[實(shí)用新型]直接接觸式儲熱與放熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821075514.3
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN208860180U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊寧;蒲文灝;韓東;岳晨;何緯峰;李晗;毛衍欽
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F28D20/02
• 分類號: F28D20/02;F24S60/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本實(shí)用新型公開了一種直接接觸式儲熱與放熱系統(tǒng)，屬于蓄能領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括儲熱換熱器、熱源氣體泵、氣液三相鼓泡塔、冷源氣體泵、儲熱罐、工質(zhì)泵、放熱閥、噴淋裝置、造粒三相冷卻塔、輸送裝置、顆粒倉、儲熱閥、放熱換熱器；將太陽能資源或工廠余熱，儲存在具有儲熱功能的石蠟中，在太陽能資源匱乏或者熱能供給不足的時(shí)段，將儲存的熱能釋放?？梢允沟脽崮芄┣笃胶?，實(shí)現(xiàn)余熱資源的有效回收與利用，且與傳統(tǒng)的間壁式儲熱與放熱相比，直接接觸式儲熱與放熱可以提高換熱效率，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種直接接觸式儲熱與放熱系統(tǒng)，屬于蓄能領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，在某種意義上講，人類社會的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。在當(dāng)今世界，能源的發(fā)展是全世界、全人類共同關(guān)心的問題，也是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。能量雖然可以以機(jī)械能、聲能、化學(xué)能、電磁能、光能、熱能及核能等多種形式存在，但在人類的活動(dòng)中，絕大多數(shù)能量是需要經(jīng)過熱能的形式和環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)化和利用的。

直接接觸式換熱由于其耐腐蝕性強(qiáng)、不易結(jié)垢、換熱系數(shù)高、投資小等特點(diǎn)，被越來越多地應(yīng)用到各種工程實(shí)例中，如海水淡化、地?zé)岚l(fā)電、海洋能轉(zhuǎn)化、中低溫能源回收和廢水處理等。直接接觸換熱的高效性，使其成為很多學(xué)者的熱門研究內(nèi)容。直接接觸式儲熱放熱系統(tǒng)可以大大提高換熱效率，在相同的時(shí)間內(nèi)儲存與釋放更多的熱量。

石蠟由于其具有相變潛熱大，熔點(diǎn)低，固體與液體變化過程容積變化小，熱穩(wěn)定性較好，沒有過冷現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儲能材料。且在與氣體接觸時(shí)不會發(fā)生反應(yīng)現(xiàn)象，因此用于直接接觸儲能材料。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型利用石蠟相變潛熱大，熔點(diǎn)低，固體與液體變化過程中容積變化小，熱穩(wěn)定性較好，沒有過冷現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，而被作為直接接觸儲熱與放熱系統(tǒng)的儲熱材料，而直接接觸的方法可以大大提高換熱效率，在相同的時(shí)間內(nèi)儲存與釋放更多的熱量。

一種直接接觸式儲熱與放熱系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括儲熱換熱器、熱源氣體泵、氣液三相鼓泡塔、冷源氣體泵、儲熱罐、工質(zhì)泵、放熱閥、噴淋裝置、造粒三相冷卻塔、輸送裝置、放熱換熱器、儲熱閥、顆粒倉；

儲熱換熱器包括熱側(cè)進(jìn)口、熱側(cè)出口、低溫氣體進(jìn)口和被加熱氣體出口，氣液三相鼓泡塔包括固態(tài)顆粒進(jìn)口、高溫氣體進(jìn)口、低溫氣體出口和熔融態(tài)液體出口，放熱換熱器包括高溫氣體進(jìn)口、被冷卻氣體出口、冷側(cè)進(jìn)口和冷側(cè)出口，造粒三相冷卻塔包括熔融態(tài)液體進(jìn)口、低溫氣體進(jìn)口、固體顆粒出口和高溫氣體出口；

上述輸送裝置出口與顆粒倉進(jìn)口相連，顆粒倉出口經(jīng)過儲熱閥與氣液三相鼓泡塔的固態(tài)顆粒進(jìn)口相連；氣液三相鼓泡塔的熔融態(tài)液體出口與儲熱罐進(jìn)口相連；儲熱罐出口經(jīng)過放熱閥與噴淋裝置入口相連；噴淋裝置出口與造粒三相冷卻塔的熔融態(tài)液體進(jìn)口；造粒三相冷卻塔的固體顆粒出口與輸送裝置進(jìn)口相連；

上述氣液三相鼓泡塔的低溫氣體出口經(jīng)過熱源氣體泵與儲熱換熱器的低溫氣體進(jìn)口相連；儲熱換熱器的被加熱氣體出口與氣液三相鼓泡塔的高溫氣體進(jìn)口相連；儲熱換熱器熱側(cè)入口與熱媒介質(zhì)系統(tǒng)出口相連，儲熱換熱器熱側(cè)出口與熱媒介質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)口相連，熱媒介質(zhì)是太陽能集熱媒介；

上述造粒三相冷卻塔的高溫氣體出口經(jīng)過冷源氣體泵與放熱換熱器的高溫氣體進(jìn)口相連；放熱換熱器的被冷卻氣體出口與造粒三相冷卻塔的低溫氣體進(jìn)口相連；放熱換熱器冷側(cè)入口與冷媒介質(zhì)系統(tǒng)出口相連，放熱換熱器冷側(cè)出口與冷媒介質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)口相連。

所述的直接接觸式儲熱與放熱系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下過程：