高效蓄热罐式半挂车的制作方法

本实用新型涉及移动供热技术领域，特别是涉及一种高效蓄热罐式半挂车。

背景技术：

我国工业余热资源丰富，主要包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热等，余热资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。当前余热资源的特点是:由于工艺生产过程中存在周期性、间断性或生产波动，导致余热量不稳定。余热介质性质恶劣，如烟气中含尘量大或含有腐蚀性物质，余热利用装置受场地、生产状况等固有条件限制，因此工业余热资源利用系统或设备运行环境相对恶劣，要求设备具有适用能力强且稳定运行的特性，能适应多变的生产工艺要求，设备部件可靠性高，初期投入成本高，从经济性出发，需要结合工艺生产进行系统整体的设计布置，综合利用能量，以提高余热利用系统设备的效率。目前一些工业企业不在热力企业的管网覆盖范围内，通常采用自建燃煤、燃油以及燃气锅炉，这些锅炉的运行效率低和排放的污染物多，对环境的影响较大，也有部分企业采用清洁的电锅炉供热，但供热成本又较高。因此，采用移动蓄热的供热方式进行余热回收，然后提供给工业用户，是解决工业用户用热困境的有效途径之一。当前出现的移动蓄热供热装置普遍存在换热供热操作复杂，蓄热效果较差，换热效率低等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效蓄热罐式半挂车，解决移动蓄热供热装置换热供热操作复杂、蓄热效果较差、换热效率低的问题。

本实用新型提供一种高效蓄热罐式半挂车，包括牵引车、挂车、蓄热供热罐和控制单元，牵引车与挂车连接，挂车上装配连接蓄热供热罐，蓄热供热罐内充填有蓄热介质，蓄热供热罐的顶部设置有人孔，蓄热供热罐的外表面包裹有保温层，蓄热供热罐设置有换热管路、供热管路和安全管路，蓄热供热罐经换热管路连接热源，换热管路上设置有可电控或手控的双控进口阀门，蓄热供热罐经供热管路连接供热终端，供热管路上设置有可电控或手控的双控出口阀门，蓄热供热罐经安全管路连接外界，安全管路上设置有安全阀门，蓄热供热罐内设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器、压力传感器、双控进口阀门和双控出口阀门分别信号连接控制单元。

进一步的，所述热源为洁净热流体，所述蓄热介质为与洁净热流体化学性质相同的洁净流体，所述换热管路包括洁净流体换热主管路和与洁净流体换热主管路连接的洁净流体换热分管路，洁净流体换热主管路连接洁净热流体，洁净流体换热主管路上设置有双控进口阀门，洁净流体换热分管路设置于蓄热供热罐内，洁净流体换热分管路上开设有换热孔；所述供热管路为第一供热管路，第一供热管路包括蒸汽管路和热流体管路，蒸汽管路和热流体管路分别连接供热终端，蒸汽管路和热流体管路上分别设置有双控出口阀门。

进一步的，所述热源还包括非洁净热流体，所述换热管路还包括第一非洁净流体换热管路，第一非洁净流体换热管路穿过蓄热供热罐，第一非洁净流体换热管路上设置有双控进口阀门。

进一步的，第一非洁净流体换热管路在蓄热供热罐内的部分呈蛇形分布。

进一步的，所述热源为洁净热流体，换热管路、供热管路共用同一换热、供热分时复用管路，换热、供热分时复用管路上设置有双控进口阀门，换热、供热分时复用管路穿过蓄热供热罐，换热时，换热、供热分时复用管路的一端连接洁净热流体，供热时，换热、供热分时复用管路的一端连接洁净流体，换热、供热分时复用管路的另一端连接供热终端。

进一步的，换热、供热分时复用管路在蓄热供热罐内的部分呈蛇形分布。

进一步的，所述热源为非洁净热流体，所述换热管路为第二非洁净流体换热管路，第二非洁净流体换热管路穿过蓄热供热罐，第二非洁净流体换热管路上设置有双控进口阀门，第二非洁净流体换热管路的一端连接非洁净热流体；所述供热管路为第二供热管路，第二供热管路穿过蓄热供热罐，第二供热管路上设置有双控进口阀门，第二供热管路的一端连接洁净流体，第二供热管路的另一端连接供热终端。

进一步的，第二非洁净流体换热管路在蓄热供热罐内的部分呈蛇形分布，第二供热管路在蓄热供热罐内的部分呈蛇形分布。

进一步的，非洁净热流体在第二非洁净流体换热管路的流动方向与洁净流体在第二供热管路的流动方向相反。

进一步的，还包括挡液板，挡液板固定连接蓄热供热罐内壁的上部。

与现有技术相比，本实用新型的高效蓄热罐式半挂车具有以下特点和优点：

1、本实用新型的高效蓄热罐式半挂车，具有自动和手动两种控制模式，自动控制模式通过压力、温度等参数制备和释放不同温度和压力的蓄热介质，以简化换热供热的操作，实现换热供热的自动控制，手动控制模式是在自动控制模式失效后人为进行控制，以提高换热供热操作的安全系数；

