FI86474C - Metallic, heat accumulating body and heat accumulator - Google Patents

Metallic, heat accumulating body and heat accumulator Download PDF

Info

Publication number
FI86474C
FI86474C FI901496A FI901496A FI86474C FI 86474 C FI86474 C FI 86474C FI 901496 A FI901496 A FI 901496A FI 901496 A FI901496 A FI 901496A FI 86474 C FI86474 C FI 86474C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat
core
steel
heat exchanger
contact surface
Prior art date
Application number
FI901496A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI86474B (en
FI901496A0 (en
FI901496A (en
Inventor
Pentti Salmelin
Original Assignee
Imatran Voima Oy
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Publication of FI901496A0 publication Critical patent/FI901496A0/en
Priority to FI901496A priority Critical patent/FI86474C/en
Priority to GB9220354A priority patent/GB2263165B/en
Priority to DE4190616A priority patent/DE4190616C2/en
Priority to PCT/FI1991/000055 priority patent/WO1991014906A1/en
Priority to AU73036/91A priority patent/AU7303691A/en
Priority to DE19914190616 priority patent/DE4190616T/de
Publication of FI901496A publication Critical patent/FI901496A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI86474B publication Critical patent/FI86474B/en
Publication of FI86474C publication Critical patent/FI86474C/en
Priority to SE9202623A priority patent/SE505707C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/002Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release using electrical energy supply
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

1 864741 86474

Metallinen, lämpöä varaava kappale ja lämmönvaraajaMetal, heat accumulating body and heat accumulator

Keksinnön kohteena on metallinen, lämpöä varaava kappale. Keksintö liittyy myös lämmönvaraajaan, joka kä-5 sittää lämpöä varaavan kappaleen, jonka yksi pinta muodostaa kontaktipinnan lämpöä siirtävän virtaavan väliaineen kanssa.The invention relates to a metallic, heat-storing body. The invention also relates to a heat accumulator comprising a heat accumulating body, one surface of which forms a contact surface with a heat transfer fluid.

Lämpöä varaavia kappaleita käytetään yleisesti mitä erilaisimmissa sovellutuksissa, joissa tarkoituksena on 10 siirtää kappaleeseen syötettyä ja varastoitunutta lämpöä kohteeseen, jossa sitä tarvitaan. Tällöin lämpöä siirtävänä tai välittävänä väliaineena käytetään usein nestettä, tyypillisesti vettä, mutta kaasu voi myös toimia lämmön-siirtoväliaineena. Esillä olevaa keksintöä voidaan sovel-15 taa kohteisiin, joissa lämpöä siirtävänä väliaineena on joko neste tai kaasu.Heat storage bodies are commonly used in a wide variety of applications where the purpose is to transfer the heat supplied to and stored in the body to a destination where it is needed. In this case, a liquid, typically water, is often used as the heat transfer or transfer medium, but the gas can also act as a heat transfer medium. The present invention can be applied to objects in which the heat transfer medium is either a liquid or a gas.

On luonnollista, että lämpöä varaavat kappaleet pyritään valmistamaan sellaisista materiaaleista, joiden lämmönvarauskyky on hyvä. Tällöin on usein myös toivot-20 tavaa, että materiaalin lämmönvarauskyky tilavuusyksikköä kohti on suuri. Vuolukiven käyttö lämpöä varaavana materiaalina on hyvin tunnettua, koska sen lämmönvarauskyky on muihin kivimateriaaleihin nähden hyvä. Keraamiset ja tu- ’·* ’ lenkestävät materiaalit sekä mineraalimateriaalit, kuten * · · 25 ferrosilikaatti, ovat yleisessä käytössä lämmönvaraajien * ytimissä. Metalleilla on kuitenkin edellä mainittuihin • » « materiaaleihin verrattuna jopa moninkertainen lämmönva-: rauskyky tilavuusyksikköä kohti. Tästä syystä metalleja on pyritty käyttämään lämmönvaraajissa. Esimerkiksi valurau-30 dan käyttö on tunnettua lämmönvaraajissa, joissa lämpöä varastoidaan suureen massaan, eli niin sanotuissa massava-##·ρ raajissa. Valuraudan käyttöä rajoittaa kuitenkin se, että : * sen kemiallinen kestävyys korkeissa lämpötiloissa on var sin rajallinen. Lisäksi se turpoaa korkeissa lämpötilois-35 sa sitä kuumennettaessa jaksoittaisesti. Poikkeuksena ovat 2 86474 seostetut valuraudat, mutta ne ovat massavaraajakäyttöön hyvin kalliita materiaaleja, koska massavaraajien paino on yleensä suuri. Valurautojen ongelmana on myös, että niistä on vaikea tai mahdoton aikaansaada huokosettomia kap-5 paleita. Myös niiden hitsaaminen on vaikeaa.It is natural that heat-accumulating bodies are made of materials with good heat-storage capacity. In this case, there is often also a wish-20 way that the heat storage capacity of the material per unit volume is high. The use of soapstone as a heat storage material is well known because of its good heat storage capacity compared to other stone materials. Ceramic and fire-resistant materials, as well as mineral materials such as * · · 25 ferrosilicate, are commonly used in the cores of heat accumulators *. However, compared to the above-mentioned materials, the metals even have a multiple heat transfer capacity per unit volume. For this reason, efforts have been made to use metals in heat accumulators. For example, the use of cast iron is known in heat accumulators, where heat is stored in a large mass, i.e. in so-called mass - ## · ρ limbs. However, the use of cast iron is limited by the fact that: * its chemical resistance at high temperatures is very limited. In addition, it swells at high temperatures when heated intermittently. The exception is 2 86474 alloyed cast irons, but they are very expensive materials for bulk storage use because the weight of bulk storage is generally high. Another problem with cast irons is that it is difficult or impossible to produce non-porous Kap-5 pieces from them. Welding them is also difficult.

