CN220397643U - 一种移动式吸附储热装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动式吸附储热装置及系统，包括热源、第一热交换器、第二热交换器、引风机、烟囱、供热用户及移动式吸附储热装置；移动式吸附储热装置包括移动装置、移动载具、控制机构及多个吸附式储热模块；多个吸附式储热模块设置在移动载具内，移动装置用于牵引移动载具；吸附式储热模块包括上盖板、第一下盖板、第二下盖板、外筒体、第一多孔套筒、第二多孔套筒、吸附式储热材料、进风口、出风口及测温装置。本实用新型所述的一种移动式吸附储热装置及系统，解决了由于相关技术中的清洁供热系统往往依赖于建设固定的输配管网，若要跨越较大距离供热，需要更长的输送管道，会导致能源传输损失增加和成本上升的问题。

Description

一种移动式吸附储热装置及系统

技术领域

本实用新型属于节能供热领域，尤其是涉及一种移动式吸附储热装置及系统。

背景技术

由于我国北方冬季燃煤有着悠久的历史,在国家因地制宜拓展多种供热方式的背景下,清洁供热行业将有广阔的发展空间。清洁供热，是指因地制宜使用清洁化能源(热源)，直接或通过高效输配管网为热用户提供安全、绿色、经济热能的供热方式，其实质是热能的生产、输配及使用的全过程实现节能清洁环保。清洁化能源主要指天然气、电、地热、生物质、太阳能、风能、空气能、工业余热、煤炭清洁利用及核能等能源。热用户涵盖工业、农业及建筑等所有生产、生活场所。清洁供热是指供热全程清洁化,热源组成多能化,能源利用高效化,供热管理智能化,室内环境宜居化。由于相关技术中的清洁供热系统往往依赖于建设固定的输配管网，其输送能力受到地理位置和管网架设的限制，若要跨越较大距离供热，需要更长的输送管道，并且随着输送距离的增加，会导致能源传输损失增加和成本上升的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术问题之一。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种移动式吸附储热装置，包括移动装置、移动载具、控制机构及多个吸附式储热模块；

多个所述吸附式储热模块设置在所述移动载具内，所述移动装置用于牵引所述移动载具；

所述吸附式储热模块包括上盖板、第一下盖板、第二下盖板、外筒体、第一多孔套筒、第二多孔套筒、吸附式储热材料、进风口、出风口及测温装置，所述第一多孔套筒设置在所述第二多孔套筒外侧，所述外筒体设置在所述第一多孔套筒外侧，所述外筒体与第一多孔套筒之间为进风风室，所述第一多孔套筒与所述第二多孔套筒之间为吸附材料储存室，所述第二多孔套筒内侧为出风风室，所述吸附材料储存室内填充所述吸附式储热材料，所述上盖板覆盖所述外筒体、第一多孔套筒及第二多孔套筒的顶部，所述第一下盖板覆盖所述外筒体底部，所述第二下盖板覆盖所述第一多孔套筒及第二多孔套筒的底部，所述进风口与所述进风风室连通，所述出风口与所述出风风室连通，所述测温装置用于测量吸附储热材料的温度；

所述测温装置与所述控制机构连接。

进一步的，所述上盖板设有多个进料口，所述进料口用于观察所述储热材料储存室内的所述吸附式储热材料，所述第二下盖板设有多个出料口，所述出料口用于观察所述储热材料储存室内的所述吸附式储热材料。

进一步的，所述测温装置包括多个热电偶，多个所述热电偶均设置在所述上盖板，每一所述热电偶均与所述控制机构连接。

进一步的，所述进风口和/或出风口内均设置温湿度计、压差计及风道流量计，所述温湿度计、压差计及风道流量计均与所述控制机构连接。

进一步的，所述出风口设有电动调节风门，所述电动调节风门与所述控制机构连接。

进一步的，所述移动载具内设有保温层。

进一步的，所述移动载具内排列设置多个用于加固的槽钢。

进一步的，每一所述外筒体均通过多组矩形钢支架与所述槽钢连接。

一种移动式吸附储热系统，包括热源、第一热交换器、引风机、烟囱、第一供热用户及上述的移动式吸附储热装置，所述引风机一端与所述烟囱连接，所述引风机另一端通过所述第一热交换器与所述热源连接，所述第一热交换器通过所述移动式吸附储热装置对所述第一供热用户供热。

