[發明專利]一種填充床式高壓儲熱/儲冷器

有效

• 申請號: 201310042635.3
• 申請日: 2013-02-02
• 公開（公告）號: CN103075907A
• 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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種填充床式高壓儲熱/儲冷器，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和至少一個底部傳熱介質管口，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷器包括厚壁外殼，薄壁內殼，內外殼之間的保溫層，內殼內部填充的固體儲熱介質，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，所述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；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所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷器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/儲冷器底部排料口和底部傳熱介質管口可以為同一開口。

3.根據權利要求1所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，所述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、鈦等金屬材料或玻璃鋼、預應力混凝土等非金屬材料。

4.根據權利要求1所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，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、水蒸汽等其中一種或至少兩種的混合物。

5.根據權利要求1所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，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、陶瓷球、金屬和封裝的相變材料中的一種或至少兩種的混合物。

6.根據權利要求1所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，所述保溫層為巖棉、珠光砂和玻璃纖維氈中的一種或多種的混合物。

7.根據權利要求1所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，所述內殼支撐裝置的支撐方式為圓環形支撐、多點支撐中的一種或多種，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。

8.根據上述任一項權利要求所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，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與保溫層連通。

9.根據上述任一項權利要求所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，在傳熱介質進口和/或出口可以設置一個或多個擾流板以使傳熱流體均勻流入，擾流板可以為多孔板、擋流板等一種或多種混合，可以阻擋固體儲熱/冷介質進入傳熱介質管道,但可使傳熱流體自由通過。

10.根據上述任一項權利要求所述的填充床式高壓儲熱/儲冷器，其特征在于，所述高壓儲熱/儲冷器由上至下設置多個隔熱層，所述隔熱層允許傳熱介質自由通過，所述保溫層可以減小內部固體儲熱/冷介質和傳熱流體的軸向導熱。