CN113251663A - 一种高温熔盐储罐预热与加热装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高温熔盐储罐预热与加热装置，包括储罐主体、预热部、加热部、旋转匀热部。其中，储罐主体上设置有熔盐入口以及熔盐出口。预热部设置于储罐主体上，且预热部与储罐主体的内部相连通。加热部环绕设置于储罐主体的周围。旋转匀热部设置于储罐主体的侧面，旋转匀热部设置于加热部的外围。本发明实施例提供的高温熔盐储罐预热与加热装置，通过采用预热部对储罐主体进行预热，采用加热部对储罐主体进行加热，并采用旋转匀热部使得加热部产生的热量均匀分散在储罐主体的表面，进而使得储罐主体受热均匀，避免储罐主体出现局部过热的现象，提高储罐主体的使用寿命的同时使得储罐主体内的熔盐可以正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及熔盐储罐领域，尤其涉及一种高温熔盐储罐预热与加热装置及方法。
背景技术
目前高温储能储热技术广泛应用于太阳能光热、常规电站及其他新能源领域，储热介质一般为熔盐。带储热的塔式和槽式光热电站，白天发电的同时通过熔盐或其他介质储能部分热量，夜晚通过储存的热量转换成蒸汽驱动汽轮机发电，具有发电时长及更稳定的电能输出。常规电站通过电能或高温烟气加热储存介质，再通过高温介质转换蒸汽发电，起到储能和平衡负荷等功能。利用热能存储作为一种独立的电力存储技术，也可把廉价的富余的夜间风力发电转变为可在高峰供电期利用的电能，实现谷电峰用。高温储能储热介质存放在储罐之中，高参数储热介质温度一般在300度以上。高温储罐在首次充装介质之前，需对罐体进行预热至介质初始温度，避免直接充装时高温介质对罐体的热冲击而造成的损伤。故而需要对熔盐储罐进行预热后再将熔盐加入到罐体内，而后再对熔盐进行加热，但是现有的预热与加热装置均存在加热温度不均匀的问题，进而导致罐体局部受热，影响熔盐正常使用的同时还容易损伤罐体本身。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种高温熔盐储罐预热与加热装置，用以解决现有技术中熔盐储罐存在预热与加热过程中罐体受热不均匀的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种高温熔盐储罐预热与加热装置，包括：
储罐主体，所述储罐主体上设置有熔盐入口以及熔盐出口；
预热部，所述预热部设置于所述储罐主体上，且所述预热部与所述储罐主体的内部相连通，所述预热部用于对所述储罐主体进行预热；
加热部，所述加热部环绕设置于所述储罐主体的周围，所述加热部用于对所述储罐主体进行加热；
旋转匀热部，所述旋转匀热部设置于所述储罐主体的侧面，所述旋转匀热部设置于所述加热部的外围，所述旋转匀热部用于将所述加热部产生的热量均匀扩散至所述储罐主体上，使得所述储罐主体受热更加均匀。
在一个实施例中，所述预热部包括：
预热管，所述预热管的两端均设置于所述储罐主体内；
空气加热器，所述空气加热器设置于所述预热管上，所述空气加热器用于对所述预热管内的空气；
增压风机，所述增压风机设置于所述预热管上，所述增压风机用于使所述储罐主体内的气流循环流通至所述预热管内，进而通过所述空气加热器对气流进行加热，已到达对储罐主体进行预热的目的。
在一个实施例中，所述预热部还包括气流扩撒装置，所述气流扩撒装置设置于所述预热管的出气端，所述气流扩撒装置用于将所述预热管内的高温气流均匀扩散至所述储罐主体内，以便于使得所述储罐主体受热均匀。
在一个实施例中，所述气流扩撒装置包括：
气流扩撒主体，所述气流扩散主体套设于所述预热管的端部，所述气流扩撒主体内部设置有空腔，且该空腔与所述预热管相连通；
若干L型喷嘴，所述L型喷嘴设置于所述气流扩撒主体的侧面，且所述若干L型喷嘴与所述气流扩撒主体内的空腔相连通，所述L型喷嘴的喷气方向沿着顺时针方向或者逆时针方向中的任意一种设置；
