适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体的制作方法

本发明涉及一种固体蓄热体，尤其涉及一种适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体，属于熔融盐蓄热技术领域。

背景技术：

随着人们对环保节能的日益重视以及实行昼夜电价分计制的经济驱动，能量储存技术日益受到人们的重视，成为能源科学的重大问题，开展热能储存技术的研究对于新能源的开发利用及能源结构调整有着重大的现实意义。目前蓄热技术应用在很多领域，太阳能热利用、废（余）热利用以及在建筑领域（包括建筑空调和供暖）的应用、蓄热式电暖器、蓄热式电锅炉以及蓄热技术在地板采暖中的应用。

蓄热材料可将高峰期多余的动力、工业余热废热或太阳能等通过蓄热材料储存起来，然后，在低谷时通过蓄热材料释放出热量，用于采暖、供热等。热量储存和释放阶段循环进行，可以利用蓄热材料解决热能在时间和空间上的不协调性，达到能源高效利用和节能的目的。

熔融盐技术就是将普通的固态无机盐加热到其熔点以上形成液态，然后利用熔融盐的热循环达到太阳能传热蓄热的目的。近几年随着欧美国家太阳能光热发电的兴起，熔融盐作为一种蓄热介质也被广泛应用。作为新型的储热蓄能，熔融盐储能技术是目前国际上最为主流的高温蓄热技术之一，具有成本低、热容高、安全性好等优点，已在西班牙等国的太阳能光热发电中得到了实际应用。熔融盐主要应用在双罐储能和单罐斜温层储能装置中，其具有罐体体积大、熔融盐需求量大等特点，大量的熔融盐需要耗费大量的资金成本。因此，如何降低成本成为熔融盐蓄热技术的关键。因此，在熔融盐中添加价格便宜的固体蓄热体，成为一种创新思路。专利公告号为cn206247928u的“一种蓄热体”中，公开了一种包括蓄热球的蓄热体，蓄热球上设置有凸起环，具有提高模具使用寿命、节能效果好等优点，但是未考虑蓄热体的蓄放热速率问题；专利公告号为cn207214883u的“一种复合式蓄热体”中，公开了蓄热体的截面呈双层结构，内层为高氧化铝层，外层为碳化硅层，只保障了蓄热体的蓄热能力但未考虑蓄热体的蓄放热速率问题和费用等问题；专利公告号为cn104654576a的“一种混凝土加热蓄热器及加热蓄热车”中，公开了一种混凝土加热蓄热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热，但是混凝土的内外温差大，蓄放热速度慢。

技术实现要素：

本发明为解决现在技术中的问题，提供一种适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体，其与现有的蓄热体相比，应用在熔融盐储热系统中有效地减少了熔融盐的用量，大幅度降低了熔融盐成本，可以增加蓄热放热速度和蓄热容量、缩短蓄热时间、减少蓄热体充填量和减少蓄热部的整体体积、减少损坏率、大幅度降低初期费用和更换费用。

本发明所采用的技术方案是：适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体，包括蓄热体壳体外壁、蓄热体壳体内翅片、密封盖、吊环、高温蓄热材料。所述蓄热体壳体外壁、蓄热体壳体内翅片、密封盖、吊环采用金属材料铜，具有导热性能好，导热速率快，熔点高、不易被腐蚀等优点。在所述蓄热体壳体内翅片形成的间隙之间浇注高温蓄热材料，所述密封盖与所述蓄热体壳体外壁采用焊接将浇注高温蓄热材料密封在蓄热体内，所述密封盖与所述吊环采用螺纹连接。所述蓄热体壳体外壁的厚度为2～5mm,所述蓄热体壳体内翅片的厚度为0.3～0.5mm，所述蓄热体壳体内翅片之间的间距为5-10mm。

本发明具有的优点及积极效果是：

本发明解决了现有的熔融盐中蓄热体导热性能差、蓄热体填充量和蓄热部整体体积大、费用高等问题，包括蓄热体壳体外壁、蓄热体壳体内翅片、密封盖、吊环、高温蓄热材料等装置，其技术要点是：将上述蓄热体应用到熔融盐储热系统中可以减少熔融盐的用量，减少蓄热体充填量和减少蓄热部的整体体积，降低成本；所述蓄热体壳体外壁、蓄热体壳体内翅片、密封盖、吊环采用金属材料铜，其具有导热性能好，导热速率快，熔点高、不易被腐蚀等优点，因此可以增加蓄热放热速度和蓄热容量、缩短蓄热时间、减少损坏率、大幅度降低初期费用和更换费用；同时所述蓄热体壳体外壁的厚度为2～5mm,所述蓄热体壳体内翅片的厚度为0.3～0.5mm，所述蓄热体壳体内翅片之间的间距为5-10mm也可以很好的增加蓄热放热速度和蓄热容量、缩短蓄热时间。所述高温蓄热材料为太阳池、土壤、砖石、水泥及将li2o与al2o3、tio2、b2o3、zro2等混合高温烧结成型的显热蓄热材料。