Teräksen suuri lämmönvarauskyky tilavuusyksikköä kohti sekä sen monet edut valurautoihin nähden (hitsattavuus, huokosettomuus jne.) on ollut syynä siihen, että lämmönvaraajien ytimiä on kokeiltu valmistaa teräksestä. 10 Ongelmaksi on tällöin muodostunut teräksen huono tulen-kestävyys: teräksen pinta on korkeissa lämpötiloissa, n. 600 - 800 °C hilseillyt, eli reagoinut ympäristössä olevan hapen kanssa, niin voimakkaasti, että on luovuttu teräksen käytöstä. Käyttämällä runsaasti seostettuja teräksiä pääs-15 täisiin kylläkin hyvään kestävyyteen hilseilyn kannalta; runsaasti seostettujen terästen käyttö ei kuitenkaan ole mielekästä lämmönvaraajissa niiden korkean hinnan vuoksi. Lisäksi runsaasti seostettujen terästen hitsattavuus on yleisesti ottaen ongelmallinen tavanomaisiin teräksiin 20 verrattuna.The high heat storage capacity of steel per unit volume, as well as its many advantages over cast iron (weldability, non-porosity, etc.), have led to attempts to make heat accumulator cores from steel. 10 The problem in this case is the poor fire resistance of the steel: the surface of the steel has flaked at high temperatures, approx. 600 - 800 ° C, i.e. it has reacted with the surrounding oxygen so strongly that the use of steel has been abandoned. By using high-alloy steels, it is possible to obtain good resistance to flaking; however, the use of high-alloy steels does not make sense in heat accumulators due to their high cost. In addition, the weldability of high-alloy steels is generally problematic compared to conventional steels 20.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa . edellä mainitut ongelmat. Tämän toteuttamiseksi keksinnön Ύ » mukaiselle metalliselle, lämpöä varaavalle kappaleelle on ·' ' tunnusomaista, että se käsittää terästä olevan ytimen, 25 jonka pintaan on ruiskutettu metalliseos, jonka tulenkes-·”’ tävyys on hyvä. Edullisesti ydin on yleistä rakennete- rästä. Pinnoitteena käytetyn metalliseoksen koostumus vas-taa edullisesti olennaisesti matalahiilisen austeniittisen ruostumattoman teräksen koostumusta. Massavaraajissa ky-: 30 tettyjen suurien lämpöä varaavien kappaleiden ollessa ky- ·;·. seessä on yleensä hyvin edullista, että ydin on muodos tettu teräskappaleista, jotka on kiinnitetty toisiinsa hitsaamalla, koska tällöin ytimen valmistus on helppoa ja se voidaan valmistaa paikan päällä.The object of the present invention is to eliminate. the problems mentioned above. To achieve this, the metallic heat storage body according to the invention is characterized in that it comprises a steel core 25 on the surface of which an alloy with good fire resistance is sprayed. Preferably, the core is a common structural steel. The composition of the alloy used as a coating preferably corresponds substantially to the composition of low carbon austenitic stainless steel. Large heat storage bodies used in mass accumulators are used; In this case, it is generally very advantageous for the core to be formed of steel pieces which are fastened to each other by welding, since then the core is easy to manufacture and can be manufactured on site.

