[發明專利]一種熔鹽管道防凍堵裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202210359835.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114900911A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 曾勇;匡敬柱;毛正江;劉豪;徐順塔
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H05B3/56
• 分類號: H05B3/56;H05B3/02;H05B3/06;H05B1/02;F24S60/30;F24S40/70
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

1.一種熔鹽管道防凍堵裝置，包括主熔鹽管道，其特征在于，還包括輔熔鹽管道若干、溫度監控單元，任一所述輔熔鹽管道包括輔管道本體、加熱單元，所述加熱單元用于對所述輔管道本體及所述輔管道本體內的熔鹽進行加熱，所述輔管道本體的入口與出口分別通過開關閥連通所述主熔鹽管道的上游端及下游端，所述加熱單元連接所述溫度監控單元，所述溫度監控單元用于偵測所述輔管道本體和所述輔管道本體中熔鹽的溫度、并對所述加熱單元進行啟停及加熱功率控制。

2.根據權利要求1所述的熔鹽管道防凍堵裝置，其特征在于，所述加熱單元包括管外加熱單元及管內加熱單元，所述管外加熱單元為發熱電纜，所述發熱電纜敷設于所述輔管道本體上，所述管內加熱單元包括發熱元件，所述發熱元件連接所述輔管道本體、并設在所述輔管道本體的內部。

3.根據權利要求2所述的熔鹽管道防凍堵裝置，其特征在于，還包括保溫層，所述保溫層裹設于所述管外加熱單元上。

4.根據權利要求2所述的熔鹽管道防凍堵裝置，其特征在于，所述發熱元件包括若干第一發熱元件、及若干第二發熱元件，所述第一發熱元件與所述輔管道本體活動連接，所述第二發熱元件與所述輔管道本體固定連接。

5.根據權利要求4所述的熔鹽管道防凍堵裝置，其特征在于，還包括散熱翅片，所述散熱翅片分別與所述第一發熱元件、所述第二發熱元件連接。

6.根據權利要求4所述的熔鹽管道防凍堵裝置，其特征在于，還包括軸承、傳動單元及驅動電機，所述軸承固定于所述輔管道本體上，所述傳動單元連接所述軸承，所述驅動電機連接所述傳動單元，所述第一發熱元件通過所述軸承與所述輔管道本體活動連接。

7.如權利要求1～6任一項所述的一種熔鹽管道防凍堵裝置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步驟如下：

S1:評估主熔鹽管道的發生凍堵風險高的區域；

S2:根據步驟S1中的評估結果，在主熔鹽管道發生凍堵風險大的區域增設輔熔鹽管道；

S3:對所述主熔鹽管道的工作狀態進行判斷，當所述主熔鹽管道工作異常時，控制所述輔熔鹽管道的開關閥打開，熔鹽在所述輔熔鹽管道之間流動；

S4:對所述輔管道本體中熔鹽的溫度進行監控，根據所述輔熔鹽管道的熔鹽溫度控制所述加熱單元；

S5：對所述主熔鹽管道的工作狀態進行判斷，當所述主熔鹽管道工作正常時，控制所述輔熔鹽管道的開關閥關閉，熔鹽在所述主熔鹽管道之間流動；

S6:重復步驟S3、S4、S5，實現熔鹽在主熔鹽管道和輔熔鹽管道之間的切換與流動。

8.如權利要求7所述的一種熔鹽管道防凍堵裝置的控制方法，其特征在于，所述熔鹽管道防凍堵裝置的加熱單元包括管外加熱單元及管內加熱單元，所述方法中步驟S4還包括具體步驟：

S41:對所述輔管道本體的外壁面溫度進行監控，并設定外壁面基準溫度，當輔管道本體的外壁面溫度低于外壁面基準溫度時，啟動管外加熱單元及管內加熱單元；當輔管道本體的外壁面溫度高于外壁面基準溫度時，關閉管外加熱單元及管內加熱單元；

S42:當輔熔鹽管道的開關閥打開，熔鹽在輔管道中流動，對熔鹽的溫度進行監控，并設定熔鹽目標溫度，所述目標溫度高于所述外壁面基準溫度，并實時測出所述輔熔鹽管道的入口熔鹽溫度及出口熔鹽溫度；

S43:當所述輔熔鹽管道的入口熔鹽溫度等于或高于所述目標溫度時，基于步驟S41方法實現管內管外加熱單元的控制；當所述輔熔鹽管道的入口熔鹽溫度低于所述目標溫度時，控制計算出所述管內加熱單元的加熱功率，所述加熱功率為熔鹽工質的流量、熔鹽工質的比熱容、及溫度差三者之間的乘積，所述溫度差為所述入口熔鹽溫度與所述熔鹽目標溫度之差；

S44:當所述輔熔鹽管道的出口熔鹽溫度等于或高于所述目標溫度時，控制關閉所述輔熔鹽管道內的加熱單元。