[发明专利]高温空气熔盐换热器

说明书

本发明涉及高温空气熔盐换热器，具有容器、搅拌器和换热管组；所述容器上设有熔融盐进口和熔融盐出口；所述搅拌器包括驱动搅拌轴的驱动器；所述驱动器固定设置在容器上，搅拌轴伸入容器内部；所述换热管组包括多根换热管，换热管与换热管之间形成可供熔融盐流动的间隙；所述换热管组围设在搅拌轴的外部；换热管组的进口和出口均伸出容器。本发明有效解决了常规换热器中热空气给熔盐加热时，空气侧能量密度低而流量大，熔盐侧进出口温差较大而流量小导致熔盐流速过慢，且熔盐粘度相对高，热量带走慢，导致熔盐侧管壁膜温高易分解的问题。

技术领域

本发明涉及高温余热回收领域，特别涉及高温空气熔盐换热器。

背景技术

熔融盐具有潜热大、储能密度高、过冷度小、热稳定性好，储热及放热温区较宽，成本低等优点。因此被广泛应用于太阳能热利用的储热介质。熔融盐在使用过程中在某些环节需要对其进行升温处理。常规的熔融盐换热装置为列管式换热器(见图8)，其主要是通过换热管内或外的热源(热风、高温导热油等)，对熔融盐进行加热并储存在盐罐中。

由于熔融盐流速是由熔融盐的流量及流通截面大小共同决定的。在流通截面不变的情况下，如果流速过高，熔盐温升很小，需要通过多次换热才能达到升温要求，因此能耗高，而且对于气体热量的利用效率也不高。如果流速过慢，容易造成熔盐膜温过高，从而导致熔融盐分解。

并且，现有的熔盐换热装置往往会设置图6中标注A处的折流板。折流板与管壁之间、折流板与换热管之间往往会形成死料堆积。此处物料在流速较慢的情况下存在凝固的风险。

也正是因为现有熔融盐换热器的缺陷，导致需要通过多次换热才能将熔融盐的温度提升至所需的温度，效率低下，能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔融盐升温快，换热效率高，不易引起熔融盐分解且只需通过一次换热即可达到升温要求的高温空气熔盐换热器。

实现本发明目的的技术方案是：本发明具有容器、搅拌器和换热管组；所述容器上设有熔融盐进口和熔融盐出口；所述搅拌器包括驱动搅拌轴的驱动器；所述驱动器固定设置在容器上，搅拌轴伸入容器内部；所述换热管组包括多根换热管，换热管与换热管之间形成可供熔融盐流动的间隙；所述换热管组围设在搅拌轴的外部；换热管组的进口和出口均伸出容器。

上述换热管呈螺旋状；各螺旋状的换热管为同一螺旋轴线，且螺旋轴线为搅拌轴的旋转轴线。当然，各螺旋状的换热管也可是非同一螺旋轴线，只要满足排布要求即可。

上述换热管组从内之外包括多层换热单元；各换热单元包括多根沿换热管的螺旋轴线圆周分布的换热管。

容器的内部的顶部设有进风集管，容器的外部的底部设有夹套；换热管的进口均与进风集管连接相通；夹套固定套设在容器的底部，且与容器的底部的外壁形成集风腔；所述夹套上设有与集风腔连接相通的出风管；换热管的出口与集风腔连接相通。

作为优化设计，上述进风集管包括多个进风支管；各进风支管排布在一起呈环状；各换热管分别与对应的进风支管连接相通；各进风支管上均设有进风管。

上述容器内还设有进盐管；所述进盐管包括直管；直管位于容器内；直管沿搅拌轴的轴线延伸；直管的上端与容器上的熔融盐进口连接相通；直管的下端为出盐口；直管的出盐口位于容器的内部的底部。其中熔融盐出口可设计为如熔融盐化盐装置的溢流口形式。即低温的熔融盐从容器的底部通入，升温完成的熔融盐从容器的上部的溢流口自动流出。

上述进盐管还包括环形混流管；所述环形混流管设置在容器的内部的底部；直管的出盐口与环形混流管连接相通；所述环形混流管上布设有出盐口。

同时还包括测温管；所述测温管从容器的顶部伸入容器内；测温管沿容器的轴线方向延伸；测温管上从上至下依次设有多个测温传感器。

上述夹套或者容器上设有支座。