35 Keksinnön mukaiselle lämmönvaraajaile on pääasial- 3 86474 lisesti tunnusomaista, että lämpöä varaava kappale käsittää terästä olevan ytimen, jonka hapettavan ympäristön kanssa kosketukseen tulevaan pintaan on ruiskutettu metalliseos, jonka tulenkestävyys on hyvä. Lämmönvaraajan edul-5 lisiä suoritusmuotoja on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 6-10.The heat accumulators according to the invention are mainly characterized in that the heat accumulating body comprises a steel core with an alloy with good fire resistance sprayed on the surface in contact with the oxidizing environment. Preferred embodiments of the heat accumulator are set out in the appended claims 6-10.

Esillä oleva keksintö perustuu ideaan käyttää lämpöä varaavan kappaleen ytimenä halpaa "tavallista" terästä, joka on lämmönvarausominaisuuksiltaan erittäin hyvää, 10 jolloin teräs suojataan hapettumiselta ja muilta kemiallisilta reaktioilta metalliseoksella, joka on ruiskutettu teräksen pintaan.The present invention is based on the idea of using cheap "ordinary" steel having very good heat storage properties as the core of the heat storage body, whereby the steel is protected from oxidation and other chemical reactions by an alloy sprayed on the steel surface.

Keksinnön suurimmat edut ovat, että se mahdollistaa kompaktin, lämpöä varaavan kappaleen halvan valmistamisen, 15 jonka kappaleen lämmönvarauskyky on suuri tilavuusyksikköä kohti. Käyttämällä ydinmateriaalina yleistä rakenneterästä varmistetaan materiaalin hyvä saatavuus eri muotovalmis-teina ja eri dimensioina vastaamaan käyttökohteen asettamia koko- ja muotovaatimuksia; lisäksi mahdollistetaan 20 teräsytimen valmistus tai kokoonpano hitsaamalla, mikä on erityisen edullista valmistettaessa hyvin suuria ytimiä. Valitsemalla pinnoitteena käytetyn metalliseoksen koosti tumus vastaamaan olennaisesti austeniittisen matalahiili- ' , sen ruostumattoman teräksen koostumusta, varmistetaan al- 25 haisin kustannuksin normaalissa käyttöympäristössä riittävä tulenkestävyys ja taipumus pinnoitteen herkistymiseen ·...· on hyvin pieni.The main advantages of the invention are that it enables the cheap production of a compact, heat-storing body with a high heat storage capacity per unit volume. The use of general structural steel as the core material ensures the good availability of the material in different moldings and dimensions to meet the size and shape requirements set by the application; in addition, it is possible to manufacture or assemble the steel cores by welding, which is particularly advantageous in the manufacture of very large cores. By choosing the composition of the alloy used as a coating to substantially correspond to the composition of austenitic low carbon, its stainless steel, sufficient fire resistance and a tendency to sensitize the coating in the normal environment of use are ensured at low cost.

Seuraavassa keksintöä selitetään yhden sen suositeltavan suoritusmuodon avulla viittaamalla oheiseen pii-30 rustukseen, jossa kuvio 1 esittää yleiskuvaa lämmönvaraajasta, / kuvio 2 esittää kuvion 1 lämmönvaraajaa takaa, ·' ·* kuvio 3 esittää leikkauskuvaa pitkin kuvion 1 vii- vaa III-III ja I'·'· 35 kuvio 4 esittää kuvion 1 lämmönvaraajassa käytettyä 4 86474 kasettia lämpövastuksia varten.The invention will now be described, by way of a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an overview of the heat accumulator, / Figure 2 shows the heat accumulator of Figure 1 from behind, Figure 3 shows a sectional view along lines III-III and I of Figure 1. Fig. 4 shows 4 86474 cassettes for thermal resistors used in the heat accumulator of Fig. 1.

