[发明专利]用于高温熔盐对流传热的换热器

说明书

本发明公开的用于高温熔盐对流传热的换热器，包括U型管管壳，U型管管壳内设置有管束，U型管管壳的直流段内还设置有若干个折流板，管束依次穿过若干个折流板，U型管管壳的两端均设置有密封管板，每个密封管板均连接有一个管箱，管束的端部穿过所述密封管板与管箱连通；U型管管壳的侧壁上设置有高温熔盐进口及高温熔盐出口。本发明的换热器装置的结构更加简单，经济性更好。

技术领域

本发明属于光热发电换热器技术领域，具体涉及一种用于高温熔盐对流传热的换热器。

背景技术

在当今的太阳能光热发电技术领域，大多是具有储热能力的太阳能热发电站。在工程应用中，光热发电主要包含四种技术路线：槽式、塔式、线性菲涅尔式和碟式，此几种发电方式可与低成本、大规模的蓄热系统相结合，实现发电系统的连续可调性，并且对环境友好，无污染。基于这一原因，光热发电被国际公认为是一种更具前景的发电技术。光热发电的原理是利用熔盐作为储热介质吸收太阳能，照射熔盐吸热器，由换热器将熔盐中的热量转化成朗肯循环中的热量。其中所需的储热介质熔盐，不同于传统的传热介质，其物性随温度变化非常明显。由于光热发电技术的发展，离不开传热蓄热介质，同时随着科学技术的发展，熔盐凭借其传热性能好，使用温度高，价格低等独特优势，在能源利用方面越来越受到人们的关注。通常所述熔盐一般指硝酸盐、氟化盐等盐类的混合物，具有比热容大、饱和蒸汽压低等热物性特点，非常适于充当传热储热介质，在核能发电和光热发电中有着广阔的应用前景。而在进行热传递过程中需要使用的换热器是一种能够实现吸热介质与储热介质、储热介质与做功介质之间进行能量交换的装置，其中吸热介质与储热介质的能量交换实现的是能量存储，储热介质与做功介质的能量交换实现的是储能释放。对于换热器，国内外均进行了相应的实验研究，我国的换热器研究是由橡树岭国家实验室启动的，其中管壳式熔盐换热器是目前熔盐换热器的主要结构类型。

目前熔盐换热器的使用及设计仍面临许多方面的问题。熔盐介质为高温低压介质，水介质为高温高压介质，在熔盐换热器中一边高压，一边低压，不能有效的保证低压侧的安全。同时，换热器温度端差大，热应力的问题也未能很好的解决。而且熔盐在管道内冻结或残留的杂质不能很好的清除，也是目前熔盐换热器急需解决的问题。因此，亟需一种新的换热设备解决上述问题

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温熔盐对流传热的换热器，该换热器的结构更加简单，经济性更好。

本发明所采用的技术方案是，用于高温熔盐对流传热的换热器，包括U型管管壳，U型管管壳内设置有管束，U型管管壳的直流段内还设置有若干个折流板，管束依次穿过若干个折流板，U型管管壳的两端均设置有密封管板，每个密封管板均连接有一个管箱，管束的端部穿过密封管板与管箱连通；U型管管壳的侧壁上设置有高温熔盐进口及高温熔盐出口。

本发明的特征还在于，

U型管管壳弯管段的侧壁上设置有若干个清洁排污口。

清洁排污口的个数为四个。

折流板为弓形折流板。

U型管管壳弯管段的中心处设置有伸缩节，伸缩节贯穿U型管管壳的弯管段。

还包括有支撑轴，支撑轴依次穿过U型管管壳的两个直管段。

本发明的有益效果是：

(1)换热器壳体和管束都为U型管，熔盐在壳程流动使不易形成短路或者流动死区，管间结垢情况能大大降低；

(2)在直管段与弯管段衔接处附近设置支撑轴，能有效降低熔盐在管壳流动时，冲击管束及壳体带来的振动影响。同时，由于U型管内弯管段由于弯曲程度问题造成承受能力减弱，当熔盐流量较大时起支撑弯管区的作用，不易使U型管道损坏，破裂；