一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，屬于余熱回收和太陽能中溫?zé)崂眉夹g(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]工業(yè)上余熱回收場合具有間歇和不連續(xù)性，而太陽能中高溫光熱利用時(shí)太陽輻射強(qiáng)度時(shí)刻變化，云遮間隙供熱流體的溫度驟降，這些均會(huì)導(dǎo)致后續(xù)蒸汽生產(chǎn)過程的間斷，破壞蒸汽的連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)。
[0003]現(xiàn)有為了改善蒸汽穩(wěn)定性的技術(shù)中，一般通過增加換熱單元或改善控制條件等實(shí)現(xiàn)，蒸汽發(fā)生器熱效率低，流體流動(dòng)阻力大，設(shè)備穩(wěn)定性差，維護(hù)操作成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型將熱管高效相變傳熱技術(shù)以及相變儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行集成，提供了一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，解決常規(guī)蒸汽發(fā)生器在余熱回收和太陽能中溫?zé)崂玫冗^程生產(chǎn)蒸汽品質(zhì)波動(dòng)的問題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，其特征在于，由封閉換熱箱體1、上隔板5、下隔板6、第一熱管組7和第二熱管組8組成；所述的上隔板5和下隔板6將封閉換熱箱體I分隔為上部汽化室2、中部蓄熱室3和下部供熱室4三部分；第一熱管組7貫穿焊接在上隔板5上；第二熱管組8貫穿焊接在下隔板6上；其中汽化室2側(cè)旁設(shè)有水的進(jìn)口管道10，頂端設(shè)有蒸汽出口管道11 ;蓄熱室3上側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)充裝管道12，下側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)排放管道13 ;供熱室3的下側(cè)設(shè)有供熱流體進(jìn)口管道14，上側(cè)設(shè)有供熱流體出口管道15。
[0006]優(yōu)選所述的第一熱管組和第二熱管組的熱管外表面加裝翅片9。
[0007]蓄熱室3中封裝的蓄熱工質(zhì)優(yōu)選為KNO3、KNO2、NaNOjP NaNO 2中的至少一種，其相變溫度區(qū)間300 °C?400 °C。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0009]穩(wěn)定供熱時(shí)，第二熱管組8高效地將熱量從高溫供熱流體轉(zhuǎn)移至蓄熱工質(zhì)，工質(zhì)升溫蓄熱，于恒定溫度發(fā)生相變。當(dāng)蓄熱室3頂部的監(jiān)測溫度達(dá)到相變溫度后，立刻在汽化室2中通水，由于熱管良好的等溫特性，汽化室2內(nèi)第一熱管組7熱管的表面溫度與蓄熱工質(zhì)的相變溫度相當(dāng)，即使供熱流體溫度波動(dòng)，水仍然在恒定溫度下吸熱汽化。供熱間歇階段，供熱流體溫度驟降，但蓄熱工質(zhì)仍處于恒溫相變狀態(tài)，此時(shí)蓄熱工質(zhì)將作為恒溫?zé)嵩礊樗?，防止蒸汽溫度和壓力大幅降低，保證蒸汽品質(zhì)穩(wěn)定。此外，重力熱管具有熱二極管特性，熱量僅可從下往上傳遞，恒溫蓄熱工質(zhì)的熱量不會(huì)反向傳遞給溫度降低的供熱流體。以熱管作為換熱元件，設(shè)備具有傳熱效率極高，結(jié)構(gòu)簡單，流動(dòng)阻力小的特點(diǎn)，單根熱管的損壞也不影響整體系統(tǒng)運(yùn)行，無須為此停車檢修，因此該蒸汽發(fā)生器還具有工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]對于在具體結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上經(jīng)過適當(dāng)改動(dòng)，但是基本原理和本實(shí)用新型一致的，也落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:不管熱源的穩(wěn)定性如何，將保證蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)蒸汽品質(zhì)穩(wěn)定，熱效率高，流動(dòng)阻力小，工作可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-蒸汽發(fā)生器換熱箱體，2-汽化室，3-蓄熱室，4-供熱室，5-上隔板，6-下隔板，7-第一熱管組，8-第二熱管組，9-熱管翅片，10-水進(jìn)口管道，11-蒸汽出口管道，12-蓄熱工質(zhì)充裝入口管道，13-蓄熱工質(zhì)排放出口管道，14-供熱流體進(jìn)口管道，15-供熱流體出口管道。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但并不因此限制本實(shí)用新型的適用范圍。
[0014]實(shí)施例1