钢球，所述钢球设置于所述气流扩撒主体与所述预热管接触配合面上，所述钢球用于降低所述气流扩撒主体与所述预热管之间的摩擦力。
在一个实施例中，所述加热部包括电伴热，所述电伴热均匀螺旋缠绕设置于所述储罐主体的外表面。
在一个实施例中，所述旋转匀热部包括：
旋转外壳，所述旋转外壳设置于所述储罐主体的外部，所述旋转外壳的上下两端紧贴所述储罐主体的外表面，所述旋转外壳的外表面设置有轮齿结构；
匀热板，所述匀热板设置于所述旋转外壳与所述储罐主体之间，所述匀热板与所述储罐主体之间存在通气间隙，所述匀热板随着所述旋转外壳旋转；
旋转动力部，所述旋转动力部设置于所述储罐主体的一侧，且所述旋转动力部的动力输出端通过齿轮啮合的方式配合于所述旋转外壳的轮齿结构上。
在一个实施例中，所述匀热板上均匀设置有若干通气孔，所述通气孔沿着所述匀热板的转动方向倾斜朝上设置。
在一个实施例中，所述旋转外壳与所述储罐主体的配合面上设置有若干可自由转动的球体，所述球体嵌入设置于所述旋转外壳内，所述球体用于降低所述旋转外壳与所述储罐主体之间的摩擦力。
在一个实施例中，所述旋转外壳的上下两端均设置于密封保温圈，所述密封保温圈用于降低所述加热部产生的热量外泄速度。
本发明的另一目的在于提供一种高温熔盐储罐预热与加热方法，用于对上述任意一项实施例中所述的高温熔盐储罐预热与加热装置进行加热，所述高温熔盐储罐预热与加热方法包括以下步骤：
S1、首先预热部开始工作对储罐主体进行预热，直至储罐主体到达预定的预热温度；
S2、将熔盐通过储罐主体的熔盐入口通入到储罐主体内部；
S3、加热部开始工作，对储罐主体内的熔盐进行加热；
S4、加热部工作的同时，旋转匀热部开始工作，将加热部产生的热量均匀扩散至储罐主体的表面，进而使得储罐主体受热更加均匀。
本发明实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的高温熔盐储罐预热与加热装置，包括储罐主体、预热部、加热部、旋转匀热部。其中，储罐主体上设置有熔盐入口以及熔盐出口。预热部设置于储罐主体上，且预热部与储罐主体的内部相连通，预热部用于对储罐主体进行预热。加热部环绕设置于储罐主体的周围，加热部用于对储罐主体进行加热。旋转匀热部设置于储罐主体的侧面，旋转匀热部设置于加热部的外围，旋转匀热部用于将加热部产生的热量均匀扩散至储罐主体上，使得储罐主体受热更加均匀。本发明实施例提供的高温熔盐储罐预热与加热装置，通过采用预热部对储罐主体进行预热，采用加热部对储罐主体进行加热，并采用旋转匀热部使得加热部产生的热量均匀分散在储罐主体的表面，进而使得储罐主体受热均匀，避免储罐主体出现局部过热的现象，提高储罐主体的使用寿命的同时使得储罐主体内的熔盐可以正常工作。
通过在预热部的预热管的出气端设置气流扩撒装置，通过气流扩散装置使得预热管内的高温气体可以均匀的在熔盐储罐内扩撒开，使得用于预热过程更加均匀，提高预热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的高温熔盐储罐预热与加热装置的结构示意图；
图2为图1中B处的局部放大视图；
图3为图1中A-A处的截面图；
图4为本发明实施例提供的气流扩撒装置的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
其中，各个附图中的附图标记如下：
