一種電加熱蓄能的供熱裝置的製作方法

2023-06-11 03:14:31

本發明涉及一種電加熱蓄能的供熱裝置，屬於能源利用領域。

背景技術：

目前，常規的供暖系統的熱源為燃燒鍋爐，例如：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、太陽能熱水器以及電熱鍋爐等。一般燃煤鍋爐的運行費用較低，但燃煤鍋爐房排放的廢氣、廢料、廢水等會對環境造成嚴重汙染；燃油鍋爐、燃氣鍋爐的廢氣對環境汙染較少，但運行費用很高；太陽能是最清潔的能源，但目前光電、光熱能轉換效率較低，只能用在用熱量小的熱水器上及特殊環境中，大熱容量的應用不是很理想；一般電熱鍋爐雖對環境無排放、無汙染，但若晝夜都用電加熱供暖等，電費支出也很高。

因此，利用政府制定的降低低谷電電費的政策，在夜間(21：00-7：00)將電能儲存起來，供白天(7：00-21：00)使用，這樣對用戶可以大幅度降低電費支出，又可以把我國富餘的低谷電利用起來，不增加國家電力投資，還可延遲發電機組壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種低谷電加熱蓄能的供熱裝置，以達到節能環保且使用成本低，能源利用合理、使用管理方便。

本發明的技術方案是：

一種電加熱蓄能的供熱裝置，該裝置包括：蓄熱磚及換熱管排、換熱管排兩側的「U」型鋼製連接側板、在蓄熱磚之間填充顆粒狀蓄熱材料、蓄熱磚與換熱管排的橫向平行連接方式，相鄰的蓄熱磚之間設置電加熱元件。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，蓄熱供熱裝置通過蓄熱磚重疊排成牆狀，在每排蓄熱磚中間夾有耐高溫金屬換熱管排並填充耐高溫顆粒狀蓄熱材料，在耐高溫金屬換熱管排兩側的蓄熱磚之間安裝有「U」型鋼製連接側板，通過「U」型鋼製連接側板封閉蓄熱磚之間的縫隙並連接固定蓄熱磚。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，換熱管排由上下兩根水平布置的上集合管、下集合管和在上下集合管中間的豎直排列的耐高溫換熱管組成，換熱管排埋設於顆粒狀蓄熱材料中。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，換熱管排布置在兩排蓄熱磚的縫隙中，在所述縫隙中填充顆粒狀蓄熱材料，顆粒狀蓄熱材料中的熱能通過熱傳導的方式傳遞給換熱管中的被加熱介質，加熱介質由下集合管進入換熱管，下集合管將被加熱介質均勻分配給換熱管束，由換熱管束出來的被加熱介質匯集於上集合管，由上集合管出口送往熱用戶。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，蓄熱磚和換熱管排通過「U」型鋼製連接側板採用螺栓固定。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，蓄熱磚為扁方型，在蓄熱磚的上下面中心對稱位置設有上半圓形凹槽、下半圓形凹槽，蓄熱磚重疊時磚縫中間形成一個貫通的圓孔，電加熱元件安裝在所述圓孔中，通電後的電加熱元件加熱蓄熱磚，通過蓄熱磚將熱量傳遞給耐高溫顆粒狀蓄熱材料。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，「U」型鋼製連接側板的U型板橫斷面為「U」形，在U型板的相對側板上分別鑽有均布排列螺栓連接孔，「U」型鋼製連接側板之間採用螺栓穿過螺栓連接孔連接，在「U」型鋼製連接側板之間安裝蓄熱磚，螺栓連接孔位於相對的蓄熱磚外側，蓄熱磚之間安裝換熱管排並填充顆粒狀蓄熱材料，「U」型鋼製連接側板安裝在兩排蓄熱磚中間縫隙的兩端。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，兩排蓄熱磚之間安裝的換熱管排下部留有空間。

