集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器及蓄熱車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器及蓄熱車，可以實(shí)現(xiàn)高溫、低成本、高效率、安全、移動(dòng)的蓄熱，并適合于10?1500度的溫度的蓄熱，本發(fā)明采用固體粒塊作為蓄熱材料，將固體粒塊轉(zhuǎn)入到一個(gè)容器內(nèi)，并通過將容器設(shè)置成為與標(biāo)準(zhǔn)集裝箱一致，便于適合于不同的車輛運(yùn)輸，采用流體換熱將高溫的熱能交換到蓄熱器內(nèi)，在需要熱能時(shí)再利用流體將熱能進(jìn)行利用。本發(fā)明的另外目的是提供一種具備移動(dòng)功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進(jìn)行移動(dòng)，到一個(gè)熱能的區(qū)域，然后再進(jìn)行利用；可以應(yīng)用蓄熱利用以及太陽能采集，將余熱或太陽能儲(chǔ)存在蓄熱器后將蓄熱器進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蓄熱。
【專利說明】
集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器及蓄熱車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是利用固體粒塊實(shí)現(xiàn)移動(dòng)熱能儲(chǔ)存、交換和利用。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱器是對(duì)熱能進(jìn)行儲(chǔ)存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲(chǔ)存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓄熱；
在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實(shí)現(xiàn)高溫的儲(chǔ)存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時(shí)熔融鹽的毒性、經(jīng)濟(jì)型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲(chǔ)。
[0004]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲(chǔ)存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費(fèi)。如果采用熱能進(jìn)行儲(chǔ)存，需要具備大功率的存儲(chǔ)能力的儲(chǔ)存器。
[0005]有采用水等進(jìn)行移動(dòng)蓄熱的技術(shù)，但是由于液體在運(yùn)送過程中將出現(xiàn)波動(dòng)，造成容器內(nèi)部的壓力變化，甚至可能出現(xiàn)爆炸的微危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，可以實(shí)現(xiàn)高溫、低成本、高效率、安全、移動(dòng)的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱，本發(fā)明采用固體粒塊作為蓄熱材料，將固體粒塊轉(zhuǎn)入到一個(gè)容器內(nèi)，并通過將容器設(shè)置成為與標(biāo)準(zhǔn)集裝箱一致，便于適合于不同的車輛運(yùn)輸，通過流體或固體粒塊將熱能與容器內(nèi)的固體顆粒進(jìn)行換熱，在需要熱能時(shí)，再利用流體將熱能進(jìn)行利用。
[0007]本發(fā)明的另外目的是提供一種具備移動(dòng)功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進(jìn)行移動(dòng)，至IJ 一個(gè)熱能的區(qū)域，然后再進(jìn)行利用；可以應(yīng)用蓄熱利用以及太陽能采集，將余熱或太陽能儲(chǔ)存在蓄熱器后將蓄熱器進(jìn)行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蓄熱。
[0008]
具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，包括固體粒塊，固體磚塊，保溫材料，殼體等，其特征是:
一個(gè)含有兩對(duì)進(jìn)口與出口的容器，一對(duì)進(jìn)口與出口為蓄熱材料進(jìn)口與出口，另外一對(duì)為流體進(jìn)口與出口，用于蓄熱的固體粒塊可以從蓄熱材料進(jìn)口進(jìn)入到容器內(nèi)部，并可以從出口將固體粒塊卸載出來，容器的外部有保溫材料;容器的外形與集裝箱的外形尺寸相同或相似，便于移動(dòng)吊裝或運(yùn)輸；
采用下列一種方式完成對(duì)蓄熱器的充熱: A、將高溫的蓄熱材料從容器的蓄熱材料進(jìn)口裝入到蓄熱器；
B、采用流體換熱，將高溫的熱能交換到蓄熱器內(nèi)；高溫流體從進(jìn)口進(jìn)入容器后，經(jīng)與蓄熱材料換熱后從出口流出，實(shí)現(xiàn)將流體的熱能與蓄熱材料進(jìn)行換熱，流體的熱能被交換到蓄熱材料中進(jìn)行蓄熱；
