CN103528411B - 一种非接触电加热固体液体混合储热装置 - Google Patents

一种非接触电加热固体液体混合储热装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非接触电加热固体液体混合储热装置，包括盛装有绝缘、导热和灭弧液体的电加热装置、盛装有固体和液体混合物质的储热箱以及换热装置，所述电加热装置与储热箱管路连接，所述储热箱与换热装置管路连接；工作状态下：电加热装置内被加热后的高温物质通过管路进入储热箱进行热交换后返回至电加热装置，所述换热装置内的低温物质通过管路进入储热箱内与储热箱内的物质进行热交换后返回至换热装置。本发明提供的非接触电加热固体液体混合储热装置将固体储能材料浸在液体导热材料中，加热和用热过程利用液体导热材料完成。同时在加热和用热过程中，减小了导热介质的流量和换热装置，可以实现大功率储热和用热。

Description

一种非接触电加热固体液体混合储热装置
技术领域
本发明涉及储热装置，尤其涉及一种非接触电加热固体液体混合储热装置。
背景技术
现有技术的加热储热装置解决了直接使用高压电加热储能材料水的安全性问题，同时节省了变压器的投资，降低了设备成本。但是用水储热，温度不能超过100℃，这样制约了储热的使用范围，例如不能生产高温蒸汽。
固体储热目前也是成熟的技术，其储热材料是耐火材料。储热温度也比较高，达到400—500℃，由于是空气绝缘，高电压直供安全距离要求较大，所以储热体内容积使用率较低，影响储热量。另外，其电加热和储热都是依靠热空气作为介质进行换热，由于空气热容很小，要完成大功率用热，就需要流量很大的风机和换热装置，所以使用范围也受到一定的限制。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种非接触电加热固体液体混合储热装置，包括盛装有绝缘、导热和灭弧液体的电加热装置、盛装有固体和液体混合物质的储热箱以及换热装置，所述电加热装置与储热箱管路连接，所述储热箱与换热装置管路连接；
工作状态下：电加热装置内被加热后的高温物质通过管路进入储热箱进行热交换后返回至电加热装置，所述换热装置内的低温物质通过管路进入储热箱内与储热箱内的物质进行热交换后返回至换热装置。
所述电加热装置和储热箱之间设置有储热换热器，所述储热换热器分别与电加热装置和储热箱管路连接。
所述储热换热器的出口端与电加热装置的进口端连通有水泵I；所述储热箱的出口端与储热换热器的进口端连通有水泵II；所述储热箱的出口端与换热装置的进口端连通有水泵III。
所述储热箱的进口端设置有容纳腔I，所述储热箱的出口端设置有容纳腔II。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的非接触电加热固体液体混合储热装置将固体储能材料浸在液体导热材料中，加热和用热过程利用液体导热材料完成。由于固体导热材料最高使用温度目前可以达到300--400℃，可以达到生产高温蒸汽的要求。同时固体导热材料热容较大，增加了储热体内的储热量。同时在加热和用热过程中，减小了导热介质的流量和换热装置，可以实现大功率储热和用热。由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本非常低廉适于广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的结构示意图
图3为本发明实施例的结构示意图。
图中：1.电加热装置；2.储热换热器；3.储热箱；4.换热装置；5.水泵I；6.水泵II；7.水泵III；8.压力表；9.温度计；11.加热端出口；12.加热端入口；21.进口I；22.出口I；23.出口II；24.进口II；31.储热端进口I；32.储热端出口I；33.储热端进口II；34.储热端出口II；37.容纳腔I；38.容纳腔II；41.换热端出口；42.换热端入口。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的非接触电加热固体液体混合储热装置，包括：电加热装置1、储热箱3和换热装置4，电加热装置1与储热箱3管路连接，储热箱3与换热装置4管路连接，在使用时，将电加热装置1内盛装有绝缘、导热和灭弧液体，利用电加热装置1对该液体进行加热，然后将加热后的高温液体通过管路进入储热箱3内。储热箱3内盛装有固体物质以及热体物质，上述被加热的物质进入储热箱3与储热箱3内的物质进行热交换后电加热装置1，上述工作下进行多次循环，使储热箱3内的固体、液体温度升高。换热装置4内的低温物质进入储热箱3后与储热箱3内高温物质进行热交换后返回至换热装置4。上述结构应用于电加热装置1内的绝缘、导热和灭弧液体可以作为导热材料的情况下。