所述的電加熱蓄能的供熱裝置，整個蓄熱裝置採用模塊式組合形式。

本發明的設計思想是：

本發明蓄熱供熱裝置由蓄熱磚、換熱管排、「U」型鋼製連接側板、在蓄熱磚之間填充耐高溫顆粒狀蓄熱材料等組成。蓄熱磚與換熱管排採用橫向平行布置，通過「U」型鋼製連接側板連接。其中：蓄熱磚和顆粒狀蓄熱材料的組合結構可以增加蓄熱量並減小蓄熱供熱裝置的體積，豎向安裝的換熱管排可以生產高溫熱水和蒸汽，並可以避免產生突然停電時產生的水擊，在蓄熱磚之間填充顆粒狀蓄熱材料可以提高換熱管排的換熱能力，從而減小耐高溫金屬管材的用量，「U」型鋼製連接側板連接很容易拆開連接螺栓，便於將蓄熱磚之間的換熱管排進行維修或更換，谷電蓄熱供熱裝置採用的是模塊式組合布置形式，可根據用戶需求靈活增加或減少蓄熱供熱能力。

蓄熱供熱裝置由數排布置的蓄熱磚重疊排成牆狀，在每排蓄熱磚中間夾有耐高溫金屬換熱管排並填充耐高溫顆粒狀蓄熱材料，在耐高溫金屬換熱管排兩側的蓄熱磚之間安裝有「U」型鋼製連接側板，封閉蓄熱磚之間的縫隙並連接固定蓄熱磚，防止其側向塌落。耐高溫金屬換熱管排由上下兩根無縫鋼管焊制的集合管及在上下集合管中間焊接連接的豎向換熱管組成。蓄熱磚和換熱管排通過「U」型鋼製連接側板採用螺栓固定。

本發明的優點及有益效果是：

1、本發明裝置的蓄熱磚和顆粒狀蓄熱材料的組合結構可以增加蓄熱量，減小蓄熱供熱裝置的體積。

2、本發明裝置的豎向安裝的換熱管排生產高溫熱水或蒸汽，並可以避免產生突然停電時產生的水擊。

3、本發明裝置的在蓄熱磚之間填充顆粒狀蓄熱材料可以提高換熱管排的換熱能力，從而減小耐高溫金屬管材的用量。

4、本發明裝置的「U」型鋼製連接側板很容易拆開連接螺栓，便於將蓄熱磚之間的換熱管排進行維修或更換。

5、本發明裝置採用的是模塊式組合布置形式，可根據用戶需求靈活增加或減少蓄熱供熱能力。

6、本發明通過低谷電加熱蓄能裝置的合理運用，充分利用夜間谷電時段的低價電能，在滿足人們冬季採暖需求的同時，實現了節能環保和降低供熱費用的目的。

附圖說明

圖1為本發明蓄熱供熱裝置組合示意圖；圖中，1換熱管排；2蓄熱磚；3顆粒狀蓄熱材料；4電加熱元件；5鋼製連接側板；6設備基礎。

圖2為蓄熱裝置換熱管排示意圖；圖中，11上集合管；12換熱管；13下集合管。

圖3為U型鋼製連接側板示意圖；其中，(a)主視圖；(b)俯視圖；(c)側視圖。圖中，51、U型板；52螺栓連接孔；53開口。

圖4為蓄熱磚結構示意圖；其中，(a)主視圖；(b)俯視圖；(c)側視圖；圖中，21磚體；22上半圓形凹槽；23下半圓形凹槽。

具體實施方式

如圖1-圖4所示，本發明谷電加熱蓄能供熱裝置設於設備基礎6上，該裝置包括：耐高溫高密度絕緣材料蓄熱磚2(以下簡稱「蓄熱磚」)及耐高溫金屬換熱管排1(以下簡稱「換熱管排」)、換熱管排1兩側的「U」型鋼製連接側板5、在蓄熱磚2之間填充耐高溫顆粒狀蓄熱材料3、蓄熱磚2與換熱管排1的橫向平行連接方式，相鄰的蓄熱磚2之間設置電加熱元件4，具體結構如下：