1、储罐主体；2、预热部；3、加热部；4、旋转匀热部；5、阀门；21、预热管；22、空气加热器；23、增压风机；24、气流扩撒装置；41、旋转外壳；42、匀热板；43、旋转动力部；44、球体；45、密封保温圈；241、气流扩撒主体；242、L型喷嘴；243、钢球；411、轮齿结构；421、通气孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种高温熔盐储罐预热与加热装置，包括储罐主体1、预热部2、加热部3、旋转匀热部4。其中，储罐主体1上设置有熔盐入口以及熔盐出口。预热部2设置于储罐主体1上，且预热部2与储罐主体1的内部相连通，预热部2用于对储罐主体1进行预热。加热部3环绕设置于储罐主体1的周围，加热部3用于对储罐主体1进行加热。旋转匀热部4设置于储罐主体1的侧面，旋转匀热部4设置于加热部3的外围，旋转匀热部4用于将加热部3产生的热量均匀扩散至储罐主体1上，使得储罐主体1受热更加均匀。本发明实施例提供的高温熔盐储罐预热与加热装置，通过采用预热部2对储罐主体1进行预热，采用加热部3对储罐主体1进行加热，并采用旋转匀热部4使得加热部3产生的热量均匀分散在储罐主体1的表面，进而使得储罐主体1受热均匀，避免储罐主体1出现局部过热的现象，提高储罐主体1的使用寿命的同时使得储罐主体1内的熔盐可以正常工作。
请再参阅图1，在一个实施例中，预热部2包括预热管21、空气加热器22、增压风机23。其中，预热管21的两端均设置于储罐主体1内。空气加热器22设置于预热管21上，空气加热器22用于对预热管21内的空气。增压风机23设置于预热管21上，增压风机23用于使储罐主体1内的气流循环流通至预热管21内，进而通过空气加热器22对气流进行加热，已到达对储罐主体1进行预热的目的。当需要对储罐主体1进行预热时，预热管21上的进出口阀门5全部开启，同时增压风机23与空气加热器22开始工作，空气加热器22对预热管21内的气流进行加热，增压风机23将加热后的气流输送至储罐主体1内，通过高温气流对储罐主体1进行预热，并且低温气流通过预热管21的入口端进入到预热管21内，并由空气加热器22加热后再经由增压风机23送入到储罐主体1内部，通过采用增压风机23将储罐主体1内的气流循环流动至预热管21内，而后再由空气加热器22对预热管21内的气流记性加热，进而使得被加热后的高温气流将热量带入到储罐主体1内，并对储罐主体1进行加热，由于高温气流可以均匀地从储罐主体1内部扩撒开，进而使得储罐主体1的预热过程更加均匀，效果更好，避免出现局部过热的现象发生。
在一个实施例中，预热部2还包括气流扩撒装置24，气流扩撒装置24设置于预热管21的出气端，气流扩撒装置24用于将预热管21内的高温气流均匀扩散至储罐主体1内，以便于使得储罐主体1受热均匀。
请参阅图4与图5，在一个实施例中，气流扩撒装置24包括气流扩撒主体241、若干L型喷嘴242、钢球243。气流扩散主体套设于预热管21的端部，气流扩撒主体241内部设置有空腔，且该空腔与预热管21相连通。L型喷嘴242设置于气流扩撒主体241的侧面，且若干L型喷嘴242与气流扩撒主体241内的空腔相连通，L型喷嘴242的喷气方向沿着顺时针方向或者逆时针方向中的任意一种设置。钢球243设置于气流扩撒主体241与预热管21接触配合面上，钢球243用于降低气流扩撒主体241与预热管21之间的摩擦力。当高温的气流经由预热管21的出口端进入到气流扩撒装置24时，高温气流通过气流扩撒主体241侧面的L型喷嘴242朝外喷出，高温气流喷出时给予L型喷嘴242一个反向的冲击力，并使得气流扩撒装置24受到使其旋转的力矩，由于L型喷嘴242的喷气方向统一为顺时针或者逆时针，故而高温气流从L型喷嘴242内喷出后，气流的反作用力使得气流扩撒装置24发生旋转，进而使得L型喷嘴242随之旋转，进而使得高温气流从不同的角度从气流扩撒装置24，使得高温气流可均匀的朝着储罐主体1的内部喷出，使得储罐主体1受热更加均匀，进而提高储罐主体1的预热过程的受热均匀性。
请再参阅图1，在一个实施例中，加热部3包括电伴热，电伴热均匀螺旋缠绕设置于储罐主体1的外表面。相比于传统的电加热，电伴热具有温度分布更加均匀，寿命更高的优点，进而使得当加热部3对储罐主体1进行加热时，均匀螺旋缠绕的电伴热可以使得储罐主体1受热更加均匀，进而提高储罐主体1进行加热时的受热均匀性。