一种移动式吸附储热系统，包括热源、第一热交换器、第二热交换器、引风机、烟囱、第二供热用户及上述的移动式吸附储热装置，所述引风机一端与所述烟囱连接，所述引风机另一端通过所述第一热交换器与所述热源连接，所述第一热交换器通过所述移动式吸附储热装置对所述第二热交换器供热，所述第二热交换器用于对所述第二供热用户供热。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种移动式吸附储热装置及系统具有以下优势：

一种移动式吸附储热装置具有移动装置和移动载具，能够在需要时移动到不同的位置或工作场所，以适应特定的热能需求。吸附式储热模块采用吸附式储热材料，可以有效地吸附和释放热能。通过增加或减少吸附式储热模块的数量，可以根据实际需求来调整储热容量。这使得该装置具有较好的扩展性和灵活性，可以满足不同规模和需求的热能储存。控制机构可以对吸附式储热模块进行集中控制，包括温度监测和调节。这样可以确保储热过程的稳定性和安全性，并根据需求进行精确的热能释放和回收。移动式吸附储热系统能够有效利用低温工业余热，实现远距离、长时间热量储存，通过热化学吸附式储热装置实现清洁供热。不仅可以满足居民对室内温、湿度的需要,还能减少环境污染物排放,提高能源利用效率、减少二氧化碳排放。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种移动式吸附储热系统示意图；

图2为本实用新型实施例所述的吸附储热模块示意图；

图3为本实用新型实施例所述的测温装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种移动式吸附储热装置示意图；

图5为本实用新型实施例所述的移动载具结构示意图。

附图标记说明：

1、热源；2、第一热交换器；3、引风机；4、烟囱；5、移动式吸附储热装置；6、第二热交换器；71、第一供热用户；72、第二供热用户；51、移动装置；52、移动载具；53、吸附式储热模块；54、控制机构；5A、保温层；55、电器仪表间；5B、电动调节风门；5C、矩形钢支架；531、出风口；532、进风口；533、外筒体；534、第一多孔套筒；535、第二多孔套筒；536、吸附储热材料；537、上盖板；538、进料口；539、出料口；5310、第一下盖板；5311、第二下盖板；5312、测温装置；F、风向。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

移动式吸附储热装置5，如图2所示，包括移动装置51、移动载具52、控制机构54及多个吸附式储热模块53；

多个吸附式储热模块53设置在移动载具52内，移动装置51用于牵引移动载具52；本实施例中，移动装置51为载重卡车，可牵引20尺/40尺标准集装箱；移动载具52为20或40尺标准集装箱；单个吸附式储热模块53荷载约3.5吨，20尺标准集装箱内置3组吸附式储热装置模块，40尺标准集装箱内置6组吸附式储热装置模块，20或40尺标准集装箱两侧侧开门

吸附式储热模块53包括上盖板537、第一下盖板5310、第二下盖板5311、外筒体533、第一多孔套筒534、第二多孔套筒535、吸附式储热材料、进风口532、出风口531及测温装置5312，第一多孔套筒534设置在第二多孔套筒535外侧，外筒体533设置在第一多孔套筒534外侧，外筒体533与第一多孔套筒534之间为进风风室，第一多孔套筒534与第二多孔套筒535之间为吸附材料储存室，第二多孔套筒535内侧为出风风室，吸附材料储存室内填充吸附式储热材料，上盖板537覆盖外筒体533、第一多孔套筒534及第二多孔套筒535的顶部，第一下盖板5310覆盖外筒体533底部，第二下盖板5311覆盖第一多孔套筒534及第二多孔套筒535的底部，进风口532与进风风室连通，出风口531与出风风室连通；移动载具52内设有100mm厚的保温层5A。移动载具52内排列设置多个用于加固的槽钢。每一外筒体533均通过多组矩形钢支架5C与槽钢连接，槽钢与矩形钢支架通过螺栓连接固定，可采用叉车装卸吸附式储热模块53。

第一多孔套筒534由直径φ6mm,孔间距4mm的冲孔板卷制焊接而成，为立方体结构，第一多孔套筒534四角设置成圆角，有利于较少系统阻力，材质为碳钢材质；第二多孔套筒535由直径φ6mm,孔间距4mm的冲孔板卷制焊接而成，材质为碳钢材质。

吸附式储热材料为现有的，本实施例中吸附式储热材料为无机盐水合物(主要成分氯化钙水合盐)，上盖板537的材质为碳钢，上盖板537与外筒体533法兰连接，用于首次向吸附式储热装置填装吸附材料，及方便后期运营阶段检修更换补充部分吸附材料；第一下盖板5310，碳钢结构，用于密封壳体；第二下盖板5311，碳钢结构，用于密封内套筒之间的吸附式储热材料。