Kuviossa 1 on esitetty lämmönvaraaja, johon tyypillisesti liittyy lämmönvaihdin (ei esitetty) lämmön talteenottoa varten. Lämmönvaraaja käsittää lämpöä varaavan 5 kappaleen, jota yleisesti osoittaa viitenumero 1. Lämpöä varaava kappale 1 on aikaansaatu asettamalla vierekkäin neljä olennaisesti suorakaiteenmuotoista teräskappaletta 2 - 5. Teräskappaleet 2-5 ovat yleistä rakenneterästä, esimerkiksi Fe 52-c (St 52-3), koska tällaisen teräksen 10 hinta on alhainen ja saatavuus on hyvä, lisäksi se on helposti hitsattavissa. Vieretysten järjestettyjen teräskap-paleiden 2 ja 3 sekä 4 ja 5 väliseen kosketuspintaan on muodostettu tila sähkökuumennusvastusta 6, 7 varten. Lämpöä varaava kappale 1 kuumennetaan näin ollen sähkövastuk-15 silla, joilla lämpötila nostetaan noin 550 - 750 °C:seen, tyypillisen käyttölämpötilan ollessa noin 600 °C. Huomautetaan, että kappaleen 1 lämpötila voi olla selvästi suurempi kuin 750 °C ja luonnollisesti alhaisempi kuin 550 °C, jonka jälkimmäisen lämpötilan yläpuolella seos-20 tamattoman teräksen taipumus hilseilyyn on suuri. Kuumen-nusvastukset 6 ja 7 on sovitettu omaan kasettiinsa 8 ja 9, jotka toimivat niiden pitiminä. Kasetit 8, 9, joiden ra-;;; kenteeseen palataan kuvion 4 yhteydessä, ovat hyvässä ter misessä kosketuksessa teräskappaleiden 2 ja 3 sekä 4 ja 5 25 kanssa ja kuumennusvastukset 6, 7 ovat hyvässä termisessä kosketuksessa kasettien 8, 9 kanssa. Näin varmistetaan, että lämmön siirtyminen kuumennusvastuksista 6, 7 teräs-kappaleisiin 2 - 5 on tehokasta. Kuumennusvastusten 6, 7 kulkua lämmönvaraajassa 1 on osoitettu katkoviivoilla.Figure 1 shows a heat accumulator typically associated with a heat exchanger (not shown) for heat recovery. The heat accumulator comprises a heat accumulating body 5, generally indicated by reference numeral 1. The heat accumulating body 1 is obtained by juxtaposing four substantially rectangular steel pieces 2 to 5. Steel pieces 2-5 are common structural steels, for example Fe 52-c (St 52-3), because the price of such steel 10 is low and the availability is good, in addition, it is easily weldable. A space for an electric heating resistor 6, 7 is formed in the contact surface between the steel pieces 2 and 3 and 4 and 5 arranged in the side sections. The heat storage body 1 is thus heated by electric resistors raising the temperature to about 550 to 750 ° C, with a typical operating temperature of about 600 ° C. It is noted that the temperature of the body 1 can be clearly higher than 750 ° C and naturally lower than 550 ° C, above the latter temperature of which the alloy-20 non-alloy steel has a high tendency to flake. The heating resistors 6 and 7 are arranged in their own cassettes 8 and 9, which act as their holders. Cassettes 8, 9 with ra - ;;; returning to the field in connection with Fig. 4, are in good thermal contact with the steel pieces 2 and 3 and 4 and 5 25 and the heating resistors 6, 7 are in good thermal contact with the cassettes 8, 9. This ensures that the heat transfer from the heating resistors 6, 7 to the steel pieces 2 to 5 is efficient. The passage of the heating resistors 6, 7 in the heat accumulator 1 is indicated by broken lines.

: 30 Lämmönvaraajan 1 siihen pintaan, joka muodostaa kontakti- pinnan lämpöä siirtävän väliaineen, joka on vesi, kanssa, on sovitettu tiiviisti kansi 10, jolloin kannen ja kontaktipinnan väliin muodostuu lämmönsiirtotila. Kanteen 10 on sovitettu tuloaukko 11 vettä varten ja poistoaukko 12 ve-·.·. 35 sihöyryn poistamista varten. Koska lämmönvaraajan 1 ja 5 86474 kannen 10 pintaa ympäröi ilma ja pinta kuumenee lämpötilaan, jossa yleinen rakenneteräs hapettuu ja hilseilee, lämpöä varaavan kappaleen pintaan on ruiskutettu metalliseos, jonka tulenkestävyys on hyvä. Myös kansi 10 on 5 pinnoitettava, mikäli se valmistetaan teräksestä, joka hilseilee käyttölämpötilassa. Koska kansi 10 muodostaa materiaalinkäytön suhteen suhteellisen pienen osan lämmön-varaajaa, on ajateltavissa, että se valmistetaan materiaalista, jonka tulenkestävyys luonnostaan on hyvä, jolloin 10 sitä ei luonnollisestikaan pinnoiteta. Pinnoitemateriaa-lin lähtöaineeksi soveltuu hyvin lankamateriaali tai jauhe, jonka koostumus vastaa olennaisesti 18-8-tyyppisen ma-talahiilisen austeniittisen ruostumattoman teräksen koostumusta. Alhainen hiilipitoisuus on todettu tärkeäksi pin-15 noitteen kiinnipysyvyyden kannalta. Hiilipitoisuus hyvin toimivalla seoksella oli noin 0,03 %. Tätäkin alhaisemmasta hiilipitoisuudesta ei tiettävästi ole haittaa. Mainitun teräksen saatavuus on hyvä ja sen hinta on varsin kohtuullinen verrattuna moniin muihin ruostumattomiin ter-20 äksiin tai superseoksiin. Mikäli käyttölämpötila on hyvin korkea ja/tai ympäristö syövyttävä, ruostumattoman teräksen sijasta käytetään Kanthal-pinnoitetta. Lämmönsiirto-tilan rajoittamat seinät jätetään pinnoittamatta, koska lämmönsiirtotilassa vallitsee hapeton ympäristö.A lid 10 is tightly fitted to the surface of the heat accumulator 1 which forms the contact surface with the heat transfer medium which is water, whereby a heat transfer space is formed between the lid and the contact surface. The cover 10 is provided with an inlet 11 for water and an outlet 12 for water. 35 for removing steam. Since the surface 10 of the cover 10 of the heat accumulator 1 and 5 86474 is surrounded by air and the surface is heated to a temperature at which the general structural steel oxidizes and flakes, an alloy having good fire resistance is sprayed on the surface of the heat accumulating body. The lid 10 must also be coated if it is made of steel which flakes at the operating temperature. Since the cover 10 forms a relatively small part of the heat accumulator in terms of material consumption, it is conceivable that it is made of a material which has inherently good fire resistance, so that it is not naturally coated. A wire material or powder having a composition substantially similar to that of low carbon austenitic stainless steel type 18-8 is well suited as a starting material for the coating material. Low carbon content has been found to be important for the adhesion of pin-15 weft. The carbon content of the well-functioning mixture was about 0.03%. Even a lower carbon content is not known to be a disadvantage. The availability of said steel is good and its price is quite reasonable compared to many other stainless ter-20 alloys or superalloys. If the operating temperature is very high and / or the environment is corrosive, Kanthal coating is used instead of stainless steel. The walls bounded by the heat transfer space are left uncoated because an oxygen-free environment prevails in the heat transfer space.

