固液两相蓄热式电锅炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及固液两相蓄热式电锅炉，属于热工领域，尤其涉及一种蓄热式电热供热装置。
【背景技术】
[0002]蓄热电锅炉采暖是以电锅炉为热源，利用供电峰、谷时段电价差在谷电时段开启电锅炉将热媒进行加热，将热量储存起来，在电力高峰时段关闭电锅炉，将储存在热媒中的热量释放出来向热用户供热。这种利用低谷电做为能源的供热系统不仅可以使用户减少运行费用，同时也对电网日益严重的峰谷差削峰填谷有着积极的作用，且无任何污染排放，环保效果非常显著。
[0003]目前，市场使用的蓄热电锅炉多是用水储热及利用氧化镁固体储热，水储热系统分为常压系统和承压系统，就是在低谷的时候将常压或承压的水箱中的水加热到一定温度后，在高峰时通过板式换热器将水箱中的水的热量释放出来供暖；固体储热则通常采用比热大、耐温高的氧化镁作为固体蓄热材料，在供电低谷时将储热介质加热到一定温度，在供电高峰时通过风机直吹储热介质将热量释放出来。由于固体材料的耐温较高，因此蓄热量可以很大并且不会像水温度随压力的增大而增高。固体蓄热电锅炉热源的热量是通过空气为中间介质传导给储热氧化镁块，再经过循环风机循环空气把储存的热量传递给空气+水换热器再传递管热用户系统。如申请号为“201110112401.2”所公开的“一种全自动蓄热式电加热锅炉及其换热工艺”专利，所述储热单元为氧化镁的含量在92%以上的氧化镁矿粉，制成各种形状的砖坯，经1450°C高温焙烧后，作为蓄热介质;所述电加热锅炉的取热介质选用高温空气代替水;高温空气的循环动能采用耐热离心风机，热交换单元采用高温气体-水热交换器。
[0004]对于大容量蓄热而言，常压水储热系统蓄热罐体积庞大，占地面积较大;而承压水储热系统虽然在一定程度上解决了常压水箱体积的问题，但由于压力罐长期工作在0.5MPa压力下，因此对于制作要求很高，同时运行过程中安全保障将会大大降低。固体蓄热电锅炉在一定程度上解决了水蓄热电锅炉体积大及承压水蓄热电锅炉系统承压的问题，但由于其传热效率相对较低，运行动力大则会使运行费用增高。因为空气的热比容很小，为了提高换热效率就必须配套很多的循环风机和空气水换热器，这样就大大增加了换热循环动力增加设备及运行费用，其次循环风机运行噪音比较大，受空气的热比容小的影响储存的热量在传递过程中不能高效地传递给热水。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的在于，提供了一种结构简单、效能更高的固液两相蓄热式电锅炉，该锅炉由外层炉体、内层炉体、固液两相蓄热材料、高温换热管、低温换热管、高温换热管管套、蓄热金属块、电加热管、高温积箱、低温积箱、低温出水管、高温出水管、组合式密封套、石墨密封条、保温层、管式换热器、高温主控阀、高温旁路阀、低温主控阀、低温旁路阀、高温回水管、低温回水管、冷凝水水箱、大气连通管、密封压盖、密封座、冷凝水回收管、供热管、回水管、冷凝水返回管、高温积箱连接管和低温积箱连接管组成;该锅炉炉体由内、外两层炉体构成，中间填装有保温层。在炉腔内设置有多排添加有纳米材料的蓄热金属块，并在蓄热金属块上设置有相互交错排列高温换热管和低温换热管，在炉腔内下部设置有电加热管。炉腔内的所有空隙都填充有固液两相蓄热材料。在高温换热管外设置有高温换热管保护套管。利用炉腔内填充的固液两相蓄热材料优异的蓄热特质，结合密度和比热容更大的含纳米材料的蓄热金属块作为储热和传热介质，大幅提高了电热锅炉的蓄热效能。高温换热管穿过高温换热管保护套管的结构，克服了高温换热管由于急冷急热而出现爆管现象的难题，延长了高温换热管的寿命。整个运行过程中蓄热电锅炉都处在无压状态，提高了安全性。利用供电峰、谷时段电价差，在确保有效供热的前提下大幅降低运行成本。
[0006]本实用新型所述的一种固液两相蓄热式电锅炉，该锅炉由外层炉体、内层炉体、固液两相蓄热材料、高温换热管、低温换热管、高温换热管管套、蓄热金属块、电加热管、高温积箱、低温积箱、低温出水管、高温出水管、组合式密封套、石墨密封条、保温层、管式换热器、高温主控阀、高温旁路阀、低温主控阀、低温旁路阀、高温回水管、低温回水管、冷凝水水箱、大气连通管、密封压盖、密封座、冷凝水回收管、供热管、回水管、冷凝水返回管、高温积箱连接管和低温积箱连接管组成;在炉体(I)的外层炉体(2)与内层炉体(3)之间设置保温层(18)，在内层炉体(3)中设置有多排蓄热金属块(8)，内层炉体(3)与蓄热金属块(8)之间的炉腔的空隙处填充有固液两相蓄热材料(4);在蓄热金属块(8)中添加有纳米材料;在每排蓄热金属块(8)之间设置有相互交错上下排列的高温换热管(5)和低温换热管(6)，在高温换热管(5)外设置有高温换热管管套(7)，高温换热管(5)和低温换热管(6)的两端分别穿过炉体(I)上对应的开口通过连接法兰(31)与炉体(I)外壁对应的高温积箱(10)和低温积箱(11)对接，在炉体(I)与高温换热管(5 )和低温换热管(6)之间镶嵌有组合式密封套(14)，高温积箱(10)之间通过高温积箱连接管(38)连通，低温积箱(11)之间通过低温积箱连接管(39)连通;在炉体(I)的顶部设置有大气连通管(30);高温积箱(10)的出水端与高温出水管
