一種復合式相變儲能移動供熱車制造技術

本發明專利技術公開了一種復合式相變儲能移動供熱車，特征是包括載重汽車本體，其包括保溫車廂，在保溫車廂內設置有高、中、低溫相變蓄熱器，各相變蓄熱器包括機殼，在機殼內分別設置有相應的相變材料和換熱器，各相變蓄熱器通過基座固定連接在車架上；高、中、低溫相變蓄熱器的換熱器之間通過連接管路依次連接，高溫相變蓄熱器的換熱器設置有外接口，低溫相變蓄熱器的換熱器也設置有外接口。本發明專利技術采用高、中、低溫相變蓄熱器依次順序串連，在充熱時，能實現不同溫度梯度的余熱或富余熱的回收；在放熱時，能產生不同溫度的蒸汽或熱水。本發明專利技術能大幅提高移動供熱裝置的蓄熱能力，以及縮短充放熱時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種相變蓄熱移動供熱車，屬于移動供熱和相變蓄熱領域。
技術介紹
當前我國能源利用效率較低，大量的廢熱、余熱未能有效利用而被白白浪費掉，這種現象主要是熱能回收裝備技術落后造成的。隨著工業技術進步和人民生活水平的提高，對熱能的需求日益增大，各地的熱力企業提供的熱水或蒸汽管網供用距離和覆蓋面有限，一些無法獲得熱力供用的用戶需要自建燃煤、燃油以及燃氣鍋爐等來產生熱能，涉及環保、安全、熱能利用率低、生產和維護成本高等問題。很多工業生產過程中，同時存在不同溫度的廢熱水、廢氣等，需要采用合理手段同時進行不同溫度梯度余熱的回收。有些熱力公司在冬季供熱旺季時，需求負荷大于供用能力，但在夏季供熱淡季時，需求負荷遠小于供用能力，經常需要降低鍋爐的負荷進行運行，而低負荷運行的鍋爐轉換效率又較低，如果夏季多余的熱負荷能被合理利用，既可以提高鍋爐的熱效率，又可增加新的經濟效益。目前解決不同溫度梯度余熱回收利用以及熱能供給與需求失配矛盾最好方式是采用儲熱技術。能源的輸送歸納起來可以分為三類，第一類是依靠交通工具進行燃料的輸送；第二類是通過管網進行燃料或熱能的輸送；第三類是近年來剛剛興起的移動儲能供熱。移動儲能供熱是指利用儲能材料和裝置進行熱能的吸收、儲存和釋放，實現熱能的運輸和合理化使用。目前主要采用相變蓄熱模塊與貨柜汽車相結合構成移動式熱能儲運裝置，將鋼鐵廠、化工廠、火力發電廠等企業生產過程中提供的廢氣、余熱進行熱能回收，通過該裝置運送到用戶端，從而實現無熱力管網的熱能輸送。當前出現的移動供熱裝置普遍存在儲熱能力偏低、熱回收效率不高、充放熱時間長以及儲熱溫度低等問題，主要是由于儲熱材料的相變溫度、儲能密度和導熱系數均較低，以及結構設計不合理造成的。現有相變儲能材料的種類很多，根據化學成份大致分為無機相變材料、有機相變材料以及復合相變材料三大類。無機相變材料主要指堿及堿土金屬的氯化物、硝酸鹽、磷酸鹽等，其具有相變潛熱大、導熱系數高、相變時體積變化小、價格便宜等優點，缺點是容易發生過冷和相分離現象、腐蝕性較大。有機相變材料主要包括石蠟、有機酸和其他有機物，具有不易過冷和相分離、腐蝕性小、性能穩定等優點，但存在導熱系數低、材料密度小、易揮發、單位體積儲能能力差、價格較高等缺點。由上述可見，現有技術中的移動供熱裝置還有待于更進一步的改進。
技術實現思路
本專利技術的任務在于解決現有技術中的移動供熱裝置存在的技術缺陷，提供一種復合式相變儲能移動供熱車。其技術解決方案是一種復合式相變儲能移動供熱車，包括載重汽車本體，載重汽車本體包括保溫車廂，在保溫車廂內設置有高溫相變蓄熱器、中溫相變蓄熱器和低溫相變蓄熱器，高溫相變蓄熱器包括機殼一，在機殼一內設置有高溫相變材料和換熱器一，中溫相變蓄熱器包括機殼二，在機殼二內設置有中溫相變材料和換熱器二，低溫相變蓄熱器包括機殼三，在機殼三內設置有低溫相變材料和換熱器三，上述各相變蓄熱器通過基座固定連接在車架上；上述高溫相變蓄熱器的換熱器一、中溫相變蓄熱器的換熱器二和低溫相變蓄熱器的換熱器三之間通過連接管路依次連接，高溫相變蓄熱器的換熱器一的另一端口作為高溫相變蓄熱器的外接口，低溫相變蓄熱器的換熱器三的另一端口作為低溫相變蓄熱器的外接口。上述高溫相變蓄熱器的外接口配置有開關閥一、體積流量計、溫度表和壓力表，低溫相變蓄熱器的外接口配置有開關閥二、溫度表和壓力表；上述各相變蓄熱器均設置有溫度表、壓力表和安全閥。上述高溫相變蓄熱器的相變溫度為160 350°C，中溫相變蓄熱器的相變溫度為100 160°C，低溫相變蓄熱器的相變溫度為50 100°C。上述各相變蓄熱器的機殼的外壁包覆有保溫層，上述連接管路也包覆有保溫層。上述各換熱器為光滑管束換熱器，光滑管束換熱器配置有管束隔板。上述基座是采用碳鋼制成的。