··'- 25 Kuvio 2 esittää lämmönvaraajaa takaa, eli kannen 10 puolelta.·· '- 25 Figure 2 shows the heat accumulator from the back, i.e. from the side of the cover 10.

Kuvio 3 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 viivaa III-III. Kuviossa viitenumerot 13 - 15 osoittavat hitsaus-saumoja, jotka yhdistävät teräskappaleet 2-5. Tässä yh-30 teydessä mainitaan, että teräskappaleet 2 - 5 on hitsattu toisiinsa vain kontaktipinnan puolelta, ts. lämpöä varaa-vaa kappaletta 1 ei ole hitsattu päältä, alta tai edestä, : ·* eli kuumennusvastusten 6, 7 puolelta. Näin on menetelty '··' sen vuoksi, että teräskappaleiden 2-5 väliset saumat 35 saataisiin hieman avatuiksi kuumennusvastuskasettien 8, 9 6 86474 paikalleen asettamista varten siten, että ne ovat tiiviissä kosketuksessa teräskappaleisiin. Kuvioon 1 on viitenumerolla 17' osoitettu lukituselin, joka on kiinnitetty pulteilla teräskappaleisiin 2-5 estämään viimeksi mai-5 nittujen etääntyminen toisistaan.Figure 3 shows a section along the line III-III in Figure 1. In the figure, reference numerals 13 to 15 indicate welding seams connecting the steel pieces 2-5. In this connection, it is mentioned that the steel pieces 2 to 5 are welded to each other only on the contact surface side, i.e. the heat storage body 1 is not welded from above, below or in front, i.e. on the heating resistors 6, 7 side. This is done so that the seams 35 between the steel pieces 2-5 are slightly opened for insertion of the heating resistor cassettes 8, 9 6 86474 so that they are in close contact with the steel pieces. Fig. 1 shows a locking member indicated by reference numeral 17 ', which is bolted to the steel pieces 2-5 to prevent the latter from moving away from each other.

Kuviosta 3 ilmenee myös, että lämmönsiirtotilaan on sovitettu allekkain veden ohjauslevyt 17 - 20, joiden tarkoituksena on levittää vesi ja vesihöyry yli varaavan kappaleen 1 koko kosketuspinnan. Ohjauslevyt 17 - 20 on tätä 10 varten järjestetty kalteviksi vuorotellen vastakkaiseen suuntaan. Ohjauslevyt 17 - 20 on sopivimmin kiinnitetty teräskappaleisiin 2-5 hitsaamalla.It can also be seen from Figure 3 that water guide plates 17 to 20 are arranged one below the other in the heat transfer space, the purpose of which is to distribute water and water vapor over the entire contact surface of the charging body 1. For this purpose, the guide plates 17 to 20 are arranged to be inclined alternately in the opposite direction. The baffles 17 to 20 are preferably attached to the steel pieces 2-5 by welding.

