一种内循环双向加热一体式储能放热设备的制作方法

1.本发明涉及储能放热设备技术领域，尤其涉及一种内循环双向加热一体式储能放热设备。


背景技术：

2.近年来，随着供热需求不断增加，传统供热技术对环境污染严重，运行成本高，不能实时有效进行“削峰填谷”，避峰用电可以采取将凌晨低谷电储集，在用电高峰时释放，不仅有利于节能减排，还可以降低成本。
3.目前，电热储能正处于蓬勃发展时期，不同结构类型电热储能装置，其储热量和换热功率取决于蓄热体容量、电热储能砖体结构等，现有技术的储能循环利用设备通常采用储能砖储能后，通过驱动热风机吹出热风，进行热量的传导，而热风机吹出热风所产生的热能转化率较低，其能量损失较大，不利于设备间的循环利用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种内循环双向加热一体式储能放热设备。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种内循环双向加热一体式储能放热设备，包括罐体，罐体的底部呈环形设有四个支撑腿，所述罐体的内部分别设有加热腔、加料腔和预热腔，加料腔和预热腔并排设置于加热腔的上方，加热腔的底部内壁固定连接有储能箱，储能箱的内部装有熔盐，储能箱的顶部设有延伸至加料腔内的加料斗，罐体的一侧底部设有排水管，排水管上安装有排水阀，储能箱内设有用于排放熔盐的出料机构，储能箱内设有用于对熔盐内部均匀换热的换热机构，罐体的顶部设有用于对罐体内部的热水以及外部的冷水进行输送的输水机构，罐体的一侧设有与加料腔相对应的门体，罐体的一侧外壁设有操控面板；
6.所述加热腔的内壁设有隔热保温层，加热腔的内壁设有环形排布的加热器，罐体的一侧外壁设有延伸至加热腔内的温度传感器，加料腔的底部内壁设有延伸至加热腔内的液位传感器；
7.所述预热腔的底部内壁均匀开设有多个与加热腔相连通的蒸汽进孔，预热腔的内部设有用于封堵蒸汽进孔的封堵机构。
8.优选地，所述出料机构包括固定连接在储能箱内部下方的斗盘，且熔盐位于斗盘上，斗盘的底部开设有排料孔，排料孔内固定连接有排料管，且排料管的一侧延伸至罐体的下方并安装有排料阀。
9.优选地，所述换热机构包括呈环形等距固定连接在储能箱顶部内壁的多个竖杆，多个竖杆的底端固定连接有同一个环形杆，环形杆内呈环形等距固定贯穿有四个分水管，四个分水管相互延伸靠近的一端固定连通有同一个五通，四个分水管的底端均贯穿斗盘的底部并固定连通有同一个环形管，排料管的外壁环形等距固定连接有多个连接杆，多个连接杆相互延伸远离的一端均与环形管的一侧固定连接，环形管的两侧分别固定连通有输水
管和冷水管，输水管的另一端延伸至储能箱的外侧并位于加热腔内，冷水管的另一端延伸至罐体的外侧，输水管和冷水管上分别安装有输水阀和进水阀。
10.优选地，所述分水管与熔盐的接触部分呈螺旋绕设结构。
11.优选地，所述回水管位于预热腔内的一侧呈盘形绕设结构。
12.优选地，所述输水机构包括固定连接在罐体顶部外壁的水泵，水泵的进水端固定连接有进水管，进水管的另一端穿过加料腔并延伸至储能箱内与五通的其中一个接头固定连接，水泵的出水端固定连接有出水管，出水管的另一端固定连接有三通，三通固定连接在罐体的顶部外壁，三通的另外两个接头分别固定连接有回水管和热水管，回水管的另一端穿过预热腔并与加热腔相连通，三通的内部设有用于调节出水管分别与回水管和热水管相连通的调节机构。
13.优选地，所述调节机构包括密封转动连接在三通内部的阀球，阀球的圆心位置贯穿固定连接有阀杆，且阀杆的两端均延伸至三通的外侧，罐体的顶部外壁固定连接有固定板，阀杆的一端与固定板的一侧转动连接，阀球的内部呈对称设有循环通道和供水通道，循环通道和供水通道分别与回水管和热水管连通配合。
