CN220507799U - 一种大型熔盐储罐的熔盐分布器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型熔盐储罐的熔盐分布器，所述熔盐分布器包括：下降管、中心母管和分散管；其中，所述中心母管设置于熔盐储罐罐体底部中心位置处，各分散管与中心母管相连通，并绕中心母管的周向呈发散状结构分布设置；所述下降管穿过熔盐储罐顶部的拱顶接管与所述中心母管连通，所述下降管顶端外接吸热塔下塔管道，完成熔盐输入。本实用新型熔盐分布器下降管将储罐本体接管与熔盐下降管在结构上分离，解决了分布器管系的热膨胀和热应力对罐体拱顶的影响。

Description

一种大型熔盐储罐的熔盐分布器

技术领域

本实用新型属于太阳能光热储热系统技术领域，尤其涉及一种大型熔盐储罐的熔盐分布器。

背景技术

太阳能光热发电技术主要有塔式、槽式、碟式等系统。由于太阳辐射强度时刻在变化，为了保证电力输出相对稳定，必须采取储热措施。目前60％NaNO₃和40％KNO₃的二元熔盐被认为是一种较好的储热介质。随着光热电站的规模和等级不断增大，熔盐储罐也趋于大型化，加之熔盐系统工作温度较高，储热系统的安全性和稳定性已成为影响光热电站安全性和系统效率的重要因素。

目前主要的储热技术为双罐式储热，包括了冷罐、热罐及一些辅助系统，储热系统连接了聚光集热系统与蒸汽发生系统，聚光集热系统中的吸热器将吸收了太阳光热的高温熔盐传送到热储罐中，蒸汽系统换热后的低温传热介质进入冷储罐中，冷、热熔盐进入冷、热储罐过程中与罐中的原有熔盐存在一定的温差，为了使进入储罐的熔盐能够均匀的分布在罐中，熔盐的分配装置有重要的作用。

现有技术中典型储罐熔盐分布装置如图1所示，由设于罐底的环形分配装置和引入管道组成，引入管通过储罐接管进入，接管与引入管为套管式结构，配置有膨胀节以便吸收罐体和分配装置胀差。有时引入管也做成带“弓形”弯管结构用来吸收罐体和分配装置胀差，这种结构时接管与引入管套管结构可不设计膨胀节但管子对储罐拱顶和下部支撑处罐体会产生一定额外应力。在大型储罐中若布置“弓形”弯管结构容易引起管系振动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种大型熔盐储罐的熔盐分布器，本实用新型熔盐分布器下降管将储罐本体接管与熔盐下降管在结构上分离，解决了分布器管系的热膨胀和热应力对罐体拱顶的影响。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种大型熔盐储罐的熔盐分布器，所述熔盐分布器包括：下降管、中心母管和分散管；其中，所述中心母管设置于熔盐储罐罐体底部中心位置处，各分散管与中心母管相连通，并绕中心母管的周向呈发散状结构分布设置；所述下降管穿过熔盐储罐顶部的拱顶接管与所述中心母管连通，所述下降管顶端外接吸热塔下塔管道，完成熔盐输入。

根据一个优选的实施方式，所述下降管包括上部管段和下部管段，所述上部管段和下部管段之间经下降管套管相连，所述上部管段的末端插入所述下降管套管中，且所述下降管套管与上部管段的末端之间设有膨胀间隙，且下降管套管与上部管段的轴线存在偏心距。

