[发明专利]一种用于高温热能的蜂窝块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用蜂窝块实现热能储存、交换和利用。 

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器； 

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。 

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。 

工业窑炉的排出物钢渣等，以及各种矿山开发所形成的尾矿，已经堆积如上，并且存在危险隐患，如何有效经济利用，将是一个非常的需要解决的问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温的蜂窝块，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热，并适合于10-1500度的温度的蓄热，由金属或非金属或其混合物组成的固体颗粒，将多种固体颗粒进行混合后，将其成形为蜂窝状结构固体蜂窝块，每个固体蜂窝块上设置有蜂窝的进口以及出口，设置有蜂窝进口或出口的侧面称为蜂窝通道侧面，没有设置进口或出口的称为非蜂窝通道侧面，一个固体蜂窝块的蜂窝通道侧面与另一个的蜂窝通道侧面或非蜂窝通道侧面相互连接后形成通道，连接后的通道具备有密闭性，可以使流体在通道内流通不泄露，固体蜂窝块适用于10-1500度的热能的传热、换热、蓄热。 

本发明的另外一个目的，是提供一种蜂窝块的生产制造方法。 

本发明可以采用尾矿及窑炉排出物实现固体颗粒的生产制造，使得资源可以被充分的利用。 

具体发明内容如下： 

由金属或非金属或金属与非金属的混合物组成的固体颗粒，将多种固体颗粒进行混合后，将其成形为多边形柱结构，多边形柱上设置有进口以及出口，设置有进口或出口的侧面称为通道侧面，没有设置进口或出口的侧面称为非通道侧面，一个多边形柱的通道侧面与另一个多边形柱的通道侧面或非通道侧面相互连接后形成通道，多个多边形柱连接成为一个蜂窝块，连接后的蜂窝块的通道具备有密闭性，可以使流体在通道内流通不泄露，蜂窝块适用于10-1500度的热能的传热、换热、蓄热。

    固体颗粒选择自下列一种： 

    A、多层固体蜂窝块：至少由二层的固体颗粒组成，第二层位于第一层外部，第二层完全将比第一层包裹在第一层内；

    B、多部固体蜂窝块：固体颗粒分为多个部分，至少一个部分的材料与另外一个部分的材料的材质不相同；

C、多部多层固体蜂窝块：至少由二层的固体颗粒组成，第二层位于第一层外部，第二层完全将第一层包裹在第一层内，每一层固体颗粒分为多个部分，至少一个部分的材料与另外一个部分的材料的材质不相同。

在固体蜂窝块的侧面上设置有连接定位结构，将一个固体蜂窝块与另外一个进行相互连接，连接结构采用下列一种： 

    A、在固体蜂窝块上加工有凹或/和凸部位，一个固体蜂窝块上凹结构可以与另外一个的凸结构相互连接；

    B、在固体蜂窝块上加工有凹或/和凸部位，一个固体蜂窝块上凹结构可以与另外一个的凹结构相互组成通道或通过另外一个全部设置为凸结构的固体蜂窝块上相互连接；

    C、在固体蜂窝块上加工有凹或/和凸部位，一个固体蜂窝块上凸结构可以与另外一个的凸结构相互组成通道或通过另外一个全部设置为凹结构的固体蜂窝块上相互连接；

    D、在固体蜂窝块上至少包含有一个磁性材料或者金属材料，一个固体蜂窝块上磁性材料可以与另外一个磁性材料或者金属材料相互连接。

在固体蜂窝块上设置有空腔；在空腔内设置有蓄热材料；蓄热材料为相变材料。 

    固体蜂窝块的外部形状、内部蜂窝、多层形状、多部分的每个部分的形状，选择下列一种或其组合：圆形、多边形、菱形、扇形、三角形、弧形。 

固体蜂窝块的直径为0.0001-1米，固体颗粒的长度为0.0001-5米。 

在蜂窝块上组成的通道上设置有金属管或热管用于传热。 

金属以及非金属材料选择自下列一种或者多种： 

    A、窑炉的排出物，包括冶金、化工、电力、煤炭行业窑炉排出的钢渣、铁渣、煤灰；