Kuvio 4 esittää kasettia 8 asetettavaksi teräskap-paleiden 2 ja 3 väliin. Kasetti 8 käsittää kaksi levymäis-15 tä osaa 21 ja 22. Osat 21, 22 on muotoiltu siten, että sisemmän osan 22 poistaminen riittää, jotta kuumennusvas-tus 6 saadaan poistetuksi lämpöä varaavasta kappaleesta 1. Ulompi osa 21 jää tällöin paikoilleen kappaleeseen 1. Kaksiosainen kasetti 8 on edullinen huoltoa ajatellen.Figure 4 shows a cassette 8 to be inserted between the steel pieces 2 and 3. The cassette 8 comprises two plate-like parts 21 and 22. The parts 21, 22 are shaped so that the removal of the inner part 22 is sufficient to remove the heating resistor 6 from the heat accumulating body 1. The outer part 21 then remains in place in the body 1. The two-piece cassette 8 is advantageous for maintenance.

20 Edellä keksintöä on kuvattu vain yhden sen edulli sen suoritusmuodon avulla. Sen vuoksi huomautetaan, että keksintöä voidaan yksityiskohdiltaan toteuttaa monella tavalla oheisten patenttivaatimuksien puitteissa. On näin ollen ajateltavissa, että lämpöä varaavan kappaleen muo-25 dostaa esimerkiksi harkon- tai tiilenmuotoinen kappale, jota kuumennetaan esimerkiksi lämmöllä, joka kehittyy va-raavassa takassa, joka lämpöä varaava kappale on rakennettu varaavan takan sisään. Tässä tapauksessa lämpöä varaa-vaan kappaleeseen ei liity ollenkaan sähkökuumennusta, 30 eikä lämpöä siirtävänä väliaineena ole vesi, vaan ilma tai kaasu. Sähkökuumennuksen sijasta kuumennus voi tapahtua öljy- tai kaasuliekillä. Edelleen on selvää, että tavanomaisen yleisen rakenneteräksen sijasta ydinmateriaalina voidaan käyttää erilaisia niukkaseosteisia teräslajeja ja 35 nuorrutusteräksiä, jotka pinnoitetaan; tällaiset teräkset 7 86474 ovat kuitenkin tavallisia yleisiä rakenneteräksiä kalliimpia, joten niiden käyttö ei ole niin mielekästä - varsinkin kun ajatellaan keksinnön tavoitetta eli halvan, lämmönvarauskyvyltään hyvän ja korkeisiin lämpötiloihin 5 soveltuvan kappaleen aikaansaaminen. Pinnoitemateriaali voi olla esitetyn austeniittisen ruostumattoman teräksen ja Kanthal-seoksen sijasta muuta korkeisiin lämpötiloihin soveltuvaa materiaalia: on ajateltavissa, että esimerkiksi austeniittis-ferriittinen teräs soveltuu käytettäväksi.The invention has been described above with reference to only one of its preferred embodiments. It is therefore to be understood that the invention may be practiced in detail in many ways within the scope of the appended claims. It is thus conceivable that the heat accumulating body is formed, for example, by a ingot or brick-shaped body which is heated, for example, by heat generated in a storage fireplace, which heat storage body is built inside the storage fireplace. In this case, there is no electric heating involved in the heat storage body at all, and the heat transfer medium is not water but air or gas. Instead of electric heating, heating can take place with an oil or gas flame. It is further understood that instead of the conventional general structural steel, various low-alloy steels and 35 annealing steels which are coated can be used as the core material; however, such steels 7 86474 are more expensive than ordinary structural steels, so their use is less meaningful - especially considering the object of the invention, i.e. to provide a cheap body with good heat storage capacity and suitable for high temperatures. Instead of the austenitic stainless steel and Kanthal alloy shown, the coating material may be another material suitable for high temperatures: it is conceivable that, for example, austenitic-ferritic steel is suitable for use.

10 Ehtona materiaalin soveltuvuudelle on, että sen tulenkes-tävyys ja kiinnipysyvyys ovat riittävät.10 The condition for the suitability of a material is that it has sufficient fire resistance and adhesion.

