常热水使用。

本申请中，采用了在循环通道21中气流流向上，第一流通间隙32的流通截面积大于第二流通间隙42的流通截面积，在空气气流流入第一流通间隙32、第二流通间隙42，后续的流通截面变小，从而即使在空气温度降低、体积变小之后，也能够保证足够的流速，从而能够保持对水的换热效率。

具体地，第一换热结构3与第二换热结构4均包括第一换热管14，和第二换热管15，第一换热管14设置在通道内，第一换热管14包括至少一个第一平面螺旋管段141；第二换热管15设置在通道内，第二换热管15包括至少一个第二平面螺旋管段151，第二平面螺旋管段151与第一平面螺旋管段141相互嵌合，第一平面螺旋管段141与第二平面螺旋管段151之间形成间距d。

本实施例中，第一换热结构3的间距d为第一流通间隙32的宽度，第二换热结构4的间距d为第二流通间隙42的宽度。

输入的空气会在穿过第一流动间隙、第二流通间隙42时，与第一平面螺旋管段141、第二平面螺旋管段151接触，从而进行热交换。

采用的是第二平面螺旋管段151与第一平面螺旋管段141相互嵌合的结构，在单位体积内，相比于传统的单个螺旋状的换热管而言，本申请中，单位体积内会具有更长的管路，从而增加了换热面积，提高了换热效率，同时由于该设计，也延长了水的流动路径，从而使水能够在该壳体内吸收足够多的热量，加快了水的加热效率。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。同时，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上部件均为通用标准件或本技术领域人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，包括

固体储热装置（2），所述固体储热装置（2）具有循环通道（21）；

第一换热结构（3），所述第一换热结构（3）设置在所述循环通道（21）内且具有第一水路通道（31）和与循环通道（21）连通的第一流通间隙（32）；

第二换热结构（4），所述第二换热结构（4）设置在所述循环通道（21）内且具有第二水路通道（41）和与循环通道（21）连通的第二流通间隙（42）；

气水分离器（5），所述气水分离器（5）的入口与所述第一水路通道（31）的一端连通，所述气水分离器（5）的出水口通过第一给水泵（8）与所述第一水路通道（31）的另一端连通，所述气水分离器（5）具有蒸汽出口（51）；

水罐（6），所述水罐（6）的出水口与所述第一给水泵（8）的进水口相连；和

第一水箱（7），所述第一水箱（7）的进水口与所述第二水路通道（41）一端连通，所述第一水箱（7）具有热水出口（71）。

2.根据权利要求1所述的利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，所述第一水箱（7）通过第二给水泵（16）与所述第二水路通道（41）的另一端连通。

3.根据权利要求2所述的利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，还包括第二水箱（9），所述第一水箱（7）具有第一溢水口（72），所述第二水箱（9）的进水口与所述第一溢水口（72）相连通，且所述第二水箱（9）位于所述第一水箱（7）的下方，所述第二水箱（9）具有注水口（92）和第二溢水口（91）。

4.根据权利要求3所述的利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，还包括

第一阀门（10），所述第一阀门（10）设置在所述第一水箱（7）与所述第二给水泵（16）之间，用于封闭或者打开第一水箱（7）的出水；

第二阀门（11），所述第二水箱（9）的出水口与所述第二给水泵（16）的进水口相连通，所述第二阀门（11）设置在所述第二水箱（9）与所述第二给水泵（16）之间，用于封闭或者打开第二水箱（9）的出水；

第三阀门（12），所述第三阀门（12）设置在所述第二给水泵（16）与所述第二水路通道（41）之间，用于封闭或者打开对所述第二水路通道（41）的进水；和

第四阀门（13），所述第四阀门（13）设置在所述第二给水泵（16）与所述水罐（6）之间，用于封闭或打开对所述水罐（6）的进水。

5.根据权利要求1所述的利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，第一流通间隙（32）的流通截面积大于所述第二流通间隙（42）的流通截面积，沿所述循环通道（21）内的气流流向方向，依次设置第一换热结构（3）和第二换热结构（4）。

6.根据权利要求1所述的利用固体储热的多用供热设备，其特征在于，所述第一换热结构（3）与所述第二换热结构（4）均包括

第一换热管（14），所述第一换热管（14）设置在所述通道内，所述第一换热管（14）包括至少一个第一平面螺旋管段（141）；和

第二换热管（15），所述第二换热管（15）设置在所述通道内，所述第二换热管（15）包括至少一个第二平面螺旋管段（151），所述第二平面螺旋管段（151）与所述第一平面螺旋管段（141）相互嵌合，所述第一平面螺旋管段（141）与所述第二平面螺旋管段（151）之间形成间距。

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