一種溫度分層型蓄放熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度分層型蓄放熱裝置，屬于水蓄熱技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在余廢熱及可再生能源利用系統(tǒng)中，水蓄熱裝置是一種常用設(shè)備，為用戶(hù)提供供熱或生活熱水的熱源。為防止蓄熱裝置內(nèi)溫度高的熱水與溫度低的冷水出現(xiàn)混合、甚至在裝置內(nèi)出現(xiàn)水內(nèi)循環(huán)的現(xiàn)象，常見(jiàn)的水蓄熱裝置包括混合槽型、迷宮型和溫度分層型，其中，溫度分層型蓄熱水箱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。溫度分層型蓄熱水箱是利用水在不同溫度時(shí)其密度不同這一性質(zhì)實(shí)現(xiàn)同一蓄熱裝置中熱水與冷水的自然隔離，溫度低的水儲(chǔ)存于水箱的下部，溫度高的水儲(chǔ)存于水箱的上部，從而避免了熱水與冷水的混合造成熱量損失。因此，對(duì)于溫度分層型蓄熱水箱來(lái)說(shuō)，如何保持水箱內(nèi)水自然穩(wěn)定分層、從而形成一個(gè)穩(wěn)定的斜溫層以提高其蓄熱效率至關(guān)重要？
[0003]為解決該問(wèn)題，人們通常在水箱冷熱水端設(shè)置布水器，以確保水流在蓄熱水箱內(nèi)均勻而緩慢地進(jìn)入或流出蓄熱水箱，降低入口和出口處流體對(duì)蓄熱主體流體的干擾。如發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種貯水槽蓄能系統(tǒng)及其使用方法(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00610171597.1)和高效溫度分層型水蓄能蓄水裝置(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110058580.6)，并且發(fā)明專(zhuān)利高效溫度分層型水蓄能蓄水裝置為進(jìn)一步解決斜溫層以下由于入口流場(chǎng)的干擾而存在擾流從而將斜溫層中的一部分能量帶到下部使得蓄熱水箱的蓄熱效果不太理想的問(wèn)題，在蓄水槽的內(nèi)腔的上部和下部各設(shè)一滲水的平板型多孔介質(zhì)板。目前的溫度分層型蓄放熱裝置盡管部分解決了水自然穩(wěn)定分層的問(wèn)題，但是該蓄熱裝置蓄熱和放熱不能同時(shí)進(jìn)行，即蓄熱時(shí)間和放熱時(shí)間必須是獨(dú)立的；同時(shí)，蓄熱裝置是有壓系統(tǒng)，即布水器淹沒(méi)在水中，因此，若系統(tǒng)循環(huán)流量越大，進(jìn)出蓄熱裝置的水流量越大，則布水器布水強(qiáng)度就越大，對(duì)蓄熱裝置內(nèi)水體的擾動(dòng)就越大，冷熱水混合的現(xiàn)象就越明顯，蓄熱效果就越差。因此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)發(fā)新型的溫度分層型蓄熱水箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不承壓、可以同時(shí)蓄放熱，且分層穩(wěn)定、蓄熱效果好的溫度分層型蓄放熱裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種溫度分層型蓄放熱裝置，主要由進(jìn)水口、蓄熱箱體、蓄熱箱蓋、入口布水器、出口集水器、排污口、上均流板、下均流板、換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱、介質(zhì)換熱管、最高液位傳感器、最低液位傳感器、液體溫度傳感器組成，結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1?附圖4所示。進(jìn)水口、蓄熱箱體、蓄熱箱蓋、入口布水器、出口集水器、排污口、上均流板、下均流板、最高液位傳感器、最低液位傳感器、液體溫度傳感器構(gòu)成本發(fā)明的蓄熱裝置，進(jìn)水口位于蓄熱箱體的上部，上均流板位于入口布水器的下方，但高于入水口，下均流板位于出口集水器的上方，但低于最低液位傳感器的安裝位置，最高液位傳感器安裝于進(jìn)水口的下方，液體溫度傳感器豎直安裝，固定在蓄熱箱體內(nèi)側(cè)壁，排污口位于蓄熱箱體底板；換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱和介質(zhì)換熱管構(gòu)成本發(fā)明的放熱裝置，該換熱裝置位于最高液位傳感器和最低液位傳感器之間。
[0007]本發(fā)明的蓄放熱裝置蓄熱箱體內(nèi)分為四個(gè)區(qū)域，其中上均流板與蓄熱箱蓋之間區(qū)域?yàn)樯喜糠€(wěn)流區(qū)，上均流板與蓄熱流體液面之間為空氣層區(qū)，下均流板與蓄熱箱體底板之間的區(qū)域?yàn)橄虏糠€(wěn)流區(qū)，下均流板與液面之間的區(qū)域?yàn)橹餍顭釁^(qū)。