14.优选地，所述封堵机构包括呈三角排列固定连接在预热腔底部内壁的三个导杆，三个导杆上滑动套设有同一个密封板，密封板的底部设有多个与蒸汽进孔密封插接配合的密封头，三个导杆的顶端均固定连接有限位块；
15.所述密封板的顶部固定连接有滑杆，滑杆的顶端滑动贯穿罐体的顶部并固定连接有活动板，阀杆靠近固定板的一侧固定套设有凸轮，且凸轮与活动板的顶部相接触；
16.所述滑杆的外壁密封滑动套设有防护筒，防护筒的顶部与罐体的顶部内壁固定连接，滑杆位于防护筒内部的一侧贯穿套设有弹簧，且弹簧的顶端与罐体的顶部内壁固定连接，弹簧的底端与滑杆的外壁固定连接。
17.优选地，所述罐体的顶部设有与预热腔相连通的排气管，排气管上安装有泄压阀，罐体的顶部外壁设有与泄压阀控制连接的压力表，且压力表的数值对应预热腔内的压力值。
18.优选地，所述储能箱的外壁环形等距设有多个吸热翅片。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明通过开启进水阀，关闭输水阀，转动阀杆使出水管与回水管相连通，启动水泵，可以对加热腔内进行加水操作，通过以此种方式注水可以有效减少注水口的设置，可以提高罐体整体的密封性与保温性能；
21.本发明通过关闭进水阀，开启输水阀，转动阀杆使出水管与回水管相连通，启动水泵，可以对储能箱内的熔盐起到循环双向加热的效果，并且双向加热的温度都是逐渐升高实现热能转换，有利于熔盐的溶解特性，避免了传统加热方式导致里外温差大而影响熔盐的储能效果；
22.本发明通过分水管均匀分布在熔盐的内部以及呈螺旋绕设结构，可以使熔盐受热更加的均匀，同时可以提高热能转换的效果，通过吸热翅片可以加速热能的吸收，提高换热储能的效率；
23.本发明通过蒸汽与回流水进行换热，可以提高回流水的温度，防止在其流进加热腔后降低原有水的温度，这样能充分利用蒸汽的热能转换达到减少能源的消耗，使得对热
能的利用更加的充分；
24.本发明通过隔热保温层以及高温热水的双重保温下，可以大大提高熔盐的储能效果；
25.本发明通过开启进水阀，关闭输水阀，转动阀杆使出水管与热水管相连通，启动水泵，可以将外界的冷水通过储能箱进行换热加热后输送至用户，满足用户日常的热水需求；
26.本发明通过转动阀杆调节出水方向的同时，可以实现对蒸汽进口自动的封堵和开启，以此达到自动预热和保温的效果。
27.本发明通过分水管的设置，不仅可以在储能时起到双向循环加热的作用，还能在用水时起到放热加热的作用，一个管道两个作用，大大提高了储能放热的实用性，同时结构布局合理、简单，制造成本低，储能放热效果好，还能对热能进行充分的利用，减少能源的消耗，通过对出水方向的调节，可以实现对蒸汽进口自动的封堵和开启，以此达到自动预热和保温的效果。
附图说明
28.图1为本发明提出的一种内循环双向加热一体式储能放热设备的整体结构示意图；
29.图2为本发明的主视剖视结构示意图；
30.图3为本发明的整体俯视结构示意图；
31.图4为本发明的俯视剖视结构示意图；
32.图5为本发明图4的进一步剖视结构示意图；
33.图6为本发明的环形杆与分水管连接结构立体图；
34.图7为本发明的局部主视剖视结构示意图；
35.图8为本发明的局部侧视剖视结构示意图；
36.图9为本发明的斗盘和环形管连接结构立体图；
37.图10为本发明图9的整体结构爆炸图；
38.图11为本发明凸轮与活动板配合结构示意图；
39.图12为本发明密封板连接结构立体图；
40.图13为本发明三通结构剖视图；
41.图14为本发明中实施例二的俯视剖视结构示意图。
