[發明專利]一種采用鎂鐵磚封裝熔鹽的高溫蓄熱谷能利用裝置

有效

• 申請號: 201510423916.2
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN105004053B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 陸勇;段文軍;鹿浩偉;鐘文琪
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24H7/04
• 分類號: F24H7/04;F24H9/00;F24H9/18;F24H9/20;F28D20/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 黃天天

1.一種采用鎂鐵磚封裝熔鹽的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，包括蓄熱堆、電加熱單元和換熱部分，其中，

所述的蓄熱堆由若干蓄熱單元構建而成，每塊蓄熱單元為由中空的鎂鐵磚內部封裝熔鹽而形成的立方體，每塊蓄熱單元在頂部預留有矩形通道并在側壁預留有管道孔道；所述蓄熱堆在頂部和周向設有多層耐高溫的保溫層，依據溫度分布的不同選用不同耐溫級別的保溫材料，所述蓄熱堆底部使用耐火磚作為整個蓄熱堆的承重結構；所述的多層耐高溫的保溫層由內向外據溫度高低，分別選用高溫陶瓷纖維毯、保溫巖棉或者玻璃巖棉、聚氨酯復合板、剛性纖維外殼；同時周向和頂部采用不同厚度的保溫結構，頂部厚度約為周向厚度的1.2~1.5倍;

所述的電加熱單元包括導熱板和設置于所述導熱板兩端的電加熱裝置，所述電加熱單元設置于蓄熱單元的矩形通道內；

所述的換熱部分包括導熱油換熱盤管、一次側介質循環泵和換熱器，所述的導熱油換熱盤管布置于所述蓄熱堆內部，由下而上最終形成通路，所述的導熱油換熱盤管通過高溫導熱油泵與換熱器相連；換熱器的熱端與一次側高溫導熱油管相連，冷端與二次側低溫流體介質管相連，一次側高溫介質從換熱器頂部的管口進入并從下部管口流出，二次側低溫流體介質則從換熱器的下部管口進入上部管口流出，從而換熱器完成一次側高溫介質和二次側低溫流體介質之間的換熱;

所述鎂鐵蓄熱磚具有高密度、高導熱系數和高比熱容，使得其儲熱密度相應增大；所述的熔鹽依據不同蓄熱溫度的要求進行選擇，當蓄熱溫度在300℃~400℃范圍內時，選用凝固點在300℃~400℃范圍內的硝酸鹽，當蓄熱溫度高于450℃時，選用凝固點在450℃以上的碳酸類熔鹽；封裝的熔鹽體積不超過鎂鐵磚中空體積的85%，為充分采用鎂鐵磚的中空空間，封裝的熔鹽體積不小于鎂鐵磚中空體積的60%。

2.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，所述的鎂鐵磚的密度約為2700 kg/m³ ~3000kg/m³，導熱系數約為4.2w/m?k~5.07w/m?k，比熱容約為900J/kg?k~1100 J/kg?k。

3.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，所述的蓄熱堆的長、寬比為1:1~1.2:1，高度的尺寸為長度尺寸的1.2~1.4倍。

4.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，所述導熱板的兩端采用耐800℃以上高溫的金屬材料、中部采用中空的添加入鑄鐵或銅金屬導熱材料結構。

5.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，所述的導熱板為金屬導熱板，所述的電加熱裝置為圓柱狀加熱管。

6.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，位于所述蓄熱堆頂部電加熱裝置的功率小于蓄熱堆下層的電加熱裝置的功率。

7.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，位于所述蓄熱堆頂部電加熱裝置的功率為蓄熱堆下層的電加熱裝置功率的60%~80%。

8.根據權利要求1所述的高溫蓄熱谷能利用裝置，其特征在于，所述的導熱油換熱盤管呈S型布置于所述蓄熱堆的內部。