[0015]如圖1所示的熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，其制造過程如下:1)在上隔板5和下隔板6各通孔內(nèi)焊上熱管，確保隔板雙面焊透，與上隔板5焊接的熱管形成第一熱管組7，與下隔板6焊接的熱管形成第二熱管組8 ;2)將上述熱管組置蒸汽發(fā)生器箱體I中，箱體I上端焊接上隔板5，下端焊接下隔板6，將蒸汽發(fā)生器箱體I依次分隔成上部汽化室2、中部蓄熱室3和下部供熱室4 ;3)在上部汽化室2旁側(cè)焊接進(jìn)口管道10，頂端焊接蒸汽出口管道11 ;在中部蓄熱室3上側(cè)焊接蓄熱工質(zhì)充裝管道12，下側(cè)焊接蓄熱工質(zhì)排放管道13 ;在下部供熱室3的下側(cè)焊接供熱流體進(jìn)口管道14，上側(cè)焊接供熱流體出口管道15 ;4)分別對汽化室2、蓄熱室3和供熱室4焊縫進(jìn)行無損檢測，并實(shí)施氣密性和耐壓試驗(yàn)；5)完成蓄熱室3內(nèi)相變蓄熱工質(zhì)的充裝。
[0016]所述熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器應(yīng)用于槽式導(dǎo)熱油傳熱的雙罐熔鹽顯熱蓄熱發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)的換熱工質(zhì)為導(dǎo)熱油，經(jīng)槽式聚光器集熱管加熱升溫后，一部分直接用于生產(chǎn)蒸汽，另一部分用于熔鹽蓄熱。用于生產(chǎn)蒸汽的導(dǎo)熱油由蒸汽發(fā)生器供熱室進(jìn)口 14通入，第二熱管組8受熱啟動(dòng)，將供熱室的熱量高效轉(zhuǎn)移至蓄熱室3，蓄熱室3中蓄熱熔鹽升溫至恒定溫度發(fā)生相變。當(dāng)蓄熱室3頂部的監(jiān)測溫度達(dá)到熔鹽相變溫度時(shí)，立刻向汽化室2入口管道10通水，此時(shí)，熔鹽作為恒溫?zé)嵩礊槠夜?。由于熱管良好的等溫特性，汽化?內(nèi)第一熱管組7表面溫度與蓄熱熔鹽相變溫度相當(dāng)，因此，水在恒溫狀態(tài)下汽化，蒸汽從管道11排出進(jìn)入渦輪機(jī)發(fā)電。
[0017]實(shí)施例2
[0018]如實(shí)施例1的熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，材質(zhì)為不銹鋼316L，蓄熱熔鹽采用純KNO3，相變溫度330°C，蓄熱室3的工作溫度在330°C左右；第一熱管組7和第二熱管8組均由不銹鋼-萘熱管構(gòu)成；供熱流體為導(dǎo)熱油，供熱室進(jìn)口溫度為360°C，出口溫度為3400C ;汽化室通入軟化處理的水，所產(chǎn)蒸汽壓力穩(wěn)定在13MPa左右。
[0019]太陽輻射強(qiáng)度波動(dòng)，或云遮間隙，導(dǎo)熱油溫度波動(dòng)或驟降，蓄熱熔鹽作為水汽化的熱源依舊保持恒定溫度，蒸汽品質(zhì)得以維持。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，其特征在于，由封閉換熱箱體(1)、上隔板(5)、下隔板(6)、第一熱管組(7)和第二熱管組(8)組成；其中上隔板(5)和下隔板(6)將封閉換熱箱體(I)分隔為上部汽化室(2)、中部蓄熱室(3)和下部供熱室(4)三部分；其中第一熱管組(7)貫穿焊接在上隔板(5)上；第二熱管組(8)貫穿焊接在下隔板(6)上；汽化室(2)側(cè)旁設(shè)有水的進(jìn)口管道(10)，頂端設(shè)有蒸汽出口管道(11);蓄熱室(3)上側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)充裝管道(12)，下側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)排放管道(13);供熱室(3)的下側(cè)設(shè)有供熱流體進(jìn)口管道(14)，上側(cè)設(shè)有供熱流體出口管道(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，其特征在于所述的第一熱管組和第二熱管組的熱管外表面加裝翅片(9)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種熱管型蓄熱式均溫蒸汽發(fā)生器，由封閉換熱箱體(1)、上隔板(5)、下隔板(6)、第一熱管組(7)和第二熱管組(8)組成；其中上隔板(5)和下隔板(6)將封閉換熱箱體(1)分隔為上部汽化室(2)、中部蓄熱室(3)和下部供熱室(4)；第一熱管組(7)和第二熱管組(8)分別貫穿焊接在上隔板(5)和下隔板(6)上；汽化室(2)側(cè)旁設(shè)有水的進(jìn)口管道(10)，頂端設(shè)有蒸汽出口管道(11)；蓄熱室(3)上側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)充裝管道(12)，下側(cè)設(shè)有蓄熱工質(zhì)排放管道(13)；供熱室(3)的下側(cè)設(shè)有供熱流體進(jìn)口管道(14)，上側(cè)設(shè)有供熱流體出口管道(15)。本實(shí)用新型不管熱源的穩(wěn)定性如何，將保證蒸汽發(fā)生器所產(chǎn)蒸汽品質(zhì)穩(wěn)定，熱效率高，流動(dòng)阻力小，工作可靠。
【IPC分類】F28D15-02, F22B1-16, F28D20-02
【公開號(hào)】CN204460147
【申請?zhí)枴緾N201520039631
【發(fā)明人】朱躍釗, 王嘯遠(yuǎn)
【申請人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月20日