[實(shí)用新型]一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420320021.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN203928838U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃善清;章文揚(yáng);李琳;李洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮南中科儲(chǔ)能科技有限公司
• 主分類號(hào): F28F1/00
• 分類號(hào): F28F1/00;F28F21/08
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熔鹽換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管。

背景技術(shù)

熔鹽是一種優(yōu)質(zhì)的傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)，其傳熱性能好、使用溫度高、熱容量大、價(jià)格便宜，在儲(chǔ)熱系統(tǒng)中被廣泛使用。作為儲(chǔ)熱系統(tǒng)中熔鹽回路和發(fā)電/供熱系統(tǒng)中水回路的樞紐，熔鹽換熱器的穩(wěn)定運(yùn)行是熔鹽儲(chǔ)熱發(fā)電/供熱系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。

在熔鹽-水/蒸汽換熱器使用過程中，由于熔鹽的凝固點(diǎn)較高，當(dāng)水/蒸汽的溫度較低時(shí)，極易導(dǎo)致熔鹽發(fā)生凝固。傳統(tǒng)的熔鹽換熱器中，換熱管附近的熔鹽很難被加熱，該區(qū)域熔鹽一旦發(fā)生凝固，解凍會(huì)非常困難，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。此外，當(dāng)熔鹽與水/蒸汽的溫差較大時(shí)，在換熱器的換熱管中會(huì)形成較大的溫差應(yīng)力，導(dǎo)致?lián)Q熱管發(fā)生破壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于：提出一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管結(jié)構(gòu)，旨在避免熔鹽-水/蒸汽換熱器中發(fā)生熔鹽凍堵事故，并減小換熱管中的溫差應(yīng)力，提高熔鹽換熱器的運(yùn)行穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管，其特征在于：包括第一換熱管壁、第二換熱管壁、堵板和金屬粉末，第一換熱管壁和第二換熱管壁分別與堵板焊接，并保持第一換熱管壁與第二換熱管壁同心；第一換熱管壁、第二換熱管壁和堵板形成的封閉空間內(nèi)填充金屬粉末。

所述第一換熱管壁和第二換熱管壁厚度為2-3mm，兩壁之間的間隙為3-6mm。

所述第一換熱管壁內(nèi)表面與流動(dòng)的熔鹽接觸，第二換熱管壁外表面與流動(dòng)的水/蒸汽接觸。

所述熔鹽工作溫度范圍290-565℃，水/蒸汽的工作溫度范圍20-230℃。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管，通過金屬粉末夾層來隔離熔鹽換熱器中的水/蒸汽和熔鹽，熔鹽通過雙壁換熱管其中一壁與金屬粉末換熱，金屬粉末通過另一壁與水/蒸汽換熱，從而實(shí)現(xiàn)水/蒸汽與熔鹽的換熱。金屬粉末導(dǎo)熱性較好，對(duì)換熱管傳熱性能的影響較小。另一方面，金屬粉末夾層改善了換熱管中徑向溫度分布，減小了低溫水/蒸汽對(duì)熔鹽的影響，可避免換熱器中熔鹽發(fā)生凍堵。此外，雙壁換熱管由兩個(gè)管壁和金屬粉末共同承擔(dān)水/蒸汽與熔鹽的傳熱溫差，每個(gè)管壁中的溫差應(yīng)力較傳統(tǒng)的單壁換熱管要小很多，降低了換熱管發(fā)生破壞的概率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、第一換熱管壁；2、第二換熱管壁；3、堵板；4、金屬粉末。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，但下述實(shí)施例僅僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本專利的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管，包括第一換熱管壁1、第二換熱管壁2、堵板3和金屬粉末4，第一換熱管壁1和第二換熱管壁2分別與堵板3焊接，并保持第一換熱管壁1和第二換熱管壁2同心；第一換熱管壁1、第二換熱管壁2和堵板3形成的封閉空間內(nèi)填充金屬粉末4。

在正常工作時(shí)，熔鹽與第一換熱管壁1的內(nèi)表面接觸，565℃的高溫熔鹽沿?fù)Q熱管從一端流向另一端；水與第二換熱管壁2的外表面接觸，20℃的過冷水以與熔鹽相反的方向沿?fù)Q熱管流動(dòng)；雙壁換熱管封閉夾層內(nèi)填充不銹鋼粉末。換熱過程為：高溫熔鹽先與換熱管內(nèi)的不銹鋼粉末換熱，不銹鋼粉末再將熱量傳遞給水/蒸汽。不銹鋼粉末4作為中間換熱介質(zhì)，改善了換熱管中的徑向溫度分布，使得與熔鹽直接接觸的第一換熱管壁的溫度保持在熔鹽熔點(diǎn)以上，從而有效防止熔鹽發(fā)生凍堵。此外，相對(duì)單壁換熱管來說，含金屬粉末夾層的雙壁換熱管徑向溫度變化更為緩和，兩個(gè)管壁上所承受的溫差應(yīng)力更小，換熱管的安全性更高。

第一換熱管壁1外徑19-89mm，壁厚2-3mm；第二換熱管壁2外徑32-108mm，壁厚2-3mm；第二換熱管壁2套于第一換熱管壁1之外，通過堵板3連接固定，保證兩換熱管壁同心，兩壁之間的間隙3-6mm。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選例，并不用來限制本實(shí)用新型，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。