专利名称：耦合式相变移动供热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能源存贮与释放装置，特别涉及一种耦合式相变移动供热装置。
背景技术：
能源、环保是制约工业发展的最大瓶颈，节能、降耗已经成为国家经济发展的追求目标。在工业生产当中，由于很多能量的供应与需求都有较强的时间性。很多情况下这些热量的产生是不连续的，往往就会造成很大余热的损失。移动供热技术能把产生的余热进行储存，根据需要把储存的热量随时供热。这样既可以提高能源综合利用率，又可以降低生产成本。现今使用的移动供热技术主要存在如下问题其一，采用在密集的蓄热管体中充填相变材料，通过管外热媒的流动来达到蓄放热的目的。这样消耗了大量金属，使制造成本大，运输费用高。其二，热媒与相变材料间接接触，换热效率低，能量利用率低，蓄热量小。其三，蓄热管体容易受到管外热媒污染、积垢，水与相变材料热阻增加，传热性能下降，设备需要定期维护。其四，由于长期运输颠簸，管子可能出现疲劳损坏，相变材料泄露，影响系统安全性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种热效率高、蓄热速度快、安全稳定的耦合式相变移动供热装置。为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下耦合式相变移动供热装置，所述供热装置包括油套、设置在油套内的蓄热室以及换热器，所述蓄热室上部设有流体工质出口管，所述蓄热室下部设有流体工质进口管；所述流体工质进口管和流体工质出口管分别穿过蓄热室和油套，所述流体工质进口管和流体工质出口管分别与换热器接通；所述换热器与流体工质进口管之间串联三通阀，所述三通阀的旁路与油套接通；所述换热器与油套之间设有回油管。优选的，所述流体工质进口管与蓄热室和油套之间为焊接。优选的，所述流体工质出口管与蓄热室和油套之间为焊接。优选的，所述油套外部设置隔热保温材料。优选的，所述流体工质进口管和流体工质出口管上均匀的设有多个相同孔径的喷孔，所述流体工质进口管上的喷孔开口朝下，所述流体工质出口管上的喷孔开口朝上。 优选的，所述流体工质进口管入口处设置压力传感装置。优选的，所述流体工质进口管上设有流体工质泵P1，所述流体工质出口管上设有流体工质泵P2。通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是本实用新型在使用时先将油套内循环的高温流体工质预热蓄热材料，以间接换热的方式把纳米蓄热材料的初温提升至熔点附近，致使进口管上喷孔外的背压减小至规定值时，进口管处的压力传感器发出信号，流体工质从喷孔射入蓄热器内，与蓄热材料直接接触换热。通过压力传感器控制两种换热方式的耦合时间，可以有效地避免喷孔处初始压力过闻而堵塞的问题。本实用新型在工作时由于流动工质与相变材料直接接触，两种工质间的换热过程不存在液-固-液之间导热热阻，减少了两个导热环节，传热效率得到很大提高，整套设备体积大大减小；同时，直接接触式蓄热系统省去了蓄热管体，节省了金属的消耗，大幅降低了制造成本；另外，系统结构简单，可以有效地避免系统因长期使用后结垢而产生的附加热阻，也减少了清洗管壁等设备维护工作量。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型结构示意图。图中数字和字母所表示的相应部件名称I、流体工质进口管2、蓄热室3、油套4、换热器5、流体工质出口管6、三通阀
7、喷孔8、回油管
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图I所示，本实用新型耦合式相变移动供热装置包括油套3、设置在油套3内的蓄热室2以及换热器4，所述油套3与蓄热室2之间填充有流体工质，所述蓄热室2内部填充有相变材料；所述蓄热室2上部设有流体工质出口管5，所述蓄热室2下部设有流体工质进口管I ;所述流体工质进口管I和流体工质出口管5分别穿过蓄热室2和油套3，所述流体工质进口管I和流体工质出口管5分别与换热器4接通；所述换热器4与流体工质进口管I之间串联三通阀6，所述三通阀6的旁路与油套3接通；所述换热器4与油套3之间设有回油管8。本实用新型流体工质进口管I与蓄热室2和油套3之间为焊接，流体工质出口管6与蓄热室2和油套3之间为焊接，所述油套3外部设置隔热保温材料。