请再参阅图1，在一个实施例中，旋转匀热部4包括旋转动力部43、匀热板42、旋转外壳41。旋转外壳41设置于储罐主体1的外部，旋转外壳41的上下两端紧贴储罐主体1的外表面，旋转外壳41的外表面设置有轮齿结构411。匀热板42设置于旋转外壳41与储罐主体1之间，匀热板42与储罐主体1之间存在通气间隙，匀热板42随着旋转外壳41旋转。旋转动力部43设置于储罐主体1的一侧，且旋转动力部43的动力输出端通过齿轮啮合的方式配合于旋转外壳41的轮齿结构411上。当加热部3对储罐主体1进行加热时，旋转动力部43开始工作，使得旋转外壳41开始运转旋转，同时，连接于旋转外壳41上的匀热板42随着旋转外壳41旋转，控制匀热板42的旋转线速度处于1-3M/秒。由于热量不能凭空存在，其需要一定的载体(如气体、固体、液体、光辐射等)，旋转外壳41与加热部3之间存在间隙，间隙内存在空气，加热部3对储罐主体1进行加热的同时还会对该间隙处的空气进行加热，使得靠近加热部3的空气温度较高，而此时由于匀热板42的旋转，使得该间隙内的空气围绕储罐主体1侧面旋转，进而可以使得储罐主体1与旋转外壳41之间的空气处于流动状态，使得当储罐主体1的某处出现过热时，流动的气流可以将该处多余的热量带走，并将热量输送至热量不足的储罐主体1上，进而使得储罐主体1在加热过程中受热更加均匀。提高储罐主体1的使用寿命的同时使得对储罐的加热效果更好。
请参阅图3，在一个实施例中，匀热板42上均匀设置有若干通气孔421，通气孔421沿着匀热板42的转动方向倾斜朝上设置。通过在匀热板42上设置通气孔421，使得当预热板旋转时，处于储罐主体1与旋转外壳41之间的空气可以穿过通气孔421并朝着储罐主体1表面进行输送空气，提高流动气流的匀热能力，进而使得储罐主体1受热更加均匀。
请参阅图2，在一个实施例中，旋转外壳41与储罐主体1的配合面上设置有若干可自由转动的球体44，球体44嵌入设置于旋转外壳41内，球体44用于降低旋转外壳41与储罐主体1之间的摩擦力。通过设置球体44，降低旋转外壳41与储罐主体1之间的摩擦力，进而提高储罐的使用寿命。
请再参阅图2，在一个实施例中，旋转外壳41的上下两端均设置于密封保温圈45，密封保温圈45用于降低加热部3产生的热量外泄速度。通过设置保温圈，使得处于旋转外壳41与储罐主体1之间的热量不易从旋转外壳41的上下两端朝外泄漏，进而提高储罐主体1的保温性能。
本申请实施例还提供了一种一种高温熔盐储罐预热与加热方法，用于对上述任意一项实施例中所述的高温熔盐储罐预热与加热装置进行加热，其中，高温熔盐储罐预热与加热方法包括以下步骤：
S1、首先预热部2开始工作对储罐主体1进行预热，直至储罐主体1到达预定的预热温度；
S2、将熔盐通过储罐主体1的熔盐入口通入到储罐主体1内部；
S3、加热部3开始工作，对储罐主体1内的熔盐进行加热；
S4、加热部3工作的同时，旋转匀热部4开始工作，将加热部3产生的热量均匀扩散至储罐主体1的表面，进而使得储罐主体1受热更加均匀。
通过采用上述步骤，可以使得储罐主体1在预热与加热过程中受热更加均匀，避免出现储罐主体1局部过热的现象，提高储罐主体1的使用寿命。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于，所述高温熔盐储罐预热与加热装置包括：
储罐主体，所述储罐主体上设置有熔盐入口以及熔盐出口；
预热部，所述预热部设置于所述储罐主体上，且所述预热部与所述储罐主体的内部相连通，所述预热部用于对所述储罐主体进行预热；
加热部，所述加热部环绕设置于所述储罐主体的周围，所述加热部用于对所述储罐主体进行加热；
旋转匀热部，所述旋转匀热部设置于所述储罐主体的侧面，所述旋转匀热部设置于所述加热部的外围，所述旋转匀热部用于将所述加热部产生的热量均匀扩散至所述储罐主体上，使得所述储罐主体受热更加均匀。
