[發明專利]一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐和應用

在審

• 申請號: 202011138110.6
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112197632A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 華君葉;孫瑞瑞;張經;陳亞平;李奇賀;李棟;趙孝保
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

本發明公開了一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐和應用，主要包括：罐體，設置于罐體內的一塊以上的螺旋折流板，設置于罐體外壁上的進出口管組及儀表接口組。其中，所述螺旋折流板分為一個扇形區和兩個三角區，扇形區是以罐體內徑、傾斜角和螺旋折流板分數所確定的關于短軸對稱的橢圓的一個扇形，三角區從扇形區的兩條直邊向不同方向折彎，每塊三角區的形狀剛好可以封堵相鄰兩塊螺旋折流板的扇形區之間形成的三角形缺口的一半；相鄰的螺旋折流板在三角區首尾相接并點焊固定，在外緣處形成一條擬螺旋線，與罐體的內壁貼合并間斷點焊固定。本發明在有效利用儲罐空間的基礎上，實現了溫度梯度濃度的穩定分布與蓄能功能，降低成本，節能減排。

技術領域

本發明屬于蓄能儲罐技術領域，具體涉及一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐和應用。

背景技術

太陽能高溫發電涉及到接受太陽能的時段與用電時段的不一致，所以需要機組具有蓄能的功能。傳統的方案需要采用至少高溫和低溫2個鹽溶液儲罐。近年來核電調峰機組的研發提上日程，如果仍然采用傳統對置換出的硼酸溶液進行蒸發分離處理的方法，則經濟性將大大降低，而雙儲罐方案顯然存在體積龐大的缺點。吸收式制冷機溶液儲能也是利用太陽能預處理溶液，再錯時使用的方案，同樣涉及雙儲罐方案體積龐大的問題。相反的，在水蓄冷等場合，溫度梯度儲罐亦是影響儲能用能效果的關鍵。此外卡林納循環采用變濃度調節透平功率可以避免透平進口調節閥門的節流損失，其關鍵技術亦是如何高效的對濃度進行調節，需要具有濃度梯度的儲罐。

然而目前關于低成本和高效能的溫度濃度梯度儲罐尚未有報道。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐和應用，通過對儲罐進行簡單的分層設計，在有效利用儲罐空間的基礎上，高效的實現溫度梯度濃度的穩定分布與蓄能功能，降低現有技術經濟成本，節能減排。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐，包括罐體、一塊以上的在罐體內豎直方向錯位均勻分布、且邊緣閉合的螺旋折流板、進出口管組及儀表接口組；其中，

所述罐體包括圓柱狀的筒體、上封頭和下封頭；所述上封頭、下封頭分別與所述筒體的上下端面焊接連接成一體；

所述螺旋折流板分為一個扇形區和兩個三角區，其中扇形區是以筒體內徑、傾斜角和螺旋折流板分數所確定的關于短軸對稱的橢圓的一個扇形，所述三角區從所述扇形區的兩條直邊向不同方向折彎，每塊三角區的形狀剛好可以封堵相鄰兩塊螺旋折流板的扇形區之間形成的三角形缺口的一半；相鄰的螺旋折流板在三角區首尾相接并點焊固定，在外緣處形成一條擬螺旋線，與所述筒體的內壁貼合并間斷點焊固定；

所述進出口管組包括流體進出口管、放氣口和排污口；所述流體進出口管設置于所述筒體的上下兩端的外壁上；所述放氣口設置于所述上封頭的頂部，所述排污口設置于所述下封頭的底部；

所述儀表接口組包括設置于筒體外壁上的傳感器接口，用于連接相關儀表或傳感器。

優選地，所述上封頭為橢圓半球封頭；所述下封頭為橢圓半球封頭或平板封頭。

優選地，所述進出口管組根據系統流程的需要確定流體進出口管、放氣口和排污口的數量。

優選地，所述儀表或傳感器包括液位傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器。

一種溫度濃度梯度螺旋折流板儲罐作為溫度梯度儲罐或濃度梯度儲罐的應用：所述罐體為立式布置，當用于溫度梯度儲罐時，高溫端在上方，低溫端在下方；當用于濃度梯度儲罐時，密度小的在上方，密度大的在下方。

優選地，當用于溫度梯度儲罐時，其運行工藝包括以下步驟：

(1)高溫流體從罐體上方自流體進出口管流入或流出儲罐，低溫流體從罐體下方自流體進出口管流出或流入儲罐；