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      大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱的制作方法

      文檔序號:11299035閱讀:452來源:國知局
      大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱的制造方法與工藝

      本實用新型涉及一種大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱,屬于化工機(jī)械領(lǐng)域。



      背景技術(shù):

      熔鹽儲罐是塔式太陽能聚熱發(fā)電項目中的熔鹽儲存設(shè)備。分為冷熔鹽罐和熱熔鹽罐,設(shè)計溫度分別為400℃和575℃。根據(jù)發(fā)電能力不同,熔鹽儲罐的容積從幾百立方米到幾千立方米不等,甚至更大。

      熔鹽儲罐投用前須預(yù)熱至熔鹽融化溫度以上,通常接近300℃,然后才能進(jìn)熔鹽。熔鹽的密度隨著溫度的升高而降低,熔鹽在儲存過程中,由于散熱等原因,會出現(xiàn)上部熔鹽溫度高于下部的情況,有時溫度差會達(dá)到不能接受的程度。

      因此,熔鹽儲罐在罐壁上需設(shè)置至少兩圈電加熱器(棒),用于儲罐投用前的預(yù)熱和使用過程中熔鹽加熱。各圈電加熱器沿圓周均布,上圈靠近儲罐罐壁高度的中間位置,下圈位于底圈罐壁。

      下圈電加熱器位于底圈罐壁。在儲罐投用前的預(yù)熱階段,如果電加熱器比較靠近罐底,由于加熱器的輻射作用,在各個加熱器的正下方,罐底板的溫度高于其他區(qū)域,造成罐底板溫度不均勻,溫差造成的過大膨脹差將使罐底板焊縫開裂;如果電加熱器距罐底較遠(yuǎn),在電加熱器所在平面之下的氣體升溫緩慢,不僅罐底溫度很長時間達(dá)不到投用所需的溫度,而且造成罐壁與罐底的溫差超過允許值。在儲罐運行期間,為滿足熔鹽在最低液位時加熱的要求,要求下圈電加熱器盡量靠近罐底。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱,既能實現(xiàn)預(yù)熱階段,在溫差不超標(biāo)的前提下,罐底板較快且均勻地升溫,又能滿足熔鹽在最低液位時的加熱要求,使儲罐內(nèi)不能被加熱的熔鹽體積最小,確保儲罐在預(yù)熱和運行期間,各點之間的溫差在安全范圍內(nèi)。

      本實用新型所述的大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱,導(dǎo)流箱包括兩側(cè)板,兩側(cè)板之間豎向分布有支撐板,側(cè)板的前后兩端分別設(shè)置前端板和后端板,前端板和后端板均固定在兩側(cè)板之間,兩側(cè)板之間縱向設(shè)有一塊水平擋板Ⅰ和兩塊水平擋板Ⅱ,水平擋板Ⅰ位于水平擋板Ⅱ的上方,水平擋板Ⅰ分別與前端板、后端板和支撐板焊接,水平擋板Ⅱ分別與兩側(cè)板、前端板、后端板焊接,前端板和支撐板上對應(yīng)相同中心線設(shè)置套管孔。

      所述的兩側(cè)板下端之間的距離約為套管孔內(nèi)徑的兩倍,兩側(cè)板上端之間的距離為兩側(cè)板下端之間距離的一半。

      所述的支撐板頂部與側(cè)板頂部平齊,支撐板底部與套管孔底部之間的最小距離為50mm。

      所述的支撐板在前端板和后端板之間均勻分布。

      所述的水平擋板Ⅰ設(shè)置為一個,且位于兩側(cè)板之間的中間位置,水平擋板Ⅱ設(shè)置為兩個,分別固定在兩側(cè)板的內(nèi)壁。

      兩塊側(cè)板、開孔的前端板、不開孔的后端板組成箱體,箱體內(nèi)由支撐板分割為幾個相同長度的空間。

      安裝時,電加熱器套管穿過前端板和支撐板上的套管孔,導(dǎo)流箱側(cè)板前端與儲罐罐壁焊接固定。前端板與側(cè)板前端應(yīng)留有足夠的距離。側(cè)板的長度應(yīng)使導(dǎo)流箱安裝后,電加熱器套管尾端靠近后端板,且在加熱時,電加熱器套管尾端與后端板仍有適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。

      導(dǎo)流箱的工作原理是:

