JPH0115796B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0115796B2 JPH0115796B2 JP58034657A JP3465783A JPH0115796B2 JP H0115796 B2 JPH0115796 B2 JP H0115796B2 JP 58034657 A JP58034657 A JP 58034657A JP 3465783 A JP3465783 A JP 3465783A JP H0115796 B2 JPH0115796 B2 JP H0115796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage tank
- heat
- temperature side
- temperature
- molten salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D2020/0065—Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
- F28D2020/0082—Multiple tanks arrangements, e.g. adjacent tanks, tank in tank
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蓄熱貯槽の創案に係り、例えば過熱
蒸気の過熱分のような高温排熱を、溶融塩等の液
体熱媒体で回収し、その熱エネルギーを例えば低
温蒸気を加熱するような手法によつて再利用する
ための蓄熱貯槽に関して好ましい均圧管構成を採
用することにより温度変化による熱疲労の影響を
低減し、保温性が良好で経済的であると共に安全
性の高い設備を提供しようとするものである。
蒸気の過熱分のような高温排熱を、溶融塩等の液
体熱媒体で回収し、その熱エネルギーを例えば低
温蒸気を加熱するような手法によつて再利用する
ための蓄熱貯槽に関して好ましい均圧管構成を採
用することにより温度変化による熱疲労の影響を
低減し、保温性が良好で経済的であると共に安全
性の高い設備を提供しようとするものである。
過熱蒸気のような高温排熱を溶融塩のような液
状熱媒体で回収しその熱エネルギーを低温蒸気の
加熱によつて再利用するような場合における蓄熱
熱交換システムの１例は第１図と第２図に示す通
りであつて、高温側貯槽１と低温側貯槽２とを設
け、貯槽１には例えば500℃、貯槽２は例えば250
℃の各溶融塩を貯え、これら２基の貯槽１，２を
接続する配管７の途中に熱交換器３を設けて、例
えば熱回収時には過剰蒸気から熱を回収し、再利
用時には飽和蒸気を加熱し、又各貯槽１，２に元
弁を設けると共に払出しノズル側には循環ポンプ
が設けられている。即ち蓄熱を開始する直前は第
１図に示すように低温側貯槽２が満杯状態で高温
側貯槽１はデツトストツク分が残つている程度で
あり、この状態から蓄熱を開始し、貯槽２から
250℃の溶融塩を循環ポンプP2で熱交換器３に送
り込むもので、熱交換器３には別の蒸気プラント
からの過剰蒸気が流入しているので溶融塩は加熱
されて500℃程度となり貯槽１に貯蔵される。放
熱時には第２図に示す如くであつて、上記とは逆
に500℃の溶融塩を循環ポンプP1により熱交換器
３に送り込み、該熱交換器３に別の蒸気プラント
からの低温蒸気が流入していてプラントの出力に
必要な高温蒸気が発生し、溶融塩は放熱して250
℃程度となり低温側貯槽２に貯蔵される。
状熱媒体で回収しその熱エネルギーを低温蒸気の
加熱によつて再利用するような場合における蓄熱
熱交換システムの１例は第１図と第２図に示す通
りであつて、高温側貯槽１と低温側貯槽２とを設
け、貯槽１には例えば500℃、貯槽２は例えば250
℃の各溶融塩を貯え、これら２基の貯槽１，２を
接続する配管７の途中に熱交換器３を設けて、例
えば熱回収時には過剰蒸気から熱を回収し、再利
用時には飽和蒸気を加熱し、又各貯槽１，２に元
弁を設けると共に払出しノズル側には循環ポンプ
