[发明专利]一种采用超导热管和泡沫铜相变材料的移动式蓄能装置

说明书

本发明公开了一种采用超导热管和泡沫铜相变材料的新型移动式蓄能装置。它包括多个并联的单体相变蓄热器；单体相变蓄热器包括一封闭的圆筒形壳体，壳体包括外层套筒、内层金属套筒和夹层；壳体夹层为冷水通道，内设有螺旋导向圈；壳体内设有超导热管，超导热管上端封口插入壳体内上部，下端开口露在壳体外与余热源相接；内层套筒与超导热管之间装填有填充在泡沫铜的孔隙之中的相变材料；多个单体相变蓄热器并排竖立，其上端进水口均通过集水方管与进水管连接，其下端出水口均通过三通管与出水管连接。本发明的新型移动式蓄能装置，利用超导热管进行余热回收，热量传递快、热传导效率高；利用泡沫铜增加相变材料的导热系数，提高了蓄热释热的速率。

技术领域

本发明属于蓄能技术领域，涉及一种采用超导热管和泡沫铜相变材料的移动式蓄能装置。

背景技术

传统钢铁、化工、电力等高耗能、高排放行业的工业余热、废热的回收利用率很低，如散放型蒸汽余热、冲渣水余热、烟气余热、压缩空气余热等低温余热尚未开发利用，这导致了每年大量的能量被消耗，同时产生了大量气体排放。与此同时，余热废热回收在商业及民用市场的利用仍较少，多数余热利用项目经济性、灵活性仍显不足。

如今，节约能源显然已经成为当今世界的一种重要社会意识。工业余热废热的利用经济性可观。研发低温余热利用技术，回收尚未利用的低温余热资源，储藏并运输到用热场合，如工业企业、宾馆、酒店、游泳池等常年稳定热水用量的用户，为其提供冷水加热、供暖服务。

现有的利用相变材料进行余热废热回收利用的相变蓄热装置，大多存在传热效率低、热响应慢、封腔内部压力较大、结构复杂、体积庞大等问题。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种传热效率高、热响应快、内部压力小、结构紧凑的移动式蓄能装置,即一种采用超导热管和泡沫铜相变材料的移动式蓄能装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种采用超导热管和泡沫铜相变材料的移动式蓄能装置，它包括多个并联连接在一起的单体相变蓄热器；所述单体相变蓄热器包括一封闭的圆筒形壳体，圆筒形壳体分三层，分别是外层套筒、内层套筒，以及位于外层套筒和内层套筒之间的夹层；内层套筒是金属材质的；壳体上端设有进水口，进水口与壳体夹层相连通；壳体下端侧面设有出水口，出水口与壳体夹层相连通；壳体夹层为冷水通道；壳体夹层内设有螺旋导向圈；壳体底部设有可插入超导热管的开孔；超导热管从壳体底部的开孔插入壳体内层套筒的内部；壳体内层套筒与超导热管之间装填有泡沫铜相变材料(即填充在泡沫铜的孔隙之中的相变材料)；超导热管上下端封口，上端插入壳体内上部，下端露在壳体外面，便于与余热源相接；超导热管通过与壳体内壁固定连接的固定支架进行固定；

可以根据用户热量负荷需求选择几个单体相变蓄热器进行并联组装。将多个单体相变蓄热器的冷水入口处和热水出口处通过固定装置并联固定，即构成移动式蓄能装置。

所述移动式蓄能装置的顶端设置有冷水入口、进水阀门和进水管，底端侧部设置有热水出口、出水阀门和出水管；多个单体相变蓄热器并排竖立，其圆筒形壳体底部均固定在底部支架上；多个并联的单体相变蓄热器的上端进水口均通过集水方管与进水管连接；多个并联的单体相变蓄热器的下端出水口均通过三通管与出水管连接。

进一步地，在内层套筒的内壁上，从上到下固定有多个圆盘状的固定支架；每个固定支架有一个中心孔和多根支撑肋条；超导热管通过插入多个固定支架的中心孔固定。

更进一步地，所述圆筒形壳体，在外层套筒的外表面还设有保温材料层。

更进一步地，所述超导热管的管壳是铜材质的。

更进一步地，所述壳体外层套筒是不锈钢材质的。所述内层套筒是铜材质的。