[实用新型]电蓄能盲管喷淋相变换热供热装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电加热供热装置，尤其是电蓄能盲管喷淋相变换热供热装置。

背景技术

目前，在人类的生活和生产活动中，供热或供热水的装置比较常见，如燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、电锅炉等。其中电锅炉对环境污染较轻，基本没有废气、废水、废料的排放；但电力紧张矛盾和电加热费用限制了电锅炉的应用。

由于电力生产和输送的特点及电能自身的特性，电力供求紧张表现为时差性供求矛盾，同时又存在严重浪费现象，即峰谷供求失配和低谷时段空耗。为此电力市场执行有分时计价的电价政策，对于使用低谷时段电能予以鼓励。

电加热高温水蓄能，是利用低谷电力加热水介质，同时享受分时计价的低谷电价而能够节省费用，在用电高峰时用高温水输出热能，是电蓄能技术的有益开发和尝试。

缺点是蓄能密度低，因而占地空间大，效率也不高。

发明内容

为了克服电加热设备用电高峰争用而加剧峰谷矛盾的缺点，本实用新型提供一种使用高密度蓄能体的电蓄能盲管喷淋相变换热供热装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的电蓄能盲管喷淋相变换热供热装置，由外壳体、隔热保温层、电蓄能系统、换热系统和供热系统组成。

外壳体是商品化的一个外壳，也可以是借用的环境物，如墙壁、地槽等。

隔热保温层实现最大可能的阻止热量传递，降低热能损失。

一、电蓄能系统

电蓄能系统至少包括电加热装置和蓄能体。

电加热装置至少包括电热元件；电热元件是电能转化为热能的部件，并通过辐射或传导向周围环境释放热能量。电热元件及其工艺附件如封装套件、填充材料、强化导热构造物、导热结构件等集成一体而形成热源体。

蓄能体是包含蓄能材料或直接用蓄能材料制成的部件，主要以蓄能材料的显热或/和潜热来储蓄热能量。蓄能体可以是一个整体，也可以是多个模块摆放组合。蓄能体的单位体积蓄能密度一般是水在温差50℃时的蓄热量的几倍到数十倍；例如使用高铁砖材料烧结制成的蓄能体，温差450℃时蓄能密度可达到1000MJ.m^-3以上。

蓄能体和热源体之间存在或产生流体介质时，需要内壳体容器。蓄能体和热源体之间不存在也不产生流体介质时，内壳体容器非必需。

电加热装置通过热源体释放热能传递给蓄能体，蓄能体以显热或/和潜热的形式储蓄热能量。电加热装置和蓄能体构成了基本的电加热蓄能系统，简称电蓄能系统。

二、换热系统

换热系统至少包括蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置、工质管道。

工质是换热系统的工作流体，包括液体、纯液体蒸气或混合蒸气。

蒸气发生器包括工质输入接口、工质输出接口、蒸气发生段简称蒸发段，工质输入/输出接口在蒸发段的上部；工质输入接口的一端连通蒸发段、另一端连通工质管道、从工质管道输送液相工质进入蒸发段，工质输出接口的一端连通蒸发段、另一端连通工质管道、从蒸发段输出气相工质到工质管道，蒸发段或是光管或和波节管或和折弯管或和蛇形弯管或和盘管或和扁平状的腔体、水平截面呈或圆形或和异形、蒸发段底部封闭呈盲管或和底部互通结构、蒸发段置于蓄能体或及热源体的热交换环境中。因工质流经过工质输入接口喷洒到蒸发段，故称为喷淋；又因蒸发段只有上部导通而底部封闭，故称盲管。

间壁式换热器，是利用间壁即固体表面将进行热交换的冷热两种流体隔开、互不接触，热量由热流体通过间壁传递给冷流体的换热器。

工质流控制装置，是具有开通或关闭管道功能、并且在开通时能驱动工质具有流速的装置，具有阀门和泵的双重功能，至少是阀门和泵的组合或具有截止功能的泵。

工质管道是指由管子和管道元件组成整体的压力系统，其功能是输送工质流。

蒸气发生器、间壁式换热器、工质流控制装置通过工质管道连接组成密闭系统。

换热系统工作时，蓄能体或和热源体提供热能给蒸发段，工质在工质流控制装置的作用下通过工质输入接口进入蒸气发生器的蒸发段，在蒸发段吸收间壁及环境的热能而发生气相变化，气相工质再通过工质输出接口进入工质管道至间壁式换热器热流体腔，并通过间壁加热冷流体而降温或发生气液相变，而沉落在间壁式换热器的相对下方，然后回流到工质管道或滞留在换热器热流体腔下部，从而实现换热工作、并能通过工质流控制装置调整流速或流量来控制换热量。

三、供热系统

间壁式换热器的热流体通过间壁加热冷流体，系统实现热量的输出。根据间壁式换热器的应用需要，冷流体腔可分为密闭结构和敞开结构。