一种用于液体储热的斜温层储热装置制造方法及图纸

一种用于液体储热的斜温层储热装置，包括变频电机(1)、热流体入口(2)、热流体入口阀门(3)、保温层(4)、储热罐(5)、螺杆(6)、隔热板(7)、冷流体出口阀门(8)、冷流体出口(9)、冷流体入口(10)、冷流体入口阀门(11)、螺杆轴承(12)、隔热板密封环(13)、导杆密封环(14)、导杆(15)、减速机(16)、热流体出口阀门(17)和热流体出口(18)。储热罐(5)外敷保温层(4)。螺杆(6)与隔热板(7)螺纹连接，螺杆(6)通过旋转驱动隔热板(7)上下移动。隔热板(7)将储热罐(5)分为上腔和下腔，隔热板密封环(13)与导杆密封环(14)用于阻挡储热液体在储热罐(5)的上腔和下腔之间流动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种储能供热装置，尤其涉及一种用于液体储热的斜温层储热装置。
技术介绍
储热技术对于工业余热、可再生能源等不连续能量应用场合意义重大。相比传统高温、低温双体结构的储热系统，采用斜温层原理的单体储热系统具有更低成本的优势。为保障用热设备的入口温度，需要采取措施抑制储热系统中的高温液体与低温液体的掺混与自然对流。中国专利201110196337.0提出了一种带有折流板的斜温层太阳能储热系统。储热罐外表包有保温层，储热罐内布置有多个平行的低导热率的薄的折流板，折流板多层分布、交错布置，在折流板作用下，储热罐内形成蛇形通道。该专利可以将固体储热介质引入储热装置，但是冷热流体之间依然存在传热传质过程。中国专利201210379993.9提出了一种单罐储热系统及单罐储热方法，在储热罐内引入浮动隔热板及配重装置，冷热流体运动依靠冷侧和热侧的泵来驱动，浮动隔热板在浮力的作用下自动上升和下降。系统依靠大量泵与阀门条件，机构复杂，且浮动隔热板重力固定，但储热流体温度变化引发密度变化，进而导致流体对浮动隔热板的浮力发生连续变化，浮动隔热板的配重固定，无法实现对浮动隔热板浮力的连续响应调节，浮动隔热板自动上升和下降难以理想实现。中国专利201020643773.9提出了一种高温熔融盐可移动分隔板单罐蓄热装置，在储热罐内设置有陶瓷隔热板，依靠冷热流体的运动来推动陶瓷隔热板上下移动。由于隔热板不可避免的要存在重力影响，所以在充放热及储热时期，隔热板都会在重力作用下向下移动，导致隔热失效。此外，隔热板与储热罐之间没有设置密封环，充放热过程中，冷热流体容易发生掺混。中国专利200980132726.8提出了一种双热能存储罐，隔热板没有机械驱动方式和支撑方式，在充放热及储热时期，隔热板都会在重力作用下向下移动，导致隔热失效。隔热板与储热罐之间也没有设置密封环，充放热过程中，冷热流体容易发生掺混。中国专利201510317121.3提出了一种温度分层型蓄放热装置，入口布水器为盘管结构，喷嘴向下，靠多孔介质或多孔板均流减少对储热体温度分层扰动，冷热流体之间直接接触，依然存在传热传质过程。因此，有必要针对上述问题开发新型的温度分层储热装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的隔热板受重力自动下沉导致隔热失效，或冷热流体由于接触发生掺混导致用热设备入口流体温度降低，或储热装置充放热不能同时进行等缺点，提出一种可应用于液体储热的斜温层储热装置。本专利技术结构简单、分层稳定、运行工况广泛灵活、有助于提高系统效率。本专利技术的技术方案如下：本专利技术用于液体储热的斜温层储热装置由变频电机、减速机、热流体入口、热流体入口阀门、保温层、储热罐、螺杆、隔热板、冷流体出口阀门、冷流体出口、冷流体入口、冷流体入口阀门、螺杆轴承、隔热板密封环、导杆密封环、导杆、热流体出口阀门和热流体出口组成。保温层包裹在储热罐外表面，用以减弱储热罐与外界的热量交换。变频电机、减速机、螺杆组成斜温层储热装置的驱动机构。变频电机和减速机均安装在储热罐顶部外侧。减速机旋转轴竖直安装。