[实用新型]一种夹套式相变蓄热换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能源存储与释放装置，尤其涉及一种夹套式相变蓄热换热器。 

背景技术

随着经济的不断发展以及能源的大量消耗，节能已经成为全球关注的话题，太阳能、风能、地热能等可再生能源和工业余热、废热的利用已经成为各国研究开发的重点，然而这些能源都具有间断性和不稳定性的特点，所以，能量存储技术的研究就显得尤为重要。蓄热技术是能量存储技术中一种，蓄热技术中重要一环就是相变蓄热换热器的的设计。常见的套管式换热器由两根管子套装在一起，冷、热流体分别在内管和外管中流过，此种结构一般用于两种流体之间的换热。 

发明内容

本实用新型提供一种结构简单、加工方便、成本低廉的夹套式相变蓄热换热器。为此，本实用新型采用的技术方案如下： 

本实用新型主要包括相变蓄热换热器壳体、内管和相变材料，内管置于相变蓄热换热器壳体内中心，所述夹套内填充有相变材料。所述相变蓄热换热器内管分别设有流体的进口管和出口管，壳体上设有相变材料的进出口接管，为了防止热量的损失，可在相变蓄热换热器的外表面上设有保温层。 

本实用新型是通过以下技术方案来实现的： 

一种夹套式相变蓄热换热器，包括相变蓄热换热器壳体、内管和相变材料， 所述内管置于夹套式相变蓄热换热器壳体中心，内管和相变蓄热换热器壳体的夹套内充填蓄热相变材料。所述蓄热相变蓄热换热器内管下端设有热流体进口管和冷流体出口管，上端设有冷流体进口管和热流体出口管，冷热流体共用内管，通过阀门控制冷热流体的进出。所述相变蓄热换热器壳体设有相变蓄热材料进口管和出口管。所述的相变蓄热材料为结晶水合盐类、或石蜡、或脂肪酸类相变材料。所述的相变蓄热换热器外圈置有保温材料。 

本发明具有显著的优点和积极的效果 

本实用新型通过相变蓄热换热器壳体、内管，并在夹套内设有相变材料，通过阀门调节冷热流体的进出，冷热流体共用内管实现了冷流体、热流体与固液相变材料三种物质之间的高效换热，结构紧凑、加工方便、成本低廉，传热效率较高。 

附图说明

图1是本实用新型夹套式相变蓄热换热器的结构示意图。图中，1-内管，1.1-热流体进口，1.2-冷流体出口，1.3-热流体出口，1.4-冷流体进口，2-蓄热相变蓄热换热器壳体，2.1-相变蓄热材料进口管，2.2-相变蓄热材料出口管，3-相变蓄热材料，4-相变蓄热换热器壳体，5-保温材料。 

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。如图1所示，一种夹套式相变蓄热换热器，包括相变蓄热换热器壳体4、内管1和相变材料3，所述内管1置于夹套式相变蓄热换热器壳体中心，内管1和相变蓄热换热器壳体4的夹套内充填蓄热相变材料3。所述相变蓄热换热器内管(1)下端设有热流体进口管(1.1)和冷流体出口管(1.2)，上端设有冷流体进口管(1.4)和热流体出口管(1.3)，冷热流体共用内管(1)，通过阀门控制冷热流 体的进出，所述的相变蓄热材料为结晶水合盐类、或石蜡、或脂肪酸类相变材料。所述的相变蓄热换热器外圈置有保温材料5。 

当高温热源流体(来自于太阳能、工业废热、余热等暂时不用的热，而且该流体的温度高于相变蓄热材料的相变温度)通过热流体进口管1.1进入内管1，通过内管1的管壁将热流体的热量传递给相变蓄热材料3，相变蓄热材料3由固态逐渐变为液态，使热能不断转化为潜热储存在相变蓄热材料内，经过一定时间后，固态相变蓄热材料完全转化为液态实现热量存储的最大化，停止热流体的进出。当用户需要热能时，使冷流体沿着冷流体进口管1.4进入内管1，从冷流体出口管1.2流出，此时冷流体通过管壁吸收蓄热相变材料中储存的热量，当蓄热材料放出部分热量后，换热管内壁面的液体逐渐凝固，随着放热量的增加，相变蓄热材料由液态渐变为固态，待全部转变为固态后，不再释放热量，此时冷流体的温度升高到最高值，蓄热释热过程可循环重复使用，实现冷、热流体与固液相变蓄热材料之间的高效换热。