[發(fā)明專利]一種熔鹽溫差控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011211558.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114440477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫華;王建強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所
• 主分類號(hào): F24S50/40
• 分類號(hào): F24S50/40;F24S60/00;F24S20/40
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;鄒玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種熔鹽溫差控制裝置，其包括一加熱管路、一第一加熱爐、一第二加熱爐和一溫控柜，所述加熱管路位于所述第一加熱爐的內(nèi)部，所述加熱管路包括依次連接并形成閉合熔鹽回路的一第一溫度補(bǔ)償段、一高溫恒溫段、一第二溫度補(bǔ)償段和一低溫冷卻段；所述第一加熱爐上還設(shè)有貫通開(kāi)口，所述第一加熱爐的爐體的一側(cè)設(shè)有固定桿，所述固定桿為滑桿；所述第二加熱爐的形狀與所述貫通開(kāi)口的形狀相匹配，可拆卸地蓋合于所述貫通開(kāi)口上；所述第二加熱爐的爐體上設(shè)有支撐件，所述支撐件為帶有孔洞的固定配件，可拆卸地連接于所述滑桿。本發(fā)明提供的熔鹽溫差控制裝置操作方便靈活、經(jīng)濟(jì)性高、溫差控制精確，并且允許試驗(yàn)操作中的壓力、溫度擾動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熔鹽加熱領(lǐng)域，特別涉及一種熔鹽溫差控制裝置。

背景技術(shù)

熔鹽具有使用溫度高、比熱容高、對(duì)流傳熱系數(shù)高、粘度低、飽和蒸汽壓低、熱穩(wěn)定性好、兼具傳熱和儲(chǔ)熱能力等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種熔鹽堆(MSR)和聚焦太陽(yáng)能熱發(fā)電(CSP)領(lǐng)域。在熔鹽的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中普遍存在溫度梯度。例如美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ONRL)的熔鹽試驗(yàn)堆(MSRE)一回路出入口溫差為20～30℃。美國(guó)Solar Two和CrescentDunes塔式CSP電站熔鹽熱罐和冷罐溫差高達(dá)200℃以上。熔鹽溫差可導(dǎo)致在高溫區(qū)服役的金屬結(jié)構(gòu)材料始終處于不飽和狀態(tài)，保持持續(xù)永久的腐蝕過(guò)程。因此，在實(shí)驗(yàn)室模擬熔鹽溫差環(huán)境，還原金屬材料實(shí)際服役工況，對(duì)研究金屬材料在溫差熔鹽中的腐蝕行為和金屬材料的防護(hù)方法具有重要意義。

實(shí)際上，熔鹽的溫差取決于加熱器溫度控制、回路管道尺寸、熔鹽介質(zhì)種類、熔鹽流速、冷卻介質(zhì)的換熱效率等諸多因素。目前國(guó)外有成熟的熔鹽溫差設(shè)備，國(guó)內(nèi)也有關(guān)于溫差裝置的報(bào)道。但已報(bào)道的熔鹽溫差控制裝置采用的一體式結(jié)構(gòu)存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，即內(nèi)部降溫的安全性差，且使用和維護(hù)繁瑣，增加了操作難度與成本。此外，現(xiàn)有的熔鹽溫差控制裝置的抗擾動(dòng)能力差，壓力波動(dòng)和溫度波動(dòng)將可能使熔鹽凝固，導(dǎo)致試驗(yàn)成功率下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中熔鹽溫差回路加熱設(shè)備降溫方式安全性低、維護(hù)與操作繁瑣、操作成本高和抗擾動(dòng)能力差的問(wèn)題，提供一種熔鹽溫差控制裝置。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：

本發(fā)明提供一種熔鹽溫差控制裝置，所述熔鹽溫差控制裝置包括一加熱管路、一第一加熱爐、一第二加熱爐和一溫控柜，所述加熱管路位于所述第一加熱爐的內(nèi)部，所述加熱管路包括依次連接并形成閉合熔鹽回路的一第一溫度補(bǔ)償段、一高溫恒溫段、一第二溫度補(bǔ)償段和一低溫冷卻段；

所述第一加熱爐上還設(shè)有貫通開(kāi)口，所述第一加熱爐的爐體的一側(cè)設(shè)有固定桿，所述固定桿為滑桿；

所述第二加熱爐的形狀與所述貫通開(kāi)口的形狀相匹配，可拆卸地蓋合于所述貫通開(kāi)口上；所述第二加熱爐的爐體上設(shè)有支撐件，所述支撐件為帶有孔洞的固定配件，可拆卸地連接于所述滑桿。

所述第二加熱爐兼具加熱、保溫和降溫功能。通過(guò)在所述滑桿上移動(dòng)所述支撐件，組合或斷開(kāi)所述第一加熱爐與所述第二加熱爐，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述加熱管路的溫差控制。

較佳地，所述第一加熱爐包括第一爐體和第二爐體，所述第一爐體和所述第二爐體可相互扣合形成所述第一加熱爐的加熱腔室，所述加熱腔室上開(kāi)設(shè)有用于設(shè)置所述加熱管路的凹槽，所述第一爐體和所述第二爐體上分別設(shè)有所述第二加熱爐和所述滑桿。

較佳地，所述貫通開(kāi)口與所述低溫冷卻段的位置對(duì)應(yīng)。利于從前后兩個(gè)方向同時(shí)對(duì)所述低溫冷卻段進(jìn)行加熱和冷卻，提高加熱和冷卻效率。

當(dāng)所述第二加熱爐與所述第一加熱爐分離時(shí)，所述低溫冷卻段露在空氣中，采用空冷或強(qiáng)制對(duì)流冷卻對(duì)其進(jìn)行降溫。根據(jù)試驗(yàn)需要組合或斷開(kāi)所述第二加熱爐與所述第一加熱爐，操作簡(jiǎn)單靈活，安全性高。