[发明专利]分体式单罐固体堆积床储热系统

权利要求书

1.一种分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的储热系统由分体式固体堆积床储热罐、流体进口管道和流体出口管道组成；所述的分体式固体堆积床储热罐由顶部圆锥形储热罐体(1)、N个分体式圆柱形储热罐体和底部圆锥形储热罐体(11)沿高度方向平行堆叠而成，N>3；分体式圆柱形储热罐体的上部装有分体式圆柱形储热罐体上部连接法兰(9)，下部均装有分体式圆柱形储热罐体下部连接连接法兰(12)，两个圆锥形储热罐体(1、11)和分体式圆柱形储热罐体之间分别通过分体式圆柱形储热罐体上部连接法兰(9)和分体式圆柱形储热罐体下部连接法兰(12)连接；顶部圆锥形储热罐体(1)的上部和底部圆锥形储热罐体(11)的下部分别安装有流体进口管道(2)和流体出口管道(17)；所述的流体进口管道(2)充热时为流体进口管道，放热时为流体出口管道；所述的流体出口管道(17)充热时为流体出口管道，放热时为流体进口管道；所述的分体式固体堆积床储热罐中，多个分体式圆柱形储热罐体平行堆叠在两个圆锥形储热罐体之间；顶部圆锥形储热罐体(1)的底部安装有均流器(7)；各分体式圆柱形储热罐体的底部均安装有多孔的支撑篦子(11)，固体储热材料通过支撑篦子(11)的支撑，在各分体式圆柱形储热罐体内堆积形成多孔隙的床体，形成传热流体流道。

2.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的分体式圆柱形储热罐体和圆锥形储热罐体采用内保温的结构形式，其罐体由高温耐火砖、保温棉和储热器外壳组成；高温耐火砖位于储热罐体的最内层，保温棉包裹于高温耐火砖的外面，储热器外壳位于最外层，包裹保温层；高温耐火砖通过浇筑的方式，与罐体中的保温层、储热器外壳形成一个整体；储热罐体内部由高温耐火砖通过浇注的方式一体成形，作为分体式固体堆积床储热罐的内胆，便于固体储热材料在其内堆积成多孔床体，形成传热流体流道。

3.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的分体式固体堆积床储热罐中，位于上部保持高温的分体式圆柱形储热罐体内部，采用直径相对较小的储热单元或者采用密集堆积的方式来实现小的孔隙率堆积，以增加高温储热材料的用量，提升高品质储热的容量，进而提升储热效率；同时下部低温的分体式圆柱形储热罐内采用大的孔隙率堆积。

4.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的分体式固体堆积床储热罐中，上部保持高温的分体式圆柱形储热罐内选用储热密度大的相变储热材料(21)，同时采用孔隙率较小的堆积方式，使得顶部高温的分体式圆柱形罐体内不仅储能密度最大，而且储热材料最多；底部的分体式圆柱形罐体内则采用中低温的固体显热储热材料，且用相对较大的孔隙率进行堆积。

5.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的分体式固体堆积床储热罐中，上部保持高温的分体式圆柱形储热罐内选用储热密度大相变储热材料(21)，下部的低温分体式圆柱形储热罐可选用中低温的固体显热储热材料。

6.根据权利要求4或5所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述相变储热材料(21)是由陶瓷、金属材料包裹相变材料制成的储热球或储热块，或为由陶瓷或金属材料包裹相变材料制成的储热球或储热块。

7.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的支撑篦子(11)为多孔隙圆形平板，支撑篦子(11)的直径与分体式圆柱形储热罐体的直径相等；所述的支撑篦子(11)在储热系统内多层分布、平行布置，通过在分体式圆柱形储热罐体的底部内壁设置凸台或者突出钢结构，对支撑篦子(11)进行安装固定。

8.根据权利要求1所述的分体式单罐固体堆积床储热系统，其特征在于，所述的顶部圆锥形储热罐体(1)的上部和底部圆锥形储热罐体(16)的下部分别布置有流体进口法兰(2)和流体出口法兰(18)，以与外界管路相连。