[發明專利]一種減少相分離的無機相變蓄熱裝置

在審

• 申請號: 201410157318.0
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103913087A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 楊春花
• 申請（專利權）人: 楊春花
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種蓄熱裝置，尤其是以無機化合物為相變蓄熱材料的蓄熱裝置。?

背景技術：

無機相變蓄熱材料具有儲熱密度大、放熱溫度恒定等特點，因此在工業余熱、廢熱回收，空調節能、電力調峰等領域有廣闊的應用前景。但無機相變蓄熱材料在使用過程中存在著過冷和相分離等問題，使其應用推廣收到限制。相分離是指無機蓄熱材料在加熱-冷卻循環時，在加熱熔融過程中部分結晶固體未溶解而沉降至容器底部與液相分離，導致其失去蓄熱能力。相分離是無機相變蓄熱材料使用壽命較短、無法應用推廣的主要原因。?

發明內容：

本發明提供了一種減少相分離的無機相變蓄熱裝置，以減少相分離，同時降低換熱管材的耗量、強化換熱。為實現上述目的，本發明采取的方案是：?

本發明包含：容器、無機相變蓄熱材料、換熱管、攪拌器。其結構為容器中裝有換熱管、攪拌器，容器剩余空間部分用無機相變蓄熱材料填充。其中攪拌器置于換熱管之間，換熱管在攪拌器葉片附近的密度較大。蓄熱過程中，攪拌器葉片附近的蓄熱材料先融化；放熱過程中，隨蓄熱材料的凝固，攪拌器的攪拌速度下降，直至停止攪動。?

該蓄熱裝置通過攪拌器的攪拌，可防止結晶固體在容器底部沉降，減少反復蓄放熱過程中產生的相分離，增長蓄熱裝置的使用壽命；同時可以強化換熱，提高放熱速度。?

附圖說明：

附圖為減少相分離的無機相變蓄熱裝置示意圖。?

圖中所示：1、容器；11、無機相變蓄熱材料；2、換熱管；21、換熱管端口；3、攪拌器；31、攪拌器葉片。?

具體實施方式：

一種減少相分離的無機相變蓄熱裝置，容器(1)直徑0.65米、高1.5米，無機相變蓄熱材料(11)采用九水合硅酸鈉，填充容器腔體的三分之二；換熱管(2)為銅管，換熱介質為水。?

首先開始蓄熱過程，80℃熱水從換熱管端口(21)進入換熱管，然后從另一端口(21)流出進行再加熱，如此循環給容器中的蓄熱材料(11)加熱，熱水流速0.25m/s。攪拌器葉片附近換熱管密度大，其周圍的固相蓄熱材料(11)首先開始融化，隨著融化的進行攪拌器開始攪拌，速度慢慢增加至100r/min。一小時后，容器中的蓄熱材料全部變成液態，蓄熱過程停止。?

換熱管端口(21)通入20℃冷水，開始放熱過程。冷水從換熱管端口(21)進入換熱管(2)，由另一換熱管端口(21)流出，流速0.1m/s。由換熱管端口(21)流出的出水的溫度在42～44℃之間。隨換熱過程的進行，蓄熱材料由液態向固態轉變，粘度逐漸增大，攪拌器攪拌速度開始降低，45分鐘之后，攪拌器在蓄熱材料阻力的作用下停止攪拌，同時出水的溫度開始降低。10min后出水溫度降至30℃。?

如此蓄熱放熱循環300次后，蓄熱結束后容器底部無不溶晶體存在，基本不產生相分離。出熱水所需時間比不加攪拌器的縮短了15％。?