(13)连接，低温积箱(11)的出水端与低温出水管(12)连接，高温积箱(10)的进水端与高温回水管(27)连接，低温积箱(11)的进水端与低温回水管(28)和冷凝水返回管(37)连通;在高温回水管(27)上分别设置有高温主控阀(23)和高温旁路阀(24);在低温回水管(28)上分别设置有低温主控阀(25)和低温旁路阀(26)。
[0007]所述的组合式密封套(14)包括密封压盖(32)和密封座(33)，密封座(33)与炉体
(I)上的开口密闭固定，在密封压盖(32)与密封座(33)之间设置有石墨密封条(17)。
[0008]所述的连接法兰(31)包括焊接法兰(15)和螺纹法兰(16)，焊接法兰(15)与高温积箱(10)和低温积箱(11)焊接连接;螺纹法兰(16)与高温换热管(5)和低温换热管(6)螺纹连接。
[0009]本实用新型所述的一种固液两相蓄热式电热锅炉与现有的蓄热电锅炉技术相比较，具有以下优点:
[0010]1、体积小，占地面积小，克服了常压热水蓄热系统体积大的缺点。
[0011]2、本实用新型的固液两相蓄热式电热锅炉使用的是在温度达到140°C时就会发生相变的固液两相蓄热材料作为储热和传热介质材料，并且添加了纳米陶瓷粉的铸造铁块，克服了传统固体蓄热电锅炉传热效果差的问题，大幅降低供热系统的运行成本。
[0012]3、本实用新型的固液两相蓄热式电热锅炉在常压下也能达到600°C以下的蓄热温度，故解决了热水在高温状态下压力高的问题，增大了运行期间的安全保障。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型外观结构不意图；
[0014]图2为本实用新型的剖视图；
[0015]图3为本实用新型组合式密封套等部件A的局部放大图；
[0016]图4为本实用新型炉体的侧剖视图；
[0017]图5为本实用新型与供热网的运行原理图。
[0018]图例
[0019]1、炉体;2、外层炉体;3、内层炉体;4、固液两相蓄热材料;5、高温换热管；6、低温换热管;7、高温换热管管套;8、蓄热金属块;9、电加热管；10、高温积箱；11、低温积箱；12、低温出水管；13、高温出水管；14、组合式密封套；15、焊接法兰；16、螺纹法兰；17、石墨密封条；18、保温层；19、一网循环栗；20、二网循环栗;21、补水栗；22、管式换热器;23、高温主控阀；24、高温旁路阀；25、低温主控阀；26、低温旁路阀；27、高温回水管；28、低温回水管；29、冷凝水水箱；30、大气连通管；31、连接法兰;32、密封压盖;33、密封座；34、冷凝水回收管；35、供热管;36、回水管;37、冷凝水返回管;38、高温积箱连接管;39、低温积箱连接管;40、热用户。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式，下面结合附图对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0021]本实用新型所述的一种固液两相蓄热式电锅炉，该锅炉由外层炉体、内层炉体、固液两相蓄热材料、高温换热管、低温换热管、高温换热管管套、蓄热金属块、电加热管、高温积箱、低温积箱、低温出水管、高温出水管、组合式密封套、石墨密封条、保温层、管式换热器、高温主控阀、高温旁路阀、低温主控阀、低温旁路阀、高温回水管、低温回水管、冷凝水水箱、大气连通管、密封压盖、密封座、冷凝水回收管、供热管、回水管、冷凝水返回管、高温积箱连接管和低温积箱连接管组成;在炉体I的外层炉体2与内层炉体3之间设置保温层18，在内层炉体3中设置有多排蓄热金属块8，内层炉体3与蓄热金属块8之间的炉腔的空隙处填充有固液两相蓄热材料4;在蓄热金属块8中添加有纳米材料;在每排蓄热金属块8之间设置有相互交错上下排列的高温换热管5和低温换热管6，在高温换热管5外设置有高温换热管管套7，高温换热管5和低温换热管6的两端分别穿过炉体I上对应的开口通过连接法兰31与炉体I外壁对应的高温积箱10和低温积箱11对接，所述的连接法兰31包括焊接法兰15和螺纹法兰16，焊接法兰15与高温积箱10和低温积箱11焊接连接;螺纹法兰16与高温换热管5和低温换热管6螺纹连接;在炉体I与高温换热管5和低温换热管6之间镶嵌有组合式密封套14，所述的组合式密封套14包括密封压盖32和密封座33，密封座33与炉体I上的开口密闭固定，在密封压盖32与密封座33之间设置有石墨密封条17;高温