本實(shí)用新型屬于儲(chǔ)能換熱設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置。

背景技術(shù)：

由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使得我國(guó)面臨的能源緊缺和環(huán)境污染的壓力越來(lái)越重?，F(xiàn)階段我國(guó)正處于工業(yè)化發(fā)展的加速期，能源供需矛盾日益突出。以煤炭為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重破壞著我國(guó)的生態(tài)環(huán)境。要想實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型，加快轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，就必須想方設(shè)法減少溫室氣體的排放，提高能源開(kāi)發(fā)、加工和轉(zhuǎn)換效率。

我國(guó)電網(wǎng)晝夜峰谷差日益擴(kuò)大，存在著資源不合理利用和能效低的問(wèn)題。目前的日負(fù)荷率約為50％～60％。而隨著負(fù)荷增長(zhǎng)，就無(wú)法避免對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)或者增建。傳統(tǒng)的措施耗資巨大，大規(guī)模的擴(kuò)建會(huì)使電力設(shè)備平均利用時(shí)間下降、發(fā)電效率降低、經(jīng)濟(jì)效益減少。如果將電網(wǎng)低谷電通過(guò)蓄能裝置儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰時(shí)使用，則可以減小電網(wǎng)的峰谷差，起到移峰填谷的目的，可以節(jié)約巨大的電力資產(chǎn)額。借助一定的技術(shù)手段減小峰谷差，大幅提升電力資產(chǎn)的利用率，是未來(lái)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。

在蓄能裝置領(lǐng)域，熔鹽因其具有較高的使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對(duì)流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸汽壓和低價(jià)格等優(yōu)良性能被經(jīng)常用作為傳熱蓄熱介質(zhì)。在用電低谷時(shí)段，利用電能加熱熔鹽進(jìn)行儲(chǔ)能，然后在用電高峰時(shí)期通過(guò)換熱裝置傳熱，提供給工業(yè)企業(yè)進(jìn)行制熱生產(chǎn)或?qū)邮姓┡到y(tǒng)，具有環(huán)保無(wú)污染和投資成本低等優(yōu)勢(shì)，有利于降低能耗成本。

現(xiàn)有技術(shù)的熔鹽儲(chǔ)能裝置，需配備多個(gè)反應(yīng)裝置，另需換熱管道將熔鹽輸送至熱能反應(yīng)系統(tǒng)中，如專(zhuān)利名稱(chēng)為熔鹽蓄熱式電加熱集中供暖系統(tǒng)，專(zhuān)利號(hào)為201410093965.X的實(shí)用新型專(zhuān)利，加熱裝置、冷熔鹽裝置和熱熔鹽裝置分別設(shè)置在三個(gè)罐體內(nèi)，熔鹽首先儲(chǔ)存在冷熔鹽存放設(shè)備中，通過(guò)加熱裝置加熱后，進(jìn)入熱熔鹽存放設(shè)備，再經(jīng)過(guò)輸送管道輸送熔鹽至熱能反應(yīng)系統(tǒng)，完成熱量交換。

現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題：

1.現(xiàn)有的熔鹽儲(chǔ)存裝置需配備多個(gè)反應(yīng)裝置，所需占地面積較大。

2.根據(jù)與熱能反應(yīng)系統(tǒng)的距離，通常需要安裝一定長(zhǎng)度的熔鹽輸送管道，提高了成本。

3.由于輸送管道較長(zhǎng)，加熱后的熔鹽在輸送過(guò)程中會(huì)損失大部分熱量，降低了使用效率。

4.由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，日常維護(hù)和修理需要花費(fèi)較高的人力物力，維修花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，降低了使用效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置。該裝置儲(chǔ)能與換熱在一個(gè)罐體內(nèi)進(jìn)行，所占用場(chǎng)地較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、換熱效率高，熱損失小，加熱均勻，充分利用熔鹽的傳熱蓄熱性質(zhì)，在低谷時(shí)段通過(guò)電能加熱熔鹽進(jìn)行儲(chǔ)能，在高峰時(shí)期通過(guò)換熱裝置輸出熱能，維護(hù)和修理簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于熱能儲(chǔ)能領(lǐng)域。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置，包括臥式罐體、加熱器、單管式換熱器、加料口、安裝口和排廢口，在臥式罐體內(nèi)豎直設(shè)置加熱器，在臥式罐體內(nèi)水平設(shè)置單管式換熱器，在臥式罐體左側(cè)外壁中間位置表面設(shè)置單管式換熱器進(jìn)口和單管式換熱器出口，在臥式罐體的左側(cè)上部設(shè)置加料口，在臥式罐體的頂部表面設(shè)置安裝口，在臥式罐體的右側(cè)下部設(shè)置排廢口。

而且，所述的罐體為臥式箱體，由罐體左部、罐體中部和罐體右部組成，罐體左部和罐體右部均呈弧面形，罐體中部為圓柱體。

而且，所述的加熱器為豎直棒狀，上端連接臥式罐體上平面，下端延伸至臥式罐體底部，加熱器距離臥式罐體左部?jī)?nèi)壁的距離為罐體長(zhǎng)度的1/6-1/5，加熱器底端至臥式罐體底面的距離為加熱器長(zhǎng)度的1/20-1/10。

