[发明专利]一种蓄热式换热器

说明书

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用蓄热式蓄热和换热。

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器；

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓄热式换热器，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热和换热，以及实现对蓄热和换热过程中的温度控制；并适合于10-1500度的温度的蓄热。采用一个容器，至少含有两个腔体，一个低温腔体，另外一个为高温腔体，在每个腔体内设置有蓄热材料，每一个腔体上设置有流体进口与出口，在两个腔体之间设置有换热器件将两个腔体之间的蓄热材料进行换热。对个容器之间可以组合的进行各种换热和蓄热。

 

具体发明内容如下：

一种蓄热式换热器，包括蓄热材料，容器，流体，保温材料，其特征是：

一个容器，至少含有两个腔体，一个低温腔体，另外一个为高温腔体，在每个腔体内设置有蓄热材料，每一个腔体上设置有流体进口与出口，在两个腔体之间设置有换热器件将两个腔体之间的蓄热材料进行换热。

一个容器，含有多个腔体，几个低温腔体，几个高温腔体，在每个腔体内设置有蓄热材料，每一个腔体上设置有流体进口与出口，在低温腔体与高温腔体之间设置有换热器件将多个腔体之间的蓄热材料进行换热。

多个不同温度的低温热源与一个高温热源进行换热，或者高温热源与多个低温热源进行换热。

不同的低温热源或者不同的高温热源采用不同形式的热源，低温热源或者高温热源选择传统煤气发电、太阳能光伏、太阳能光热、低温太阳能热利用、风能、潮汐能、低温电价转换的热能等的一种。

所述的换热装置选自下列一种：

A、螺旋管；

B、管道的内部或者和外壁设置有换热翅片的金属管；

C、弯曲的管道；

D、其直径可以变化的管道；

E、重力热管；

F、由不同的金属复合而成的管道；

G、循环热管。

流体选择自液体、气体、熔融盐、液态金属、纳米流体、等离子体、超临界流体中的一种或多种。

所述的蓄热材料选择下列一种或多种：

固体粒块、液态金属、混凝土、熔融盐、液体、气体、相变材料、化学蓄热材料。

所述的蓄热材料为下列一种或多种：钢渣、铁渣、尾矿粉、导热水泥、陶瓷、石墨。

容器的外部壳体上设置有保温材料，在保温材料外部还设置有另外的壳体。

在容器上设置有滚轮或轮胎，或者用于吊装的挂钩，用于移动或者吊装。

 

采用本发明的技术方案可产生如下的有益效果：

1、                           本发明采用蓄热式的换热，将不稳定的热源稳定的进行换热，通过蓄热材料实现热能的稳定，特别是采用每一个温度的相变材料，可以将换热稳定在一个区域；

2、                           本发明可以实现多个热源的稳定的实现热能的交换和利用，如分分布式太阳能的不同区域采集后的互补蓄热。

3、                           本发明可以应用于能源以及新能源领域以及余热回收等领域。

附图说明

图1是流体换热利用器示意图。

图2是热管换热利用器示意图。

 

图中标号含义：

1：蓄热材料，2：高温腔体，3：高温腔体进口，4：高温腔体出口，5：低温腔体，6：低温腔体进口，7：低温腔体出口，8：流体管道，9：热管，10：流体换热管道，11：流体箱，12：循环泵。

具体实施方式

实施例1、热管换热的蓄热式换热器