一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器的制作方法
1.本實用新型屬于固體儲熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù)：
2.固體儲熱利用在蒸汽利用領(lǐng)域比較常見，就是將熱量提前儲存至固定儲熱體中，在需要使用的時候，將熱量從固定儲熱體中取出并交換至水中形成蒸汽或者熱水進行利用。
3.而換熱效率則和溫差以及空氣流速有關(guān)，加熱空氣在經(jīng)過換熱器時，將熱量通過換熱器送入水中，但是由于固體儲熱體的熱量有限，在使用過程中，固體儲熱體中的熱量越來越少，導(dǎo)致整一個循環(huán)通道的內(nèi)空氣逐漸降溫，循環(huán)通道內(nèi)的空氣開始冷縮，導(dǎo)致經(jīng)過換熱器的流速也會下降，從而降低了熱交換效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
4.本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，解決了固體儲熱體中熱量減少、流通空氣溫度下降而空氣總體積變小、導(dǎo)致空氣經(jīng)過換熱器流速變小的問題。
5.本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：
6.一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，包括
7.固體儲熱裝置，所述固體儲熱裝置具有循環(huán)通道；
8.熱交換組件，所述熱交換組件設(shè)置在循環(huán)通道內(nèi)，所述熱交換組件上具有連通循環(huán)通道的氣流間隙通道和水路通道；
9.水罐，所述水罐的出水口與所述水路通道相連通；和
10.氣水分離器，所述氣水分離器的入口與所述水路通道的另一端連通，所述缸體具有蒸汽出口；
11.其中，在循環(huán)通道中氣流流向上，所述氣流間隙通道的流通截面積依次減少。
12.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，所述熱交換組件包括至少兩個換熱結(jié)構(gòu)，所述換熱結(jié)構(gòu)包括
13.殼體，所述殼體具有通道；
14.第一換熱管，所述第一換熱管設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第一換熱管包括至少一個第一平面螺旋管段；和
15.第二換熱管，所述第二換熱管設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第二換熱管包括至少一個第二平面螺旋管段，所述第二平面螺旋管段與所述第一平面螺旋管段相互嵌合，所述第一平面螺旋管段與所述第二平面螺旋管段之間形成所述氣流間隙通道；
16.其中，所述第一換熱管和第二換熱管作為所述水路通道。
17.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，所述殼體的內(nèi)圈或/和外圈設(shè)有保溫層。
18.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，所述第一平面螺旋管和第二平面螺旋管通過定位夾固定連接。
19.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，所述通道內(nèi)壁與第一換熱管或第二換熱管之間設(shè)有間隔層，所述間隔層用于固定第一換熱管和第二換熱管。
20.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，還包括柱體，所述第一平面螺旋管與所述第二平面螺旋管中間形成空置通道，所述柱體設(shè)置在所述空置通道內(nèi)。
21.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，相互嵌合的所述第一平面螺旋管的管中心線與第二平面螺旋管的管中心線大致位于同一平面內(nèi)。
22.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，相鄰所述第一平面螺旋管段抵靠接觸，相鄰所述第二平面螺旋管抵靠接觸。
23.在上述利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器中，還包括三叉管路和給水泵，所述水罐的出水口通過三叉管路同時與所述水路通道相連、所述氣水分離器的出水口相連，所述三叉管路具有連接水罐的第一管路、連接所述水路通道的第二管路和連接所述氣水分離器的出水口的第三管路，所述給水泵設(shè)置在的第二管路上。
24.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：
25.本技術(shù)中，采用了在循環(huán)通道中氣流流向上，所述氣流間隙通道的流通截面積依次減少的設(shè)計，在空氣氣流流入氣流間隙通道后，后續(xù)的流通截面變小，從而即使在空氣溫度降低、體積變小之后，也能夠保證足夠的流速，從而能夠保持對水的換熱效率。
附圖說明
26.圖1是本技術(shù)中的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