42.图中标记：1、罐体；2、支撑腿；3、加热腔；4、加料腔；5、预热腔；6、储能箱；7、熔盐；8、加料斗；9、斗盘；10、排料管；11、排料阀；12、竖杆；13、环形杆；14、分水管；15、五通；16、排料孔；17、连接杆；18、环形管；19、输水管；20、输水阀；21、冷水管；22、进水阀；23、排水管；24、排水阀；25、蒸汽进孔；26、液位传感器；27、加热器；28、温度传感器；29、隔热保温层；30、三通；31、水泵；32、进水管；33、出水管；34、回水管；35、热水管；36、阀杆；37、门体；38、操控面板；39、吸热翅片；40、压力表；41、排气管；42、泄压阀；43、阀球；44、循环通道；45、供水通道；46、固定板；47、凸轮；48、导杆；49、密封板；50、滑杆；51、密封头；52、活动板；53、限位块；54、防护筒；55、弹簧。
具体实施方式
43.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。
44.实施例1
45.参照图1
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图13，一种内循环双向加热一体式储能放热设备，包括罐体1，罐体1的底部呈环形设有四个支撑腿2，罐体1的内部分别设有加热腔3、加料腔4和预热腔5，加料腔4和预热腔5并排设置于加热腔3的上方，加热腔3的底部内壁固定连接有储能箱6，储能箱6的内部装有熔盐7，储能箱6的顶部设有延伸至加料腔4内的加料斗8，罐体1的一侧底部设有排水管23，排水管23上安装有排水阀24，储能箱6内设有用于排放熔盐7的出料机构，储能箱6内设有用于对熔盐内部均匀换热的换热机构，罐体1的顶部设有用于对罐体1内部的热水以及外部的冷水进行输送的输水机构，罐体1的一侧设有与加料腔4相对应的门体37，罐体1的一侧外壁设有操控面板38，加热腔3的内壁设有隔热保温层29，加热腔3的内壁设有环形排布的加热器27，罐体1的一侧外壁设有延伸至加热腔3内的温度传感器28，加料腔4的底部内壁设有延伸至加热腔3内的液位传感器26，预热腔5的底部内壁均匀开设有多个与加热腔3相连通的蒸汽进孔25，预热腔5的内部设有用于封堵蒸汽进孔25的封堵机构。
46.实施例2
47.本实施例在实施例1的基础上进行改进：参照图1
‑
图14，一种内循环双向加热一体式储能放热设备，包括罐体1，罐体1的底部呈环形设有四个支撑腿2，罐体1的内部分别设有加热腔3、加料腔4和预热腔5，加料腔4和预热腔5并排设置于加热腔3的上方，加热腔3的底部内壁固定连接有储能箱6，储能箱6的内部装有熔盐7，储能箱6的顶部设有延伸至加料腔4内的加料斗8，罐体1的一侧设有与加料腔4相对应的门体37，打开门体37，可以通过加料斗8向储能箱6内添加熔盐7，便于加料，罐体1的一侧底部设有排水管23，排水管23上安装有排水阀24，罐体1的一侧外壁设有操控面板38，通过操控面板38便于对加热器27、水泵31以及各类阀门进行操控，同时对温度值和液位高度值进行显示，便于工作人员操作。
48.储能箱6内设有用于排放熔盐7的出料机构，出料机构包括固定连接在储能箱6内部下方的斗盘9，且熔盐7位于斗盘9上，斗盘9的底部开设有排料孔16，排料孔16内固定连接有排料管10，且排料管10的一侧延伸至罐体1的下方并安装有排料阀11。
