[实用新型]间歇运行换热装置

说明书

本实用新型涉及能源化工技术领域，公开了一种间歇运行换热装置，包括：换热装置本体，在所述换热装置本体上分别构造有与所述换热装置本体的内部相连通的热流体进口、热流体出口、冷流体进口和冷流体出口，靠近所述热流体进口和所述冷流体出口的端部构造为热端，靠近所述冷流体进口和所述热流体出口的端部构造为冷端；液池，在所述液池的内部容纳有固液相变工质，所述换热装置本体的冷端与所述液池相接触；以及低温冷却部件，设置在所述液池中，用于使所述换热装置本体的冷端温度保持恒定。该间歇运行换热装置具有维持换热装置的两端温度稳定性的优点。

技术领域

本实用新型涉及能源化工技术领域，特别是涉及一种间歇运行换热装置。

背景技术

随着能源结构不断优化，可再生能源快速发展，但可再生能源固有的间歇性、不稳定性导致了大量弃风、弃光、限电现象发生，而大规模储能技术通过将风电、光电产生的富余电力进行存储，并在用电高峰时释放，回馈电网系统，有效地提高了电力系统对可再生能源的接纳能力，并起到了削峰填谷的作用。其中，液态空气储能技术作为一种颇具前景的大规模储能技术，利用风电、光电或低谷电将空气压缩至高压，并通过蓄冷单元释放蓄冷工质的冷能将高压空气降温成低温高压空气，经节流装置液化为常压液态空气存储于储罐，用电高峰时，液态空气通过蓄冷单元释放冷量到蓄冷工质，升温气化变为常温空气，通过膨胀机组做功发电。

蓄冷单元主要完成冷量的回收利用，通常由多级换热器组成，是液态空气储能技术空气液化和复温过程的核心设备，换热器的性能对蓄冷的效率、整个储能系统的效率有重大影响。

其他涉及采用换热器间歇运行的系统，如液化天然气、空分等相关系统，换热器的传热性能同样将对系统整体效率产生重要影响。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种间歇运行换热装置，以至少解决现有技术中的换热器正常工作状态下建立的稳定温度梯度，在静置过程中将因换热器的轴向导热而被破环，整个换热器将趋向于某一温度，下一次循环，换热器将消耗一定的时间和能量来建立新的温度梯度。此外，在温度梯度重建的过程中，换热器出口工况的不稳定将对整个系统的效率和稳定性产生重要影响的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种间歇运行换热装置，包括：换热装置本体，在所述换热装置本体上分别构造有与所述换热装置本体的内部相连通的热流体进口、热流体出口、冷流体进口和冷流体出口，靠近所述热流体进口和所述冷流体出口的端部构造为热端，靠近所述冷流体进口和所述热流体出口的端部构造为冷端；液池，在所述液池的内部容纳有固液相变工质，所述换热装置本体的冷端与所述液池相接触；以及低温冷却部件，设置在所述液池中，用于使所述换热装置本体的冷端温度保持恒定。

其中，在所述液池的内部构造有上端具有开口的容纳腔，在所述容纳腔内容纳有所述固液相变工质。

其中，在所述换热装置本体的内部分别构造有供热流体流动的第一流道以及供冷流体流动的第二流道，所述第一流道的始端与所述热流体进口相连通，所述第一流道的末端与所述热流体出口相连通；所述第二流道的始端与所述冷流体进口相连通，所述第二流道的末端与所述冷流体出口相连通。

其中，所述低温冷却部件包括沉浸式换热器。

其中，在所述沉浸式换热器中通有低温液体，所述沉浸式换热器浸入所述固液相变工质中。

其中，所述换热装置本体的所述冷端浸入到所述液池中，或在所述液池的开口的上端面盖合有导热板，其中，所述换热装置本体的所述冷端与所述导热板相接触。

其中，在所述换热装置本体的所述热端设有加热部件或制冷部件。

其中，所述加热部件包括加热丝或加热电阻；所述制冷部件包括相应温区低温冷箱、低温冷却件或半导体制冷片。