27.圖2是本技術(shù)中換熱結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
28.圖3是本技術(shù)中換熱結(jié)構(gòu)的一種側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
29.圖4是本技術(shù)中第一換熱管、第二換熱管的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
30.圖中，
31.2、固體儲熱裝置；21、循環(huán)通道；22、箱體；23、循環(huán)風(fēng)機；24、蓄熱材料；
32.3、熱交換組件；31、換熱結(jié)構(gòu)；311、殼體；312、第一換熱管；3121、第一平面螺旋管段；313、第二換熱管；3131、第二平面螺旋管段；314、氣流間隙通道；315、保溫層；316、定位夾；317、間隔層；318、柱體；
33.4、水罐；
34.5、氣水分離器；
35.6、三叉管路；61、第一管路；62、第二管路；63、第三管路；
36.7、給水泵。
具體實施方式
37.下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
38.圖1中，位于固體儲熱裝置的箭頭表示空氣流動方向。
39.圖1中，位于固定儲熱裝置的箭頭表示水流動的方向。
40.如圖1至圖4所示，一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，包括固體儲熱裝置2、熱交換組件3、水罐4和氣水分離器5，所述固體儲熱裝置2具有循環(huán)通道21；所述熱交換組件3設(shè)置在循環(huán)通道21內(nèi)，所述熱交換組件3上具有連通循環(huán)通道21的氣流間隙通道314和水路通道；所述水罐4的出水口與所述水路通道相連通；所述氣水分離器5的入口與所述水路通道的另一端連通，所述氣水分離器5具有蒸汽出口；其中，在循環(huán)通道21中氣流流向上，所述氣流間隙通道314的流通截面積依次減少。
41.本技術(shù)中，將水罐4中的水輸入至水路通道內(nèi)，并通過換熱組件將固體儲熱裝置2內(nèi)儲存的熱量加熱水路通道內(nèi)的水，使水變加熱成為汽水混合物，然后將汽水混合物輸入至汽水分離器中，通過汽水分離器將分離蒸汽和飽和水，蒸汽從氣水分離器5的蒸汽出口輸出使用。
42.在固體儲熱裝置2持續(xù)為水路通道內(nèi)的水加熱一段時間后，固體儲熱裝置2內(nèi)儲存的熱量減少，熱空氣與熱交換組件3之間的溫差變小，同時循環(huán)通道21內(nèi)的流通空氣溫度降低，且體積縮小，導(dǎo)致流過氣流間隙通道314的空氣流速降低，影響熱交換效率。
43.而本技術(shù)中，采用了在循環(huán)通道21中氣流流向上，所述氣流間隙通道314的流通截面積依次減少的設(shè)計，在空氣氣流流入氣流間隙通道314后，后續(xù)的流通截面變小，從而即使在空氣溫度降低、體積變小之后，也能夠保證足夠的流速，從而能夠保持對水的換熱效率。
44.在循環(huán)通道21中的氣流流向上，所述氣流間隙通道314的流通截面積依次減少，這里包括兩種情況，第一種：氣流間隙通道314的流通截面呈階梯式的依次遞減，第二種情況，則是氣流間隙通道314的流通截面呈線性遞減。本實施例中，采用的是氣流間隙通道314的流通截面呈階梯式的依次遞減，這種方案在加工熱交換組件3上更加方便。
45.本實施例中，固體儲熱裝置2還包括箱體22、循環(huán)風(fēng)機23和蓄熱材料24，循環(huán)通道21位于箱體22內(nèi)，循環(huán)風(fēng)機23、蓄熱材料24、熱交換組件3設(shè)置在循環(huán)通道21內(nèi)。利用循環(huán)風(fēng)機23使循環(huán)通道21內(nèi)的空氣流動，空氣在經(jīng)過蓄熱材料24后加熱，熱空氣經(jīng)過熱交換組件3將水加熱使用。
46.具體地，所述熱交換組件3包括至少兩個換熱結(jié)構(gòu)31，所述換熱結(jié)構(gòu)31包括殼體311、第一換熱管312和第二換熱管313，所述殼體311具有通道；所述第一換熱管312設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第一換熱管312包括至少一個第一平面螺旋管段3121；所述第二換熱管313設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第二換熱管313包括至少一個第二平面螺旋管段3131，所述第二平面螺旋管段3131與所述第一平面螺旋管段3121相互嵌合，所述第一平面螺旋管段3121與所述第二平面螺旋管段3131之間形成所述氣流間隙通道314；其中，所述第一換熱管312和第二換熱管313作為所述水路通道。
47.優(yōu)選的，第一換熱管312和第二換熱管313采用銅材料制成。
48.本技術(shù)中，從殼體311的通道的一端輸入熱空氣，而通道的另一端出氣，同時在，第一換熱管312和第二換熱管313內(nèi)輸入水，輸入的氣流會經(jīng)過第一平面螺旋管段3121與第二平面螺旋管段3131之間的氣流間隙通道314，高溫氣體會對第一換熱管312和第二換熱管313內(nèi)輸入的水進行快速加熱。