Claims (10)

1. Metallisk, värme ackumulerande kropp (1), k ä n-netecknad därav, att den omfattar en kärna (2 - 5 5) av stäl, pä vilken kärnas yta sprutats en metallegering vars eldfasthet är hög.1. A metallic, heat accumulating body (1), characterized in that it comprises a core (2 - 5) of steel on which the surface of the core is sprayed a metal alloy whose refractory is high. 2. Kropp enligt patentkravet 1, känneteck-n a d därav, att kärnan utgörs av allmänt konstruktions-stäl.2. A body according to claim 1, characterized in that the core is a general structure. 3. Kropp enligt patentkravet 1 eller 2, känne- t e c k n a d därav, att den som beläggning använda rae-tallegeringens sammansättning motsvarar väsentligen sam-mansättningen hos austenitiskt rostfritt stäl med läg kol-halt.3. A body according to claim 1 or 2, characterized in that the composition of the alloy used as a coating substantially corresponds to the composition of a low carbon content austenitic stainless steel. 4. Kropp enligt nägot av de föregäende patentkra- ven, kännetecknad därav, att kärnan bildats av stäldetaljer (2-5) som fästs vid varandra medelst svets-ning.4. A body according to any of the preceding claims, characterized in that the core is formed of frame parts (2-5) which are attached to each other by means of welding. 5. Värmeberedare omfattande en värmeackumulerande 20 kropp (1) med en yta som utgör kontaktyta med ett värme- överförande fluidum, kännetecknad därav, att den värmeackumulerande kroppen bestär av en stälkärna (2 - 5), vars yta, som kommer i kontakt med den oxiderande om-givningen, har sprutats med en metal legering, vars eld- 25 fasthet är hög.A heat exchanger comprising a heat accumulating body (1) having a surface forming contact surface with a heat transferring fluid, characterized in that the heat accumulating body consists of a ground core (2 - 5), the surface of which comes into contact with it. oxidizing environment, has been sprayed with a metal alloy whose refractory is high. 6. Värmeberedare enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att kontaktytan är täckt av ett lock (10) sälunda att mellan locket och kontaktytan formas ett värmeöveförande utrymme tili vilket hör en ingängsöppning 30 (11) och en utgängsöppning (12) för tillförsel och bort- tagning av det värmeöverförande fluidet.6. A heat exchanger according to claim 5, characterized in that the contact surface is covered by a cover (10), such that a heat transferring space is formed between the cover and the contact surface, which includes an entrance opening (11) and an exit opening (12) for supply and removal. taking the heat transfer fluid. 7. Värmeberedare enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att väggarna som avgränsar det värmeöverförande utrymmet är obelagda. 357. A heat exchanger according to claim 6, characterized in that the walls defining the heat transfer space are uncoated. 35 8. Värmeberedare enligt patentkravet 7, känne- 11 8 6 4 74 t e c k n a d därav, att det värmeöverförande utrymmet omfattar under varandra anordnade vattenstyrningsskivor (17 - 20) vilka anordnats att luta turvis i motsatt rikt-ning. 58. A heat exchanger according to claim 7, characterized in that the heat transfer space comprises mutually arranged water control discs (17-20) arranged to tilt alternately in the opposite direction. 5 9. Värmeberedare enligt nägot av patentkraven 4-8, kännetecknad därav, att kärnan formats av rektangelformiga stäldetaljer (2 - 5) som fästs samman medelst svetsning, varvid vid kontaktytan mellan minst tvä intilliggande stäldetaljer (2, 3 och 4, 5) formats ett ut-10 rymme för ett elektriskt motständ (6, 7).9. A heat exchanger according to any one of claims 4-8, characterized in that the core is formed of rectangular shaped parts (2 - 5) which are fastened together by welding, whereby at the contact surface between at least two adjacent steel parts (2, 3 and 4, 5) a space for electrical resistance (6, 7). 10. Värmeberedare enligt patentkravet 9, kännetecknad därav, att utrymmet som formats vid kontaktytan mellan stäldetaljerna (2, 3 och 4, 5) är avsett för att emottaga en kassett (8, 9) som är i god termisk 15 beröring med stälstyckena och det elektriska motständet (6, 7) och fungerar som en hällare för sistnämnda.10. A heat exchanger according to claim 9, characterized in that the space formed at the contact surface between the actuating elements (2, 3 and 4, 5) is intended to receive a cassette (8, 9) which is in good thermal contact with the set pieces and the electrical resistor (6, 7) and acts as a holder for the latter.
FI901496A 1990-03-26 1990-03-26 Metallic, heat accumulating body and heat accumulator FI86474C (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI901496A FI86474C (en) 1990-03-26 1990-03-26 Metallic, heat accumulating body and heat accumulator
GB9220354A GB2263165B (en) 1990-03-26 1991-02-21 A heat-storing body of metal and a heat storage means
DE4190616A DE4190616C2 (en) 1990-03-26 1991-02-21 Heat-storing body made of metal and heat storage
PCT/FI1991/000055 WO1991014906A1 (en) 1990-03-26 1991-02-21 A heat-storing body of metal and a heat storage means
AU73036/91A AU7303691A (en) 1990-03-26 1991-02-21 A heat-storing body of metal and a heat storage means
DE19914190616 DE4190616T (en) 1990-03-26 1991-02-21
SE9202623A SE505707C2 (en) 1990-03-26 1992-09-11 Heat-storing body of metal and heat-storing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI901496 1990-03-26
FI901496A FI86474C (en) 1990-03-26 1990-03-26 Metallic, heat accumulating body and heat accumulator