が設けられている。即ち蓄熱を開始する直前は第
１図に示すように低温側貯槽２が満杯状態で高温
側貯槽１はデツトストツク分が残つている程度で
あり、この状態から蓄熱を開始し、貯槽２から
250℃の溶融塩を循環ポンプP2で熱交換器３に送
り込むもので、熱交換器３には別の蒸気プラント
からの過剰蒸気が流入しているので溶融塩は加熱
されて500℃程度となり貯槽１に貯蔵される。放
熱時には第２図に示す如くであつて、上記とは逆
に500℃の溶融塩を循環ポンプP1により熱交換器
３に送り込み、該熱交換器３に別の蒸気プラント
からの低温蒸気が流入していてプラントの出力に
必要な高温蒸気が発生し、溶融塩は放熱して250
℃程度となり低温側貯槽２に貯蔵される。
ところでこのような貯槽１，２の気相部には、
その溶融塩が例えば危険物第１類乙種の硝酸塩類
の如きであり、且つ高温に加熱するので、N2ガ
ス等のカバーガスを封入することが推奨される
が、このようにして封入されたN2カバーガスが
溶融塩の上記したような各貯槽１，２間における
移動に追従して相互の貯槽１，２間を移動し得る
ように各貯槽１，２の気相部（屋根部等）を接続
するガス導管（以下均圧管という）４を設けるこ
とが好ましい。即ちこのような均圧管４がないな
らば貯槽の気相部における高温のN2ガスが大気
中に大量に放出されることになつて非常に危険で
あり、又環境の熱バランスを破壊するだけでな
く、熱エネルギーの損失とN2ガス自体の損失に
よる不経済性を著しい。なお仮りにN2ガスを使
用せずに空気を封入する場合においても高温空気
が多量に放出されることによる危険性及び熱エネ
ルギー損失が大きい。しかもこのような不利を避
けるため前記均圧管で各貯槽１，２の気相部を直
接に接続したものにおいては、そのN2カバーガ
ス高温側500℃が低温側250℃に移動する場合に、
低温側気相部の温度TL1は移動終了時に TL1＝500×V1＋250×V2／V1＋V2 （但しV1、V2は高温側及び低温側の各貯槽のガ
ス部容量） の式において、V1＝0.7V、V2＝0.25Vとして計
算すると、（但しＶは幾何容量） TL1＝〔（500×0.7）＋（250×0.25）〕Ｖ／（0.7＋0.2
5）Ｖ ＝434.2℃となる。
その溶融塩が例えば危険物第１類乙種の硝酸塩類
の如きであり、且つ高温に加熱するので、N2ガ
ス等のカバーガスを封入することが推奨される
が、このようにして封入されたN2カバーガスが
溶融塩の上記したような各貯槽１，２間における
移動に追従して相互の貯槽１，２間を移動し得る
ように各貯槽１，２の気相部（屋根部等）を接続
するガス導管（以下均圧管という）４を設けるこ
とが好ましい。即ちこのような均圧管４がないな
らば貯槽の気相部における高温のN2ガスが大気
中に大量に放出されることになつて非常に危険で
あり、又環境の熱バランスを破壊するだけでな
く、熱エネルギーの損失とN2ガス自体の損失に
よる不経済性を著しい。なお仮りにN2ガスを使
用せずに空気を封入する場合においても高温空気
が多量に放出されることによる危険性及び熱エネ
ルギー損失が大きい。しかもこのような不利を避
けるため前記均圧管で各貯槽１，２の気相部を直
接に接続したものにおいては、そのN2カバーガ
ス高温側500℃が低温側250℃に移動する場合に、
低温側気相部の温度TL1は移動終了時に TL1＝500×V1＋250×V2／V1＋V2 （但しV1、V2は高温側及び低温側の各貯槽のガ
ス部容量） の式において、V1＝0.7V、V2＝0.25Vとして計
算すると、（但しＶは幾何容量） TL1＝〔（500×0.7）＋（250×0.25）〕Ｖ／（0.7＋0.2
5）Ｖ ＝434.2℃となる。
従つて低温側貯槽２は300℃の溶融塩と434.2℃
のN2カバーガスが存在することになり、該貯槽
２の側部は温度差184.2℃（＝434.2−250）の熱
歪みを発生することとなる。又これと逆にN2カ
バーガスが高温側貯槽１に移動した場合のN2カ
バーガスの温度TH1は移動終了時に、 TH1＝〔（500×0.25）＋（250×0.7）〕Ｖ／（0.25＋0.
