本發(fā)明屬于換熱器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種相變儲(chǔ)熱型換熱器。

背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞過程的一種設(shè)備，統(tǒng)稱為換熱器。它是化工、煉油、動(dòng)力、原子能和其他許多工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的一種通用工藝設(shè)備。對(duì)于迅速發(fā)展的化工、煉油等工業(yè)生產(chǎn)來說，換熱器尤為重要。通常在化工廠的建設(shè)中，換熱器約占總投資的10-20％。在石油煉廠中，換熱器約占全部工藝設(shè)備投資的85-40％。在化工生產(chǎn)中，為了工藝流程的需要，往往進(jìn)行著各種不同的換熱過程：如加熱、冷卻、蒸發(fā)和冷凝等。換熱器就是用來進(jìn)行這些熱傳遞過程的設(shè)備，通過這種設(shè)備，以便使熱量從溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，以滿足工藝上的需要。由于使用的條件不同，換熱設(shè)備又有各種各樣的形式和結(jié)構(gòu)。另外，在化工生產(chǎn)中，有時(shí)換熱器作為一個(gè)單獨(dú)的化工設(shè)備，有時(shí)則把它作為某一個(gè)工藝設(shè)備中的組成部分。其他如回收排放出去的高溫氣體中的廢熱所用的廢熱鍋爐，有時(shí)在生產(chǎn)中也是不可缺少的?？傊瑩Q熱器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用是十分廣泛的，任何化工生產(chǎn)工藝幾乎都離不開它。在儲(chǔ)熱系統(tǒng)中，相變材料通過凝固和溶化有效地儲(chǔ)存和釋放大量能量。相變材料的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)熱密度大，吸熱和放熱的過程幾乎可以在恒定的溫度下進(jìn)行。但是，相變材料導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)往往是制約其實(shí)際應(yīng)用的重要因素。因此，如何提高相變材料的導(dǎo)熱性成為相變材料研究關(guān)注的焦點(diǎn)。目前工業(yè)上應(yīng)用的相變儲(chǔ)熱換熱器均屬間壁式換熱器，而間壁式換熱器按結(jié)構(gòu)分為以下幾種：(一)夾套式換熱器；(二)沉侵式蛇管換熱器；(三)噴淋式換熱器；(四)套管式換熱器；(五)螺旋板式換熱器；(六)板式換熱器；(七)板翅式換熱器；(八)熱管式換熱器；(九)列管式換熱器[3]。化工生產(chǎn)中使用得比較多的有板式、板翅式、管殼式(列管式)以及熱管式換熱器。概括地說，無論是何種結(jié)構(gòu)的相變換熱器，其單一的換熱形式都受到了相變材料導(dǎo)熱系數(shù)低的制約，換熱器換熱效率低，目前的相變換熱器存在的不足有：1、熱交換接觸面積小，熱交換效率低，2、無論是板式、管式、翅片式換熱器，換熱的盤管或翅片管數(shù)量多，制造工藝復(fù)雜，加工和維護(hù)成本高；3、由于相變材料導(dǎo)熱系數(shù)低，在發(fā)生熱交換時(shí)，尤其是放熱時(shí)，相變材料會(huì)發(fā)生相變反應(yīng)成結(jié)晶狀態(tài)的時(shí)候，造成熱絕緣狀態(tài)，阻礙周圍的相變材料發(fā)生相變反應(yīng)；4、相變材料與殼體和換熱盤管直接接觸，由于相變材料的物性特征，會(huì)對(duì)殼體和盤管的材質(zhì)有特殊要求，殼體和盤管的制造材質(zhì)受到了極大限制，通常要求為306標(biāo)號(hào)及以上的不銹鋼，造成換熱盤管不能采用銅管，導(dǎo)熱系數(shù)下將。