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI901496A0 FI901496A0 (en) 1990-03-26
FI901496A FI901496A (en) 1991-09-27
FI86474B FI86474B (en) 1992-05-15
FI86474C true FI86474C (en) 1992-08-25

Family

ID=8530125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI901496A FI86474C (en) 1990-03-26 1990-03-26 Metallic, heat accumulating body and heat accumulator

Country Status (6)

Country Link
AU (1) AU7303691A (en)
DE (2) DE4190616T (en)
FI (1) FI86474C (en)
GB (1) GB2263165B (en)
SE (1) SE505707C2 (en)
WO (1) WO1991014906A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005088218A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Larkden Pty Limited Method and apparatus for storing heat energy
PL3983743T3 (en) 2019-06-17 2023-10-30 E2S Power AG Energy storage device and method for storing energy
CN114041036A (en) * 2019-06-17 2022-02-11 E2S电力公司 Energy storage device and method of storing energy
US11876254B2 (en) 2019-11-13 2024-01-16 Antora Energy, Inc. System and method for a solid-state thermal battery
DE102020107014A1 (en) 2020-03-13 2021-09-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Energy storage system and method for operating an energy storage system
US11994347B2 (en) 2021-06-25 2024-05-28 Antora Energy, Inc. Systems for managing thermal energy within a thermal storage solution
EP4257908A1 (en) 2022-04-05 2023-10-11 E2S Power Ag Energy storage device and method for storing energy using serially connected thermal energy storage units

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI92106C (en) * 1988-10-05 1994-09-26 Imatran Voima Oy Storage heater

Also Published As

Publication number Publication date
AU7303691A (en) 1991-10-21
DE4190616T (en) 1993-01-28
SE9202623L (en) 1992-09-11
GB2263165B (en) 1994-11-30
DE4190616C2 (en) 1994-06-30
GB9220354D0 (en) 1992-11-18
FI86474B (en) 1992-05-15
WO1991014906A1 (en) 1991-10-03
SE505707C2 (en) 1997-09-29
SE9202623D0 (en) 1992-09-11
GB2263165A (en) 1993-07-14
FI901496A0 (en) 1990-03-26
FI901496A (en) 1991-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2315702T3 (en) COMPOSITE MATERIAL TUBE.
US7712517B2 (en) Tube bundle apparatus for processing corrosive fluids
KR101602966B1 (en) Oxygen heat exchanger
ES2288030T3 (en) WATER REFRIGERATION SHIRTS FOR ELECTRIC ARC OVEN.
FI86474C (en) Metallic, heat accumulating body and heat accumulator
CA2575019C (en) Composite tube, method of production for a composite tube and use of a composite tube
US4572482A (en) Fluid-cooled metallurgical tuyere
CA2557035C (en) Apparatus for processing highly corrosive agents
KR20010034712A (en) Heat exchanger tube, method for the production of a heat exchanger tube and capacitor
Kondaiah et al. Novel textured surfaces for superior corrosion mitigation in molten carbonate salts for concentrating solar power
AU681978B2 (en) Apparatus for cooling hot gas
JP3342289B2 (en) Heat exchanger, heat exchanger tube support plate, and method of manufacturing the same
US4930757A (en) Tuyere for metallurgical vessels
US7322317B2 (en) Heat-recovery boiler
US4993359A (en) Apparatus for and method of chromizing articles
WO1983000381A1 (en) Bearing surfaces in nuclear reactor heat exchangers and the like
Liu et al. Corrosion Behavior of Fe-Cr-Ni Alloys in Molten NaNO3-KNO3 Salt Mixture and Vapor
KR20090110311A (en) Wear resistant materials in the direct process
JPS58108388A (en) Heat exchanger
EP0420939A1 (en) Apparatus for and method of chromizing articles.
JPH0867952A (en) Corrosive gas resistant pipe and its production
Bernhardsson et al. Sandvik 2 RK 65: A High Alloy Stainless Steel for Seawater
CA1315982C (en) Tuyere for metallurgical vessels
Anraku Improvement in corrosion and erosion resistance of boiler tubes by diffusion treatment
JPS6332292A (en) Heat pipe

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: IMATRAN VOIMA OY