本實用新型專利技術屬于太陽能光熱發電領域，具體公開了一種塔式氣液混流管排吸熱裝置，由多根吸熱管、聯箱、熔鹽進口管、氣體進口裝置、熔鹽出口管和氣體出口管構成，所述吸熱管兩端分別焊接在聯箱上，所述吸熱管豎直放置，聯箱水平放置；所述熔鹽進口管和氣體進口裝置安裝在下聯箱上，所述熔鹽出口管和氣體出口管安裝在上聯箱上。本實用新型專利技術的有益效果在于，結構簡單，成本低，受熱均勻，液體壓力小，熱應力小，換熱效率高，熱膨脹均勻，運行安全性高；使用本實用新型專利技術可有效保障光熱電站吸熱裝置安全穩定運行，并具有較高的經濟性。并具有較高的經濟性。并具有較高的經濟性。
【技術實現步驟摘要】
一種塔式氣液混流管排吸熱裝置
[0001]本技術屬于太陽能光熱發電領域，具體涉及一種塔式的光熱發電吸熱裝置。
技術介紹
[0002]塔式吸熱裝置是電站核心設備之一，在每根吸熱圓管上只有半個表面吸熱，且吸熱量在半圓周方向上呈曲線分布，能量在局部集中，壁面溫差大。內部熔鹽導熱系數低，換熱效率低，熱應力大。通常采用提升流速增加湍流強度的方法提升換熱效率，造成了塔式吸熱管內壓力很高的情形，很難進一步通過提升內部流速改善換熱效率。
[0003]目前的塔式吸熱管內充滿熔鹽，熔鹽導熱性差，靠近受熱面附近很薄一層的熔鹽溫度很高，其與其他位置熔鹽溫差很大，使吸熱管熱應力大，容易破損，安全性差。
技術實現思路
[0004]本技術的目的在于：針對現有管排吸熱裝置的缺陷和不足，提供一種塔式氣液體混流管排吸熱裝置，以提高塔式吸熱裝置的經濟效益和安全性。
[0005]本技術所述塔式氣液混流管排吸熱裝置換熱能力高，壓力小，吸熱管熱應力小，壽命長，可降低吸熱裝置成本。
[0006]為實現上述目的，本技術采用的技術方案是：
[0007]所述塔式氣液混流管排吸熱裝置，由多根吸熱管、聯箱、熔鹽進口管、氣體進口裝置、熔鹽出口管和氣體出口管構成，所述吸熱管兩端分別焊接在聯箱上，所述吸熱管豎直放置，聯箱水平放置；所述熔鹽進口管和氣體進口裝置安裝在下聯箱上，所述熔鹽出口管和氣體出口管安裝在上聯箱上。
[0008]所述吸熱裝置用來吸收輻射區域內的能量。本技術中吸熱管豎直放置，熔鹽因重力形成的壓力逐漸降低，并不斷吸熱升溫。內部的氣體也在上升過程中壓力降低，溫度升高，進而截面積、速度均快速增加，由此提升了熔鹽流速，改善了熔鹽換熱能力。在氣體、液體混流吸熱管內，由于氣體流速非常高，屬于湍流狀態，形狀不斷變化，并由此產生不規則的震蕩，可強化吸熱管內液體的熱傳導和熱對流，使介質各處受熱均勻。綜合上述三個特征，氣體、液體混流的吸熱管內部的吸熱介質在流動過程中，熔鹽厚度逐漸減少，并不斷震蕩，在熱對流和熱傳導的共同作用下，介質均勻受熱，吸熱效率高，壓力低。
[0009]在本技術中：所述的吸熱管材料為不銹鋼，優選為鎳基合金鋼，所述的聯箱與吸熱管采用相同的材料。所述聯箱及氣體、液體進出口區域有保護材料覆蓋，避免光照輻射。所述液體換熱介質為常規塔式吸熱器用熔鹽。
[0010]在本技術中：所有吸熱管完全相同，氣體、液體入口結構類似，有各自的聯箱及分支入口。在吸熱管底部，氣體在中間、液體在四周，一起向上流動。各管內氣體、液體流量均勻。
[0011]在本技術中：所述吸熱裝置內熔鹽緊貼壁面流動，質量流較小，同樣的質量流需要數十倍的組件寬度，將原來十多組管排串聯的流動優化成十多組管排并聯流動，熔鹽
流動壓力大大減小。低溫熔鹽經一組管排就升到設定溫度，并排入熱熔鹽緩沖罐，不需要特殊的氣液分離設備。
