一種回流式相變換熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回流式相變換熱裝置，特別是用于太陽能儲存的回流式相變換熱裝置，屬于太陽能熱利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種可再生的清潔能源，分布廣，獲取容易。但是太陽能易受地域、晝夜和季節(jié)等變化的影響以及氣候等因素的制約，能量的供給呈現(xiàn)不穩(wěn)定性和間歇性。解決上述問題的辦法就是將太陽能儲存起來，能在需要用能時再將能量釋放，以滿足生產(chǎn)和生活用能連續(xù)和穩(wěn)定供應(yīng)的需要。
[0003]目前儲存太陽能的一種方法就是利用相變儲能裝置存儲太陽能。相變儲能是利用相變潛熱進(jìn)行能量存儲，具有儲能密度高、使用材料體積小、相變溫度選擇范圍寬、相變過程等溫或近似等溫以及易控制等優(yōu)點。利用相變儲能材料可以把太陽能暫時儲存起來，以待在太陽能間歇期中使用。
[0004]相變材料主要包括無機(jī)相變材料、有機(jī)相變材料和復(fù)合相變材料，每種材料都有其對應(yīng)的相變?nèi)埸c。使用時，以固液相變?yōu)槔?，?dāng)熱源處的溫度達(dá)到相變材料的熔點時，相變材料即以潛熱的形式從熱源處吸收熱量，而在溫度低于相變材料的熔點時，相變潛熱再釋放出來，以達(dá)到儲能的目的。相變材料具有熔點可調(diào)、相變潛熱大的優(yōu)點，但相變材料熱導(dǎo)率低，熱延遲較大，影響換熱裝置的熱傳遞效率。中國專利“相變儲能裝置”，專利號:2013102928602，其發(fā)明裝置中的石蠟腔均勻填充在外殼內(nèi)，不易更換；“太陽能相變儲能罐”:專利號:2012101187406，其裝置設(shè)計的進(jìn)出水口在儲能罐兩端，循環(huán)路徑短，熱傳遞速率低；因此，設(shè)計一種能提高換熱效率的裝置十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述缺點，本發(fā)明設(shè)計了一種回流式相變換熱裝置，該裝置利用相變單元儲存太陽能，通過肋片管中的肋片增大換熱面積的方法來提高導(dǎo)熱。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種回流式相變換熱裝置，所述換熱裝置由保溫層、外殼體、隔板、多個相變換熱肋片管、網(wǎng)狀支架和蓋板組成；
[0008]其中:所述隔板固定于外殼體內(nèi)，與殼體相連，可用于承載與固定肋片管下端，將冷水與熱水分隔開，位于換熱裝置下部進(jìn)水口與出水口之間；
[0009]所述網(wǎng)狀支架用于固定肋片管上端，固定于殼體內(nèi)；
[0010]所述肋片管為同心圓管，分內(nèi)管和外管，肋片管外管壁與內(nèi)管間由肋片相連，將圓管均勻分成6個空腔，用于裝填相變材料，每個空腔內(nèi)設(shè)計有短肋片與肋片管外壁相連；肋片管內(nèi)管上下兩端開口，并長于外管，以便固定于裝置內(nèi)；肋片管上下均設(shè)有管蓋；
[0011 ] 本發(fā)明提供的一種回流式相變換熱裝置，工作時，流體從進(jìn)水口流入，從下端口進(jìn)入肋片管內(nèi)管進(jìn)行換熱處理后，流體從肋片管上端口沿外壁流下，匯聚至下隔板從出水口流出。由于內(nèi)、外管間肋片的設(shè)計，以及金屬外管的傳熱，流體能快速的和肋片管中的相變儲能材料進(jìn)行熱交換，從而提高相變換熱裝置熱傳遞的速率。
[0012]本發(fā)明所述的一種回流式相變換熱裝置具有如下優(yōu)點:換熱系數(shù)大，儲放熱快，熱效率高；肋片的設(shè)計增大換熱面積，縮短換熱時間，提高換熱裝置的熱傳遞效率；裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡便，單個相變換熱肋片管可更換，可塑性強(qiáng)；肋片管為一體式拉制而成，精簡做工；肋片管中6個空腔用于填充相變儲能材料，實用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0013]圖1為所述一種回流式相變換熱裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為一種回流式相變換熱裝置的正視圖；
[0015]圖3為一種回流式相變換熱裝置的俯視圖；
[0016]圖4為所述單個肋片管的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為所述肋片管的平面圖；
