固體粒塊換熱器制造技術

本發明專利技術的目的是提供一種固態粒塊換熱器，將固體粒塊與流體實現換熱，固體粒塊溫度適合于300-1500度，流體適合于10-800度，本發明專利技術采用至少含有一個腔體的容器，容器上還是至少兩組進口和出口，一組為固體粒塊的進口與出口，另外一組為流體的進口和出口，通過設置在容器內的固體粒塊流動管道以及流體的流動管道之間的換熱，從而實現固體粒塊與流體的換熱，固體粒塊作為一種特殊的固態流體進行換熱，固體粒塊依靠重力或驅動力實現流動。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熱能利用，特別是利用固體粒塊實現熱能交換、儲存和利用。
技術介紹
換熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的換熱器為蒸汽型和液體換熱器； 在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱。在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。但其換熱器，本質上還是采用液-液或者液-氣換熱器。蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。本專利技術人專利技術了采用固體粒塊進行太陽能高溫采集的技術，但是缺乏固體粒塊進行換熱的換熱器。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種固態粒塊換熱器，將固體粒塊與流體實現換熱，固體粒塊溫度適合于300-1500度，流體適合于10-800度，本專利技術采用至少含有一個腔體的容器，容器上還是至少兩組進口和出口，一組為固體粒塊的進口與出口，另外一組為流體的進口和出口，通過設置在容器內的固體粒塊流動管道以及流體的流動管道之間的換熱，從而實現固體粒塊與流體的換熱，固體粒塊作為一種特殊的固態流體進行換熱，固體粒塊依靠重力或驅動力實現流動。 具體
技術實現思路
如下: 固體粒塊換熱器，包括固體粒塊，保溫材料，殼體，其特征是:至少含有一個腔體的容器，容器上還是至少兩組進口和出口，一組為固體粒塊的進口與出口，另外一組為流體的進口和出口，在容器設置有固體粒塊與流體的流動通道，固體粒塊的流動通道連接容器內固體粒塊的進口和出口，固體粒塊可以從進口進入到容器內，然后從經固體粒塊流動通道后從出口流出，同時流體的流動通道連接容器內流體的進口和出口，流體可以從進口進入到容器內，然后從經流體的流動通道后從出口流出，固體粒塊與流體通過流動通道時實現相互的換熱，從而實現固體粒塊與流體的換熱。所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規則現狀；在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置；兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構成一個通道；用于流體進行流通，在固體粒塊內設置有空腔，在空腔內設置有蓄熱材料。所構成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內流動并被壓縮或膨脹。固體粒塊及流體的換熱結構選自下列一種: A、固體粒塊流動管道:垂直或者平行與水平面或者組成0-180度夾角進行布局，多個流動通道之間并行布置，固體粒塊可以在通道內流動，固體粒塊從高處頂部進口進入到容器內，依靠重力在流動通道運動； 流體流動通道:由容器內除了固體粒塊流動管道剩余的空間組成，流體經進口進入后，從固體粒塊流動管道的外部經過時與固體粒塊實現換熱，后從出口流出； B、固體粒塊流動管道:由容器內除了流體流動管道剩余的空間組成，固體粒塊經進口進入后，從固體粒塊流動管道的外部經過時與固體粒塊實現換； 流體流動通道:垂直或者平行與水平面或者組成0-180度夾角進行布局，多個流動通道之間并排布置，流體可以在通道內流動，流體從進口進入到容器內，依靠壓力差在管道內流動，從出口流出； 固體粒塊在容器內部連接進口與出口的流動通道選自下列一種或者其組合: A、金屬或非金屬管，或者金屬復合管、非金屬復合管； B、管道的內部或者和外壁設置有換熱翅片； C、彎曲的管道； D、其直徑可以變化的管道； E、管道的外壁上設置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結構； F、金屬網構成的管道，或管道上設置有多個開孔； G、由金屬或非金屬組成的隔板，隔板之間形成一個可以使固體粒塊流動的通道。固體粒塊依靠重力在固體粒塊流動通道內依靠重力進行流動，或者固體粒塊依靠動力設備提供的動力在流動通道內實現運動。保溫材料下列一種或多種:納米微珠、硅微粉、真空層、聚氨酯、聚苯、珍珠巖、玻璃纖維、保溫水泥的固體粒塊換熱器或多種。在部分固體粒塊流動通道或者部分流體流動通道中設置有蓄熱材料，高溫固體粒塊的熱能與蓄熱材料換熱后進行儲存，在需要熱能時將流體通過流體流動通道進行流動，與蓄熱材料進行換熱，從而實現蓄熱后換熱。將高溫的固體粒塊流入到容器內，并儲存在固體粒塊流動管道內，實現熱能的儲存，當使用熱能時將了流體流入到容器內進行換熱，從而實現蓄熱換熱。流體為液體、氣體、等離子、超臨界體、液態金屬中的一種或混合物。 采用本專利技術的技術方案可產生如下的有益效果: 1、本專利技術采用固體粒塊實現高溫換熱、蓄熱，可以實現10-1500度的熱能交換與儲存，安全可靠；2、本專利技術可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用?！靖綀D說明】圖1是固體粒塊擋板式換熱器示意圖； 圖2是固體粒塊圖管道式換熱器示意圖。 圖中標號含義: 1:進口，2:出口，3:容器，4:固體粒塊，5:固體粒塊流動通道6:流體流動通道，7 ??容器，8:流體，9:擋板，10:隔板?！揪唧w實施方式】實施例1、固體粒塊擋板式換熱器 圖1所示的固體粒塊擋板式換熱器，二個三角形以及一個矩形組成的一個容器，容器上設置的垂直的進口 1與出口2為固體粒塊進口和出口，水平的進口 1與出口2為流體進口和出口，在容器內矩形空間內，設置有多個隔板，多個隔板將容器分為并排的區間，在不同的區域內設置有間隔的擋板9，隔板組成了一個流動通道，固體粒塊依靠重力在擋板上進行運動，當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
固體粒塊換熱器，包括固體粒塊，保溫材料，殼體，其特征是：至少含有一個腔體的容器，容器上設置有至少兩組進口和出口，一組為固體粒塊的進口與出口，另外一組為流體的進口與出口，在容器內設置有固體粒塊與流體的流動通道，固體粒塊的流動通道連接容器內固體粒塊的進口和出口，流體的流動通道連接容器內流體的進口和出口，固體粒塊與流體通過流動通道時實現相互換熱，從而實現固體粒塊與流體的換熱；固體粒塊溫度適合于300?1500度，流體適合于10?800度。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：李建民，
申請(專利權)人：成都奧能普科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51