2、本实用新型的高效蓄热罐式半挂车，可以灵活采用直接换热、间接换热和混合换热的结构形式，可以吸收热源为洁净热流体和非洁净热流体的余热等不同种类高温流体的余热，使得高效蓄热罐式半挂车具有较强的适应性，蓄热能力大，运输成本低，实用性强，为供热终端提供高温高压蓄热介质或高温蓄热介质或常温介质或高温高压蒸汽。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

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1为本实用新型实施例中高效蓄热罐式半挂车的整体结构示意图；

图2为图1中A-A截面结构示意图；

图3为本实用新型实施例中高效蓄热罐式半挂车中蓄热供热罐洁净流体直接换热结构原理图；

图4为本实用新型实施例中高效蓄热罐式半挂车中蓄热供热罐洁净流体、非洁净流体混合换热结构原理图；

图5为本实用新型实施例中高效蓄热罐式半挂车中蓄热供热罐洁净流体间接换热结构原理图；

图6为本实用新型实施例中高效蓄热罐式半挂车中蓄热供热罐非洁净流体间接换热结构原理图；

其中，

1、牵引车，2、挂车，3、蓄热供热罐，4、控制箱，5、人孔，61、洁净流体换热主管路，62、洁净流体换热分管路，71、蒸汽管路，72、热流体管路，8、安全阀门，9、双控进口阀门，10、双控出口阀门，11、第一非洁净流体换热管路，12、换热、供热分时复用管路，13、第二非洁净流体换热管路，14、第二供热管路，15、挡液板。

具体实施方式

实施例1

如图1至图3所示，本实施例提供一种高效蓄热罐式半挂车，牵引车1与挂车2连接，挂车2上装配连接有蓄热供热罐3，蓄热供热罐3采用优质Q235B碳钢/Q245R、345R锰钢/S30408、S31608不锈钢等材料制成，蓄热供热罐3内充填有蓄热介质，蓄热介质包括比如水、饱和水、蒸汽或相变储能材料等。蓄热供热罐3的顶部设置有人孔5，用于维修人员经人孔5进入蓄热供热罐3内进行检修工作。蓄热供热罐3的外表面包裹有保温层，用于对蓄热供热罐3保温。蓄热供热罐3内壁的上部固定连接有竖直方向的挡液板15，在运输过程中防止蓄热供热罐3内的蓄热介质在蓄热供热罐3内剧烈流动而使热量散失过快。本实施例中的热源为洁净热流体，比如洁净废热水，蓄热介质为洁净水，换热管路包括洁净流体换热主管路61和与洁净流体换热主管路61连接的洁净流体换热分管路62，洁净流体换热主管路61连接热源的洁净热流体，洁净流体换热主管路61上设置有可电控或手控的双控进口阀门9，洁净流体换热分管路62设置于蓄热供热罐3内，洁净流体换热分管路62上开设有换热孔。供热管路为第一供热管路，第一供热管路包括蒸汽管路71和热流体管路72，蒸汽管路71和热流体管路72分别连接供热终端，蒸汽管路71和热流体管路72上分别设置有可电控或手控的双控出口阀门10。蓄热供热罐3经安全管路连接外界，安全管路上设置有安全阀门8。蓄热供热罐3内设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器、压力传感器、双控进口阀门9和双控出口阀门10分别信号连接单片机等组成的控制单元，控制单元设置于控制箱4内，控制箱4装配安装于蓄热供热罐3后部。