49.本技術(shù)中，采用的是第二平面螺旋管段3131與第一平面螺旋管段3121相互嵌合的結(jié)構(gòu)，在單位體積內(nèi)，相比于傳統(tǒng)的單個螺旋狀的換熱管而言，本技術(shù)中，單位體積內(nèi)會具有更長的管路，從而增加了換熱面積，提高了換熱效率，同時由于該設(shè)計，也延長了水的流動路徑，從而使水能夠在該殼體311內(nèi)吸收足夠多的熱量，加快了水的加熱效率。
50.在設(shè)置有多個第一平面螺旋管段3121和多個第二平面螺旋管段3131時，第一平面螺旋管段3121和第二平面螺旋管段3131的數(shù)量優(yōu)選的保持一致。當(dāng)多個第一平面螺旋管段3121并列設(shè)置，多個第二平面螺旋管道并列設(shè)置。
51.而第一平面螺旋管段3121與第二平面螺旋管段3131之間的氣流間隙通道314大小，則根據(jù)實際應(yīng)用場景進行調(diào)整。例如在本實施例中，將氣流間隙通道314的流通截面積制作成沿著空氣流動方向上，氣流間隙通道314的流通截面積依次變小。
52.此外，第一換熱管312可以設(shè)計成多個第一平面螺旋管段3121串聯(lián)而成，第二換熱管313可以設(shè)計成多個第二平面螺旋管段3131串聯(lián)而成。
53.具體地，所述殼體311的內(nèi)圈或/和外圈設(shè)有保溫層315。
54.本技術(shù)中，殼體311的內(nèi)圈具有保溫層315或殼體311的外圈具有保溫層315或殼體311的內(nèi)圈和外圈均具有保溫層315。保溫層315采用常見保溫材料即可。殼體311為一個鋼結(jié)構(gòu)的圈筒。本實施例中，采用的是殼體311的內(nèi)圈具有保溫層315。
55.具體地，所述第一平面螺旋管和第二平面螺旋管通過定位夾316固定連接。
56.定位夾316直接以焊接的方式固定連接在第一平面螺旋管段3121和第二平面螺旋管段3131上，從而保持第一平面螺旋管段3121和第二平面螺旋管段3131之間的距離。
57.具體地，所述通道內(nèi)壁與第一換熱管312或第二換熱管313之間設(shè)有間隔層317，所述間隔層317用于固定第一換熱管312和第二換熱管313。
58.通過在第一換熱管312或第二換熱管313與通道內(nèi)壁之間設(shè)置間隔層317，能夠?qū)⒌谝粨Q熱管312和第二換熱管313固定。將第一換熱管312、第二換熱管313與殼體311的保溫層315分開，降低保溫層315內(nèi)表面溫度，同時也能夠起到一定的保溫作用。使用間隔層317后，能夠縮小殼體311的通道的截面，使熱氣流能夠經(jīng)過第一換熱管312和第二換熱管313時，不會被浪費。
59.本實施例中，通過間隔層317將第一換熱管312或第二換熱管313之間與保溫層315連接。間隔層317采用澆筑的方式制造。
60.具體地，還包括柱體318，所述第一平面螺旋管與所述第二平面螺旋管中間形成空置通道，所述柱體318設(shè)置在所述空置通道內(nèi)。
61.本技術(shù)中，由于第一換熱管312和第二換熱管313的換熱管采用彎折工藝制成，在螺旋設(shè)置過程中，第一平面螺旋管段3121、第二平面螺旋管段3131中間位置的彎折角度過程大，因此，留下了中間的空置通道，通過設(shè)置一個柱體318，使熱空氣不會從空置通道穿過，只能夠從第一平面螺旋管段3121與第二平面螺旋管段3131之間的氣流間隙通道314穿過。能夠提高熱量的利用率。同時在設(shè)置柱體318后，氣流間隙通道314的截面積變小，會導(dǎo)致通道內(nèi)的氣流流速加快，進一步的提升換熱效率。
62.具體地，相互嵌合的所述第一平面螺旋管的管中心線與第二平面螺旋管的管中心線大致位于同一平面內(nèi)。
63.進一步的，第一平面螺旋管段3121的管截面積和第一平面螺旋管段3121的管截面
積相同，該設(shè)計能夠使第一平面螺旋管段3121、第二平面螺旋管段3131設(shè)置在同一個豎向的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)多個第一平面螺旋管段3121、多個第二平面螺旋管段3131能夠最大量的并排設(shè)置在通道內(nèi)，大大的增加了換熱面積，其具有更好的換熱效果。
64.具體地，相鄰所述第一平面螺旋管段3121抵靠接觸，相鄰所述第二平面螺旋管抵靠接觸。
65.能夠使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，在預(yù)設(shè)的空間內(nèi)能夠放入更多的第一平面螺旋管段3121、第二平面螺旋管段3131。能夠增加換熱面積，增加水路通道的長度，具有更好的換熱效率。
66.具體地，還包括三叉管路6和給水泵7，所述水罐4的出水口通過三叉管路6同時與所述水路通道相連、所述氣水分離器5的出水口相連，所述三叉管路6具有連接水罐4的第一管路61、連接所述水路通道的第二管路62和連接所述氣水分離器5的出水口的第三管路63，所述給水泵7設(shè)置在的第二管路62上。
67.通過汽水分離器將蒸汽和飽和水，蒸汽從氣水分離器5具有蒸汽出口輸出使用。而飽和水則可以在給水泵7的作用下，重新輸入到水路通道內(nèi)繼續(xù)使用。在給水泵7啟動后，能夠同時將水罐4內(nèi)的水抽入，同時將汽水分離器內(nèi)的飽和水也一通抽入使用。有效的提高了熱量的利用率。
68.需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后
……
