本發(fā)明涉及儲熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種儲熱設(shè)備用真空相變換熱器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的儲熱設(shè)備的熱量輸出是通過內(nèi)置換熱器來完成的，內(nèi)置換熱器多為螺旋翅片管換熱器或者是管殼式換熱器，但這兩種換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、易堵塞，內(nèi)部易結(jié)垢，不易清洗，維護復(fù)雜，不能將被加熱介質(zhì)直接通入換熱器進行換熱，只能外加板式換熱器，將被加熱介質(zhì)或管網(wǎng)采暖循環(huán)水通過板換與內(nèi)置的換熱器隔離，進行間接換熱，否者會造成內(nèi)置換熱器生銹、結(jié)垢、腐蝕，輕則使內(nèi)置換熱器的換熱效率降低，重則會造成設(shè)備報廢和安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種儲熱設(shè)備用真空相變換熱器，解決目前儲熱設(shè)備換熱器易結(jié)垢、易腐蝕、熱傳導速度慢的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種儲熱設(shè)備用真空相變換熱器，包括殼體，殼體內(nèi)填充有傳熱介質(zhì)，殼體被抽真空，殼體的下部設(shè)置有多根下?lián)Q熱管，下?lián)Q熱管穿過殼體且下?lián)Q熱管的兩端分別連接有熱風管口和冷風管口，殼體的上部設(shè)置有多根上換熱管，上換熱管穿過殼體且上換熱管的兩端分別連接有被加熱介質(zhì)入管口和被加熱介質(zhì)出管口。

進一步的，還包括下管板和上管板，下管板上開設(shè)有多個與可下?lián)Q熱管對接的通孔，下?lián)Q熱管的兩端分別經(jīng)下管板連接熱風管口和冷風管口，上管板上開設(shè)有多個與可上換熱管對接的通孔，上換熱管的兩端分別經(jīng)上管板連接被加熱介質(zhì)入管口和被加熱介質(zhì)出管口。

進一步的，所述傳熱介質(zhì)為高純水。

進一步的，殼體上設(shè)置有機械式真空安全閥。

進一步的，殼體上設(shè)置有溫度控制器。

進一步的，殼體上設(shè)置有真空壓力表和真空壓力傳感器。

進一步的，殼體上設(shè)置有水位觀察鏡。

進一步的，殼體的頂端設(shè)置有吊耳。

進一步的，殼體的底端設(shè)置有支座。

進一步的，殼體的外表面設(shè)置有保溫棉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器具有以下特點和優(yōu)點：

本發(fā)明的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器，換熱器為上下集成式的換熱結(jié)構(gòu)，在抽真空的殼體內(nèi)，下部換熱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)熱風與傳熱介質(zhì)的熱交換，傳熱介質(zhì)在上部換熱結(jié)構(gòu)發(fā)生相變放熱實現(xiàn)與被加熱介質(zhì)熱交換，在整個換熱過程中不會結(jié)垢，也不會對殼體、換熱管造成任何腐蝕、損壞，實現(xiàn)真空超導換熱，熱傳導速度快。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方式后，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例中儲熱設(shè)備用真空相變換熱器的剖視圖；

圖2為本發(fā)明實施例中儲熱設(shè)備用真空相變換熱器的示意圖；

其中，1、法蘭盲板，2、法蘭，3、圓筒，4、吊耳，5、上部殼體，6、上換熱管，7、冷凝水，8、高純水，9、機械式真空安全閥，10、上管板，11、冷風管口，12、風口連接法蘭，13、支座，14、下?lián)Q熱管，15、下部殼體，16、下管板，17、熱風管口，18、被加熱介質(zhì)出管口，19、溫度控制器，20、水位觀察鏡，21、真空壓力表及真空壓力傳感器，22、被加熱介質(zhì)入管口。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例提供一種儲熱設(shè)備用真空相變換熱器，殼體包括上部殼體5和下部殼體15，在殼體內(nèi)填充有傳熱介質(zhì)，本實施中的傳熱介質(zhì)采用高純水8。殼體被抽真空，常溫下殼體內(nèi)的高純水8也會產(chǎn)生部分蒸汽，當然在換熱過程中，殼體內(nèi)蒸汽會更多。上換熱管6、下?lián)Q熱管14外的殼體內(nèi)充填高純水8和蒸汽，換熱過程中，殼體內(nèi)工作壓力在-0.1mpa至-0.01mpa之間，負壓運行安全可靠，無爆炸危險。

下部殼體15裝配有多根下?lián)Q熱管14，下?lián)Q熱管14穿過下部殼體15，下管板16上開設(shè)有多個可與下?lián)Q熱管14對接的通孔，下?lián)Q熱管14的兩端連接下管板16，下管板16經(jīng)風口連接法蘭12連接熱風管口17和冷風管口11。上部殼體5裝配有多根上換熱管6，上換熱管6穿過上部殼體5，上管板10上開設(shè)有多個可與上換熱管6對接的通孔，上換熱管6的兩端均連接上管板10，上管板10的端口連接圓筒3，圓筒3經(jīng)法蘭2連接法蘭盲板1，法蘭盲板1、法蘭2和圓筒3三者形成進出口集箱，兩側(cè)的進出口集箱分別連接被加熱介質(zhì)入管口22和被加熱介質(zhì)出管口18。上換熱管6和下?lián)Q熱管14，可以是波紋管、螺紋管、內(nèi)翅片管等高效傳熱管件，材質(zhì)可以是碳鋼、不銹鋼管、雙相鋼、鈦管等，根據(jù)流通介質(zhì)的物理化學、特性來選擇上換熱管6和下?lián)Q熱管14的材質(zhì)。

