[发明专利]浸渍砂石储热方法及其装置

说明书

本发明涉及一种浸渍砂石储热方法及其装置，所述的储热方法在内置有管架式换热器管道的密闭容器储热系统中填充有砂石，在砂石间的空隙中注入导热油或熔盐，使砂石和管架式换热器管道浸渍在导热油或熔盐中。所述的储热装置具有一个带有保温层的密闭容器，在密闭容器中装有管架式换热器并填充有砂石，在砂石间的空隙中注入浸渍介质，在密闭容器外设有一个氮气瓶，氮气瓶的出口经氮气管通入密闭容器内。本发明采用浸渍砂石结构，可使储热器的传热性能大幅度改善,减少储热器中传热管道分布的密度和输送泵的功率。本发明设计方案合理、易于实施应用，可在满足储热需求的情况下大幅度降低储热工程造价。

技术领域

本发明内容属于储热技术领域，涉及一种浸渍砂石储热方法及其装置。

背景技术

在储热技术领域,采用廉价易得的砂石作储热材料一直是相关科技工作者的追求目标。但传统的以砂石为储热主体材料，水泥为胶凝材把砂石、传热介质管道固化为一体的混凝土储热设备及储热方法存在有以下缺点：(一)、水泥胶凝形成的混凝土长期在400℃以上的高温下容易发生脱水，使之混凝土结构产生破坏性结构变化和金属材质的管道脱离，以致空气会进入空隙，使之混凝土的传热性能大为降低；(二)、和金属材质的管道胶接在－起的刚性储热结构由于膨胀系数的差异产生热应力，在长期冷热交替的环境中也会使金属材质的管道和混凝土脱离，破坏整体结构，使传统混凝土储热设备工作寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的以砂石为储热主体材料,水泥胶凝砂石混凝土储热技术存在的上述问题,提供一种浸渍砂石储热方法及其装置。本发明的方案合理、易于实施应用，可在满足储热需求的情况下大幅度降低储热工程造价。

为实现以上发明目的而采用的技术解决方案如下所述。

一种浸渍砂石储热方法，其特征是在内置有管架式换热器管道的密闭容器储热系统中填充有砂石，在砂石间的空隙中注入导热油或熔盐，使砂石和管架式换热器管道浸渍在导热油或熔盐中。

本发明所述浸渍砂石储热方法分为中温储热和高温储热。中温储热浸渍介质和传热介质均为导热油，可用在400℃以下的储热要求，能够满足一般工业领域、余热回收、太阳能中温热利用、低谷电储热等方面储热。高温储热浸渍介质和传热介质均为熔盐，适用于500℃以上的储热要求，可满足火力发电尤其可满足太阳能热发电高温储热的要求。

本发明所述方法进一步的技术方案还在于：所述的砂石为采用粒度为10mm～45mm的碎石和中细砂。

本发明所述方法进一步的技术方案还在于：所述的砂石为筛选密度较大和比热性能较好的辉绿岩、玄武岩、花岗岩或卵石。

用于实现本发明方法的浸渍砂石储热装置具有一个带有保温层的密闭容器，在密闭容器一侧壁端的下部和上部分别设有回液管和出液管，在密闭容器另一侧的下部设有排泄管，在密闭容器中装有管架式换热器并填充有砂石，所述的管架式换热器由多层多排循环传热流体介质管道组成，管架式换热器的两端分别与回液管和出液管相通，在砂石间的空隙中注入浸渍介质，在密闭容器上部设有注液管，在密闭容器外设有一个氮气瓶，氮气瓶的出口经氮气管从容器上部通入密闭容器内。

上述浸渍砂石储热装置中，所述的砂石为采用粒度为10mm～45mm的碎石和中细砂。

上述浸渍砂石储热装置中，所述的砂石为筛选密度较大和比热性能较好的辉绿岩、玄武岩、花岗岩或卵石。

上述浸渍砂石储热装置中，所述的浸渍介质为导热油或熔盐。

上述浸渍砂石储热装置中，所述的浸渍介质为导热油或其内掺入有石墨粉的导热油。

上述浸渍砂石储热装置中，传热流体介质管道可采用翅片结构，翅片间距以50mm为宜，以增强传热性能。

与现有技术相比，本发明具有的积极效果是：