[0008]換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱均為二維螺旋盤(pán)管，與蓄熱箱體底板平行安裝，介質(zhì)換熱管垂直于換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱。入口布水器噴嘴朝下，出口集水器的吸水嘴也朝下。蓄熱流體從入口布水器進(jìn)入蓄熱箱體，從出口集水器流出箱體，在箱體內(nèi)的主蓄熱區(qū)形成從上向下穩(wěn)定的活塞流，換熱介質(zhì)在介質(zhì)換熱管內(nèi)由下向上流動(dòng)，與蓄熱流體形成完全逆流的流動(dòng)模式。最高液位傳感器、最低液位傳感、液體溫度傳感器均與控制器相連接。
[0009]本發(fā)明一種溫度分層型蓄放熱裝置的介質(zhì)換熱管管外可采用外豎直肋片強(qiáng)化換熱，管內(nèi)可采用螺旋肋強(qiáng)化換熱。
[0010]本發(fā)明一種溫度分層型蓄放熱裝置的上均流板和下均流板可采用多孔介質(zhì)板或多孔板。
[0011]本發(fā)明的上布水器與蓄熱流體液面之間的空氣層區(qū)域使蓄熱流體在重力的作用下自然流到液面上，同時(shí)集水器的吸水嘴朝下，從而減少了入口流體和出口流體對(duì)主蓄熱區(qū)域流體強(qiáng)烈的擾動(dòng)作用，提高了蓄熱流體的分層的穩(wěn)定性，減小了蓄熱箱體內(nèi)冷熱水混合現(xiàn)象，從而提高了蓄熱效果。
[0012]該蓄熱裝置具有直接熱利用和間接換熱兩種工作模式，用戶(hù)可以根據(jù)蓄熱流體的熱能品位自行選擇工作模式，間接換熱時(shí)可以實(shí)現(xiàn)蓄熱和放熱同時(shí)進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明的蓄熱箱體不承壓，箱體的材料可以有多種選擇，機(jī)械工藝簡(jiǎn)單，容易加工制造，投資也較低。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為溫度分層型蓄放熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0016]圖3為圖1的B-B剖面圖。
[0017]圖4為換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖進(jìn)水口，2蓄熱箱體，3蓄熱箱蓋，4入口布水器，5出口集水器，6排污口，7上均流板，8下均流板，9換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱，10換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱，11介質(zhì)換熱管，12最高液位傳感器，13最低液位傳感器，14液體溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0020]本發(fā)明一種溫度分層型蓄放熱裝置主要由進(jìn)水口 1、蓄熱箱體2、蓄熱箱蓋3、入口布水器4、出口集水器5、排污口 6、上均流板7、下均流板8、換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱9、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱10、介質(zhì)換熱管11、最高液位傳感器12、最低液位傳感器13、液體溫度傳感器14組成。進(jìn)水口 1、蓄熱箱體2、蓄熱箱蓋3、入口布水器4、出口集水器5、排污口 6、上均流板7、下均流板8、最高液位傳感器12、最低液位傳感器13、液體溫度傳感器14構(gòu)成本發(fā)明的蓄熱裝置；入口布水器4和蓄熱箱蓋3連接，上均流板7位于入口布水器4的下方，進(jìn)水口 I的上方，通過(guò)蓄熱箱蓋3上的支架固定；出口集水器5與蓄熱箱體2的底板連接，下均流板8位于出口集水器5的上方，最低液位傳感器13的下方，通過(guò)蓄熱箱蓋3上的支架固定；上均流板和下均流板可采用多孔介質(zhì)板或多孔板。最高液位傳感器12和最低液位傳感器13與蓄熱箱蓋3側(cè)壁連接；液體溫度傳感器14豎直安裝，固定在蓄熱箱體3內(nèi)側(cè)壁；換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱9、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱10和介質(zhì)換熱管11構(gòu)成本發(fā)明的放熱裝置，通過(guò)支架固定在蓄熱箱體3內(nèi)，介質(zhì)換熱管管外可采用外豎直肋片強(qiáng)化換熱，管內(nèi)可采用螺旋肋強(qiáng)化換熱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫度分層型蓄放熱裝置，包括進(jìn)水口(1)、蓄熱箱體(2)、蓄熱箱蓋(3)、入口布水器(4)、出口集水器(5)、排污口(6)、上均流板(7)、下均流板(8)、換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱(9)、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱(10)、介質(zhì)換熱管(11)、最高液位傳感器(12)、最低液位傳感器(13)和液體溫度傳感器(14)，其特征在于， 