[實用新型]強迫分層的蓄熱裝置

有效

• 申請號: 201821670614.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN209084897U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 張謹奕;李京浩;韓雨辰;白寧;張瑋;王含;宗軍
• 申請（專利權）人: 國家電投集團科學技術研究院有限公司
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02;F28D20/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本實用新型公開了一種強迫分層的蓄熱裝置，包括：殼體、第一布水器和第二布水器，殼體內設有適于漂浮在蓄熱介質中的浮板，浮板相對于殼體的內周壁沿豎向可活動地裝配，浮板將容納腔分為互相連通的第一溫區和第二溫區，浮板的密度大于第一溫區的蓄熱介質的密度且小于第二溫區蓄熱介質的密度，第一布水器設于第一溫區，且用于與熱水管連通，第二布水器設于第二溫區，且用于與冷水管連通。本實用新型的強迫分層的蓄熱裝置，通過設置浮板，從而有效抑制蓄熱裝置內的高溫蓄熱介質和低溫蓄熱介質的混合，降低斜溫層厚度，從而提高蓄熱裝置的蓄熱效率，且浮板無需設置能動設備，運行穩定可靠、成本低、后續維護簡單。

技術領域

本實用新型涉及儲熱技術領域，尤其是涉及一種強迫分層的蓄熱裝置。

背景技術

水儲熱技術利用水的顯熱儲存熱能，在儲熱階段將熱量儲存在蓄熱裝置中，在供熱階段向熱用戶釋放熱量，可適用于火電靈活性改造、熱電聯產、消納棄風棄光等可再生能源、太陽能利用、工業余熱利用等儲熱系統，具有提高能源利用效率、平衡熱能供求和環境保護的重要意義。

水儲熱技術中蓄熱裝置通常采用自然分層的蓄熱裝置，蓄熱裝置內冷熱水由于密度差而不是慣性作用產生重力流(密度流)，形成冷熱水混合作用較小和厚度較薄的斜溫層(冷熱流體之間的過渡層)，斜溫層上部為熱水、斜溫層下部為冷水，通過自然分層的熱水和冷水的上下平移運動來實現儲熱和放熱。儲熱時，被熱源加熱的熱水通過上部布水器進入蓄熱裝置，底部冷水排出至熱源加熱。放熱時，熱水通過上部布水器排出至熱用戶供熱，熱用戶出口的較低溫度的回水通過下部布水器進入蓄熱裝置。

為了降低蓄熱裝置中進水對自然分層的影響，蓄熱裝置內通常設置上部和下部布水器，要求水流以較低和均勻的流速流入水罐，降低進水對蓄熱裝置內水擾動和對斜溫層的破壞。

相關技術中的多圈管式布水器，首先，該布水器沿罐體的軸向布水，該布水方式對整個罐體內的擾動較為嚴重；其次，布水器在布水管上開孔，通過在每一圈布水管開孔間距不相等來確保每一圈布水管的布水面積相等，從而實現布水器出口近似的均勻和低速流動，但是該開孔方式會導致布水管加工困難，難以實現量產，外圈開口間距較大，造成了布水管材料的浪費，在外圈開口間距大于內圈，導致了在內圈和外圈之間孔出口流量局部不均勻，蓄熱裝置內不能形成上下平移的密度流、斜溫層厚度增厚、蓄熱裝置效率降低。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種進水流量分配均勻的強迫分層的蓄熱裝置。

根據本實用新型實施例的強迫分層的蓄熱裝置，所述蓄熱裝置包括：殼體，所述殼體限定出用于容納蓄熱介質的容納腔，所述殼體內設有適于漂浮在所述蓄熱介質中的浮板，所述浮板相對于所述殼體的內周壁沿豎向可活動地裝配，所述浮板將所述容納腔分為位于所述浮板上方的第一溫區和位于所述浮板下方的第二溫區，第一溫區與所述第二溫區連通，所述浮板的密度大于所述第一溫區的蓄熱介質的密度且小于所述第二溫區蓄熱介質的密度；第一布水器，所述第一布水器設于所述第一溫區，且用于與熱水管連通；第二布水器，所述第二布水器設于所述第二溫區，且用于與冷水管連通；其中，所述蓄熱裝置設置為在工作時所述第一溫區的蓄熱介質的溫度高于所述第二溫區的蓄熱介質的溫度，以使所述第一溫區的蓄熱介質的密度小于所述第二溫區的蓄熱介質的密度。

根據本實用新型的強迫分層的蓄熱裝置，通過設置浮板，從而將蓄熱裝置的容納腔分為第一溫區和第二溫區，從而有效抑制蓄熱裝置內的高溫蓄熱介質和低溫蓄熱介質的混合，降低斜溫層厚度，從而提高蓄熱裝置的蓄熱效率，且浮板無需設置能動設備，運行穩定可靠、成本低、后續維護簡單。

根據本實用新型一個實施例的強迫分層的蓄熱裝置，所述浮板與所述殼體的內周壁之間具有間隙以使所述第一溫區與所述第二溫區連通。

根據本實用新型一個實施例的強迫分層的蓄熱裝置，所述浮板的密度為ρ，滿足：950kg/m³≤ρ≤990kg/m³。