蓄熱供熱裝置由數排布置的蓄熱磚2重疊排成牆狀，在每排蓄熱磚2中間夾有耐高溫金屬換熱管排1並填充耐高溫顆粒狀蓄熱材料3，在耐高溫金屬換熱管排1兩側的蓄熱磚2之間安裝有「U」型鋼製連接側板5，通過「U」型鋼製連接側板5封閉蓄熱磚2之間的縫隙並連接固定蓄熱磚2，防止其側向塌落。耐高溫金屬換熱管排1由上下兩根無縫鋼管焊制的集合管(上集合管11、下集合管13)及在上下集合管中間焊接連接的豎向換熱管12組成，蓄熱磚2和換熱管排1通過「U」型鋼製連接側板5採用螺栓固定。

如圖1、圖2、圖4所示，耐高溫高密度絕緣材料蓄熱磚2，具體結構如下：

蓄熱磚2為扁方型，包括磚體21、上半圓形凹槽22、下半圓形凹槽23，在磚體21的上下面中心對稱位置設有半圓形凹槽(上半圓形凹槽22、下半圓形凹槽23)，蓄熱磚2重疊時磚縫中間形成一個貫通的圓孔，電加熱元件4安裝在所述圓孔中，通電後的電加熱元件4可以加熱蓄熱磚2，通過蓄熱磚2將熱量傳遞給耐高溫顆粒狀蓄熱材料3。換熱管排1埋設於顆粒狀蓄熱材料3中，被加熱介質通過蓄熱供熱裝置底部的下集合管13進入換熱管12，獲取所需的熱能後，由蓄熱供熱裝置上部的上集合管11匯集送至熱用戶。

如圖1、圖2所示，耐高溫金屬換熱管排1由上下兩根水平布置的集合管(上集合管11、下集合管13)和在上下集合管中間的若干根豎直排列的耐高溫換熱管12組成，採用焊接連接組合成換熱管排1。換熱管排1布置在兩排蓄熱磚2的縫隙中，在所述縫隙中填充顆粒狀蓄熱材料3，顆粒狀蓄熱材料3中的熱能通過熱傳導的方式傳遞給換熱管12中的被加熱介質，加熱介質由下集合管13進入換熱管12，下集合管13將被加熱介質均勻分配給換熱管束，由換熱管束出來的被加熱介質匯集於上集合管11，由上集合管11出口送往熱用戶。

如圖1、圖3所示，「U」型鋼製連接側板5的U型板51橫斷面為「U」形，在U型板51的相對側板上分別鑽有均布排列兩排螺栓連接孔52，「U」型鋼製連接側板5之間採用螺栓穿過螺栓連接孔52連接，在「U」型鋼製連接側板5之間安裝蓄熱磚2，螺栓連接孔52位於相對的蓄熱磚2外側，U型板51的底板上設置開口53(圖中開口53的作用是配合上下集合管的外徑密封和定位)，蓄熱磚2之間安裝換熱管排1並填充顆粒狀蓄熱材料3，「U」型鋼製連接側板5安裝在兩排蓄熱磚2中間縫隙的兩端，防止顆粒狀蓄熱材料3漏出蓄熱供熱裝置。

另外，兩排蓄熱磚2之間安裝的換熱管排1下部留有一定的空間，可以準確判斷換熱管排1出現的漏點位置。整個蓄熱裝置採用模塊式組合形式，可以根據用戶需求增加或減少蓄熱供熱裝置加熱功率，增加或減少蓄熱供熱裝置的蓄熱能力。蓄熱供熱裝置各部件間均可採用螺栓連接固定，可以靈活的組裝和拆卸，可以極大地降低安裝和維護的工作量，減少現場施工或維護檢修的時間。