進(jìn)水口、蓄熱箱體、蓄熱箱蓋、入口布水器、出口集水器、排污口、上均流板、下均流板、最高液位傳感器、最低液位傳感器、液體溫度傳感器構(gòu)成蓄熱裝置，進(jìn)水口位于蓄熱箱體的上部，上均流板位于入口布水器的下方，但高于入水口，下均流板位于出口集水器的上方，但低于最低液位傳感器的安裝位置，最高液位傳感器安裝于進(jìn)水口的下方，液體溫度傳感器豎直安裝，固定在蓄熱箱體內(nèi)側(cè)壁，排污口位于蓄熱箱體底板； 換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱和介質(zhì)換熱管構(gòu)成放熱裝置，該換熱裝置位于最高液位傳感器和最低液位傳感器之間； 蓄熱箱體(2)內(nèi)分為四個(gè)區(qū)域，其中上均流板(7)與蓄熱箱蓋(3)之間區(qū)域?yàn)樯喜糠€(wěn)流區(qū)，上均流板(7)與蓄熱流體液面之間為空氣層區(qū)，下均流板(8)與蓄熱箱體(2)底板之間的區(qū)域?yàn)橄虏糠€(wěn)流區(qū)，下均流板(7)與液面之間的區(qū)域?yàn)橹餍顭釁^(qū)； 蓄熱流體從入口布水器(4)進(jìn)入蓄熱箱體(2)，從出口集水器(5)流出蓄熱箱體(2)，蓄熱箱體(2)內(nèi)的主蓄熱區(qū)形成從上向下穩(wěn)定的活塞流，換熱介質(zhì)在介質(zhì)換熱管(11)內(nèi)由下向上流動(dòng)，與蓄熱流體形成完全逆流的流動(dòng)模式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱(9)和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱(10)為二維螺旋盤(pán)管結(jié)構(gòu)，與蓄熱箱體底板平行安裝，介質(zhì)換熱管(11)垂直于換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱(9)和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，入口布水器(4)噴嘴朝下，出口集水器(5)的吸水嘴也朝下。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，上均流板(7)和下均流板(8)采用多孔介質(zhì)板或多孔板。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，上均流板(7)和下均流板(8)采用多孔介質(zhì)板或多孔板。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，介質(zhì)換熱管(11)管外采用外豎直肋片強(qiáng)化換熱，管內(nèi)采用螺旋肋強(qiáng)化換熱。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，介質(zhì)換熱管(11)管外采用外豎直肋片強(qiáng)化換熱，管內(nèi)采用螺旋肋強(qiáng)化換熱。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種溫度分層型蓄放熱裝置，其特征還在于，介質(zhì)換熱管(11)管外采用外豎直肋片強(qiáng)化換熱，管內(nèi)采用螺旋肋強(qiáng)化換熱。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種溫度分層型蓄放熱裝置，屬于水蓄熱技術(shù)領(lǐng)域。其特征是該裝置包括進(jìn)水口、蓄熱箱體、蓄熱箱蓋、入口布水器、出口集水器、排污口、上均流板、下均流板、換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱、換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱、介質(zhì)換熱管、最高液位傳感器、最低液位傳感器、液體溫度傳感器。蓄熱箱體分為上部穩(wěn)流區(qū)、空氣層區(qū)、主蓄熱區(qū)和下部穩(wěn)流區(qū)四個(gè)區(qū)域。換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱為二維螺旋盤(pán)管，與蓄熱箱體底板平行安裝，介質(zhì)換熱管垂直于換熱介質(zhì)集水聯(lián)箱和換熱介質(zhì)分水聯(lián)箱。蓄熱流體從入口布水器進(jìn)入蓄熱箱體，從出口集水器流出箱體，在箱體內(nèi)的主蓄熱區(qū)形成從上向下穩(wěn)定的活塞流，換熱介質(zhì)在介質(zhì)換熱管內(nèi)由下向上流動(dòng)，與蓄熱流體形成完全逆流的流動(dòng)模式。
【IPC分類(lèi)】F24D19/00, F28D7/00, F28F27/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104896569
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510317121
【發(fā)明人】馬良棟, 張吉禮
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月7日