7）Ｖ ＝315.8℃ となり、即ち高温側貯槽１には500℃の溶融塩と
315.8℃のN2カバーガスが存在することになつ
て、該貯槽１の側部は同様に温度差による熱歪み
を発生することになる。然してこれらの熱歪みに
よる応力は熱交換の各サイクル毎に発生すること
になるので貯槽の耐久性、安全性に著しい悪影響
を及ぼすこととならざるを得ない。
のN2カバーガスが存在することになり、該貯槽
２の側部は温度差184.2℃（＝434.2−250）の熱
歪みを発生することとなる。又これと逆にN2カ
バーガスが高温側貯槽１に移動した場合のN2カ
バーガスの温度TH1は移動終了時に、 TH1＝〔（500×0.25）＋（250×0.7）〕Ｖ／（0.25＋0.
7）Ｖ ＝315.8℃ となり、即ち高温側貯槽１には500℃の溶融塩と
315.8℃のN2カバーガスが存在することになつ
て、該貯槽１の側部は同様に温度差による熱歪み
を発生することになる。然してこれらの熱歪みに
よる応力は熱交換の各サイクル毎に発生すること
になるので貯槽の耐久性、安全性に著しい悪影響
を及ぼすこととならざるを得ない。
本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ね
て創案されたものであつて、第３，４図に示すよ
うに高温側貯槽１と低温側貯槽２とを配管７によ
つて接続し、該配管７に熱交換器３を設け、更に
各貯槽１，２に元弁を設けると共に払出しノズル
側には循環ポンプを設けて蓄熱と排熱とを交互の
行わしめること自体は前記した第１，２図のもの
と同様であるが、これらの貯槽１，２は第５図に
示すように基礎１０上に底部温温材層１２を介し
て設置され、しかも液密、気密にこれらの貯槽
１，２を形成すると共に外部を保温材層６によつ
て被覆され、又均圧管１４はそれぞれ貯槽１，２
の側板下部から導入され、しかも溶融塩の最低深
さ（デツトストツク深さSL）より下部において貯
槽底部を通つて最高液面部SHより上方に突き出す
ようにされた立上り部１４ａをそれぞれ形成して
いる。
て創案されたものであつて、第３，４図に示すよ
うに高温側貯槽１と低温側貯槽２とを配管７によ
つて接続し、該配管７に熱交換器３を設け、更に
各貯槽１，２に元弁を設けると共に払出しノズル
側には循環ポンプを設けて蓄熱と排熱とを交互の
行わしめること自体は前記した第１，２図のもの
と同様であるが、これらの貯槽１，２は第５図に
示すように基礎１０上に底部温温材層１２を介し
て設置され、しかも液密、気密にこれらの貯槽
１，２を形成すると共に外部を保温材層６によつ
て被覆され、又均圧管１４はそれぞれ貯槽１，２
の側板下部から導入され、しかも溶融塩の最低深
さ（デツトストツク深さSL）より下部において貯
槽底部を通つて最高液面部SHより上方に突き出す
ようにされた立上り部１４ａをそれぞれ形成して
いる。
即ちこのような第３〜５図の構成によるときは
溶融塩の蓄熱および放熱時における運転移動関係
は前記した従来の第１，２図のものと同様であ
り、その溶融塩が低温側から高温側に移動すると
きにN2カバーガスは高温側貯槽１から低温側貯
槽２に移動することも同じであるが、カバーガス
均圧管はそれら貯槽における蓄熱媒体の最低深さ
より下方に設けられており、その均圧管１４，１
４ａは充分に溶融塩の中に少くとも長さｌを以つ
て通つているのでその通過の間に熱交換しながら
移動し、低温側溶融塩温度（250℃）と殆んど同
温となつて気相部に吐出される。従つて上記した
ような貯槽に対する熱的影響は無視し得ることと
なり、温度変化による熱疲労の影響を完全状態に
低減することができ、勿論高温ガスを多量に放出
することもなくなれば、その設計に関して特別な
耐圧条件を考慮することもなく、簡易な設計条件
でよいこととなり、N2ガスの損失もなければ安
全で経済的である。なお、N2ガス体だけの移動
でその移動による熱損失はなく、保温性も良好で
ある。又N2ガスが低温側貯槽２から高温側貯槽
に移動する場合も上記と同然である。
溶融塩の蓄熱および放熱時における運転移動関係
は前記した従来の第１，２図のものと同様であ
り、その溶融塩が低温側から高温側に移動すると
きにN2カバーガスは高温側貯槽１から低温側貯
槽２に移動することも同じであるが、カバーガス
均圧管はそれら貯槽における蓄熱媒体の最低深さ
より下方に設けられており、その均圧管１４，１
４ａは充分に溶融塩の中に少くとも長さｌを以つ
て通つているのでその通過の間に熱交換しながら
移動し、低温側溶融塩温度（250℃）と殆んど同
温となつて気相部に吐出される。従つて上記した
ような貯槽に対する熱的影響は無視し得ることと
なり、温度変化による熱疲労の影響を完全状態に
低減することができ、勿論高温ガスを多量に放出
することもなくなれば、その設計に関して特別な
耐圧条件を考慮することもなく、簡易な設計条件
でよいこととなり、N2ガスの損失もなければ安
全で経済的である。なお、N2ガス体だけの移動
でその移動による熱損失はなく、保温性も良好で
ある。又N2ガスが低温側貯槽２から高温側貯槽
に移動する場合も上記と同然である。
以上説明したような本発明によるときは高温排
熱を溶融塩のような液状熱媒体で回収しその熱エ
ネルギーを再利用するための蓄熱貯槽において、
