[发明专利]一种用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及熔盐的换热器领域，特别是涉及一种用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热 器。

背景技术

当前光热发电领域带有储热功能的太阳能电站以熔盐为储热介质，通过汇聚太阳光照射 熔盐吸热器，使熔盐温度上升，再将熔盐导入储热罐中储存热量，通过换热器将熔盐中的热 量转换成朗肯循环工质的热量，一般采用水作为朗肯循环的工质，液态水在换热器中吸收热 量变成过热蒸汽推动汽轮机发电。熔盐在换热器及其中间换热管流动，最为重要的一点就是 防止熔盐温度过低，发生冻堵，以二元盐硝酸钠硝酸钾为例，其熔点为207℃，完全熔化温 度238℃，当熔盐低于238℃就会出现固态晶体，低于300℃随温度降低粘度急剧增加，故而， 较低温度的熔盐需要进行升温才能在太阳能发电系统的循环使用中避免堵塞，但不同温度的 熔盐在换热器的换热管内外流动，较高温度的熔盐会对换热管造成较大的热膨胀效应，缩短 换热器的使用寿命，如果添加膨胀节来消除热膨胀的影响，由于熔盐具有腐蚀性，高温度熔 盐会极快的损坏膨胀节，反而影响换热器的使用寿命。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于不同温度的熔盐换热的 管壳式换热器，用于解决现有技术中熔盐堵塞管道及因熔盐温度高对换热管造成热膨胀的问 题，提高管壳式换热器的使用寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于不同温度的熔盐换热的管壳式换 热器，用于冷盐和热盐之间的换热，所述管壳式换热器至少包括：

外壳，至少包括顶部、底部以及两端的第一封头、第二封头；

第一管板和第二管板，分别安装在所述外壳内的两端；

换热管，固定在所述第一管板和第二管板之间，所述换热管包括直管和与所述直管连通 的螺旋管；

热盐进口，设置在所述第一管板和第一封头之间的外壳顶部；

热盐出口，设置在所述第二管板和第二封头之间的外壳顶部；

冷盐进口，设置在第一管板和第二管板之间的外壳底部；

冷盐出口，设置在第一管板和第二管板之间的外壳顶部。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述外壳中还 固定有折流板，所述折流板上设有开孔，所述换热管穿过所述开孔。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述折流板包 括环形折流板和/或盘形折流板。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述外壳的材 质为哈氏N合金。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，从所述外壳到 内依次包括保温层和冷盐通道层。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述保温层的 材质为二氧化硅或硅酸铝棉；所述冷盐通道层的材质为哈氏N合金。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述换热管的 材质为哈氏N合金。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述的直管和 螺旋管的外管壁上均设有独立支架。

作为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的一种优化的方案，所述的独立支 架均固定在支撑模架上，支撑模架的下方设有模架底座

如上所述，本发明的用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器，具有以下有益效果：

1、通过螺旋管的设置，解决了热盐对换热管道的造成热膨胀的问题，提高了管壳式换 热器的使用寿命；

2、提高冷盐的温度，避免熔盐堵塞太阳能发电系统的各个管道，保证熔盐在太阳能发 电系统中的循环流畅，避免疏通太阳能发电系统的各个管道的工作，提高了工作效率；

3、利用热盐的显热，避免外界能源输入，环保节能，实现了能源的充分利用；

4、设置保温层，避免环境与冷盐进行换交换，减少了显热损失，提高了显热利用率。

附图说明

图1为本发明用于不同温度的熔盐换热的管壳式换热器的结构示意图。

元件标号说明

1外壳

11顶部

12底部

13第一封头

14第二封头

2第一管板

3第二管板

41直管