而且，所述的單管式換熱器包括進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管與出水管之間由一根豎直方向的管連接。

而且，在所述的加料口上設(shè)置加料輔助裝置，加料輔助裝置由垂直向上的管體和蓋板組成，管體上端設(shè)置蓋板，蓋板與管體密封連接。

而且，所述的安裝口由蓋板與垂直向上的短管法蘭組成，短管法蘭的法蘭盤(pán)朝上，通過(guò)螺栓與蓋板連接。

而且，在所述的排廢口上設(shè)置排廢管道，排廢管道與臥式罐體右部弧面形的切線(xiàn)呈20度-60度的角度。

而且，在臥式罐體上表面設(shè)置安全閥。

而且，在臥式罐體右部外壁垂直設(shè)置熱電偶，熱電偶數(shù)量為三個(gè)，分別位于臥式罐體右部外壁的上、中、下三個(gè)位置，三個(gè)熱電偶位置分布在一豎直線(xiàn)上，三個(gè)熱電偶兩兩之間距離相等。

而且，在臥式罐體中部的外側(cè)表面設(shè)置保溫層，保溫層由內(nèi)向外分別為硅酸鋁層、石棉層、聚氨酯層，保溫層的厚度為2-15cm。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

1.本帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置，包括臥式罐體、加熱器、單管式換熱器、加料口、安裝口和排廢口，本裝置的罐體采用臥式箱體，使用時(shí)可埋于地下，大大節(jié)省了空間。

2.本裝置的加熱器為豎直棒狀，上端連接臥式罐體上平面，下端延伸至臥式罐體底部，本裝置的單管式換熱器包括進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管與出水管之間由一根豎直方向的管連接，本裝置的加熱器和單管式換熱器均設(shè)置于臥式罐體內(nèi)，使裝置占地小，更適于小空間內(nèi)或局部地區(qū)的儲(chǔ)能使用。

3.本裝置的單管式換熱器設(shè)置于罐體內(nèi)，放棄了熔鹽輸送管道，將換熱裝置設(shè)置于罐體中，節(jié)約了設(shè)置長(zhǎng)距離管道的成本。

4.本裝置的單管式換熱器包括進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管與出水管之間由一根豎直方向的管連接，換熱效率更高。

5.本臥式罐體中部的外側(cè)表面設(shè)置保溫層，保溫層由內(nèi)向外分別為硅酸鋁層、石棉層、聚氨酯層，保溫層的厚度為2-15cm，保溫層可以防止熱量的向外擴(kuò)散，提高儲(chǔ)能效率。

6.本裝置所有反應(yīng)設(shè)備均設(shè)置于罐體內(nèi)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在罐體頂部表面開(kāi)有安裝口，便于維護(hù)與修理。

7.本裝置采用熱性能優(yōu)良的混合熔鹽作為蓄熱介質(zhì)，晩上熔鹽被加熱將能量續(xù)存起來(lái)，用于白天的供暖，充分利用了谷期電力，緩解電網(wǎng)峰谷差，節(jié)約了能源，通過(guò)使用谷期電力替代了煤燃燒，減少燃煤使用量，大大減少了對(duì)空氣的污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

其中1為安全閥，2為臥式罐體，2-1為罐體左部，2-2為罐體中部，2-3為罐體右部，3為加熱器，4為加料輔助裝置，4-1為管體，4-2為蓋板，5為排廢管道，6為熱電偶，7為單管式換熱器，7-1為出水管，7-2為進(jìn)水管，7-3為換熱器支架，8為保溫層，9為安裝口，9-1為蓋板，9-2為短管法蘭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實(shí)施例1：

一種帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置，包括臥式罐體2、加熱器3、單管式換熱器7、加料口、安裝口9和排廢口，臥式罐體由罐體左部2-1、罐體中部2-2和罐體右部2-3組成，罐體左部和罐體右部均呈弧面形，罐體中部為圓柱體。在臥式罐體內(nèi)設(shè)置1組加熱器，加熱器為豎直棒狀，上端連接臥式罐體上平面，下端延伸至臥式罐體底部，加熱器距離臥式罐體左部?jī)?nèi)壁的距離為臥式罐體長(zhǎng)度的1/6，加熱器底端至臥式罐體底面的距離為加熱器長(zhǎng)度的1/20。在臥式罐體內(nèi)部水平設(shè)置單管式換熱器，單管式換熱器包括進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管均與罐體表面平行，進(jìn)水管與出水管之間由一根豎直方向的管連接(本換熱器也可設(shè)為多管式)。在單管式換熱器下方垂直于臥式罐體底部設(shè)置換熱器支架7-3，用于支撐單管式換熱器。在臥式罐體左部的上表面設(shè)置加料口，加料孔上設(shè)置加料輔助裝置4，加料輔助裝置由垂直向上的蓋板和管體組成，管體上端設(shè)置蓋板，蓋板與管體密封連接。在臥式罐體的底部右側(cè)設(shè)置排廢口，在所述的排廢口上設(shè)置排廢管道6，排廢管道與臥式罐體右部弧面形的切線(xiàn)呈20度的角度。在臥式罐體上表面設(shè)置安全閥1。在臥式罐體右部外壁垂直設(shè)置三個(gè)熱電偶7，分別位于臥式罐體右部外壁的上、中、下三個(gè)位置，三個(gè)熱電偶位置分布在一豎直線(xiàn)上，三個(gè)熱電偶兩兩之間距離相等，在臥式罐體中部的外側(cè)表面包有5cm厚硬質(zhì)聚氨酯板保溫層8，保溫層分3層，由內(nèi)向外分別為硅酸鋁層、石棉層、聚氨酯硬泡層。在臥式罐體頂部表面設(shè)置安裝口9，安裝口由蓋板9-1與垂直向上的短管法蘭9-2組成，短管法蘭的法蘭盤(pán)朝上，通過(guò)螺栓與蓋板連接。