蓄熱器可以用于在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿?dòng)到需要的地區(qū)后；
當(dāng)需要利用蓄熱器中的熱能時(shí)，將溫度低于蓄熱材料的低溫流體從進(jìn)口流入，低溫流體與蓄熱材料進(jìn)行換熱后再經(jīng)出口流出，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。
[0009]容器外型按照下列一種進(jìn)行生產(chǎn):20尺規(guī)格的外形尺寸為:長20 ’ -0〃寬8 ’ -0〃高8’-6〃，40尺規(guī)格的外形尺寸為:長40’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃，45尺規(guī)格的外形尺寸為:長45’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃。
[0010]還設(shè)置有無線通訊系統(tǒng)，可以將蓄熱器的信息利用無線通訊裝置進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄熱器的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及控制。
[0011 ]流體為液體、氣體、超臨界體、熔融鹽、等離子體中的一種或多種。
[0012]在容器的流體進(jìn)口與出口之間設(shè)置有多個(gè)管道，將進(jìn)口與出口進(jìn)行連接，所述的管道選自下列一種或其多種組合:
A、螺旋管；
B、管道的內(nèi)部或者和外壁設(shè)置有換熱翅片；
C、彎曲的管道；
D、其直徑可以變化的管道；
E、管道的外壁上設(shè)置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結(jié)構(gòu)；
F、由不同的金屬復(fù)合而成的管道；
G、管道的內(nèi)或者外壁上設(shè)置有防腐涂層。
[0013]所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆粒或者/和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則現(xiàn)狀;在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設(shè)置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置。
[0014]兩個(gè)固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構(gòu)成一個(gè)通道;用于流體進(jìn)行流通，所構(gòu)成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉(zhuǎn)拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內(nèi)流動(dòng)并被壓縮或膨脹。
[0015]—種集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱車，其特征是:以上所述的集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱器被設(shè)置在一個(gè)運(yùn)輸車輛上。
[0016]運(yùn)輸車上或者容器上安裝有軌道和動(dòng)力裝置，可以將容器箱體從運(yùn)輸車上卸載和吊裝到汽車上;在容器的殼體上設(shè)置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動(dòng)容器，滾輪可以在設(shè)置在運(yùn)輸車上的軌道上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0017]容器外型按照下列一種進(jìn)行生產(chǎn):20尺規(guī)格的外形尺寸為:長20’ -0〃寬8 ’ -0〃高8’-6〃，40尺規(guī)格的外形尺寸為:長40’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃，45尺規(guī)格的外形尺寸為:長45’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃。
[0018]
采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果: 1、本發(fā)明采用固體粒塊實(shí)現(xiàn)高溫蓄熱，可以實(shí)現(xiàn)10-1500度的熱能儲(chǔ)存，安全可靠；
2、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)蓄熱，將蓄熱器移動(dòng)到需要的地方實(shí)現(xiàn)熱能的采集及利用。
[0019]3、本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)?、生物質(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說明】