)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
69.另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。同時，全文中出現(xiàn)的“和/或”的含義為，包括三個方案，以“a和/或b”為例，包括a方案，或b方案，或a和b同時滿足的方案。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。
70.以上部件均為通用標(biāo)準(zhǔn)件或本技術(shù)領(lǐng)域人員知曉的部件，其結(jié)構(gòu)和原理都為本技術(shù)人員均可通過技術(shù)手冊得知或通過常規(guī)實驗方法獲知。
71.本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
技術(shù)特征：
1.一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，包括固體儲熱裝置(2)，所述固體儲熱裝置(2)具有循環(huán)通道(21)；熱交換組件(3)，所述熱交換組件(3)設(shè)置在循環(huán)通道(21)內(nèi)，所述熱交換組件(3)上具有連通循環(huán)通道(21)的氣流間隙通道(314)和水路通道；水罐(4)，所述水罐(4)的出水口與所述水路通道相連通；和氣水分離器(5)，所述氣水分離器(5)的入口與所述水路通道的另一端連通，所述氣水分離器(5)具有蒸汽出口；其中，在循環(huán)通道(21)中氣流流向上，所述氣流間隙通道(314)的流通截面積依次減少。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述熱交換組件(3)包括至少兩個換熱結(jié)構(gòu)(31)，所述換熱結(jié)構(gòu)(31)包括殼體(311)，所述殼體(311)具有通道；第一換熱管(312)，所述第一換熱管(312)設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第一換熱管(312)包括至少一個第一平面螺旋管段(3121)；和第二換熱管(313)，所述第二換熱管(313)設(shè)置在所述通道內(nèi)，所述第二換熱管(313)包括至少一個第二平面螺旋管段(3131)，所述第二平面螺旋管段(3131)與所述第一平面螺旋管段(3121)相互嵌合，所述第一平面螺旋管段(3121)與所述第二平面螺旋管段(3131)之間形成所述氣流間隙通道(314)；其中，所述第一換熱管(312)和第二換熱管(313)作為所述水路通道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述殼體(311)的內(nèi)圈或/和外圈設(shè)有保溫層(315)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述第一平面螺旋管和第二平面螺旋管通過定位夾(316)固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，所述通道內(nèi)壁與第一換熱管(312)或第二換熱管(313)之間設(shè)有間隔層(317)，所述間隔層(317)用于固定第一換熱管(312)和第二換熱管(313)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，還包括柱體(318)，所述第一平面螺旋管與所述第二平面螺旋管中間形成空置通道，所述柱體(318)設(shè)置在所述空置通道內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，相互嵌合的所述第一平面螺旋管的管中心線與第二平面螺旋管的管中心線大致位于同一平面內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，相鄰所述第一平面螺旋管段(3121)抵靠接觸，相鄰所述第二平面螺旋管段(3131)抵靠接觸。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，其特征在于，還包括三叉管路(6)和給水泵(7)，所述水罐(4)的出水口通過三叉管路(6)同時與所述水路通道相連、所述氣水分離器(5)的出水口相連，所述三叉管路(6)具有連接水罐(4)的第一管路(61)、連接所述水路通道的第二管路(62)和連接所述氣水分離器(5)的出水口的第三管路(63)，所述給水泵(7)設(shè)置在的第二管路(62)上。
技術(shù)總結(jié)
本實用新型提供了一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，屬于固體儲熱利用技術(shù)領(lǐng)域。一種利用固體儲熱的蒸汽發(fā)生器，包括固體儲熱裝置，固體儲熱裝置具有循環(huán)通道；熱交換組件，熱交換組件設(shè)置在循環(huán)通道內(nèi)，熱交換組件上具有連通循環(huán)通道的氣流間隙通道和水路通道；水罐，水罐的出水口與水路通道相連通；和氣水分離器，氣水分離器的入口與水路通道的另一端連通，缸體具有蒸汽出口；其中，在循環(huán)通道中氣流流向上，氣流間隙通道的流通截面積依次減少。氣流間隙通道的流通截面積依次減少。氣流間隙通道的流通截面積依次減少。
