[实用新型]一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器

说明书

本实用新型公开一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，包括内管、第二层套管和外套管，所述内管穿在所述第二层套管内，所述外套管套在所述第二层套管上，所述外套管与所述第二层套管之间的环形空间构成外流体通道，所述内管的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板，所述隔板的内侧壁与所述内管的侧壁密封配合。本实用新型，通过设置内翅片和外翅片，可以增加相变材料与热边界的换热面积，单位时间内向相变材料传递的能量增多，使整个蓄热过程加快，在热流体与相变材料进行换热后，热流体的温度会逐渐下降，通过设置不同相变温度的相变材料段，实现不同温度的热流体均能够与相应的相变材料段进行换热，从而提高能量的利用率。

技术领域

本实用新型涉及储热技术领域。具体地说是一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器。

背景技术

储热是一种常见的储能方式，储热分为热化学储热、显热储热和潜热储热，其中潜热储热因为具有高储能密度而被广泛研究。

目前潜热储热主要的难题是相变材料的导热性能差和相变换热器的换热效率低；且常见的潜热储热装置大多利用利用一种相变材料与换热流体换热，在换热流体与相变材料换热后，其余的热量将会被浪费，存在能量利用率较低的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种提高换热效率和能量利用率的一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，包括内管、第二层套管和外套管，所述内管穿在所述第二层套管内，所述外套管套在所述第二层套管上，所述外套管与所述第二层套管之间的环形空间构成外流体通道，所述内管的管壁上沿其长度方向设置有两个或两个以上隔板，所述隔板的内侧壁与所述内管的侧壁密封配合，所述隔板的外侧与所述第二层套管的内侧壁密封配合，两个或两个以上所述隔板将所述内管与所述第二层套管之间的空间分隔为两个或两个以上独立储热空间，两个或两个以上所述独立储热空间内填充有不同的相变材料段，所述内管的外壁上设置有内翅片，所述第二层套管的内壁上设置有外翅片，所述内翅片和所述外翅片均插入所述相变材料段内。

上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，沿流体前进方向：两个或两个以上所述相变材料段的相变温度依次降低。

上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内管、所述第二层套管和所述外套管同轴设置。

上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内翅片的数量和所述外翅片的数量均为两个或两个以上，两个或两个以上所述内翅片沿所述内管的周向等间距焊接在内管的外壁上，两个或两个以上所述外翅片沿所述第二层套管的周向等间距焊接在所述第二层套管的内壁上，所述内翅片和所述外翅片相互错开设置。

上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述内翅片包括第一连接板和第一弧形导热板，所述第一连接板沿所述内管的径向设置，且所述第一连接板的一端焊接在所述内管上，所述第一连接板的另一端与所述第一弧形导热板的侧壁中部焊接，所述第一弧形导热板的圆心与所述内管的圆心重合。

上述一种新型多套管的翅片式梯级相变换热器，所述外翅片包括第二连接板和第二弧形导热板，所述第二连接板沿所述第二层套管的径向设置，所述第二连接板的一端与所述第二层套管的内侧壁焊接，所述第二连接板的另一端与所述第二弧形导热板的中部焊接，所述第二弧形导热板的内凹面朝向所述第二层套管的内壁设置。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1、本实用新型，通过设置内翅片和外翅片，可以增加相变材料与热边界的换热面积，单位时间内向相变材料传递的能量增多，提高传热效率，使整个蓄热过程加快。

2、在热流体与相变材料进行换热后，其热量逐渐被吸收，热流体的温度会逐渐下降，通过设置不同相变温度的相变材料段，实现不同温度的热流体均能够与相应的相变材料段进行换热，从而提高能量的利用率。