一種防腐蝕相變儲能器的製作方法

2023-05-07 00:39:56 1

本實用新型涉及相變儲能技術領域，具體涉及一種防腐蝕相變儲能器。

背景技術：

隨著社會經濟的發展，人類對能源的需求日益增加。但峰谷電、太陽能、工業餘熱等新型熱源方式都是具有間斷性的能源，如果利用相變材料在相變轉換過程中，伴隨大量吸/放潛熱，而溫度保持恆溫的特點進行儲能/釋能，將這些能源利用起來，將大大提高這些新型能源的利用率，緩解人類的能源危機。

由於相變儲能材料的單位體積能量密度為相同溫差條件下水的儲能密度的3～5倍，所以在同樣儲能量的要求下，其所用的體積至少比傳統的熱水箱小2/3～1/2。由於體積的縮小，減小了對實際應用的限制，擴大了市場使用範圍。但目前有些相變材料具有腐蝕性，如Ba(OH)2·8H2O有強鹼腐蝕，CaCl2·6H2O、MgCl2·6H2O的CL-腐蝕，會對其封裝容器，換熱盤管等造成腐蝕，增加設計的難度和成本，限制其應用。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供一種可以防止相變材料腐蝕的防腐蝕相變儲能器。

本實用新型的技術方案是：一種防腐蝕相變儲能器包括換熱器外殼，換熱器外殼內有保溫材料層，所述保溫材料層內是內膽殼體，內膽外殼內是防腐蝕內襯層，內填充有相變材料，相變材料中埋設有換熱盤管，換熱盤管在相變材料內部無焊點，相變材料上部有一層密封層，換熱盤管與進水總管、出水總管的焊接接頭位於密封層上部。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述防腐蝕內襯層是一體成型容器、板材熱熔焊接或防腐蝕塗層。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述防腐蝕內襯層材質包括天然橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氯醚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醯胺塑料、聚氯乙烯、ABS、聚碳酸酯塑料、氟塑料、玻璃鋼、樹脂類中的任意一種。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述相變材料是具有腐蝕性的相變材料，如Ba(OH)2·8H2O、CaCl2·6H2O、MgCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O、Na2CO3·10H2O、CH3COONa·3H2O。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述內膽殼體為金屬殼體。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述內膽殼體不承壓。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述換熱盤管是水、蒸汽或油介質的流道，由若干組U型管串聯或並聯組成。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，所述密封層是石蠟或矽脂。

本實用新型的防腐蝕相變儲能器，其中外殼作用是封裝、固定保溫層，及展示產品外觀的作用；保溫材料層有絕熱效果，防止熱量散發損失，包括聚氨酯發泡、聚苯保溫板、真空保溫板、巖棉保溫板等；內膽殼體是金屬殼體，有一定金屬強度；防腐蝕內襯層是天然橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氯醚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醯胺塑料、聚氯乙烯、ABS、聚碳酸酯塑料、氟塑料、玻璃鋼、樹脂類等做成的一體成型容器、板材熱熔焊接或防腐蝕塗層；相變材料可以儲存/釋放潛熱和部分顯熱，其佔內膽體積的80％-90％，為相變材料體積膨脹預留空間，相變材料是各種具有腐蝕性的相變材料，如Ba(OH)2·8H2O、CaCl2·6H2O、MgCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O、Na2CO3·10H2O，CH3COONa·3H2O，為提高導熱性能，可以在材料中加導熱增強材料、成核劑和改性劑；換熱盤管是介質的流道，由若干組U型管串聯或並聯組成，介質包括水、蒸汽、油等，換熱盤管在相變材料內部無焊點；密封層是石蠟或矽脂，防止腐蝕性氣體或水分揮發，延長材料壽命，防止腐蝕換熱盤管與介質進、出口總管的焊接點；

本實用新型的優點和取得的技術效果是：

1、在金屬內膽殼體內做一層防腐蝕內襯層，使得內膽殼體有一定的強度，又能防止相變材料直接接觸內膽金屬材料，防止腐蝕內膽金屬材料。

2、密封層可以防止氣體或水分揮發，減少腐蝕性氣體對內膽上蓋的腐蝕。

3、埋在相變材料中的換熱盤管無焊點，換熱盤管與進出水總管的焊接接頭在密封層以上，防止腐蝕性氣體或水分對焊點的腐蝕。

4、該種設計方法能減小相變材料對結構的腐蝕，作用明顯，加工製造簡單，經濟性好。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1中的防腐蝕相變儲能器的正剖視圖；

其中：1.外殼；2.保溫材料層；3.內膽殼體；4.防腐蝕內襯層；5.相變材料；6.換熱盤管；7.密封層；8.介質入口總管；9.介質出口總管。

具體實施方式

為進一步說明本實用新型，結合以下實施例具體說明：

實施例1

一種防腐蝕相變儲能器，其結構詳見圖1，包括換熱器外殼1，換熱器外殼1內有保溫材料層2，所述保溫材料層內是內膽殼體3，內膽外殼內是防腐蝕內襯層4，內填充有相變材料5，相變材料5中埋設有換熱盤管6，換熱盤管在相變材料內部無焊點，相變材料上部有一層密封層7，換熱盤管6與進出水總管8的焊接接頭位於密封層7上部。

防腐蝕內襯層4是一體成型容器、板材熱熔焊接或防腐蝕塗層。材質包括天然橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、氯醚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醯胺塑料、聚氯乙烯、ABS、聚碳酸酯塑料、氟塑料、玻璃鋼、樹脂類中的任意一種。

相變材料5是具有腐蝕性的相變材料，如Ba(OH)2·8H2O、CaCl2·6H2O、MgCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O、Na2CO3·10H2O，CH3COONa·3H2O。

內膽殼體3為金屬殼體。

換熱盤管6是介質的流道，由若干組U型管串聯或並聯組成。

所述密封層7的材料是石蠟或矽脂。

上述防腐蝕相變儲能器的工作原理如下：

蓄熱過程：由外部加熱機構加熱介質，如水、蒸汽、油，進出介質入口總管8，再進入換熱盤管6加熱相變材料5，至相變材料完全相變，儲存全部相變潛熱和部分顯熱，停止加熱。在蓄熱過程中，相變材料變為中高溫液態，腐蝕性增強，防腐蝕內襯層能耐受相變材料的腐蝕，並防止相變材料與內膽金屬殼體接觸，保護內膽金屬殼體不受相變材料的腐蝕。同時，在蓄熱過程中，水合鹽相變材料體積膨脹，析出結晶水，密封層的石蠟或矽脂也變為液態漂浮在相變材料上部，防止結晶水流出，保證相變材料的壽命，並防止揮發的水分腐蝕換熱盤管和介質進出總管的焊點。

放熱過程：冷介質如水、蒸汽、油，從介質入口總管8進入換熱盤管6，通過盤管壁面與相變材料5進行熱交換，相變材料得到結晶水，放出熱量，熱介質從介質出口總管9流出，以供使用，至出水溫度低於設計值，停止放熱。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。