在抽真空的殼體內(nèi)，熱風從熱風管口17經(jīng)下管板16進入下?lián)Q熱管14中并經(jīng)下管板16從冷風管口11排出，在此過程中，以下?lián)Q熱管14為核心器件的下部換熱結(jié)構(gòu)，將熱風的熱量傳遞給高純水8，高純水8的溫度升高產(chǎn)生低溫蒸汽，熱風變成冷風由循環(huán)風機送到蓄熱體內(nèi)加熱，冷風被加熱成熱風后再通過熱風管口17進入，實現(xiàn)熱風與高純水8的持續(xù)熱交換。高純水8在不同的加熱溫度下產(chǎn)生低溫蒸汽，低溫蒸汽會向上充滿真?zhèn)€上部殼體5，上部殼體5內(nèi)布置多根上換熱管6，上換熱管6內(nèi)流通被加熱介質(zhì)，由于被加熱介質(zhì)溫度較低，低溫蒸汽會在上換熱管6外冷凝換熱，把熱量傳遞給被加熱介質(zhì)后，降溫冷凝成冷凝水7，冷凝水7重新匯到高純水8中。被加熱介質(zhì)從被加熱介質(zhì)入管口22進入，通過由法蘭盲板1、法蘭2和圓筒3構(gòu)成的進出口集箱，被加熱介質(zhì)經(jīng)上管板10進入上換熱管6，并經(jīng)上管板10從被加熱介質(zhì)出管口18排出，在此過程中，以上換熱管6為核心器件的上部換熱結(jié)構(gòu)，將低溫蒸汽的熱量傳遞給被加熱介質(zhì)，被加熱介質(zhì)的溫度升高，被加熱介質(zhì)進入外網(wǎng)或者熱用戶，完成熱交換后，溫度降低的被加熱介質(zhì)又被外網(wǎng)循環(huán)泵送回被加熱介質(zhì)入管口22。

真空相變換熱可以實現(xiàn)無溫差傳熱，真空相變換熱具有速度快、熱阻小、傳熱密度大、傳熱效率高的優(yōu)點，傳熱效率是目前常規(guī)換熱手段中最高的。高純水8密閉在殼體內(nèi)，高純水8僅在殼體內(nèi)的上換熱管6和下?lián)Q熱管14之間蒸發(fā)、冷凝，不與被加熱介質(zhì)混合，換熱器運行過程中高純水8不會缺失，也不增加，高純水8無氧、無垢、無腐蝕性，對換熱器不會造成任何損害，使用壽命長。

由于被加熱介質(zhì)是與高純水8分開的，上換熱管6內(nèi)流通的被加熱介質(zhì)可以是多種液態(tài)介質(zhì)，例如采暖循環(huán)水、醫(yī)用純凈水、生活用水、游泳池循環(huán)水、海水、電鍍液、液體化工原料等，只要被加熱介質(zhì)需要的加熱溫度不超過90℃都可以使用本實施例的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器。

上換熱管6內(nèi)流通的被加熱介質(zhì)溫度低于該壓力下的氣化溫度，因此本實施的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器不屬于壓力容器，而上換熱管6內(nèi)流通的被加熱介質(zhì)是可以承壓的，被加熱介質(zhì)可以帶壓輸送，這樣外網(wǎng)可以設(shè)計成閉式循環(huán)系統(tǒng)，防止系統(tǒng)與大氣接觸，避免造成上換熱管6及與其連接管路氧化腐蝕，同時可以滿足有毒、有污染液態(tài)介質(zhì)的密閉加熱。

本實施的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器，為上下集成式的換熱結(jié)構(gòu)，下部為風水換熱結(jié)構(gòu)，上部為汽水換熱結(jié)構(gòu)，通過上部殼體5、下部殼體15、上管板10和下管板16板將兩組換熱結(jié)構(gòu)組合成上下集成式的換熱器，殼體內(nèi)部填充高純水8作為傳熱介質(zhì)，將殼體上部的氣空間抽成真空后，整個換熱器就成為一個真空相變換熱器。下部換熱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)熱風與高純水8的熱交換，高純水8在上部換熱結(jié)構(gòu)發(fā)生相變放熱實現(xiàn)與被加熱介質(zhì)熱交換，在整個換熱過程中不會結(jié)垢，也不會對殼體、換熱管造成任何腐蝕、損壞，實現(xiàn)真空超導換熱，熱傳導速度快。

在上部殼體5上裝配機械式真空安全閥9、溫度控制器19、水位觀察鏡20、真空壓力表及真空壓力傳感器21。高純水8在殼體內(nèi)的填充高度通過水位觀察鏡20來控制，填充高度不超過鏡面高度的2/3，不低于中心線。儲熱設(shè)備用真空相變換熱器的安全控制是通過機械式真空安全閥9、溫度控制器19、真空壓力表及真空壓力傳感器21來完成，這三重安全保護，可以保證設(shè)備正常安全運行。機械式真空安全閥9是機械式的，非電氣控制部件，在極端情況下整個電氣控制系統(tǒng)有可能失效，仍可超壓自動起跳和復(fù)位，保證設(shè)備不汽化、不超壓，絕對保證設(shè)備運行安全。上部殼體5的頂端設(shè)置有吊耳4，以便于起吊、安裝本實施例的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器。下部殼體15的底端設(shè)置有支座13，以支撐本實施例的儲熱設(shè)備用真空相變換熱器。殼體的外表面覆蓋有30mm厚的橡塑保溫棉，殼體外表溫度可以降至不超過室溫+5℃。

當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。