[實用新型]一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器

有效

• 申請號: 201520039631.4
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN204460147U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 朱躍釗;王嘯遠
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F22B1/16
• 分類號: F22B1/16;F28D15/02;F28D20/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

技術領域

本實用新型涉及一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器，屬于余熱回收和太陽能中溫熱利用技術領域。

技術背景

工業上余熱回收場合具有間歇和不連續性，而太陽能中高溫光熱利用時太陽輻射強度時刻變化，云遮間隙供熱流體的溫度驟降，這些均會導致后續蒸汽生產過程的間斷，破壞蒸汽的連續、穩定供應。

現有為了改善蒸汽穩定性的技術中，一般通過增加換熱單元或改善控制條件等實現，蒸汽發生器熱效率低，流體流動阻力大，設備穩定性差，維護操作成本高。

發明內容

本實用新型的目的：為了克服上述現有技術的不足，本實用新型將熱管高效相變傳熱技術以及相變儲能技術進行集成，提供了一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器，解決常規蒸汽發生器在余熱回收和太陽能中溫熱利用等過程生產蒸汽品質波動的問題。

本實用新型的技術方案為：一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器，其特征在于，由封閉換熱箱體1、上隔板5、下隔板6、第一熱管組7和第二熱管組8組成；所述的上隔板5和下隔板6將封閉換熱箱體1分隔為上部汽化室2、中部蓄熱室3和下部供熱室4三部分；第一熱管組7貫穿焊接在上隔板5上；第二熱管組8貫穿焊接在下隔板6上；其中汽化室2側旁設有水的進口管道10，頂端設有蒸汽出口管道11；蓄熱室3上側設有蓄熱工質充裝管道12，下側設有蓄熱工質排放管道13；供熱室3的下側設有供熱流體進口管道14，上側設有供熱流體出口管道15。

優選所述的第一熱管組和第二熱管組的熱管外表面加裝翅片9。

蓄熱室3中封裝的蓄熱工質優選為KNO₃、KNO₂、NaNO₃和NaNO₂中的至少一種，其相變溫度區間300℃～400℃。

本實用新型的工作原理如下：

穩定供熱時，第二熱管組8高效地將熱量從高溫供熱流體轉移至蓄熱工質，工質升溫蓄熱，于恒定溫度發生相變。當蓄熱室3頂部的監測溫度達到相變溫度后，立刻在汽化室2中通水，由于熱管良好的等溫特性，汽化室2內第一熱管組7熱管的表面溫度與蓄熱工質的相變溫度相當，即使供熱流體溫度波動，水仍然在恒定溫度下吸熱汽化。供熱間歇階段，供熱流體溫度驟降，但蓄熱工質仍處于恒溫相變狀態，此時蓄熱工質將作為恒溫熱源為水汽化供熱，防止蒸汽溫度和壓力大幅降低，保證蒸汽品質穩定。此外，重力熱管具有熱二極管特性，熱量僅可從下往上傳遞，恒溫蓄熱工質的熱量不會反向傳遞給溫度降低的供熱流體。以熱管作為換熱元件，設備具有傳熱效率極高，結構簡單，流動阻力小的特點，單根熱管的損壞也不影響整體系統運行，無須為此停車檢修，因此該蒸汽發生器還具有工作可靠的優點。

對于在具體結構和材質上經過適當改動，但是基本原理和本實用新型一致的，也落在本實用新型的保護范圍之內。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：不管熱源的穩定性如何，將保證蒸汽發生器所產蒸汽品質穩定，熱效率高，流動阻力小，工作可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器的結構示意圖；其中1-蒸汽發生器換熱箱體，2-汽化室，3-蓄熱室，4-供熱室，5-上隔板，6-下隔板，7-第一熱管組，8-第二熱管組，9-熱管翅片，10-水進口管道，11-蒸汽出口管道，12-蓄熱工質充裝入口管道，13-蓄熱工質排放出口管道，14-供熱流體進口管道，15-供熱流體出口管道。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步說明，但并不因此限制本實用新型的適用范圍。

實施例1

如圖1所示的熱管型蓄熱式均溫蒸汽發生器，其制造過程如下：1)在上隔板5和下隔板6各通孔內焊上熱管，確保隔板雙面焊透，與上隔板5焊接的熱管形成第一熱管組7，與下隔板6焊接的熱管形成第二熱管組8；2)將上述熱管組置蒸汽發生器箱體1中，箱體1上端焊接上隔板5，下端焊接下隔板6，將蒸汽發生器箱體1依次分隔成上部汽化室2、中部蓄熱室3和下部供熱室4；3)在上部汽化室2旁側焊接進口管道10，頂端焊接蒸汽出口管道11；在中部蓄熱室3上側焊接蓄熱工質充裝管道12，下側焊接蓄熱工質排放管道13；在下部供熱室3的下側焊接供熱流體進口管道14，上側焊接供熱流體出口管道15；4)分別對汽化室2、蓄熱室3和供熱室4焊縫進行無損檢測，并實施氣密性和耐壓試驗；5)完成蓄熱室3內相變蓄熱工質的充裝。