附图说明

图1为整体结构图；

图2为蓄热体内部结构剖视图；

图3为密封盖和吊环装配图；

图4为充满高温蓄热材料蓄热体内部结构剖视图。

图1序号说明：1-蓄热体壳体外壁、2-密封盖、3-吊环；

图2序号说明：1-蓄热体壳体外壁、4-蓄热体壳体内翅片；

图3序号说明：2-密封盖、3-吊环；

图4序号说明：1-密封盖、4-蓄热体壳体内翅片,、5-高温蓄热材料。

具体实施方式

以下结合附图对申请作进一步描述。

适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体，包括蓄热体壳体外壁1、密封盖2、吊环3、蓄热体壳体内翅片4、高温蓄热材料5，如图1所示是蓄热体的外部结构，包括蓄热体壳体外壁1、密封盖2、吊环3，所述蓄热体壳体外壁1的材料为铜，具有导热快、耐腐蚀等特点，其厚度为2～5mm，可以很好的保证传热速率，也可以保证蓄热体的抗挤压能力，该蓄热体可以是正方体或者长方体；如图1和图2所示的所述密封盖2的材料为铜，具有导热快、耐腐蚀等特点，其厚度为2～5mm，可以很好的保证传热速率，也可以保证蓄热体的抗挤压能力，所述密封盖2与所述蓄热体壳体外壁1采用焊接方式，可以达到良好的密封效果，避免高温蓄热材料的泄露；如图1和图2所示的所述吊环3的材料为铜，与所述密封盖2采用螺纹的方式连接，同时吊环3可以方便蓄热体的投入；如图2所示蓄热体的内部结构，所述蓄热体壳体内翅片4的材料为铜，有导热快、耐腐蚀等特点，其厚度为0.3～0.5mm，可以很好的保证传热速率，同时也可以保证浇注的高温蓄热材料不会对该蓄热体壳体内翅片挤压变形，同时节省了翅片材料，同时翅片间距为5～10mm，采用垂直于密封盖2平行于蓄热体壳体外壁1的方式布置于蓄热体内部，可以保证传热稳定行，合理的间距设置可以使得传热更加均匀。

现有技术的蓄热体的热传导率低，中心部升温速度慢，蓄热体表面和内部的温度差大。而适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体传热速率快，温度均匀。因此，通过加热减小内部的温度差，减轻残留热应力，即改善耐热耐撞击性。

使用上述所示的适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体时，将高温蓄热材料5浇注到蓄热体壳体内部翅片4间距之中，蓄热体壳体内翅片4的材料为铜，厚度为0.3～0.5mm，然后将上述密封盖2与蓄热体壳体外壁1焊接为一体，吊环3与密封盖2采用螺纹连接方式，然后通过吊环3将多个蓄热体投入到熔融盐罐体中。

所述高温蓄热材料5为太阳池、土壤、砖石、水泥及将li2o与al2o3、tio2、b2o3、zro2等混合高温烧结成型的显热蓄热材料。

将适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体应用到熔融盐储热中，可以减少熔融盐填充量和熔融盐整体体积大等问题，该蓄热体可以重复使用，不易损坏，节约了熔融盐使用量同时节省了成本。

当熔融盐储热系统开始蓄热时，适用于熔融盐储热系统的外包金属蓄热体的蓄热体壳体外壁1开始吸收热量，蓄热体壳体内翅片4与蓄热体壳体外壁1焊接在一起，蓄热体壳体内翅片4采用垂直于密封盖2平行于蓄热体壳体外壁1的方式布置于蓄热体内部，热量通过蓄热体壳体外壁1和蓄热体壳体内翅片4快速传递给蓄热体壳体内翅片4与蓄热体壳体内翅片4之间的高温蓄热材料5和蓄热体壳体内翅片4与蓄热体壳体外壁1之间的高温蓄热材料5，然后与罐体内熔融盐共同完成蓄热过程；当熔融盐储热系统开始放热时，蓄热体内部的高温蓄热材料5放出热量传递给蓄热体壳体内翅片4和蓄热体壳体外壁1同时与罐体内熔融盐共同完成放热过程。