根据一个优选的实施方式，所述上部管段经上部管导向件固定于熔盐储罐罐体侧壁之上；所述下部管段的竖向区段经下部管导向件固定于熔盐储罐罐体侧壁之上。

根据一个优选的实施方式，所述中心母管的筒身顶端设有排气管，所述筒身底端设有排净管。

根据一个优选的实施方式，所述中心母管的筒身底端设有支腿，所述熔盐储罐的储罐底板之上设有固定环，各支腿经支腿销固定连接于所述固定环之上。

根据一个优选的实施方式，所述固定环的底端侧壁上设有排净孔。

根据一个优选的实施方式，所述分散管上设有若干分布孔，各分布孔上设有均流挡板。

根据一个优选的实施方式，所述分散管的底侧管壁上设有若干分散管排净管，所述分散管的顶侧管壁上设有若干分散管排气管。

根据一个优选的实施方式，所述分散管经分散管导向件固定于储罐底板之上；且所述分散管末端设有分散管堵板。

根据一个优选的实施方式，所述熔盐储罐内设有电加热器。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：

1，分体式分布器结构节约膨胀节，膨胀自由无热应力，且无柔性密封失效问题；

2，套管过渡结构可兼顾膨胀和放气；

3，管口侧喷口并扩口，消能防止喷射，防止冲刷内置电加热器；

4，开孔处的均流挡板缓冲了进入储罐的介质对储罐的热冲击；

5，管系结构简单，固定方式可靠，避免造成管系震动；

6，中心母管的固定方式使热部件与罐底不直接接触可防止罐底局部应力超标；

7，设置中心母管加分散支管，使熔盐分布更均匀，储罐中介质温度分布均匀；

8，整个分布器的设置提高储热系统的稳定性，促进光热电厂的稳定输出。

附图说明

图1是传统熔盐分配装置示意图；

图2是本实用新型熔盐分布器示意图；

图3是本实用新型熔盐分布器俯视示意图；

图4是本实用新型熔盐分布器中心母管剖视示意图；

图5是本实用新型熔盐分布器中心母管固定结构剖视示意图；

图6是本实用新型熔盐分布器中心母管支腿与固定环连接示意图；

图7是本实用新型熔盐分布器中心母管支腿与固定环连接示意图；

图8是本实用新型熔盐分布器分散管的结构示意图；

图9是本实用新型熔盐分布器分散管的俯视结构示意图；

图10是本实用新型熔盐分布器分散管上开孔及均流挡板示意图；

图11是本实用新型熔盐分布器分散管上排气管及排净管示意图；

图12是本实用新型熔盐分布器中拱顶接管套管结构和下降管套管结构示意图；

其中，100-熔盐储罐，200-熔盐分布器，101-电加热器，102-拱顶接管，103-储罐底板，104-拱顶，201-上部管段，202-下降管套管，203-下部管段，204-中心母管，205-分散管，2011-上部管导向件，2031-下部管导向件，2041-筒身，2042-排气管，2043-排净管，2044-支腿，2045-固定环，2046-支腿销，2047-固定环排净孔，2051-均流挡板，2052-分散管导向件，2053-分散管排气管，2054-分散管排净管，2055-分散管堵板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

另外，本实用新型要指出的是，本实用新型中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

参考图2至图12所示，图中示出了一种大型熔盐储罐100的熔盐分布器200。所述熔盐储罐100内设有电加热器101。熔盐储罐100的拱顶104边缘处设有拱顶接管102。

所述熔盐分布器200包括：下降管、中心母管204和分散管205。

优选地，所述下降管穿过熔盐储罐100顶部的拱顶接管102与所述中心母管204连通，所述下降管顶端外接吸热塔下塔管道，完成熔盐输入。

本实用新型熔盐分布器200下降管通过熔盐储罐拱顶104进入储罐中，穿过拱顶接管102，将拱顶接管102与下降管在结构上进行了分离，节约了膨胀节，解决了分布器管系的热膨胀和热应力对罐体拱顶104的影响，并且此过渡结构可以兼顾膨胀和放气作用。

优选地，所述下降管包括上部管段201和下部管段203，所述上部管段201和下部管段203之间经下降管套管202相连，所述上部管段201的末端插入所述下降管套管202中，且所述下降管套管202与上部管段201的末端之间设有膨胀间隙，包括径向及周向方向的间隙，参考图12所示。通过设置下降管套管202过渡，可以同时兼顾管体膨胀变形，避免管体受热后不均匀变形对管体的结构损伤。进一步地，所述下降管套管202与上部管段201为非同轴结构设置，即是下降管套管202与上部管段201的轴线存在偏心距，从而有益于管内气体外排。

优选地，所述上部管段201经上部管导向件2011固定于熔盐储罐100罐体侧壁之上；所述下部管段203的竖向区段经下部管导向件2031固定于熔盐储罐100罐体侧壁之上。