移动载具52内置控制机构54，控制机构54为PLC控制柜，可实现吸附式储热模块本体仪表热电阻、温湿度计、电动调节风门、风道流量计及吸附式储热模块储热/释热热容量KWh(GJ)的数据收集、整理、显示、储存功能，并可实现就地和远程控制；移动载具52一侧设置300mm宽的电气仪表间55，内置100mm厚保温板5A与吸附式储热模块5隔开，从而保证移动式吸附储热装置5内部配置的仪表可以正常工作，防止高温损坏，同时与内置的PLC电控柜，通过配置的电缆和电缆桥架连接。

测温装置5312用于测量吸附储热材料536的温度，测温装置5312与控制机构54连接。进风口532和/或出风口531内均设置温湿度计、压差计及风道流量计，温湿度计、压差计及风道流量计均与控制机构54连接。出风口531设有电动调节风门5B，电动调节风门5B与控制机构54连接。测温装置5312设置在吸附式储热装置上盖板537，测温装置5312包括4个热电偶，用于测定装置储热/放热过程装置内部吸附储热材料536的温度变化情况，每一热电偶均与控制机构54连接。

进料口538，在上盖板537上布置8个进料口538，均布，用于吸附式储热装置运行时，观察储热装置上部吸附材料是否有破碎、板结等问题，及补充部分吸附材料，管箍连接。出料口539，在下盖板上布置8个进出料口539，均布，用于吸附式储热装置运行时，通过放料口观察储热装置下部吸附材料是否有破碎、板结等问题。

如图5所示，F为风向，吸附式储热装置模块工作流程(介质流向)：储/放热阶段，由吸附储热模块进风口532，从吸附式储热装置本体下侧部进风，底部风道内置布风板沿周向均匀布风；由吸附式储热模块53外筒体533、第一多孔套筒534、上盖板537及第一下盖板5310构成周向进风风室；储热时段的热空气(放热时段的湿冷空气)经周向进风风室进入吸附材料储存室，与吸附储热材料536直接接触进行换热，即由吸附储热模块第一多孔套筒534、第二多孔套筒535、上盖板537及第二下盖板5311共同构成吸附式储热材料储存室，构成热化学吸附式储热材料水合盐反应室，在储热/释热过程的热风沿吸附式储热装置径向流动，有利于减少沿程阻力，从而控制系统本体阻力放热时段小于800Pa(储热时段小于400Pa)；吸附储热模块的第二多孔套筒535、上盖板537及第二下盖板5311构成吸附式储热模块53风道出风风室；最后至出风口531与外部风道对接。

清洁供热用户系统分两种方式供热分别为实施例一(直接利用吸附式蓄热装置提供35～55℃热空气用于室内供暖)及实施例二(通过6-空气-水GWH换热器将供暖回水从35℃加热到50℃用于地暖或水冷盘管清洁供暖)。

实施例一

一种移动式吸附储热系统，如图1所示，包括热源1、第一热交换器2、引风机3、烟囱4、第一供热用户71及上述的移动式吸附储热装置5，引风机3一端与烟囱4连接，引风机3另一端通过第一热交换器2与热源1连接，第一热交换器2通过移动式吸附储热装置5对第一供热用户71供热。

热源为温度在140～180℃的工业废烟气系统(如利用水泥窑、钢铁、石化、玻璃、碳素余热等)；第一热交换器为烟气-空气GGH换热器；第二热交换器为空气-水GWH换热器；如图1所示，热源利用水泥、钢铁、石化、碳素、玻璃等行业排放的温度在140～180℃的废烟气作为热源，通过第一热交换器将空气温度从120℃加热到160℃；加热后的热空气作为移动式吸附储热装置的加热热源，吸附式蓄热材料氯化钙水合盐加热失水，通过热化学吸附方式将热量储存起来，其中氯化钙水合物吸附式蓄热材料的体积热容量可高达200～280KWh/m³；当移动式储热装置储热完成后，用载重卡车将该储热装置运输到第一供热用户71侧；放热过程中，吸附式材料氯化钙水合盐(材料粒度为<3mm的颗粒球或棒状颗粒)，吸附湿空气中的水蒸汽并释放热量，将化学能转换为热能，本吸附储热系统氯化钙水合物吸附式蓄热材料的材料体积热容量可达到200～280KWh/m³，能高效利用工业余热，实现远距离、跨季节热量储存；利用变频循环风机及加湿器通过移动车上内置的PLC柜控制系统，实现蓄热/放热过程，可实现进、出口加热空气的温湿度自动调整，及蓄热/放热功率的调节。