减速机旋转轴的上端通过联轴器与变频电机旋转轴连接，减速机旋转轴的下端通过磁力传动联轴器与螺杆非接触式连接。热流体入口和热流体入口阀门装于储热罐顶部外侧，热流体入口所处的管道一端连通储热罐，热流体入口所处的管道另一端连接集热设备。热流体入口阀门安装在热流体入口所处管道上，热流体入口阀门用于调节热流体入口所处管道的通断。冷流体出口和冷流体出口阀门装于储热罐底部外侧，冷流体出口所处的管道一端连通储热罐，冷流体出口所处的管道另一端连接集热设备。冷流体出口阀门安装在冷流体出口所处管道上，冷流体出口阀门用于调节冷流体出口所处管道的通断。热流体出口和热流体出口阀门装于储热罐顶部外侧，热流体出口所处的管道一端连通储热罐，热流体出口所处的管道另一端连接用热设备。热流体出口阀门安装在热流体出口所处管道上，热流体出口阀门用于调节热流体出口所处管道的通断。冷流体入口和冷流体入口阀门装于储热罐底部外侧，冷流体入口所处的管道一端连通储热罐，冷流体入口所处的管道另一端连接用热设备。冷流体入口阀门安装在冷流体入口所处管道上，冷流体入口阀门用于调节冷流体入口所处管道的通断。螺杆、隔热板、螺杆轴承、隔热板密封环、导杆密封环和导杆均安装在储热罐内部。螺杆的中心线与储热罐的中心线重合，螺杆上端通过磁力传动联轴器与减速机旋转轴的下端连接，螺杆下端通过螺杆轴承与储热罐下底面连接。隔热板位于储热罐内部，隔热板与储热罐下底面平行。螺杆从隔热板的中心孔垂直穿过，螺杆与隔热板中心孔通过螺纹连接。隔热板由隔热材料制成，隔热板外缘装有隔热板密封环，隔热板密封环与储热罐内壁面紧密贴合。隔热板密封环用于阻挡储热液体在隔热板与储热罐的间隙流动。隔热板将储热罐分割为独立密封的上腔和下腔。导杆与螺杆平行安装，导杆穿过隔热板预留的通孔，通孔位置介于隔热板中心孔与隔热板边缘之间，通孔内安装有导杆密封环，导杆从导杆密封环内部中心孔垂直穿过。导杆密封环用于阻挡储热液体在隔热板与导杆的间隙流动。导杆的下端与储热罐的下底面固定。本专利技术的变频电机可以通过联轴器驱动减速机，减速机将变频电机高速旋转转换为低速大扭矩旋转，减速机通过磁力传动联轴器驱动螺杆旋转，隔热板受螺杆驱动向上或向下移动，通过改变储热罐上腔和下腔的容积，实现对冷热流体的驱动。本专利技术的斜温层储热装置无需泵，机械加工简单，制造成本低廉。冷热流体之间的传热传质被有效抑制，可以极大提高储热系统的储热效果。储热装置可以通过串并联组合实现大容量、连续和同时充放热，使用方便。附图说明图1斜温层储热装置剖视图；图2斜温层储热装置并联系统示意图；图中：1变频电机，2热流体入口，3热流体入口阀门，4保温层，5储热罐，6螺杆，7隔热板，8冷流体出口阀门，9冷流体出口，10冷流体入口，11冷流体入口阀门，12螺杆轴承，13隔热板密封环，14导杆密封环，15导杆，16，减速机，17热流体出口阀门,18热流体出口，19冷流体出口阀门，20冷流体出口，21冷流体入口，22冷流体入口阀门，23螺杆轴承，24螺杆，25储热罐，26导杆，27用热设备，28隔热板密封环，29导杆密封环，30隔热板，31减速机，32热流体出口阀，33热流体出口，34变频电机，35热流体入口阀，36热流体入口，37集热设备。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1与图2所示，本专利技术用于液体储热的温度分层装置由变频电机1、热流体入口2、热流体入口阀门3、保温层4、储热罐5、螺杆6、隔热板7、冷流体出口阀门8、冷流体出口9、冷流体入口10、冷流体入口阀门11、螺杆轴承12、隔热板密封环13、导杆密封环14、导杆15、减速机16、热流体出口阀门17和热流体出口18组成。保温层4包裹在储热罐5外表面，用以减少储热罐5与外界环境的热量交换。变频电机1、减速机16、螺杆6组成斜温层储热装置的驱动机构。变频电机1和减速机16均安装在储热罐5的顶部外侧。减速机16的旋转轴竖直安装。