[0018]圖6為所述裝置中的網(wǎng)狀支架結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖7為所述裝置中的下隔板結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖中I為一種回流式相變換熱裝置的外殼，2為裝置的下隔板，3為裝置中肋片管，3-1為肋片管內(nèi)管，3-2為肋片管外管，3-3為肋片管蓋，4為裝置中的網(wǎng)狀支架，5為裝置蓋板，6為保溫層。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0022]如圖所示，一種回流式相變換熱裝置由外殼(1)、下隔板(2)、肋片管(3)、網(wǎng)狀支架(4)、蓋板(5)、保溫層(6)、進(jìn)水口(7)、出水口(8)組成。
[0023]外殼(I)材質(zhì)為不銹鋼，圓筒狀，外殼(I)下部設(shè)有進(jìn)水口(7)與出水口(8)，進(jìn)水口( 7 )與出水口( 8 )由內(nèi)部的下隔板(2 )將其分隔開；殼外壁有一層保溫層(6 )，保溫層(6 )的設(shè)置能夠起到更好的保溫、隔熱作用。
[0024]下隔板(2)為不銹鋼材質(zhì)，圓盤狀，固定于外殼(I)內(nèi)，與外殼(I)相連，如圖所示，隔板(2)中小孔的數(shù)目和位置與肋片管(3)的數(shù)目和位置相對應(yīng)；隔板(2)中小孔和肋片管內(nèi)管(3-1)下端設(shè)計為螺紋鑲嵌結(jié)構(gòu)，在肋片管(3)中裝填好相變材料，蓋好肋片管蓋(3-3)后，將肋片管(3)下端口與相應(yīng)的隔板(2)中小孔相對應(yīng)進(jìn)行緊密螺紋連接，在所有的肋片管都連接好后，用金屬網(wǎng)狀支架(4)對應(yīng)肋片管(3)的分布將肋片管上端固定，蓋好蓋板(5)。
[0025]網(wǎng)狀支架(4)與外殼(I)連接固定。
[0026]肋片管蓋(3-3)與肋片管(3)的連接同為鑲嵌螺紋結(jié)構(gòu)，便于組裝與更換。
[0027]具體實施例:
[0028]當(dāng)流體從進(jìn)水口流入，其換熱過程為:當(dāng)進(jìn)入肋片管中流體的溫度高于換熱裝置中相變儲能材料的相變溫度時，相變儲能材料開始儲能，儲能過程中，相變材料由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；當(dāng)流體的溫度低于相變儲能材料的相變溫度時，肋片管中的相變材料凝固放熱，利用釋放的相變潛熱加熱流體，從而保持流體溫度恒定。
【主權(quán)項】
1.一種回流式相變換熱裝置，其特征是:由不銹鋼外殼、下隔板、肋片管、網(wǎng)狀支架、蓋板組成；所述隔板固定于外殼體內(nèi)，與殼體相連，位于換熱裝置下部進(jìn)水口與出水口之間；所述網(wǎng)狀支架用于固定肋片管上端，固定于殼體內(nèi)；所述肋片管為同心圓管，肋片管外壁與內(nèi)管間由肋片相連，將圓管均勻分成6個空腔，用于裝填相變材料，每個空腔內(nèi)設(shè)計有短肋片與肋片管外壁相連；肋片管內(nèi)管上下兩端開口，并長于外管，以便固定于裝置內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回流式相變換熱裝置，其特征是:外殼材質(zhì)為不銹鋼，圓筒狀，夕卜殼下部設(shè)有進(jìn)水口與出水口，進(jìn)水口與出水口由內(nèi)部的下隔板將其分隔開；殼外壁設(shè)有一層保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回流式相變換熱裝置，其特征是:下隔板為不銹鋼材質(zhì)，圓盤狀，固定于外殼內(nèi)，與外殼相連，隔板中小孔的數(shù)目和位置與肋片管的數(shù)目和位置相對應(yīng)；隔板中小孔和肋片管內(nèi)管下端設(shè)計為螺紋鑲嵌結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回流式相變換熱裝置，其特征是:所述肋片管為同心圓管，一體式拉制而成，肋片管蓋與肋片管的連接同為鑲嵌螺紋結(jié)構(gòu)，便于組裝與拆卸。
【專利摘要】本實用新型提供一種回流式相變換熱裝置，由保溫層、外殼體、下隔板、多個相變換熱肋片管、網(wǎng)狀支架和蓋板組成，整個裝置為圓筒狀；其中：所述隔板為不銹鋼，固定于外殼體內(nèi)，與殼體相連，可用于承載與固定肋片管下端，將冷水與熱水分隔開，位于換熱裝置下部進(jìn)水口與出水口之間；所述金屬網(wǎng)狀支架用于固定肋片管上端；所述肋片管為同心圓管，肋片管外壁與內(nèi)管間由肋片相連，將圓管均勻分成6個空腔，用于裝填相變材料，每個空腔內(nèi)設(shè)計有短肋片與肋片管外壁相連；肋片管內(nèi)管留有上下端口，以便固定于裝置內(nèi)。該裝置利用相變材料進(jìn)行換熱，肋片管中肋片的設(shè)計增大換熱面積，縮短換熱時間，從而提高換熱裝置的熱傳遞效率。
【IPC分類】F24J2-30, F24J2-34
【公開號】CN204345950
【申請?zhí)枴緾N201420616059
【發(fā)明人】季旭, 李娟 , 冷從斌, 李明, 李海麗
【申請人】云南師范大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年10月23日