进一步的，如图2所示，当电加热装置1内的绝缘、导热和灭弧液体与导热材料是两种物质时，则在电加热装置1和储热箱3之间设置有储热换热器2，储热换热器2分别与电加热装置1和储热箱3管路连接。则电加热装置1内被加热后的液体进入储热换热器2内与其内部的液体进行换热后返回至电加热装置1。储热换热器2内的液体温度升高后进入储热箱3与储物箱3内的物质进行热交换后返回至储热换热器2。
进一步的，如图2所示，所述储热换热器2的出口端与电加热装置1的进口端连通有水泵I5；储热箱3的出口端与储热换热器2的进口端连通有水泵II6；储热箱3的出口端与换热装置4的进口端连通有水泵III7。
进一步的，如图2所示，储热箱3的进口端设置有容纳腔I37，储热箱3的出口端设置有容纳腔II38。在容纳腔I37和容纳腔II38内放置有液体溶液。
进一步的，在非接触电加热固体液体混合储热装置中，在电加热装置1、储热箱3和换热装置4上都设置有压力表8和温度计9。
实施例：如图3中，液体在导热时的箭头指向，箭头方向代表液体的流向。如果电加热装置1内被加热的物质和导热材料不是同一种物质时，首先绝缘、导热和灭弧液体在电加热装置1内被加热后，从电加热装置1的加热端出口11流出进入从储热换热器2的进口I21进入储热换热器2内与其内部的液体进行换热后再沿储热换热器2的出口I22流出，沿加热端入口12处进入电加热装置1继续加热。如上所述循环下去，直至储热换热器2内的物质温度升高。储热换热器2内被换热后的物质沿出口II23流出，沿储热箱3的储热端进口I31进入储热箱3的容纳腔I37内再进入其内部固体的缝隙中，与储热箱3内的液体和固体进行换热使储热箱3内的物质温度升高，然后换热后的低温物质流入容纳腔II38，沿着储热端出口I32流出，沿进口II24进入储热换热器2继续进行换热。如此循环下去，直至储热箱3内的固体达到要求的温度。换热装置4的物质沿换热端出口41流出，沿储热端进口II33进入储热箱3的容纳腔I37内，再进入储热箱3内固体的缝隙中，与储热箱3内的高温固体和液体进行热交换，温度升高后流入沿储热端出口II34流出，沿换热端入口42进入换热装置4内。
本发明公开的非接触电加热固体液体混合储热装置，在电加热装置1内将绝缘、导热和灭弧液体加热后与储热箱3内的固体液体进行换热，使储热箱3内的固体温度升高，换热装置4内的物质进入储热箱3内，与其内部的物质进行热交换，实现大功率储热用热的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种非接触电加热固体液体混合储热装置，其特征在于：包括盛装有绝缘、导热和灭弧液体的电加热装置(1)、盛装有固体和液体混合物质的储热箱(3)以及换热装置(4)，所述电加热装置(1)和储热箱(3)之间设置有储热换热器(2)，所述储热换热器(2)分别与电加热装置(1)和储热箱(3)管路连接，所述储热箱(3)与换热装置(4)管路连接；
工作状态下：电加热装置(1)内被加热后的高温物质通过管路进入储热换热器(2)进行热交换后返回至电加热装置(1)，所述换热装置(4)内的低温物质通过管路进入储热箱(3)内与储热箱(3)内的物质进行热交换后返回至换热装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种非接触电加热固体液体混合储热装置，其特征还在于：所述储热换热器(2)的出口端与电加热装置(1)的进口端连通有水泵I(5)；所述储热箱(3)的出口端与储热换热器(2)的进口端连通有水泵II(6)；所述储热箱(3)的出口端与换热装置(4)的进口端连通有水泵III(7)。
3.根据权利要求1所述的一种非接触电加热固体液体混合储热装置，其特征还在于：所述储热箱(3)的进口端设置有容纳腔I(37)，所述储热箱(3)的出口端设置有容纳腔II(38)。
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