CN203928838U - 一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，涉及熔盐换热器技术领域，包括第一换热管壁、第二换热管壁、堵板和金属粉末，第一换热管壁和第二换热管壁分别与堵板焊接，并保持第一换热管壁与第二换热管壁同心；第一换热管壁、第二换热管壁和堵板形成的封闭空间内填充金属粉末。本实用新型通过金属粉末夹层来隔离熔盐换热器中的水/蒸汽和熔盐，金属粉末导热性较好，对换热管传热性能的影响较小；另一方面，金属粉末夹层改善了换热管中径向温度分布，减小了低温水/蒸汽对熔盐的影响，可避免换热器中熔盐发生冻堵；双壁换热管由两个管壁和金属粉末共同承担水/蒸汽与熔盐的传热温差，每个管壁中的温差应力较传统的单壁换热管要小很多，降低了换热管发生破坏的概率。
Description
技术领域
本实用新型涉及熔盐换热器技术领域，具体涉及一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管。
背景技术
熔盐是一种优质的传热和储热介质，其传热性能好、使用温度高、热容量大、价格便宜，在储热系统中被广泛使用。作为储热系统中熔盐回路和发电/供热系统中水回路的枢纽，熔盐换热器的稳定运行是熔盐储热发电/供热系统正常运转的前提。
在熔盐-水/蒸汽换热器使用过程中，由于熔盐的凝固点较高，当水/蒸汽的温度较低时，极易导致熔盐发生凝固。传统的熔盐换热器中，换热管附近的熔盐很难被加热，该区域熔盐一旦发生凝固，解冻会非常困难，严重影响生产。此外，当熔盐与水/蒸汽的温差较大时，在换热器的换热管中会形成较大的温差应力，导致换热管发生破坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于：提出一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管结构，旨在避免熔盐-水/蒸汽换热器中发生熔盐冻堵事故，并减小换热管中的温差应力，提高熔盐换热器的运行稳定性。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，其特征在于：包括第一换热管壁、第二换热管壁、堵板和金属粉末，第一换热管壁和第二换热管壁分别与堵板焊接，并保持第一换热管壁与第二换热管壁同心；第一换热管壁、第二换热管壁和堵板形成的封闭空间内填充金属粉末。
所述第一换热管壁和第二换热管壁厚度为2-3mm，两壁之间的间隙为3-6mm。
所述第一换热管壁内表面与流动的熔盐接触，第二换热管壁外表面与流动的水/蒸汽接触。
所述熔盐工作温度范围290-565℃，水/蒸汽的工作温度范围20-230℃。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，通过金属粉末夹层来隔离熔盐换热器中的水/蒸汽和熔盐，熔盐通过双壁换热管其中一壁与金属粉末换热，金属粉末通过另一壁与水/蒸汽换热，从而实现水/蒸汽与熔盐的换热。金属粉末导热性较好，对换热管传热性能的影响较小。另一方面，金属粉末夹层改善了换热管中径向温度分布，减小了低温水/蒸汽对熔盐的影响，可避免换热器中熔盐发生冻堵。此外，双壁换热管由两个管壁和金属粉末共同承担水/蒸汽与熔盐的传热温差，每个管壁中的温差应力较传统的单壁换热管要小很多，降低了换热管发生破坏的概率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、第一换热管壁；2、第二换热管壁；3、堵板；4、金属粉末。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利的保护范围。
如图1所示，一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，包括第一换热管壁1、第二换热管壁2、堵板3和金属粉末4，第一换热管壁1和第二换热管壁2分别与堵板3焊接，并保持第一换热管壁1和第二换热管壁2同心；第一换热管壁1、第二换热管壁2和堵板3形成的封闭空间内填充金属粉末4。
在正常工作时，熔盐与第一换热管壁1的内表面接触，565℃的高温熔盐沿换热管从一端流向另一端；水与第二换热管壁2的外表面接触，20℃的过冷水以与熔盐相反的方向沿换热管流动；双壁换热管封闭夹层内填充不锈钢粉末。换热过程为：高温熔盐先与换热管内的不锈钢粉末换热，不锈钢粉末再将热量传递给水/蒸汽。不锈钢粉末4作为中间换热介质，改善了换热管中的径向温度分布，使得与熔盐直接接触的第一换热管壁的温度保持在熔盐熔点以上，从而有效防止熔盐发生冻堵。此外，相对单壁换热管来说，含金属粉末夹层的双壁换热管径向温度变化更为缓和，两个管壁上所承受的温差应力更小，换热管的安全性更高。
第一换热管壁1外径19-89mm，壁厚2-3mm；第二换热管壁2外径32-108mm，壁厚2-3mm；第二换热管壁2套于第一换热管壁1之外，通过堵板3连接固定，保证两换热管壁同心，两壁之间的间隙3-6mm。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，其特征在于：包括第一换热管壁、第二换热管壁、堵板和金属粉末，第一换热管壁和第二换热管壁分别与堵板焊接，并保持第一换热管壁与第二换热管壁同心；第一换热管壁、第二换热管壁和堵板形成的封闭空间内填充金属粉末。
2.根据权利要求1所述的熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，其特征在于：所述第一换热管壁和第二换热管壁厚度为2-3mm，两壁之间的间隙为3-6mm。
3.根据权利要求1所述的熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，其特征在于：所述第一换热管壁内表面与流动的熔盐接触，第二换热管壁外表面与流动的水/蒸汽接触。
4.根据权利要求3所述的熔盐换热器中含金属粉末夹层的双壁换热管，其特征在于：所述熔盐工作温度范围290-565℃，水/蒸汽的工作温度范围20-230℃。
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