49.储能箱6内设有用于对熔盐内部均匀换热的换热机构，换热机构包括呈环形等距固定连接在储能箱6顶部内壁的多个竖杆12，多个竖杆12的底端固定连接有同一个环形杆13，通过竖杆12对环形杆13的连接，可以对分水管14起到固定连接的效果，环形杆13内呈环形等距固定贯穿有四个分水管14，四个分水管14相互延伸靠近的一端固定连通有同一个五通15，分水管14与熔盐7的接触部分呈螺旋绕设结构，通过螺旋绕设可以增加与熔盐7的接触时间，进而起到提高吸热、放热的热能转换效果，四个分水管14的底端均贯穿斗盘9的底部并固定连通有同一个环形管18，排料管10的外壁环形等距固定连接有多个连接杆17，多个连接杆17相互延伸远离的一端均与环形管18的一侧固定连接，通过连接杆17便于对环形管18的固定连接，环形管18的两侧分别固定连通有输水管19和冷水管21，输水管19的另一端延伸至储能箱6的外侧并位于加热腔3内，冷水管21的另一端延伸至罐体1的外侧，输水管19和冷水管21上分别安装有输水阀20和进水阀22。
50.罐体1的顶部设有用于对罐体1内部的热水以及外部的冷水进行输送的输水机构，
输水机构包括固定连接在罐体1顶部外壁的水泵31，水泵31的进水端固定连接有进水管32，进水管32的另一端穿过加料腔4并延伸至储能箱6内与五通15的其中一个接头固定连接，水泵31的出水端固定连接有出水管33，出水管33的另一端固定连接有三通30，三通30固定连接在罐体1的顶部外壁，三通30的另外两个接头分别固定连接有回水管34和热水管35，回水管34的另一端穿过预热腔5并与加热腔3相连通，回水管34位于预热腔5内的一侧呈盘形绕设结构，通过盘形绕设可以增加与蒸汽的换热时间，提高热能的利用，减少能源的浪费。
51.三通30的内部设有用于调节出水管33分别与回水管34和热水管35相连通的调节机构，调节机构包括密封转动连接在三通30内部的阀球43，阀球43的圆心位置贯穿固定连接有阀杆36，且阀杆36的两端均延伸至三通30的外侧，罐体1的顶部外壁固定连接有固定板46，阀杆36的一端与固定板46的一侧转动连接，阀球43的内部呈对称设有循环通道44和供水通道45，循环通道44和供水通道45分别与回水管34和热水管35连通配合，通过阀杆36可以调节出水管33与回水管34相连通或者出水管33与热水管35相连通，以此实现储能时的循环加热和放热时的热水输送来回切换效果。
52.加热腔3的内壁设有隔热保温层29，加热腔3的内壁设有环形排布的加热器27，罐体1的一侧外壁设有延伸至加热腔3内的温度传感器28，加料腔4的底部内壁设有延伸至加热腔3内的液位传感器26。
53.储能箱6的外壁环形等距设有多个吸热翅片39，通过吸热翅片39可以提高储能箱6的吸热效果，提高热量的转换储存效率。
54.预热腔5的底部内壁均匀开设有多个与加热腔3相连通的蒸汽进孔25，罐体1的顶部设有与预热腔5相连通的排气管41，排气管41上安装有泄压阀42，罐体1的顶部外壁设有与泄压阀42控制连接的压力表40，且压力表40的数值对应预热腔5内的压力值。
55.预热腔5的内部设有用于封堵蒸汽进孔25的封堵机构，且封堵机构与调节机构传动配合，封堵机构包括呈三角排列固定连接在预热腔5底部内壁的三个导杆48，三个导杆48上滑动套设有同一个密封板49，密封板49的底部设有多个与蒸汽进孔25密封插接配合的密封头51，三个导杆48的顶端均固定连接有限位块53，通过密封板49带动密封头51堵住蒸汽进孔25，可以对罐体1内部的热水起到保温的效果，防止热气快速流失。
56.密封板49的顶部固定连接有滑杆50，滑杆50的顶端滑动贯穿罐体1的顶部并固定连接有活动板52，阀杆36靠近固定板46的一侧固定套设有凸轮47，且凸轮47与活动板52的顶部相接触，通过转动阀杆36调节出水方向时，可以通过凸轮47的转动实现对蒸汽进孔25的自动封堵。
57.滑杆50的外壁密封滑动套设有防护筒54，防护筒54的顶部与罐体1的顶部内壁固定连接，滑杆50位于防护筒54内部的一侧贯穿套设有弹簧55，且弹簧55的顶端与罐体1的顶部内壁固定连接，弹簧55的底端与滑杆50的外壁固定连接，通过弹簧55可以对滑杆50起到复位的效果，自动打开蒸汽进孔25实现自主预热的功能。