实施例二

一种移动式吸附储热系统，如图1所示，包括热源1、第一热交换器2、第二热交换器6、引风机3、烟囱4、第二供热用户72及上述的移动式吸附储热装置5，引风机3一端与烟囱4连接，引风机3另一端通过第一热交换器2与热源1连接，第一热交换器2通过移动式吸附储热装置5对第二热交换器6供热，第二热交换器6用于对第二供热用户72供热。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动式吸附储热装置，其特征在于：包括移动装置(51)、移动载具(52)、控制机构(54)及多个吸附式储热模块(53)；

多个所述吸附式储热模块(53)设置在所述移动载具(52)内，所述移动装置(51)用于牵引所述移动载具(52)；

所述吸附式储热模块(53)包括上盖板(537)、第一下盖板(5310)、第二下盖板(5311)、外筒体(533)、第一多孔套筒(534)、第二多孔套筒(535)、吸附式储热材料、进风口(532)、出风口(531)及测温装置(5312)，所述第一多孔套筒(534)设置在所述第二多孔套筒(535)外侧，所述外筒体(533)设置在所述第一多孔套筒(534)外侧，所述外筒体(533)与第一多孔套筒(534)之间为进风风室，所述第一多孔套筒(534)与所述第二多孔套筒(535)之间为吸附材料储存室，所述第二多孔套筒(535)内侧为出风风室，所述吸附材料储存室内填充所述吸附式储热材料，所述上盖板(537)覆盖所述外筒体(533)、第一多孔套筒(534)及第二多孔套筒(535)的顶部，所述第一下盖板(5310)覆盖所述外筒体(533)底部，所述第二下盖板(5311)覆盖所述第一多孔套筒(534)及第二多孔套筒(535)的底部，所述进风口(532)与所述进风风室连通，所述出风口(531)与所述出风风室连通，所述测温装置(5312)用于测量吸附储热材料(536)的温度；

所述测温装置(5312)与所述控制机构(54)连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述上盖板(537)设有多个进料口(538)，所述进料口(538)用于观察所述储热材料储存室内的所述吸附式储热材料，所述第二下盖板(5311)设有多个出料口(539)，所述出料口(539)用于观察所述储热材料储存室内的所述吸附式储热材料。

3.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述测温装置(5312)包括多个热电偶，多个所述热电偶均设置在所述上盖板(537)，每一所述热电偶均与所述控制机构(54)连接。

4.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述进风口(532)和/或出风口(531)内均设置温湿度计、压差计及风道流量计，所述温湿度计、压差计及风道流量计均与所述控制机构(54)连接。

5.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述出风口(531)设有电动调节风门(5B)，所述电动调节风门(5B)与所述控制机构(54)连接。

6.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述移动载具(52)内设有保温层(5A)。

7.根据权利要求1所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：所述移动载具(52)内排列设置多个用于加固的槽钢。

8.根据权利要求7所述的一种移动式吸附储热装置，其特征在于：每一所述外筒体(533)均通过多组矩形钢支架(5C)与所述槽钢连接。

9.一种移动式吸附储热系统，其特征在于：包括热源(1)、第一热交换器(2)、引风机(3)、烟囱(4)、第一供热用户(71)及权利要求1-8任一项所述的移动式吸附储热装置(5)，所述引风机(3)一端与所述烟囱(4)连接，所述引风机(3)另一端通过所述第一热交换器(2)与所述热源(1)连接，所述第一热交换器(2)通过所述移动式吸附储热装置(5)对所述第一供热用户(71)供热。

10.一种移动式吸附储热系统，其特征在于：包括热源(1)、第一热交换器(2)、第二热交换器(6)、引风机(3)、烟囱(4)、第二供热用户(72)及权利要求1-8任一项所述的移动式吸附储热装置(5)，所述引风机(3)一端与所述烟囱(4)连接，所述引风机(3)另一端通过所述第一热交换器(2)与所述热源(1)连接，所述第一热交换器(2)通过所述移动式吸附储热装置(5)对所述第二热交换器(6)供热，所述第二热交换器(6)用于对所述第二供热用户(72)供热。