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種相變儲(chǔ)熱型換熱器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種相變儲(chǔ)熱型換熱器，包括設(shè)備底部支架，在支架上固裝設(shè)備外部殼體，在外部殼體的內(nèi)部為設(shè)備的儲(chǔ)熱箱體，在外部殼體與儲(chǔ)熱箱體之間填充有保溫材料構(gòu)成的保溫層，在儲(chǔ)熱箱體內(nèi)的底部設(shè)有儲(chǔ)熱箱底板，在儲(chǔ)熱箱底板的兩側(cè)固裝有豎直向上的固定支架，在兩側(cè)的固定支架之間由下向上依次固裝有水平的一次換熱盤管、相變材料支撐架及二次換熱盤管，在相變材料支撐架上均距間隔懸掛有連續(xù)袋裝的相變材料封裝袋，連續(xù)袋裝的相變材料封裝袋底端懸于一次換熱盤管的上方，在儲(chǔ)熱箱體的右側(cè)壁下方穿裝與箱體外部連通的強(qiáng)制循環(huán)入口管，在儲(chǔ)熱箱體的右側(cè)壁上方穿裝與箱體外部連通的強(qiáng)制循環(huán)出口管，在強(qiáng)制循環(huán)出口管的上方設(shè)置有固裝在儲(chǔ)熱箱體四壁上的循環(huán)流體上部隔層板，上部隔層板的上方為空氣腔室，在外部殼體的頂部通過管道固裝有與空氣腔室連通的氣體膨脹罐，強(qiáng)制循環(huán)出口管穿出外部殼體后通過管道依次連接流量計(jì)和單向閥后與強(qiáng)制循環(huán)流體泵連接，強(qiáng)制循環(huán)流體泵的出口與強(qiáng)制循環(huán)入口管連接。而且，所述連續(xù)袋裝的相變材料封裝袋具體采用由雙層耐高溫PP塑料連續(xù)垂直方向真空封裝的相變材料封裝袋，并且在封裝袋上附有鋁箔。而且，所述均距間隔懸掛具體是指，垂直方向連續(xù)封裝的相變材料封裝袋，在橫向上連續(xù)無間隔懸掛排列，在縱向上排與排之間的間距d均為2.5cm-3.5cm之間，每單個(gè)裝有相變材料的封裝袋的厚度為0.8cm-1.2cm之間。而且，在連接氣體膨脹罐的管道上安裝有通氣閥。而且，所述強(qiáng)制循環(huán)入口管在一次換熱盤管的下方，所述強(qiáng)制循環(huán)出口管在二次換熱盤管的上方。而且，所述固裝在儲(chǔ)熱箱體四壁上的循環(huán)流體上部隔層板為多孔板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：1、本發(fā)明相變材料采用耐高溫PP塑料真空封裝并附有鋁箔，封裝材料緊1mm厚不影響相變材料的換熱效率，同時(shí)采用該封裝方式有以下倆個(gè)優(yōu)點(diǎn)，單個(gè)相變材料單元厚度緊為0.8cm-1.2cm之間，可解決相變材料導(dǎo)熱系數(shù)低造成的熱絕緣問題，相變材料真空封裝可提高相變材料的使用壽命；相變材料不與金屬介質(zhì)接觸，不會(huì)對(duì)殼體及換熱盤管造成腐蝕；2、本發(fā)明一二次測(cè)金屬盤管采用排管或蛇管式，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，存液量較小，適用性強(qiáng)。3、本發(fā)明換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各組件相對(duì)獨(dú)立，模塊化組裝結(jié)構(gòu)，維修方便，換熱器故障時(shí)可單獨(dú)更換損壞部件；4、本發(fā)明換熱器可常壓運(yùn)行，也可內(nèi)部加壓運(yùn)行，液體介質(zhì)填滿整個(gè)換熱器，能充分接觸一二次金屬盤管與相變材料，外部增加循環(huán)泵，并安裝流量計(jì)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流速，使內(nèi)部液體介質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流，提高換熱效率。5、本發(fā)明換熱器設(shè)置了膨脹罐，使換熱器內(nèi)液體系統(tǒng)起到平衡壓力波動(dòng)的作用。