减速机16的旋转轴上端通过联轴器与变频电机1的旋转轴连接，减速机16的旋转轴下端通过磁力传动联轴器与螺杆6的上端非接触式连接。热流体入口2和热流体入口阀门3装于储热罐5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液体储热的斜温层储热装置，其特征是：所述的装置由变频电机(1)、热流体入口(2)、热流体入口阀门(3)、保温层(4)、储热罐(5)、螺杆(6)、隔热板(7)、冷流体出口阀门(8)、冷流体出口(9)、冷流体入口(10)、冷流体入口阀门(11)、螺杆轴承(12)、隔热板密封环(13)、导杆密封环(14)、导杆(15)、减速机(16)、热流体出口阀门(17)和热流体出口(18)组成；保温层(4)包裹在储热罐(5)外表面；变频电机(1)和减速机(16)均安装在储热罐(5)的顶部外侧；减速机(16)的旋转轴竖直安装；减速机(16)的旋转轴上端通过联轴器与变频电机(1)的旋转轴连接，减速机(16)的旋转轴下端通过磁力传动联轴器与螺杆(6)的上端非接触式连接；热流体入口(2)和热流体入口阀门(3)装于储热罐(5)的顶部外侧；冷流体出口阀门(8)、冷流体出口(9)装于储热罐(5)的底部外侧；热流体出口(18)和热流体出口阀门(17)装于储热罐(5)的顶部外侧；冷流体入口阀门(11)、冷流体入口(10)装于储热罐(5)的底部外侧；螺杆(6)、隔热板(7)、螺杆轴承(12)、隔热板密封环(13)、导杆密封环(14)和导杆(15)均安装在储热罐(5)的内部。...

【技术特征摘要】
1.一种用于液体储热的斜温层储热装置，其特征是：所述的装置由变频电机(1)、热流体入口(2)、热流体入口阀门(3)、保温层(4)、储热罐(5)、螺杆(6)、隔热板(7)、冷流体出口阀门(8)、冷流体出口(9)、冷流体入口(10)、冷流体入口阀门(11)、螺杆轴承(12)、隔热板密封环(13)、导杆密封环(14)、导杆(15)、减速机(16)、热流体出口阀门(17)和热流体出口(18)组成；保温层(4)包裹在储热罐(5)外表面；变频电机(1)和减速机(16)均安装在储热罐(5)的顶部外侧；减速机(16)的旋转轴竖直安装；减速机(16)的旋转轴上端通过联轴器与变频电机(1)的旋转轴连接，减速机(16)的旋转轴下端通过磁力传动联轴器与螺杆(6)的上端非接触式连接；热流体入口(2)和热流体入口阀门(3)装于储热罐(5)的顶部外侧；冷流体出口阀门(8)、冷流体出口(9)装于储热罐(5)的底部外侧；热流体出口(18)和热流体出口阀门(17)装于储热罐(5)的顶部外侧；冷流体入口阀门(11)、冷流体入口(10)装于储热罐(5)的底部外侧；螺杆(6)、隔热板(7)、螺杆轴承(12)、隔热板密封环(13)、导杆密封环(14)和导杆(15)均安装在储热罐(5)的内部。2.按照权利要求1所述的用于液体储热的斜温层储热装置，其特征是：所述的隔热板(7)位于储热罐(5)内部，隔热板(7)由隔热材料制成，隔热板(7)与储热罐(5)的下底面平行；隔热板(7)的外缘装有隔热板密封环(13)，隔热板密封环(13)与储热罐(5)的内壁面紧密贴合；隔热板密封环(13)用于阻挡储热液体在隔热板(7)与储热罐(5)的间隙流动；隔热板(7)将储热罐(5)分割为独立密封的上腔和下腔。3.按照权利要求1所述的用于液体储热的斜温层储热装置，其特征是：所述的螺杆(6)的中心线与储热罐(5)的中心线重合，螺杆(6)的上端通过磁力传动联轴器与减速机(16)的旋转轴下端连接，螺杆(6)的下端通过螺杆轴承(12)与储热罐(5)的下底面连接；螺杆(6)从隔热板(7)的中心孔垂直穿过，螺杆(6)与隔热板(7)的中心孔通过螺纹连接。4.按照权利要求1所述的用于液体储热的斜温层储热装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴治永，王志峰，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11