58.实施例2相对于实施例1的优点在于：通过吸热翅片39可以提高储能箱6的吸热效果，提高热量的转换储存效率，进一步降低能源的消耗，并且吸热翅片39呈倾斜的弧形设置在储能箱6的外表面，增加与水的接触面，不仅提高吸热能力，还减小空间的占用，外形美观实用。
59.本发明的工作原理如下：首先开启进水阀22，关闭输水阀20，转动阀杆36使出水管
33与回水管34相连通，启动水泵31，将外界的冷水依次通过冷水管21、环形管18、分水管14、进水管32、出水管33、循环通道44和回水管34输送进加热腔3内，通过液位传感器26控制水位的高度，通过以此种方式注水可以有效减少注水口的设置，可以提高罐体1整体的密封性与保温性能，水加好后关闭水泵31，打开加热器27对水进行加热，同时关闭进水阀22，开启输水阀20，再次启动水泵31，使加热腔3内的水依次通过输水管19、环形管18、分水管14、进水管32、出水管33、循环通道44和回水管34再输回至加热腔3内，以此对储能箱6内的熔盐7起到循环双向加热的效果，并且双向加热的温度都是逐渐升高实现热能转换，有利于熔盐7的溶解特性，避免了传统加热方式导致里外温差大，影响熔盐7的储能效果，通过分水管14均匀分布在熔盐7的内部以及呈螺旋绕设结构，可以使熔盐7受热更加的均匀，同时可以提高热能转换的效果，当水加热到一定温度后，产生的蒸汽通过蒸汽进孔25进入到预热腔5内，并对回水管34内回流的水在进入加热腔3内之前先进行换热，达到预热的效果。
60.由于热水在通过储能箱6与熔盐7换热之后，水温会降低，再通过水泵31从外界输送的过程中导致水温进一步降低，因此在水流经回水管34时，利用蒸汽的温度与之进行换热，提高回流水的温度，防止在其流进加热腔3后降低原有水的温度，这样能充分利用蒸汽的热能转换达到减少能源的消耗，使得对热能的利用更加的充分。
61.在加热过程中，当预热腔5内的压力达到预设值后，通过泄压阀42进行排气泄压，熔盐7储能完成后，停止对水的加热，关闭水泵31，此时在隔热保温层29以及高温热水的双重保温下，可以大大提高熔盐7的储能效果，在需要使用热水时，开启进水阀22，关闭输水阀20，转动阀杆36带动阀球43转动，使供水通道45与出水管33和热水管35相连通，启动水泵31，将外界的冷水依次通过冷水管21、环形管18、分水管14、进水管32、出水管33、供水通道45和热水管35输送至需要的地方，而冷水在经过分水管14时与熔盐7进行热能转换，对流经的冷水进行加热，以此实现放热效果，通过分水管14的设置，不仅可以在储能时起到双向循环加热的作用，还能在用水时起到放热加热的作用，一个管道两个作用，大大提高了储能放热的实用性，同时结构布局合理、简单，制造成本低，储能放热效果好，同时在转动阀杆36时可以带动凸轮47转动，而凸轮47旋转并向下挤压活动板52，可以通过滑杆50带动密封板49向下滑动，此时弹簧55处于拉伸状态，从而使密封头51堵住蒸汽进口25，防止罐体1内的热气快速流失，进一步提高保温的效果。需要对熔盐7进行更换时，开启排料阀11，使熔盐7从排料管10排出即可，斗盘9的设置便于熔盐7的排出，再打开门体37，通过加料斗8进行加料，以此完成熔盐7的更换，还可以通过关闭进水阀22，开启输水阀20，转动阀杆36使出水管33与热水管35相连通，启动水泵31，将加热腔3内的热水输送出去使用，一举多得，也可以通过打开排水阀24，使水从排水管23排出，进行换水操作。
62.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。