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高温空气熔盐换热器


技术摘要:
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  全部
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。
技术实现要素:
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 3 CN 111595181 A 说 明 书 2/4 页 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。 本发明具有积极的效果:(1)本发明通过搅拌器能够加快熔融盐的流速,并且增加 熔融盐在换热管之间的间隙内流动的速度,从而提升换热效率。 (2)本发明同搅拌器和螺旋状的换热管,最大限度解决了死料的问题,并且有效解 决了流速过慢导致熔融盐分解的问题。 (3)本发明中换热管设计成螺旋状,在搅拌器作用下,能够减小熔融盐对换热管的 冲击,提高使用寿命。 (4)本发明通过多层换热单元,能够进一步提高升温效率,保证升温效率。特别是 本发明只需通过一次换热即可实现升温目的。 (5)本发明通过进风集管能够均匀的将热风通入换热管内,保证换热均匀。 (6)本发明通过进盐管,熔盐从容器底部进入,与热空气进行双向逆流换热,进一 步提高换热效率。 (7)本发明通过环形混流管能够进一步提高低温的熔盐喷射至换热管表面,加强 换热,从而进一步提升升温效率。 (8)本发明通过测温管能够对容器内不同层的温度进行实时监测,满足可视化要 求。 附图说明 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对 本发明作进一步详细的说明,其中 图1为本发明的结构示意图; 图2为本发明中换热管组与搅拌器的结构示意图; 图3为本发明中换热管组与搅拌器的正视图; 图4为图3的剖视图; 图5为本发明中进风集管的结构示意图; 图6为本发明中换热管的结构示意图; 图7为本发明中换热管的俯视图; 图8为现有熔融盐换热装置的结构示意图。
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