附圖說明圖1是相變儲(chǔ)熱型換熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是相變儲(chǔ)熱型換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，不能以此作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)的范圍的限定。一種相變儲(chǔ)熱型換熱器，如圖1或2所示，包括設(shè)備底部支架14，在支架固裝設(shè)備外部殼體18，在外部殼體的內(nèi)部為設(shè)備的儲(chǔ)熱箱體17，在外部殼體與儲(chǔ)熱箱體之間填充有保溫材料15構(gòu)成的保溫層，在儲(chǔ)熱箱體內(nèi)的底部設(shè)有儲(chǔ)熱箱底板16，在儲(chǔ)熱箱底板的兩側(cè)固裝有豎直向上的固定支架19，在兩側(cè)的固定支架之間由下向上依次固裝有水平的一次換熱盤管1、相變材料支撐架3及二次換熱盤管4，在相變材料支撐架上均距間隔懸掛有連續(xù)袋裝的相變材料2，連續(xù)袋裝的相變材料底端懸于一次換熱盤管的上方，在儲(chǔ)熱箱體的右側(cè)壁下方穿入與箱體外部連通的強(qiáng)制循環(huán)入口管13，在儲(chǔ)熱箱體的右側(cè)壁上方穿入與箱體外部連通的強(qiáng)制循環(huán)出口管9，在強(qiáng)制循環(huán)出口管的上方，設(shè)置有固裝在儲(chǔ)熱箱體四壁上的循環(huán)流體上部隔層板8，上部隔層板將循環(huán)流體封閉在上部隔層板的下方，使上部隔層板的上方形成空氣腔室5，在外部殼體的頂部通過管道固裝有與空氣腔室連通的氣體膨脹罐7，強(qiáng)制循環(huán)出口管穿出外部殼體后通過管道依次連接流量計(jì)10和單向閥11后與強(qiáng)制循環(huán)流體泵12連接，強(qiáng)制循環(huán)流體泵的出口與強(qiáng)制循環(huán)入口管連接。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述連續(xù)袋裝的相變材料具體采用由雙層耐高溫PP塑料連續(xù)垂直方向真空封裝的相變材料，并且在封裝的塑料袋上附有鋁箔。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，如圖2所示，所述均距間隔懸掛具體是指，垂直方向連續(xù)封裝的相變材料封裝袋，在橫向上連續(xù)無間隔排列，在縱向上排與排之間的間距d均為2.5cm-3.5cm之間，每單個(gè)裝有相變材料的封裝袋的厚度為0.8cm-1.2cm之間，這種相變材料封裝袋的懸掛結(jié)構(gòu)最大限度的實(shí)現(xiàn)了流體介質(zhì)與相變材料之間的熱交換。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，在連接氣體膨脹罐的管道上安裝有通氣閥6。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述固裝在儲(chǔ)熱箱體四壁上的循環(huán)流體上部隔層板為多孔板。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述強(qiáng)制循環(huán)入口管在一次換熱盤管的下方，所述強(qiáng)制循環(huán)出口管在二次換熱盤管的上方，外部熱源經(jīng)過一次測(cè)換熱盤管，將熱量傳遞到換熱箱內(nèi)的液體介質(zhì)，外部循環(huán)泵使換熱箱內(nèi)液體介質(zhì)形成熱對(duì)流，液體介質(zhì)與相變材料進(jìn)行接觸熱交換，從而將熱量傳遞到相變材料中；外部熱源經(jīng)過一次測(cè)換熱盤管，將熱量傳遞到換熱箱內(nèi)的液體介質(zhì)，液體介質(zhì)吸收的熱量可以瞬時(shí)、有效的通過二次側(cè)換熱盤管傳遞給進(jìn)行取熱的流體。同時(shí)相變材料將多余的熱量吸收，進(jìn)行儲(chǔ)存。一次測(cè)換熱盤管內(nèi)流體停止循環(huán)，降低熱量通過一次測(cè)盤管的熱損失，此時(shí)，取熱的流體通過二次測(cè)盤管將箱體內(nèi)的液體介質(zhì)的熱量傳走，同時(shí)換熱箱內(nèi)液體介質(zhì)與相變材料進(jìn)行熱量交換，以保證持續(xù)供熱。