その温度変化による貯槽の熱疲労に原因した影響
を有効に低減せしめ、又保温性良好で経済的且つ
安定性の高い設備を提供し得るものであつて、工
業的にその効果の大きい発明である。
熱を溶融塩のような液状熱媒体で回収しその熱エ
ネルギーを再利用するための蓄熱貯槽において、
その温度変化による貯槽の熱疲労に原因した影響
を有効に低減せしめ、又保温性良好で経済的且つ
安定性の高い設備を提供し得るものであつて、工
業的にその効果の大きい発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は従来の蓄熱貯槽についての蓄熱時の
状態を示す説明図、第２図はその放熱時の状態を
示した説明図、第３図は本発明による蓄熱貯槽の
蓄熱状態を示した説明図、第４図はその放熱時の
状態を示した説明図、第５図はその貯槽について
の仔細を示した断面図である。 然してこれらの図面において、１は高温側蓄熱
槽、２は低温側蓄熱槽、３，２０は熱交換器、６
は保温材層、７は配管、１０は基礎、１２は底部
保温材、１４は均圧管、１４ａはその立上り部、
P1，P2はポンプを示すものである。
て、第１図は従来の蓄熱貯槽についての蓄熱時の
状態を示す説明図、第２図はその放熱時の状態を
示した説明図、第３図は本発明による蓄熱貯槽の
蓄熱状態を示した説明図、第４図はその放熱時の
状態を示した説明図、第５図はその貯槽について
の仔細を示した断面図である。 然してこれらの図面において、１は高温側蓄熱
槽、２は低温側蓄熱槽、３，２０は熱交換器、６
は保温材層、７は配管、１０は基礎、１２は底部
保温材、１４は均圧管、１４ａはその立上り部、
P1，P2はポンプを示すものである。
Claims (1)
- １ 高温側貯槽と低温側貯槽とを設けたものにお
いて、それら貯槽における蓄熱媒体の最低深さよ
り下方にカバーガス均圧管を設けると共に該均圧
管の開口部をそれら貯槽の最高液面より上方に形
成したことを特徴とする蓄熱貯槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034657A JPS59160012A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蓄熱貯槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58034657A JPS59160012A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蓄熱貯槽 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160012A JPS59160012A (ja) | 1984-09-10 |
| JPH0115796B2 true JPH0115796B2 (ja) | 1989-03-20 |
Family
ID=12420508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58034657A Granted JPS59160012A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 蓄熱貯槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59160012A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2554804B1 (en) * | 2009-06-18 | 2016-12-14 | ABB Research Ltd. | Energy storage system with an intermediate storage tank and method for storing thermoelectric energy |
| AT510457B1 (de) * | 2010-09-24 | 2013-02-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Betriebsverfahren für eine anlage der grundstoffindustrie |
| US9322295B2 (en) * | 2012-10-17 | 2016-04-26 | General Electric Company | Thermal energy storage unit with steam and gas turbine system |
| JP2019052826A (ja) * | 2017-09-19 | 2019-04-04 | アイシン精機株式会社 | 温調装置 |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58034657A patent/JPS59160012A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160012A (ja) | 1984-09-10 |
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