[0012]采用上述結構后，本技術有益效果為：
[0013]（1）本技術中，每根吸熱管內熔鹽質量流小，減少了導熱差的中心無效流量，升溫效率高，升溫均勻，能夠快速均勻的將能量傳導到薄吸熱介質中。
[0014]（2）本技術中，吸熱管中心氣體流速很快，可有效提升四周熔鹽速度，氣體還帶動液體周期性震蕩，使液體溫度分布均勻，吸熱管表面溫度均勻。
[0015]（3）本技術中，吸熱管頂端熔鹽溫度最高，但液體厚度最薄，流速最大，換熱能力最強，可有效降低最大熱應力，提升設備安全性。
[0016]（4）本技術中，氣體、液體流向為自下向上流動。吸熱管中心用氣體取代了換熱效率低的液體，整體壓力小。緊急停電時，維持流動所需的壓力小，應急系統簡單。
附圖說明
[0017]此處附圖是用來提供對本技術的進一步理解，構成本申請的一部分，但并不構成對本技術的不當限定。
[0018]圖1為本技術實施例的整體結構示意圖：吸熱裝置有熔鹽進口管1，氣體進口裝置2，下聯箱3，吸熱管4，上聯箱5，熔鹽出口管6，氣體出口管7。
[0019]圖2是上述圖1的剖視圖。
[0020]圖3為所述氣體進口裝置的結構示意圖。
具體實施方式
[0021]下面結合附圖詳細說明本技術的具體實施方案，其中的示意性實施例以及說明僅用來解釋本技術，但并不作為對本技術的限定。
實施例
[0022]如圖1所示，一種塔式氣液混流管排吸熱裝置，由多根吸熱管、聯箱、熔鹽進口管1、氣體進口裝置2、熔鹽出口管6和氣體出口管7構成，所述吸熱管4兩端分別焊接在聯箱上，所述吸熱管豎直放置，聯箱水平放置；所述熔鹽進口管1和氣體進口裝置2安裝在下聯箱3上，所述熔鹽出口管6和氣體出口管7安裝在上聯箱5上。
[0023]液體由下聯箱3均勻分配到各分支吸熱管，通過導熱及強制對流換熱吸收管壁面的熱量，多股液體溫度提升后，流入上聯箱5，隨后排出或進入下一組吸熱裝置。
[0024]如圖2
?
3所示，氣體進口裝置的結構與液體進口結構相同，均為聯箱加分支管的結構，各分支管延伸在每根吸熱管中。氣體由內部聯箱均勻分配到各氣體分支管，氣體在液體中心流動，多股氣體溫度、截面積提升后，流入上聯箱中，并直接排入熱熔鹽緩沖罐，在緩沖罐內進行氣體、液體分離。
[0025]以總高度30米常規熔鹽吸熱管為例。在最下端，熔鹽溫度280℃，由于高度差形成的壓力約0.5Mpa，熔鹽平均流速1m/s，下端氣體平衡流速約40m/s，氣體占截面積的20%；在最上端，壓力為0，溫度570℃，氣體約占截面積的80%。氣體在上升過程中壓力降低到1/5，絕對溫度升高約0.5倍，速度增加50%，由理想氣體狀態方程可推知，此處熔鹽平均流速約
3.3m/s，氣體平均流速約60m/s。
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種塔式氣液混流管排吸熱裝置，其特征在于，由多根吸熱管、聯箱、熔鹽進口管、氣體進口裝置、熔鹽出口管和氣體出口管構成，所述吸熱管兩端分別焊接在聯箱上，所述吸熱管豎直放置，聯箱水平放置；所述熔鹽進口管和氣體進口裝置安裝在下聯箱上，所述熔鹽出口管和氣體出口管安裝在上聯箱...
【專利技術屬性】
技術研發人員：龔國進，陳煜達，宋士雄，陳昊，沈平，謝文韜，
申請(專利權)人：上海晶電新能源有限公司，
類型：新型
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。