上述各相變蓄熱器的機殼為圓柱形，基座的頂部設置有與之相適配的弧形槽口，機殼坐于基座的頂部，機殼與基座焊接在一起。上述高溫相變材料是采用糖醇類有機物與泡沫銅制成的復合材料，相變溫度為205°C，相變潛熱為250KJ/kg，導熱系數為I. 5ff/(m · k);中溫相變材料是采用有機酸與泡沫銅制成的復合材料，相變溫度為135°C，相變潛熱為210KJ/kg，導熱系數約2. 5ff/(m · k)；低溫相變材料是采用石蠟與泡沫銅制成的復合材料，相變溫度為60°C，相變潛熱為180KJ/kg,導熱系數約為3. 2ff/ (m · k)。本專利技術具有以下有益技術效果本專利技術包括低溫相變蓄熱器、中溫相變蓄熱器、高溫相變蓄熱器、載重汽車本體等。低、中、高溫相變蓄熱器內均可設置光滑管束換熱器，采用連接管路將低、中、高溫相變蓄熱器按順序連接起來，并采用基座將它們固定在載重汽車本體的車架上。各相變蓄熱器和連接管路包敷有保溫層，能夠降低蓄熱器的熱量損失，保證蓄熱器的蓄熱及放熱的高效性。低、中、高溫相變蓄熱器內分別填充儲能密度大、導熱系數高、腐蝕性較小、成本較低、性能穩定的不同相變溫度的復合相變材料，低、中、高溫相變材料的溫度范圍分別為50 IOO0CuOO 160°C、160 350°C，根據具體的應用場景，可以由三個以上的具有溫度梯度的相變蓄熱器(單元)構成，復合相變材料采用有機物與金屬泡沫復合而成。充熱時，將高溫流體與高溫相變蓄熱器的外接口(管道口)相連，高溫流體會依次經過高、中、低溫相變蓄熱器，流體的溫度呈梯級降低，流體從低溫相變蓄熱器管道口流出，熱量可以較大限度的被相變材料吸收，當高、中、低溫相變材料的溫度分別超過相變材料的相變溫度后停止加熱；放熱時，將冷水與低溫相變蓄熱器的外接口(管道口)相連，冷水反方向依次經過低、中、高溫相變蓄熱器，冷水的溫度呈梯級增加，冷水會被逐步加熱成熱水或蒸汽從高溫相變蓄熱器管道口流出，可以根據用戶要求產生高、中、低溫蒸汽或熱水。當熱水或蒸汽溫度低于用戶要求溫度后停止冷水供給。換熱及使用過程的溫度、壓力、流量等數據通過傳感器測量與監控。具體表現在I、本專利技術采用高、中、低溫相變蓄熱器依次順序串連，在充熱時，能實現不同溫度梯度的余熱或富余熱的回收；在放熱時，能產生不同溫度的蒸汽或熱水。2、本專利技術采用儲能密度較高、導熱吸收較高、腐蝕性較小、成本較低、性能穩定的復合相變材料，大大提高了移動供熱裝置的蓄熱能力，縮短了充放熱時間。附圖說明圖I是本專利技術一種實施方式的結構原理示意圖。圖2示出了圖I方式中的某一個(中溫)相變蓄熱器的一個端面結構。圖3示出了圖I方式中的某一個(中溫)相變蓄熱器的另一個端面結構。圖4示出了圖I方式中的基座的剖面結構。圖中I.載重汽車本體，2.保溫車廂，3.換熱器，4.安全閥5.高溫相變蓄熱器，6.中溫相變蓄熱器，7.低溫相變蓄熱器，8.開關閥，9.高溫相變材料，10.管束隔板，11.中溫相變材料，12.低溫相變材料，13.基座，14.體積流量計，15.壓力表，16.溫度表，17.高溫相變蓄熱器的外接口，18.低溫相變蓄熱器的外接口，19.中溫相變蓄熱器一側的端接口，20.中溫相變蓄熱器另一側的端接口。具體實施例方式結合圖I、圖2、圖3與圖4，一種復合式相變儲能移動供熱車，包括載重汽車本體I，載重汽車本體包括保溫車廂2，在保溫車廂內設置有高溫相變蓄熱器5、中溫相變蓄熱器6和低溫相本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合式相變儲能移動供熱車，其特征在于包括載重汽車本體，載重汽車本體包括保溫車廂，在保溫車廂內設置有高溫相變蓄熱器、中溫相變蓄熱器和低溫相變蓄熱器，高溫相變蓄熱器包括機殼一，在機殼一內設置有高溫相變材料和換熱器一，中溫相變蓄熱器包括機殼二，在機殼二內設置有中溫相變材料和換熱器二，低溫相變蓄熱器包括機殼三，在機殼三內設置有低溫相變材料和換熱器三，上述各相變蓄熱器通過基座固定連接在車架上；上述高溫相變蓄熱器的換熱器一、中溫相變蓄熱器的換熱器二和低溫相變蓄熱器的換熱器三之間通過連接管路依次連接，高溫相變蓄熱器的換熱器一的另一端口作為高溫相變蓄熱器的外接口，低溫相變蓄熱器的換熱器三的另一端口作為低溫相變蓄熱器的外接口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙海龍，
申請(專利權)人：青島奧環新能源科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：