[發明專利]用于減慢流動引導單元的冷卻的方法及流動引導單元

在審

• 申請號: 201680031907.1
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107683365A
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 斯特凡·貝克;赫伯特·費爾恩鮑爾;斯特凡·伊皮施;烏韋·朱雷策克;馬蒂亞斯·米格爾;亞歷山大·特雷梅爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,丁永凡

技術領域

本發明涉及一種用于減慢流動引導單元的冷卻的方法。此外，本發明涉及一種流動引導單元。

背景技術

許多工程設施具有流動引導單元，所述流動引導單元由熱的傳熱介質穿流。如果在這種設施運行期間由于改變的工藝條件出現傳熱介質的冷卻，那么流動引導單元也變冷。為了減慢流動引導單元的冷卻進而降低設施的熱能損耗，迄今已知的流動引導單元包括熱絕緣裝置，所述熱絕緣裝置具有小的導熱率或小的傳熱系數。

雖然設有這種熱絕緣裝置，但流動引導單元仍將大量熱能釋放給其周圍環境并且在此變冷，使得在重新加熱傳熱介質時，大量熱能由傳熱介質釋放給流動引導單元。這阻礙了設施的能量有效的運行。

發明內容

本發明的目的是，提出一種方法，借助所述方法能夠有效地減慢流動引導單元的冷卻。

根據本發明，所述目的通過一種用于減慢流動引導單元的冷卻的方法來實現，其中流動引導單元包括保溫單元，并且由傳熱介質穿流，降低傳熱介質的溫度，由此流動引導單元的壁部冷卻，并且保溫單元釋放熱能，由此減慢壁部的冷卻。

在本文中，冷卻的減慢能夠理解成溫度下降的減慢。也就是說，當流動引導單元的冷卻減慢時，有意義地其溫度損失率或其冷卻率下降。

保溫單元能夠將熱能間接地或直接地釋放給壁部。這能夠阻礙壁部的冷卻。由此，能夠減慢壁部的冷卻。因此，能夠能量有效地運行設施。

在本發明的一個有利的設計方案中，保溫單元包括加熱裝置。加熱裝置能夠釋放熱能，尤其釋放給壁部。此外，加熱裝置能夠將熱能間接地或直接地釋放給壁部。加熱裝置例如能夠為電加熱裝置，尤其為歐姆加熱裝置。

根據本發明的一個優選的改進方案，壁部的溫度借助于加熱裝置保持在預設的溫度閾值上或高于預設的溫度閾值，尤其保持在400℃或高于400℃。

優選地，保溫單元包括相變材料。相變材料能夠經歷從第一相到第二相的相變。此外，相變材料在相變時釋放熱能。由此，能夠減慢壁部的冷卻。

適宜地，在冷卻傳熱介質時，相變材料的一部分或全部相變材料經歷相變，也稱作為相變換。

借助于相變材料，能夠提高流動引導元件的熱質量或熱慣量。由此，能夠改進溫度保持。

原則上，傳熱介質能夠是蒸汽或液體。優選地，傳熱介質是水蒸氣。

優選地，由相變材料在相變時釋放的熱能被釋放給壁部。壁部又能夠將熱能傳遞給傳熱介質。此外，由相變材料在相變時釋放的熱能能夠被釋放給傳熱介質。傳熱介質又能夠將熱能傳遞給壁部。適宜地，由于相變材料的相變也減慢傳熱介質的冷卻。

在本發明的一個有利的實施方案中，第一相是液相。適宜地，第二相是固相。此外，全部相變材料或相變材料的一部分在傳熱介質冷卻時能夠凝固。液相到固相的相變有意義地在相變材料的凝固溫度的范圍中發生。在凝固時，相變材料適宜地將熱能以熔化熱的形式釋放。

為了使相變材料能夠經歷從第一相到第二相的相變，必須適宜地首先將所述相變材料置于第一相。優選地，通過加熱將相變材料從第二相置于第一相，尤其熔化。

替選地，也能夠用另一相變作為從液相到固相的相變。因此，例如第一相能夠是固相。此外，第二相能夠是另一固相。從一個固相到另一固相的相變的特征例如能夠在于相變材料的晶體結構的變化。此外，全部相變材料或相變材料的一部分在傳熱介質冷卻時能夠改變晶體結構。在改變晶體結構時，相變材料適宜地釋放熱能。

由相變材料在相變時釋放的或吸收的熱能適宜地是潛熱。相變材料因此能夠視作為儲熱器，尤其視作為潛熱儲存器。

有利的是，相變材料與壁部相比具有更小的熱導率。由此，相變材料能夠將壁部熱絕緣。當然，相變材料的熱導率是適宜地高到使得確保從相變材料到壁部的足夠大的熱流。

在本發明的一個有利的實施方案中，通過加熱裝置將熱能輸送給相變材料，尤其當相變材料的溫度低于預設的最低溫度時如此。最后提到的加熱裝置尤其能夠是在先前提到的加熱裝置。此外，相變材料能夠直接地或間接地通過加熱裝置加熱。尤其，通過加熱裝置能夠加熱壁部，所述壁部能夠將熱能傳遞給相變材料。

在本發明的一個有利的改進方案中，所述方法能夠在發電廠，尤其熱力發電廠運行時使用。例如，根據上述方法能夠減慢熱力發電廠的流動引導單元的冷卻。由此，發電廠的啟動過程能夠更有效地進行，尤其能量更有效地和/或時間更有效地進行。有意義地，發電廠的流動引導單元是在先前提到的流動引導單元。優選地，穿流流動引導單元的傳熱介質的溫度由于發電廠的功率的減小而降低。