本实施例中的上述高效蓄热罐式半挂车，其换热、供热过程如下：换热时，洁净流体换热主管路61连接洁净废热水后，操作人员通过操作控制箱4内的控制单元控制双控进口阀门9开启，洁净废热水经洁净流体换热主管路61进入到洁净流体换热分管路62，洁净废热水经换热孔进入到蓄热供热罐3内，使蓄热供热罐3内的蓄热介质(水)被加热。在进行换热过程中会产生噪音，可在蓄热供热罐3的外壁附加消声器来降低噪声在正常的范围之内。通过温度传感器、压力传感器的监测，由控制单元控制双控进口阀门9是否关闭，以使蓄热介质(水)被加热成高温高压蓄热介质(高温可达500℃，高压可达10MPa)或高温蓄热介质或常温热水；供热时，操作人员通过操作控制箱4内的控制单元控制热流体管路72上的双控出口阀门10开启并根据温度传感器的监测,给供热终端提供不同温度的热水，通过操作控制箱4内的控制单元控制蒸汽管路71上的双控出口阀门10开启并根据温度传感器的监测，给供热终端提供高温高压蒸汽(高温可达260℃，高压可到5MPa)。本实施例中的上述高效蓄热罐式半挂车，具有自动和手动两种控制模式，自动控制模式下，操作控制箱4内的控制单元控制根据温度传感器、压力传感器监测到的温度、压力参数，控制双控进口阀门9和双控出口阀门10的开或关，以制备和释放不同温度和压力的蓄热介质，以简化了传统的换热、供热的操作，实现换热供热的自动控制；手动控制模式，是在自动控制模式失效后人为进行开启或关闭双控进口阀门9和双控出口阀门10，以提高换热供热操作的安全系数。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于，热源还可以包括非洁净热流体，非洁净热流体可以为热空气、热烟气、带杂质热水或热蒸汽等流体，换热管路还包括第一非洁净流体换热管路11，第一非洁净流体换热管路11穿过蓄热供热罐3，第一非洁净流体换热管路11上设置有可电控或手控的双控进口阀门9，根据温度传感器、压力传感器监测到的温度、压力参数，通过操作控制箱4内的控制单元控制第一非洁净流体换热管路11上的双控进口阀门9，非洁净热流体进入第一非洁净流体换热管路11中，将蓄热供热罐3内的蓄热介质加热至高温高压蓄热介质或高温蓄热介质或常温蓄热介质，并控制双控进口阀门9提供高温高压蓄热介质或高温蓄热介质或常温蓄热介质和控制出口阀门10开启并根据温度传感器的监测，为供热终端提供高温高压蒸汽。第一非洁净流体换热管路11在蓄热供热罐3内的部分呈蛇形分布，以增强非洁净热流体与蓄热供热罐3内的蓄热介质的热量交换。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于，热源仅为洁净热流体，换热管路、供热管路共用同一换热、供热分时复用管路12，换热、供热分时复用管路12上设置有双控进口阀门9，换热、供热分时复用管路12穿过蓄热供热罐3。根据温度传感器、压力传感器监测到蓄热供热罐3中的温度、压力参数，通过操作控制箱4内的控制单元控制换热、供热分时复用管路12上的双控进口阀门9的开关，以制备和释放高温高压蓄热介质或高温蓄热介质或常温蓄热介质。换热、供热分时复用管路在蓄热供热罐内的部分呈蛇形分布，以增强洁净热流体与蓄热供热罐3内的蓄热介质的热量交换。换热时，换热、供热分时复用管路12的一端连接洁净热流体，洁净热流体使蓄热供热罐3内的蓄热介质吸收热量并蓄热。供热时，换热、供热分时复用管路12的一端连接洁净流体，洁净流体流经热供热罐3被蓄热介质加热，换热、供热分时复用管路12的另一端连接供热终端，被加热的洁净流体从换热、供热分时复用管路12的另一端流出以供用户使用。此时，蓄热供热罐3中的蓄热介质包括比如水、饱和水、蒸汽或相变储能材料等，而不必与洁净热流体的化学性质相同。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于，热源为非洁净热流体，非洁净热流体可以为热空气、热烟气、带杂质热水或热蒸汽等流体，换热管路为第二非洁净流体换热管路13，第二非洁净流体换热管路13穿过蓄热供热罐3，第二非洁净流体换热管路13上设置有双控进口阀门9，第二非洁净流体换热管路13的一端连接非洁净热流体；供热管路为第二供热管路14，第二供热管路14穿过蓄热供热罐3，第二供热管路14上设置有双控进口阀门9，第二供热管路14的一端连接洁净流体，第二供热管路14的另一端连接供热终端。通过操作控制箱4内的控制单元控制第二非洁净流体换热管路13和第二供热管路14上的双控进口阀门9的开关，以制备和释放高温高压蓄热介质或高温蓄热介质或常温蓄热介质。换热时，非洁净热流体第二非洁净流体换热管路13进入到蓄热供热罐3中，蓄热供热罐3中的蓄热介质被加热，洁净流体经第二供热管路14进入到蓄热供热罐3中，洁净流体被加热，被加热的洁净流体从第二供热管路14的另一端供给用户的供热终端。可以先进行第二非洁净流体换热管路13中的非洁净热流体与蓄热供热罐3中的蓄热介质换，也可以在上述二者换热的过程中洁净流体在第二供热管路14进入到蓄热供热罐3中吸收热量。上述的第二非洁净流体换热管路13在蓄热供热罐3内的部分呈蛇形分布，第二供热管路14在蓄热供热罐3内的部分呈蛇形分布，非洁净热流体在第二非洁净流体换热管路13的流动方向与洁净流体在第二供热管路14的流动方向相反，以增强非洁净热流体与蓄热供热罐3内的蓄热介质、第二供热管路14中洁净流体的热量交换。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。