[發明專利]一種高壓儲熱和/或儲冷裝置

有效

• 申請號: 201310042467.8
• 申請日: 2013-02-02
• 公開（公告）號: CN103075906A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王亮;陳海生;柴磊;謝寧寧;盛勇;譚春青
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F25D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷裝置由外到內依次包括厚壁外殼、冷卻/加熱液層、保溫層、薄壁內殼和內殼內部填充的固體儲熱介質，內、外殼之間設內殼支撐裝置；所述內殼的壁厚小于外殼的1/2；所述保溫層為孔隙率高、導熱系數低的保溫材料，保溫層與內殼之間設有壓力連通裝置，使得所述保溫層與內殼內部壓力相通，厚壁外殼為承受高內壓的壓力容器；所述冷卻/加熱液層為內部含有多個通道的夾層結構，各通道中通入循環流動的冷卻/加熱液，使外殼壓力容器內表面均能受到冷卻/加熱，冷卻/加熱液層內的液體壓力與內殼內部壓力保持一致；流體傳熱介質與固體儲熱介質相接觸，并在固體儲熱介質表面發生換熱。

2.根據權利要求1所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷裝置包括至少一個頂部進料口、至少一個底部排料口、至少一個頂部傳熱介質管口、至少一個底部傳熱介質管口、至少一個冷卻/加熱液頂部管口和一個冷卻/加熱液底部管口。

3.根據權利要求2所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷裝置頂部進料口和頂部傳熱介質管口可以為同一開口，所述高壓儲熱/儲冷裝置底部排料口和底部傳熱介質管口可以為同一開口。

4.根據權利要求1至3任一項所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述冷卻/加熱液為水、乙醇、乙二醇、丙醇的一種或至少兩種的混合物，所述冷卻/加熱液的循環流動由液泵驅動，其壓力與內殼內部壓力保持一致。

5.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷裝置薄壁內殼的材料為如鋼、鋁、鈦等的金屬材料，厚壁外殼材料為如鋼、鋁、鈦等的金屬材料或玻璃鋼、預應力混凝土等的非金屬材料。

6.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述流體傳熱介質為液態、氣態或超臨界態的空氣、氮氣、氧氣、氦氣、氫氣、甲烷、水蒸汽其中一種或至少兩種的混合物。

7.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述固體儲熱介質為顆粒狀材料或多孔材料，為巖石，礦石，礦渣，混凝土，耐火磚，蓄熱球，金屬，封裝的相變材料等其中一種或至少兩種的混合物。

8.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述保溫層為孔隙率高、導熱系數低的保溫材料，如巖棉、珠光砂、玻璃纖維氈等其中一種或多種的混合物。

9.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述壓力連通裝置為設置在內殼壁面上的開孔或一端與保溫層連通、另一端與內殼連通的通壓管道，使得所述保溫層與內殼內部壓力相通，使之壓力平衡；優選地，所述通壓管道一端與頂部傳熱介質管口連通、另一端穿過厚壁外殼和冷卻/加熱液層后與保溫層連通。

10.根據上述任一項權利要求所述的一種高壓儲熱/儲冷裝置，其特征在于，所述內殼支撐裝置的支撐方式為圓環形支撐、多點支撐等其中一種或多種，支撐材料可以為性能穩定，導熱系數低、抗壓強度較高的如鋼、鈦等金屬材料或如玻璃鋼、樹脂等非金屬材料。