[實用新型]一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管

有效

• 申請號: 201420320021.7
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN203928838U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 黃善清;章文揚;李琳;李洋
• 申請（專利權）人: 淮南中科儲能科技有限公司
• 主分類號: F28F1/00
• 分類號: F28F1/00;F28F21/08
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術領域

本實用新型涉及熔鹽換熱器技術領域，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

熔鹽是一種優質的傳熱和儲熱介質，其傳熱性能好、使用溫度高、熱容量大、價格便宜，在儲熱系統中被廣泛使用。作為儲熱系統中熔鹽回路和發電/供熱系統中水回路的樞紐，熔鹽換熱器的穩定運行是熔鹽儲熱發電/供熱系統正常運轉的前提。

在熔鹽-水/蒸汽換熱器使用過程中，由于熔鹽的凝固點較高，當水/蒸汽的溫度較低時，極易導致熔鹽發生凝固。傳統的熔鹽換熱器中，換熱管附近的熔鹽很難被加熱，該區域熔鹽一旦發生凝固，解凍會非常困難，嚴重影響生產。此外，當熔鹽與水/蒸汽的溫差較大時，在換熱器的換熱管中會形成較大的溫差應力，導致換熱管發生破壞。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于：提出一種熔鹽換熱器中含金屬粉末夾層的雙壁換熱管結構，旨在避免熔鹽-水/蒸汽換熱器中發生熔鹽凍堵事故，并減小換熱管中的溫差應力，提高熔鹽換熱器的運行穩定性。

本實用新型所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

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表面與流動的熔鹽接觸，第二換熱管壁外表面與流動的水/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℃。

本實用新型的有益效果為：

本實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，從而實現水/蒸汽與熔鹽的換熱。金屬粉末導熱性較好，對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/蒸汽對熔鹽的影響，可避免換熱器中熔鹽發生凍堵。此外，雙壁換熱管由兩個管壁和金屬粉末共同承擔水/蒸汽與熔鹽的傳熱溫差，每個管壁中的溫差應力較傳統的單壁換熱管要小很多，降低了換熱管發生破壞的概率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1、第一換熱管壁；2、第二換熱管壁；3、堵板；4、金屬粉末。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本實用新型，但下述實施例僅僅為本實用新型的優選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其它實施例，都屬于本專利的保護范圍。

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形成的封閉空間內填充金屬粉末4。

在正常工作時，熔鹽與第一換熱管壁1的內表面接觸，565℃的高溫熔鹽沿換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換熱管流動；雙壁換熱管封閉夾層內填充不銹鋼粉末。換熱過程為：高溫熔鹽先與換熱管內的不銹鋼粉末換熱，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，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以上，從而有效防止熔鹽發生凍堵。此外，相對單壁換熱管來說，含金屬粉末夾層的雙壁換熱管徑向溫度變化更為緩和，兩個管壁上所承受的溫差應力更小，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用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的僅為本實用新型的優選例，并不用來限制本實用新型，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。