优选地，所述中心母管204设置于熔盐储罐100罐体底部中心位置处，各分散管205与中心母管204相连通，并绕中心母管204的周向呈发散状结构分布设置。

优选地，所述中心母管204的筒身2041顶端设有排气管2042，所述筒身2041底端设有排净管2043。

优先地，所述中心母管204的筒身2041底端设有支腿2044，所述熔盐储罐100的储罐底板103之上设有固定环2045，各支腿2044经支腿2044销固定连接于所述固定环2045之上。通过前述结构完成对中心母管204的结构固定，使中心母管204与罐底固定可靠且二者不直接接触可避免罐底产生热应力问题。

进一步地，所述固定环2045的底端侧壁上设有排净孔。

优选地，所述分散管205上设有若干分布孔，各分布孔上设有均流挡板2051。

优选地，所述分散管205的底侧管壁上设有若干分散管排净管2054，所述分散管205的顶侧管壁上设有若干分散管排气管2053。通过设置分散管排净管2054，避免了管体内出现熔盐淤积现象。

优选地，所述分散管205经分散管导向件2052固定于储罐底板103之上；且所述分散管205末端设有分散管堵板2055。

下降管的下部管段203与中心母管204连接，母管204通过分布器分散管205分布到熔盐储罐100底部各个方向，可使熔盐在储罐底部更平均分布，在分散管205长度方向上进行不均等的开孔也可保证流场更均匀，开孔处设有均流挡板2051防止熔盐喷涌造成储罐内熔盐过度扰动，同时也能避免熔盐直接冲击储罐内置的电加热器等附属设备。

以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型熔盐储罐的熔盐分布器，其特征在于，所述熔盐分布器(200)包括：下降管、中心母管(204)和分散管(205)；

其中，所述中心母管(204)设置于熔盐储罐(100)罐体底部中心位置处，各分散管(205)与中心母管(204)相连通，并绕中心母管(204)的周向呈发散状结构分布设置；

所述下降管穿过熔盐储罐(100)顶部的拱顶接管(102)与所述中心母管(204)连通，所述下降管顶端外接吸热塔下塔管道，完成熔盐输入。

2.如权利要求1所述的熔盐分布器，其特征在于，所述下降管包括上部管段(201)和下部管段(203)，所述上部管段(201)和下部管段(203)之间经下降管套管(202)相连，

所述上部管段(201)的末端插入所述下降管套管(202)中，所述下降管套管(202)与上部管段(201)的末端之间设有膨胀间隙，且下降管套管(202)与上部管段(201)的轴线存在偏心距。

3.如权利要求2所述的熔盐分布器，其特征在于，所述上部管段(201)经上部管导向件(2011)固定于熔盐储罐(100)罐体侧壁之上；

所述下部管段(203)的竖向区段经下部管导向件(2031)固定于熔盐储罐(100)罐体侧壁之上。

4.如权利要求1所述的熔盐分布器，其特征在于，所述中心母管(204)的筒身(2041)顶端设有排气管(2042)，所述筒身(2041)底端设有排净管(2043)。

5.如权利要求1所述的熔盐分布器，其特征在于，所述中心母管(204)的筒身(2041)底端设有支腿(2044)，所述熔盐储罐(100)的储罐底板(103)之上设有固定环(2045)，

各支腿(2044)经支腿销(2046)固定连接于所述固定环(2045)之上。

6.如权利要求5所述的熔盐分布器，其特征在于，所述固定环(2045)的底端侧壁上设有固定环排净孔(2047)。

7.如权利要求1所述的熔盐分布器，其特征在于，所述分散管(205)上设有若干分布孔，各分布孔上设有均流挡板(2051)。

8.如权利要求7所述的熔盐分布器，其特征在于，所述分散管(205)的底侧管壁上设有若干分散管排净管(2054)，所述分散管(205)的顶侧管壁上设有若干分散管排气管(2053)。

9.如权利要求7所述的熔盐分布器，其特征在于，所述分散管(205)经分散管导向件(2052)固定于储罐底板(103)之上；且所述分散管(205)末端设有分散管堵板(2055)。

10.如权利要求7所述的熔盐分布器，其特征在于，所述熔盐储罐(100)内设有电加热器(101)。