[发明专利]基于可逆化学反应热效应的旋转式蓄热换热器及蓄热方法

权利要求书

1.一种基于可逆化学反应热效应的旋转式蓄热换热器，包括壳体(1)和芯轴(2)；其特征在于：所述壳体(1)内腔包括蓄热部分(8)和放热部分(9)；

所述蓄热部分(8)内通有热流体；所述放热部分(9)内通有冷流体；

所述芯轴(2)可以沿所述芯轴(2)的轴线自转，所述芯体(2)包括内设有反应通道(6)；所述反应通道(6)内密封有分解/合成反应过程中具备显著热效应的化学蓄热材料；

当所述芯轴(2)沿所述轴线自转时，所述反应通道(6)在所述蓄热部分(8)发生分解反应，吸收热流体的热量；

所述反应通道(6)在所述放热部分(9)发生合成反应，放出热量。

2.根据权利要求1所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于：

所述反应通道(6)周围环布有流体通道(5)；所述流体通道(5)两端开口，所述流体通道(5)开口方向与所述壳体(1)内流体流动方向相同。

3.根据权利要求1所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于：所述流体通道(5)与所述反应通道(6)外均匀布置适量可增加通道与流体接触面积的外翅片(7)。

4.根据权利要求1所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于：所述芯轴(2)轴线处设有轴承(3)，所述轴承(3)可在驱动机构作用下，带动所述芯轴(2)转动。

5.根据权利要求1所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于：所述反应通道(6)内封装氨基甲酸铵固体或氨基甲酸铵溶液；所述氨基甲酸铵溶液可使用的溶剂载体为有机醇，包括但不限于乙二醇或丙二醇中的一种或两种的混合物。

6.根据权利要求1所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于，所述蓄热部分(8)和放热部分(9)通过分隔板(4)将冷热流体分隔。

7.根据权利要求1-7中任一所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于，所述蓄热部分(8)和放热部分(9)沿所述芯轴(2)的轴线呈中心对称分布。

8.根据权利要求7所述的旋转式蓄热换热器，其特征在于，所述蓄热部分(8)和所述放热部分(9)沿所述芯轴(2)的轴线，绕所述壳体圆周方向交替分布。

9.一种可逆化学反应热效应的旋转式蓄热换热器的蓄热方法，其特征在于，包括：芯轴(2)沿所述芯轴(2)的轴线自转，在所述蓄热部分(8)内的热流体作用下，反应通道(6)内温度升高，所述反应通道(6)内化学蓄热材料分解反应吸收热流体的热量，直至通道内反应充分，储存的热量以生成物的形式存在；

同时，在所述放热部分(9)内冷流体作用下，反应通道(6)内温度降低，所述反应通道(6)内生成物释放热量，合成为所述化学蓄热材料，直至通道内反应充分；循环往复。

10.根据权利要求9所述的可逆化学反应热效应的旋转式蓄热换热器的蓄热方法，其特征在于，包括：热流体流过流体通道，在翅片(7)的导热作用下反应通道(6)内的温度升高，氨基甲酸铵工质发生分解反应吸收热流体的热量，生成二氧化碳和氨气，直至通道内反应充分，储存的热量以气体生成物的形式存在；

缓慢转动旋转式蓄热换热器，反应通道(6)转入放热部分(9)；当冷流体流过流体通道(5)时，在翅片(7)的导热作用下，反应通道(6)中的温度降低；在压力和温度的共同作用下，氨气和二氧化碳发生合成反应生成氨基甲酸铵，储存的热量在反应过程中放出。

继续转动旋转式蓄热换热器，反应通道(6)重新进入蓄热区域(8)，循环往复，形成完整的蓄热和放热过程。