[實用新型]相變儲熱型換熱器

有效

• 申請號: 201520764366.6
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205049031U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 黃志忠;劉建偉;周曉梅
• 申請（專利權）人: 天津瑞拓電子科技開發有限公司
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 韓奎勇

技術領域

本實用新型屬于換熱器設備技術領域，尤其是一種相變儲熱型換熱器。

背景技術

在工業生產中，為了實現物料之間熱量傳遞過程的一種設備，統稱為換熱器。它是化工、煉油、動力、原子能和其他許多工業部門廣泛應用的一種通用工藝設備。對于迅速發展的化工、煉油等工業生產來說，換熱器尤為重要。通常在化工廠的建設中，換熱器約占總投資的10-20％。在石油煉廠中，換熱器約占全部工藝設備投資的85-40％。

在化工生產中，為了工藝流程的需要，往往進行著各種不同的換熱過程：如加熱、冷卻、蒸發和冷凝等。換熱器就是用來進行這些熱傳遞過程的設備，通過這種設備，以便使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足工藝上的需要。由于使用的條件不同，換熱設備又有各種各樣的形式和結構。另外，在化工生產中，有時換熱器作為一個單獨的化工設備，有時則把它作為某一個工藝設備中的組成部分。其他如回收排放出去的高溫氣體中的廢熱所用的廢熱鍋爐，有時在生產中也是不可缺少的。總之，換熱器在化工生產中的應用是十分廣泛的，任何化工生產工藝幾乎都離不開它。

在儲熱系統中，相變材料通過凝固和溶化有效地儲存和釋放大量能量。相變材料的優點是儲熱密度大，吸熱和放熱的過程幾乎可以在恒定的溫度下進行。但是，相變材料導熱系數低的特點往往是制約其實際應用的重要因素。因此，如何提高相變材料的導熱性成為相變材料研究關注的焦點。

目前工業上應用的相變儲熱換熱器均屬間壁式換熱器，而間壁式換熱器按結構分為以下幾種：(一)夾套式換熱器；(二)沉侵式蛇管換熱器；(三)噴淋式換熱器；(四)套管式換熱器；(五)螺旋板式換熱器；(六)板式換熱器；(七)板翅式換熱器；(八)熱管式換熱器；(九)列管式換熱器[3]。化工生產中使用得比較多的有板式、板翅式、管殼式(列管式)以及熱管式換熱器。概括地說，無論是何種結構的相變換熱器，其單一的換熱形式都受到了相變材料導熱系數低的制約，換熱器換熱效率低，目前的相變換熱器存在的不足有：1、熱交換接觸面積小，熱交換效率低，2、無論是板式、管式、翅片式換熱器，換熱的盤管或翅片管數量多，制造工藝復雜，加工和維護成本高；3、由于相變材料導熱系數低，在發生熱交換時，尤其是放熱時，相變材料會發生相變反應成結晶狀態的時候，造成熱絕緣狀態，阻礙周圍的相變材料發生相變反應；4、相變材料與殼體和換熱盤管直接接觸，由于相變材料的物性特征，會對殼體和盤管的材質有特殊要求，殼體和盤管的制造材質受到了極大限制，通常要求為306標號及以上的不銹鋼，造成換熱盤管不能采用銅管，導熱系數下將。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種相變儲熱型換熱器。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種相變儲熱型換熱器，包括設備底部支架，在支架上固裝設備外部殼體，在外部殼體的內部為設備的儲熱箱體，在外部殼體與儲熱箱體之間填充有保溫材料構成的保溫層，在儲熱箱體內的底部設有儲熱箱底板，在儲熱箱底板的兩側固裝有豎直向上的固定支架，在兩側的固定支架之間由下向上依次固裝有水平的一次換熱盤管、相變材料支撐架及二次換熱盤管，在相變材料支撐架上均距間隔懸掛有連續袋裝的相變材料封裝袋，連續袋裝的相變材料封裝袋底端懸于一次換熱盤管的上方，在儲熱箱體的右側壁下方穿裝與箱體外部連通的強制循環入口管，在儲熱箱體的右側壁上方穿裝與箱體外部連通的強制循環出口管，在強制循環出口管的上方設置有固裝在儲熱箱體四壁上的循環流體上部隔層板，上部隔層板的上方為空氣腔室，在外部殼體的頂部通過管道固裝有與空氣腔室連通的氣體膨脹罐，強制循環出口管穿出外部殼體后通過管道依次連接流量計和單向閥后與強制循環流體泵連接，強制循環流體泵的出口與強制循環入口管連接。

而且，所述連續袋裝的相變材料封裝袋具體采用由雙層耐高溫PP塑料連續垂直方向真空封裝的相變材料封裝袋，并且在封裝袋上附有鋁箔。

而且，所述均距間隔懸掛具體是指，垂直方向連續封裝的相變材料封裝袋，在橫向上連續無間隔懸掛排列，在縱向上排與排之間的間距d均為2.5cm-3.5cm之間，每單個裝有相變材料的封裝袋的厚度為0.8cm-1.2cm之間。

而且，在連接氣體膨脹罐的管道上安裝有通氣閥。

而且，所述強制循環入口管在一次換熱盤管的下方，所述強制循環出口管在二次換熱盤管的上方。

而且，所述固裝在儲熱箱體四壁上的循環流體上部隔層板為多孔板。

本實用新型的優點和積極效果是：