[实用新型]采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器设备领域，尤其涉及一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器。

背景技术

能源短缺和化石燃料的环境问题目前已成为制约全球经济和社会发展的重大瓶颈。我国近年来已成为世界第一大石油消耗国和第二大原油进口国，节能减排形势日益严峻。为解决能源短缺和环境问题，在大力发展化石燃料、核能与水电基础上，必须提高能源利用效率并大力开发可再生能源。工业是节能潜力最大的领域，目前我国电力、钢铁、建材等大规模工业的能源利用效率与余热回收利用率远低于国际先进水平，主要原因之一是间歇式高品质余热没有得到有效利用，因此急需高效蓄热材料存储高温余热并稳定使用。规模化可再生能源是未来我国能源的发展重点，但由于其间歇性和不能稳定供应的缺陷，不能满足工业化大规模连续供能的要求，因而需要利用高效传热蓄热介质进行热能储存与转换利用。熔盐具有热容量大、稳定性高、工作温度范围广的显著优势，是工业余热利用、可再生能源和核能领域广泛采用的传热蓄热介质。在钍基熔盐堆核能系统等核发电站中，也必须使用熔盐作为高温传热介质进行能量传递和转换。由于蒸汽便于输运和使用，广泛应用于发电、化工、食品等行业，因此如何把高温熔盐热能转化为高品质蒸汽成为关键的能源转换技术。熔盐换热器在多个方面具有独特的优势，熔盐使用温度广泛，可以存储和利用太阳能、核能和高温余热等多种能源，而经过换热的蒸汽输出可进行发电和其他热能利用，因此熔盐蒸汽换热器的研究和开发对节能减排有着特别重要的作用。

又如中国专利文献CN102042771A中公开了一种换热器，包括筒体，设在筒 体内的盘管，将盘管固定在筒体内的支架、挂板和立板，所述的筒体通过设备法兰与上方的封头连接，在筒体底部壳体上设有两个外套管，外套管的下部与凹形法兰连接，凹形法兰与盲法兰用螺栓固定；盘管的进出口分别设在外套管和凹形法兰的中心，盘管的进出口分别与盲法兰中心的管道相通。该设备虽然可以实现换热，但是该设备中管程和壳程中介质接触面积不够大导致换热效果不够理想。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提一种能够增大管程和壳程中介质接触面积从而加强换热效果的采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种采用熔盐传热的太阳能用盘管式换热器，包括筒体、设在筒体内部的盘管、将盘管固定在筒体内的支架、设于筒体顶部的熔盐出口管、设于筒体底部的熔盐进口管、设于筒体外一侧上部且与盘管连接的蒸汽出口管、设于筒体外一侧下部与盘管连接的蒸汽进口管和位于筒体外另一侧的固定块，所述盘管为内外双层式，所述内外双层式盘管包括内层管和位于内层管外侧且与内层管位于同一水平线上的外层管。本实用新型通过采用双层式盘管，增大了管程和壳程中介质的接触面积，增强了换热效果。当突然停电时，熔盐也能通过重力作用自动排出，安全可靠。

优选地，所述内层管和外层管的顶部出气端同时与蒸汽出口管通过连接管一相连通，所述内层管和外层管的底部进气端同时与蒸汽进口管通过连接管二相连通。本实用新型通过采用连接管二，使得蒸汽分两路进行换热，增大了换热面积，通过采用连接管一，使得收集后续蒸汽能够变得更方便。

优选地，所述内层管的壁厚等于外层管的壁厚。本实用新型通过采用相同壁厚的内层管和外层管，使得内层管和外层管中经过换热的蒸汽能够得到相同 的温度，从而使得最后得到的蒸汽温度不发生变化。

优选地，所述内层管和的外层管壁厚均为2-6毫米。本实用新型通过采用一定壁厚的盘管，使得在换热时既不会因为管壁太薄容易造成管壁破裂，又不会因为管壁太厚造成换热效果不好。

优选地，所述内层管和外层管之间的距离为1-3倍的内层管直径。本实用新型通过采用具有一定间距的内外层管，使得内层管与外层管不会相接触且都能与壳程介质接触到，也不会因为间距过大使得内层管中经过的蒸汽太少。

优选地，上下两层的所述内层管之间的距离为0.5-2.5倍的内层管直径。本实用新型通过采用一定间距的上下两层的内层管，使得上内层管和下内层管不会接触到，同时也能进行充分换热。

优选地，上下两层的所述外层管之间的距离为0.5-2.5倍的外层管的直径。本实用新型通过采用一定间距的上下两层的外层管，使得上外层管和下外层管不会接触到，同时也能进行充分换热。