[发明专利]直接接触式相变移动供热装置以及供热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源存贮与释放装置，特别涉及一种直接接触式相变移动供热装置以及供热方法。

背景技术

能源、环保是制约工业发展的最大瓶颈，节能、降耗已经成为国家经济发展的追求目标；在工业生产当中，由于很多能量的供应与需求都有较强的时间性；很多情况下这些热量的产生是不连续的，往往就会造成很大余热的损失；移动供热技术能把产生的余热进行储存，根据需要把储存的热量随时供热；这样既可以提高能源综合利用率，又可以降低生产成本。

现今使用的移动供热技术主要存在如下问题：其一，采用在密集的蓄热管体中充填相变材料，通过管外热媒的流动来达到蓄放热的目的；这样消耗了大量金属，使制造成本大，运输费用高；其二，热媒与相变材料间接接触，换热效率低，能量利用率低，蓄热量小；其三，蓄热管体容易受到管外热媒污染、积垢，水与相变材料热阻增加，传热性能下降，设备需要定期维护；其四，由于长期运输颠簸，管子可能出现疲劳损坏，相变材料泄露，影响系统安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热效率高、蓄热量大、结构简单、安全稳定的直接接触式相变移动供热装置以及供热方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

直接接触式相变移动供热装置，所述供热装置包括蓄热箱体、设置在蓄热箱体内且内部填充有相变材料的蓄热室以及内部充满高温介质的换热器，所述蓄热室上部设有流体工质出口管，所述蓄热室下部设有流体工质进口管；所述流体工质进口管和流体工质出口管分别穿过蓄热箱体和蓄热室，所述流体工质进口管和流体工质出口管分别与换热器接通；所述流体工质进口管上设置流体工质泵。

优选的，所述流体工质进口管与蓄热箱体和蓄热室之间为焊接。

优选的，所述流体工质出口管与蓄热箱体和蓄热室之间为焊接。

优选的，所述蓄热箱体与蓄热室之间填充隔热保温材料。

优选的，所述流体工质进口管和流体工质出口管上均匀的设有多个相同孔径的喷孔，所述流体工质进口管上的喷孔开口朝下，所述流体工质出口管上的喷孔开口朝上。

优选的，所述蓄热箱体的底板外侧焊接金属支撑架。

优选的，本发明直接接触式相变移动供热方法，所述供热方法的步骤如下：

(1)蓄热时，150-300度高温流体工质从换热器流出，从流体工质进口管进入，通过流体工质进口管上的喷孔射入蓄热室内，高温流体工质与相变材料直接接触进行热交换，相变材料因吸热而不断升温，当达到100-200度温度时发生相变，从而将能量储存起来；

(2)由于流体工质的密度小于相变材料的密度，所以不断上浮，一定时间后蓄热室上部产生分层，通过流体工质出口管将流体工质排出，流回至换热器与高温介质换热，完成一个循环；

(3)当蓄热完毕后，本装置即为热源；20-30度低温流体经取热流体工质进口管进入蓄热室内与相变材料直接接触热交换，蓄热室内的相变材料将热量传递给低温流体工质实现能量的释放。

优选的，所述流体工质选用导热油，其密度为0.93g/m³。

优选的，所述相变材料选用赤藻糖醇，其液相密度为1.28g/m³，固相密度为1.45g/m³。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明由于流动工质与相变材料直接接触，两种工质间的换热过程不存在液-固-液之间导热热阻，减少了两个导热环节，传热效率得到很大提高，整套设备体积大大减小；同时，直接接触式蓄热系统省去了蓄热管体，节省了金属的消耗，大幅降低了制造成本；另外，系统结构简单，可以有效地避免系统因长期使用后结垢而产生的附加热阻，也减少了清洗管壁等设备维护工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、蓄热箱体  2、蓄热室  3、换热器  4、流体工质进口管  5、流体工质出口管  6、流体工质泵  7、喷孔  8、金属支撑架

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。