實(shí)施例2：

一種帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置，包括臥式罐體2、加熱器3、單管式換熱器7、加料口、安裝口9和排廢口，臥式罐體由罐體左部2-1、罐體中部2-2和罐體右部2-3組成，罐體左部和罐體右部均呈弧面形，罐體中部為圓柱體。在臥式罐體內(nèi)設(shè)置1組加熱器，加熱器為豎直棒狀，上端連接臥式罐體上平面，下端延伸至臥式罐體底部，加熱器距離臥式罐體左部?jī)?nèi)壁的距離為臥式罐體長(zhǎng)度的1/5，加熱器底端至臥式罐體底面的距離為加熱器長(zhǎng)度的1/10。在臥式罐體內(nèi)部水平設(shè)置單管式換熱器，單管式換熱器包括進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管和出水管均與罐體表面平行，進(jìn)水管與出水管之間由一根豎直方向的管連接(本換熱器也可設(shè)為多管式)。在單管式換熱器下方垂直于臥式罐體底部設(shè)置換熱器支架7-3，用于支撐單管式換熱器。在臥式罐體左部的上表面設(shè)置加料口，加料孔上設(shè)置加料輔助裝置4，加料輔助裝置由垂直向上的蓋板4-1和管體4-2組成，管體上端設(shè)置蓋板，蓋板與管體密封連接。在臥式罐體的底部右側(cè)設(shè)置排廢口，在所述的排廢口上設(shè)置排廢管道6，排廢管道與臥式罐體右部弧面形的切線(xiàn)呈40度的角度。在臥式罐體上表面設(shè)置安全閥1。在臥式罐體右部外壁垂直設(shè)置三個(gè)熱電偶7，分別位于臥式罐體右部外壁的上、中、下三個(gè)位置，三個(gè)熱電偶位置分布在一豎直線(xiàn)上，三個(gè)熱電偶兩兩之間距離相等，在臥式罐體中部的外側(cè)表面包有8cm厚硬質(zhì)聚氨酯板保溫層8，保溫層分3層，由內(nèi)向外分別為硅酸鋁層、石棉層、聚氨酯硬泡層。在臥式罐體頂部表面設(shè)置安裝口9，安裝口由蓋板9-1與垂直向上的短管法蘭9-2組成，短管法蘭的法蘭盤(pán)朝上，通過(guò)螺栓與蓋板連接。

本裝置的使用包括儲(chǔ)能階段與換熱階段，儲(chǔ)能階段熱能由垂直設(shè)置于罐體內(nèi)部的加熱棒傳遞至罐體中間位置，形成由四周向中間的熱量傳遞流，直至罐體內(nèi)部各位置的熔鹽的溫度一致，換熱階段低溫?fù)Q熱介質(zhì)通過(guò)換熱進(jìn)口進(jìn)入罐體內(nèi)的換入器，與高溫的熔鹽進(jìn)行熱量交換，低溫?fù)Q熱介質(zhì)吸收熱量后由單管式換熱器出口排出，中間位置的熱量被交換走，四周的熱量向中間傳遞，形成由四周向中間的熱量傳遞流，儲(chǔ)能階段和換熱階段形成的熱量傳遞流有助于熱量在罐體內(nèi)部的均勻分布，無(wú)需其他輔助裝置，完全依靠加熱器和單管式換熱器的形態(tài)和位置設(shè)置。

使用時(shí)，將帶單管式換熱器的熔鹽儲(chǔ)能換熱裝置罐體安裝于指定位置，通過(guò)罐體上方的加料輔助裝置將熔鹽放入罐體內(nèi)，在電低谷時(shí)，將加熱棒通電，對(duì)罐體內(nèi)的熔鹽進(jìn)行加熱，通過(guò)熱電偶對(duì)罐內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將熔鹽加熱至溫度300-500℃，停止供電加熱，通過(guò)罐體外部的保溫裝置防止熱量擴(kuò)散，在電高峰時(shí)，將換熱裝置內(nèi)通入放熱介質(zhì)，如水或油，放熱介質(zhì)吸收熔鹽的熱量并通過(guò)管道傳遞出去，完成儲(chǔ)能換熱的整個(gè)過(guò)程。

以上對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。