[发明专利]一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐和应用

说明书

本发明公开了一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐和应用，主要包括：罐体，设置于罐体内的一块以上的螺旋折流板，设置于罐体外壁上的进出口管组及仪表接口组。其中，所述螺旋折流板分为一个扇形区和两个三角区，扇形区是以罐体内径、倾斜角和螺旋折流板分数所确定的关于短轴对称的椭圆的一个扇形，三角区从扇形区的两条直边向不同方向折弯，每块三角区的形状刚好可以封堵相邻两块螺旋折流板的扇形区之间形成的三角形缺口的一半；相邻的螺旋折流板在三角区首尾相接并点焊固定，在外缘处形成一条拟螺旋线，与罐体的内壁贴合并间断点焊固定。本发明在有效利用储罐空间的基础上，实现了温度梯度浓度的稳定分布与蓄能功能，降低成本，节能减排。

技术领域

本发明属于蓄能储罐技术领域，具体涉及一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐和应用。

背景技术

太阳能高温发电涉及到接受太阳能的时段与用电时段的不一致，所以需要机组具有蓄能的功能。传统的方案需要采用至少高温和低温2个盐溶液储罐。近年来核电调峰机组的研发提上日程，如果仍然采用传统对置换出的硼酸溶液进行蒸发分离处理的方法，则经济性将大大降低，而双储罐方案显然存在体积庞大的缺点。吸收式制冷机溶液储能也是利用太阳能预处理溶液，再错时使用的方案，同样涉及双储罐方案体积庞大的问题。相反的，在水蓄冷等场合，温度梯度储罐亦是影响储能用能效果的关键。此外卡林纳循环采用变浓度调节透平功率可以避免透平进口调节阀门的节流损失，其关键技术亦是如何高效的对浓度进行调节，需要具有浓度梯度的储罐。

然而目前关于低成本和高效能的温度浓度梯度储罐尚未有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐和应用，通过对储罐进行简单的分层设计，在有效利用储罐空间的基础上，高效的实现温度梯度浓度的稳定分布与蓄能功能，降低现有技术经济成本，节能减排。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐，包括罐体、一块以上的在罐体内竖直方向错位均匀分布、且边缘闭合的螺旋折流板、进出口管组及仪表接口组；其中，

所述罐体包括圆柱状的筒体、上封头和下封头；所述上封头、下封头分别与所述筒体的上下端面焊接连接成一体；

所述螺旋折流板分为一个扇形区和两个三角区，其中扇形区是以筒体内径、倾斜角和螺旋折流板分数所确定的关于短轴对称的椭圆的一个扇形，所述三角区从所述扇形区的两条直边向不同方向折弯，每块三角区的形状刚好可以封堵相邻两块螺旋折流板的扇形区之间形成的三角形缺口的一半；相邻的螺旋折流板在三角区首尾相接并点焊固定，在外缘处形成一条拟螺旋线，与所述筒体的内壁贴合并间断点焊固定；

所述进出口管组包括流体进出口管、放气口和排污口；所述流体进出口管设置于所述筒体的上下两端的外壁上；所述放气口设置于所述上封头的顶部，所述排污口设置于所述下封头的底部；

所述仪表接口组包括设置于筒体外壁上的传感器接口，用于连接相关仪表或传感器。

优选地，所述上封头为椭圆半球封头；所述下封头为椭圆半球封头或平板封头。

优选地，所述进出口管组根据系统流程的需要确定流体进出口管、放气口和排污口的数量。

优选地，所述仪表或传感器包括液位传感器、温度传感器、压力传感器。

一种温度浓度梯度螺旋折流板储罐作为温度梯度储罐或浓度梯度储罐的应用：所述罐体为立式布置，当用于温度梯度储罐时，高温端在上方，低温端在下方；当用于浓度梯度储罐时，密度小的在上方，密度大的在下方。

优选地，当用于温度梯度储罐时，其运行工艺包括以下步骤：

(1)高温流体从罐体上方自流体进出口管流入或流出储罐，低温流体从罐体下方自流体进出口管流出或流入储罐；