2.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于，所述预热部包括：
预热管，所述预热管的两端均设置于所述储罐主体内；
空气加热器，所述空气加热器设置于所述预热管上，所述空气加热器用于对所述预热管内的空气；
增压风机，所述增压风机设置于所述预热管上，所述增压风机用于使所述储罐主体内的气流循环流通至所述预热管内，进而通过所述空气加热器对气流进行加热，已到达对储罐主体进行预热的目的。
3.根据权利要求2所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于：
所述预热部还包括气流扩撒装置，所述气流扩撒装置设置于所述预热管的出气端，所述气流扩撒装置用于将所述预热管内的高温气流均匀扩散至所述储罐主体内，以便于使得所述储罐主体受热均匀。
4.根据权利要求3所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于，所述气流扩撒装置包括：
气流扩撒主体，所述气流扩散主体套设于所述预热管的端部，所述气流扩撒主体内部设置有空腔，且该空腔与所述预热管相连通；
若干L型喷嘴，所述L型喷嘴设置于所述气流扩撒主体的侧面，且所述若干L型喷嘴与所述气流扩撒主体内的空腔相连通，所述L型喷嘴的喷气方向沿着顺时针方向或者逆时针方向中的任意一种设置；
钢球，所述钢球设置于所述气流扩撒主体与所述预热管接触配合面上，所述钢球用于降低所述气流扩撒主体与所述预热管之间的摩擦力。
5.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于：
所述加热部包括电伴热，所述电伴热均匀螺旋缠绕设置于所述储罐主体的外表面。
6.根据权利要求1所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于，所述旋转匀热部包括：
旋转外壳，所述旋转外壳设置于所述储罐主体的外部，所述旋转外壳的上下两端紧贴所述储罐主体的外表面，所述旋转外壳的外表面设置有轮齿结构；
匀热板，所述匀热板设置于所述旋转外壳与所述储罐主体之间，所述匀热板与所述储罐主体之间存在通气间隙，所述匀热板随着所述旋转外壳旋转；
旋转动力部，所述旋转动力部设置于所述储罐主体的一侧，且所述旋转动力部的动力输出端通过齿轮啮合的方式配合于所述旋转外壳的轮齿结构上。
7.根据权利要求6所述的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于：
所述匀热板上均匀设置有若干通气孔，所述通气孔沿着所述匀热板的转动方向倾斜朝上设置。
8.根据权利要求6的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于：
所述旋转外壳与所述储罐主体的配合面上设置有若干可自由转动的球体，所述球体嵌入设置于所述旋转外壳内，所述球体用于降低所述旋转外壳与所述储罐主体之间的摩擦力。
9.根据权利要求6的一种高温熔盐储罐预热与加热装置，其特征在于：
所述旋转外壳的上下两端均设置于密封保温圈，所述密封保温圈用于降低所述加热部产生的热量外泄速度。
10.一种高温熔盐储罐预热与加热方法，用于对上述权利要求1-9中任意一项所述的高温熔盐储罐预热与加热装置进行加热，其特征在于，所述高温熔盐储罐预热与加热方法包括以下步骤：
S1、首先预热部开始工作对储罐主体进行预热，直至储罐主体到达预定的预热温度；
S2、将熔盐通过储罐主体的熔盐入口通入到储罐主体内部；
S3、加热部开始工作，对储罐主体内的熔盐进行加热；
S4、加热部工作的同时，旋转匀热部开始工作，将加热部产生的热量均匀扩散至储罐主体的表面，进而使得储罐主体受热更加均匀。
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