[实用新型]一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及熔盐换热器技术领域，具体涉及一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管。

背景技术

熔盐是一种优质的传热和储热介质，其传热性能好、使用温度高、热容量大、价格便宜，在储热系统中被广泛使用。作为储热系统中熔盐回路和发电/供热系统中水回路的枢纽，熔盐换热器的稳定运行是熔盐储热发电/供热系统正常运转的前提。

在熔盐-水/蒸汽换热器使用过程中，由于熔盐的凝固点较高，当水/蒸汽的温度较低时，极易导致熔盐发生凝固。传统的熔盐换热器中，换热管附近的熔盐很难被加热，该区域熔盐一旦发生凝固，解冻会非常困难，严重影响生产。此外，当熔盐与水/蒸汽的温差较大时，在换热器的换热管中会形成较大的温差应力，容易导致换热管发生破坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：提出一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管结构，旨在避免熔盐-水/蒸汽换热器中发生熔盐冻堵事故，并减小换热管中的温差应力，提高熔盐换热器的运行稳定性。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管，其特征在于：包括第一换热管壁、第二换热管壁和支撑块，所述第一换热管壁与第二换热管壁由支撑块隔开，并保持第一换热管壁与第二换热管壁同心；所述支撑块与第二换热管壁通过点焊连接，第一换热管壁与第二换热管壁之间的间隙内为流动气体夹层。

所述第一换热管壁和第二换热管壁厚度为2-3mm，两壁之间的间隙为4-10mm。

所述第一换热管壁外表面与流动的水/蒸汽接触，第二换热管壁内表面与流动的熔盐接触。

所述熔盐工作温度范围290-565℃，水/蒸汽的工作温度范围20-230℃，气体夹层的工作温度范围230-450℃。

双壁换热管为直管或弯管，可应用于管壳式和套管式换热器中。

所述流动气体夹层内填充的是流动的氮气。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管，通过高温气体夹层来隔离熔盐换热器中的水/蒸汽和熔盐，熔盐通过双壁换热管其中一壁与气体换热，气体通过另一壁与水/蒸汽换热，从而实现水/蒸汽与熔盐的换热。换热过程中，控制气体最低温度在熔盐熔点以上，即可避免换热器中熔盐发生冻堵。此外，双壁换热管由两个管壁共同承担水/蒸汽与熔盐的传热温差，每个管壁中的温差应力较传统的单壁换热管要小很多，降低了换热管发生破坏的概率。

附图说明

图1为本实用新型的轴向剖面示意图；

图2为本实用新型的径向剖面示意图。

图中：1、第一换热管壁；2、第二换热管壁；3、支撑块。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利的保护范围。

如图1、图2所示，一种熔盐换热器中含气体夹层的双壁换热管，包括第一换热管壁1、第二换热管壁2和支撑块3，第一换热管壁1与第二换热管壁2由支撑块3隔开，并保持第一换热管壁1和第二换热管壁2同心；支撑块3与第二换热管壁2通过点焊连接。

在正常工作时，熔盐与第二换热管壁2的内表面接触，565℃的高温熔盐沿换热管从一端流向另一端；氮气与第二换热管壁2的外表面和第一换热管壁1的内表面接触，450℃的高温氮气以与熔盐相反的方向在换热管夹层内流动；水与第一换热管壁1的外表面接触，20℃的过冷水以与氮气相反的方向沿换热管流动。换热过程为：高温熔盐先与换热管夹层内的氮气换热，氮气再将热量传递给水/蒸汽。换热过程中，通过控制气体流量，氮气的工作温度可保持在230℃以上(高于熔盐熔点)，保证熔盐不会发生冻堵。此外，相对单壁换热管来说，含气体夹层的双壁换热管径向温度变化更为缓和，两个管壁上所承受的温差应力更小，换热管的安全性更高。

第二换热管壁2外径19-89mm，壁厚2-3mm；第一换热管壁1外径32-108mm，壁厚2-3mm；支撑块3点焊在第二换热管壁2外表面，第一换热管壁1套于第二换热管壁2之外，由支撑块进行定位，保证两换热管壁同心，两壁之间的间隙4-10mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。