本实用新型流体工质进口管I和流体工质出口管5上均匀的设有多个相同孔径的喷孔7，所述流体工质进口管I上的喷孔7开口朝下，所述流体工质出口管5上的喷孔7开口朝上。本实用新型流体工质进口管I入口处设置压力传感装置(图中未标出)，所述流体工质进口管I上设有流体工质泵Pl，所述流体工质出口管5上设有流体工质泵P2。本实用新型在使用时的工作方法如下系统蓄热运行时，首先设定进口管I上的压力，开启流体工质泵P1，150-300度高温流体工质从换热器4中流出，通过三通阀6流入油套3及进口管I (根据进口管I上的设定压力调节比例)。当流体工质充满油套后，高温流体从油套3排出，通过回油管8送回换热器4 ;高温流体工质的循环过程中，热量通过相变蓄热室2的壁面传递给蓄热材料，蓄热材料的温度随时间升高，当温度接近其相变温度100-150度时，根据进口管I上的设定压力逐渐增加进口管I中的比例，进口管I中的流体工质从喷孔处射入相变蓄热室2中，与蓄热材料直接接触，使其在对流换热的作用下从固态向液态转化；一段时间后，由于流体工质密度小上浮至蓄热室2顶部，蓄热材料密度大，下沉至蓄热室2的底部。顶部的流体工质经出口管5被排出蓄热室2,流回至换热器4,完成一个循环。本实用新型根据相变温度选择相变材料，根据相变材料选择流体工质，流体工质一般导热油用的较多，其密度为0. 93g/m3，相变材料可选用赤藻糖醇，其液相密度为I. 28g/m3，固相密度为1.45g/m3。当蓄热完毕后，本装置即为热源；系统释热运行时，打开流体工质泵P1，温度较低的流体工质从换热器4放热后流出，通过三通阀6流入蓄热室2的流体工质进口管1，从喷 口处射入蓄热室2中与相变材料直接接触，使其在对流换热的作用下从液态向固态转化；一段时间后，顶部的流体工质经流体工质出口管5被排出蓄热室2，流回至换热器4完成一个循环。在实际产品开发中，所需的热量可通过换热器回收利用电厂、钢厂、化工厂等高载能企业的余热(废热)。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述供热装置包括油套、设置在油套内的蓄热室以及换热器，所述蓄热室上部设有流体工质出口管，所述蓄热室下部设有流体工质进口管；所述流体工质进口管和流体工质出口管分别穿过蓄热室和油套，所述流体工质进口管和流体工质出口管分别与换热器接通；所述换热器与流体工质进口管之间串联三通阀，所述三通阀的旁路与油套接通；所述换热器与油套之间设有回油管。
2.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述流体工质进口管与蓄热室和油套之间为焊接。
3.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述流体工质出口管与蓄热室和油套之间为焊接。
4.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述油套外部设置隔热保温材料。
5.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述流体工质进口管和流体工质出口管上均匀的设有多个相同孔径的喷孔，所述流体工质进口管上的喷孔开口朝下，所述流体工质出口管上的喷孔开口朝上。
6.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述流体工质进口管入口处设置压力传感装置。
7.根据权利要求I所述的耦合式相变移动供热装置，其特征在于，所述流体工质进口管上设有流体工质泵(P1)，所述流体工质出口管上设有流体工质泵(P2)。
专利摘要本实用新型公开了耦合式相变移动供热装置，所述供热装置包括油套、设置在油套内的蓄热室以及换热器，所述蓄热室上部设有流体工质出口管，所述蓄热室下部设有流体工质进口管；所述流体工质进口管和流体工质出口管分别穿过蓄热室和油套，所述流体工质进口管和流体工质出口管分别与换热器接通；所述换热器与流体工质进口管之间串联三通阀，所述三通阀的旁路与油套接通；所述换热器与油套之间设有回油管。本实用新型通过压力传感器控制两种换热方式的耦合时间，可以有效地避免喷孔处初始压力过高而堵塞的问题；其具有热效率高、蓄热速度快，系统运行安全稳定。
文档编号F24D19/00GK202485090SQ20122009852
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者刘小微, 吴云云, 杨阳, 章学来, 袁园, 陈旭东, 韩中 申请人:上海海事大学