      加熱時,箱體內(nèi)的氣體或熔鹽溫度升高導(dǎo)致密度下降,產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”,熱的氣體或熔鹽從箱體上端排出,在“煙囪效應(yīng)”的作用下,靠近罐底(溫度低)的氣體或熔鹽從箱體下端被吸入箱體,加熱后從箱體上端排出,形成連續(xù)的循環(huán)加熱過程。設(shè)置在電加熱器套管下方的水平擋板Ⅰ和水平擋板Ⅱ,在留出介質(zhì)通道的同時,阻斷電加熱器對罐底板的直接輻射通道,防止加熱器的正下方罐底板的溫度過高。支撐板將箱體沿長度方向均勻分割為幾個相同長度的空間,削弱箱體內(nèi)因加熱溫度不均勻產(chǎn)生的返混現(xiàn)象。兩側(cè)板的間距約為套管直徑的2倍。間距過大或過小都會弱化“煙囪效應(yīng)”,影響使用效果。箱體越高,“煙囪效應(yīng)”越強(qiáng),電加熱器套管越靠近箱體下端,“煙囪效應(yīng)”也越強(qiáng)。箱體上端應(yīng)低于儲罐的最低液位,距離應(yīng)不小于箱體寬度的2倍。導(dǎo)流箱安裝時,下端應(yīng)盡量靠近罐底板,建議不小于50mm。電加熱器安裝時,發(fā)熱段應(yīng)位于箱體的前端板與后端板之間。

      本實用新型的有益效果是:

      利用導(dǎo)流箱內(nèi)的氣體或熔鹽因加熱溫度升高導(dǎo)致密度下降而產(chǎn)生的“煙囪效應(yīng)”,強(qiáng)化儲罐內(nèi)氣體或熔鹽的循環(huán)加熱過程,阻斷電加熱器套管直接對罐底板的輻射通道,防止加熱器的正下方罐底板的溫度過高,既可實現(xiàn)預(yù)熱階段,在溫差不超標(biāo)的前提下,罐底板較快且均勻地升溫,又能滿足熔鹽在最低液位時的加熱要求,使儲罐內(nèi)不能被加熱的熔鹽體積最小,儲罐在預(yù)熱和運行期間,確保各點之間的溫差在安全范圍內(nèi)。

      附圖說明

      圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖2是圖1中A-A的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖3是本實用新型使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖中:1、側(cè)板;2、前端板;3、后端板;4、支撐板;5、水平擋板Ⅰ;6、水平擋板Ⅱ;7、套管孔;8、電加熱器套管;9、罐底板;10、儲罐罐壁。

      具體實施方式

      下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述:

      如圖1~圖3所示,本實用新型所述的大型熔鹽儲罐電加熱器導(dǎo)流箱,包括兩側(cè)板1,兩側(cè)板1之間豎向分布有支撐板4,側(cè)板1的前后兩端分別設(shè)置前端板2和后端板3,前端板2和后端板3均固定在兩側(cè)板1之間,兩側(cè)板1之間縱向設(shè)有一塊水平擋板Ⅰ5和兩塊水平擋板Ⅱ6,水平擋板Ⅰ5位于水平擋板Ⅱ6的上方,水平擋板Ⅰ5分別與前端板2、后端板3和支撐板4焊接,水平擋板Ⅱ6分別與兩側(cè)板1、前端板2、后端板3焊接,前端板2和支撐板4上對應(yīng)相同中心線設(shè)置套管孔7。水平擋板Ⅰ5設(shè)置為一個,且位于兩側(cè)板之間的中間位置,水平擋板Ⅱ6設(shè)置為兩個,分別固定在兩側(cè)板的內(nèi)壁。

      安裝時,電加熱器套管8穿過前端板2和支撐板4上的套管孔7,側(cè)板1左端與儲罐罐壁10焊接固定。前端板2與側(cè)板1左端應(yīng)留有足夠的距離。側(cè)板1的長度應(yīng)使導(dǎo)流箱安裝后,電加熱器套管8內(nèi)端靠近后端板3,且在加熱時,電加熱器套管8內(nèi)端與后端板3仍有適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。

      加熱時,箱體內(nèi)的氣體或熔鹽溫度升高導(dǎo)致密度下降,產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”,熱的氣體或熔鹽從箱體上端排出,在“煙囪效應(yīng)”的作用下,靠近罐底(溫度低)的氣體或熔鹽從箱體下端被吸入箱體,加熱后從箱體上端排出,形成連續(xù)的循環(huán)加熱過程。設(shè)置在電加熱器套管8下方的水平擋板Ⅰ5和水平擋板Ⅱ6,在留出介質(zhì)通道的同時,阻斷電加熱器對罐底板9的直接輻射通道,防止加熱器的正下方罐底板9的溫度過高。支撐板4將箱體沿長度方向均勻分割為幾個相同長度的空間,削弱箱體內(nèi)因加熱溫度不均勻產(chǎn)生的返混現(xiàn)象。兩側(cè)板下部的間距約為套管直徑的2倍。間距過大或過小都會弱化“煙囪效應(yīng)”,影響使用效果。箱體越高,“煙囪效應(yīng)”越強(qiáng),電加熱器套管8越靠近箱體下端,“煙囪效應(yīng)”也越強(qiáng)。箱體上端應(yīng)低于儲罐的最低液位,距離應(yīng)不小于箱體寬度的2倍。導(dǎo)流箱安裝時,下端應(yīng)盡量靠近罐底板9,建議不小于50mm。電加熱器安裝時,發(fā)熱段應(yīng)位于箱體的前端板2與后端板3之間。

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