[0020]圖1是集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱車。
[0021]圖2是矩形固體粒塊圖。
[0022 ]圖3是集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱器。
[0023]圖4是半圓形固體粒塊圖。
[0024]
圖中標(biāo)號(hào)含義:
1:進(jìn)口，2:出口，3:容器，4:固體粒塊，5:固體粒塊內(nèi)部設(shè)置的槽道6:聯(lián)通管道，7:固體粒塊外部設(shè)置的凹結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1、集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱車
圖1、2所示的槽道換熱固體粒塊蓄熱車，容器按照標(biāo)準(zhǔn)的長40’-0"寬8’-0"高9’-6"進(jìn)行生產(chǎn)，容器上設(shè)置有蓄熱材料進(jìn)口 I與出口 2以及流體進(jìn)口 I與出口 2，在容器內(nèi)設(shè)置有矩形的固體粒塊(圖2)，固體粒塊上設(shè)置由圓形的槽道，兩個(gè)矩形的固體粒塊相互連接可以構(gòu)成流體流動(dòng)的通道，流體自進(jìn)口 I進(jìn)入到容器內(nèi)，通過矩形的固體粒塊構(gòu)成的槽道從進(jìn)口流出到出口，并從出口流出道容器外部，高溫流體首先從進(jìn)口流入，經(jīng)矩形的固體粒塊的通道流動(dòng)時(shí)與固體粒塊進(jìn)行換熱，當(dāng)需要使用蓄熱器中的熱能時(shí)，將低溫流體從進(jìn)口流入到容器，然后通過通道實(shí)現(xiàn)與固體粒塊的換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的存儲(chǔ)和利用。
[0026]容器可以屬于普通的運(yùn)輸車輛，按照集裝箱的方式進(jìn)行運(yùn)輸，也可以生產(chǎn)成為專用蓄熱器運(yùn)輸車，將容器固定在車輛上，成為特種專用運(yùn)輸車。
[0027]
實(shí)施例2、集裝箱式移動(dòng)固體粒塊蓄熱器
圖3、4是連接通道換熱固體粒塊蓄熱器，容器為矩形的箱體，其形狀按照標(biāo)準(zhǔn)集裝箱長20’-0〃寬8’-0〃高8’-6〃進(jìn)行生產(chǎn)，在容器的兩側(cè)設(shè)置有進(jìn)口 I與出口 2，容器的進(jìn)口與出口的內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)聯(lián)通管道6，將進(jìn)口與出口進(jìn)行連接，在管道內(nèi)部設(shè)置有固體粒塊4，由自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊作為固體粒塊，充填在管道6周圍。
[0028]實(shí)現(xiàn)蓄熱:流體自進(jìn)口I進(jìn)入到容器內(nèi)2，通過聯(lián)通管道6從進(jìn)口流出，流體在管道6內(nèi)流動(dòng)時(shí)與固體粒塊進(jìn)行換熱，后從出口 2流出道容器外部，高溫流體首先從進(jìn)口流入，經(jīng)固體粒塊的聯(lián)通通道流動(dòng)時(shí)與固體粒塊進(jìn)行換熱，
當(dāng)需要使用蓄熱器中的熱能時(shí)，將低溫流體從進(jìn)口流入到容器，然后通過聯(lián)通通道實(shí)現(xiàn)與固體粒塊的換熱，實(shí)現(xiàn)熱能的存儲(chǔ)和利用。
[0029]
根據(jù)本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)其他的實(shí)施案例，只要符合本發(fā)明的原理及結(jié)構(gòu)，都屬于本發(fā)明的實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，包括固體粒塊，固體磚塊，保溫材料，殼體等，其特征是: 一個(gè)含有兩對(duì)進(jìn)口與出口的容器，一對(duì)進(jìn)口與出口為蓄熱材料進(jìn)口與出口，另外一對(duì)為流體進(jìn)口與出口，用于蓄熱的固體粒塊可以從蓄熱材料進(jìn)口進(jìn)入到容器內(nèi)部，并可以從出口將固體粒塊卸載出來，容器的外部有保溫材料;容器的外形與集裝箱的外形尺寸相同或相似，便于移動(dòng)吊裝或運(yùn)輸； 采用下列方式完成對(duì)蓄熱器的充熱:采用流體換熱，將高溫的熱能交換到蓄熱器內(nèi)；高溫流體從流體進(jìn)口進(jìn)入容器后，經(jīng)與蓄熱材料換熱后從出口流出，實(shí)現(xiàn)將流體的熱能與蓄熱材料進(jìn)行換熱，流體的熱能被交換到蓄熱材料中進(jìn)行蓄熱； 在容器的流體進(jìn)口與出口之間設(shè)置有多個(gè)管道，將進(jìn)口與出口進(jìn)行連接，所述的管道選自下列一種或其多種組合: A、螺旋管； B、管道的內(nèi)部或者和外壁設(shè)置有換熱翅片； C、彎曲的管道； D、其直徑可以變化的管道； E、管道的外壁上設(shè)置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結(jié)構(gòu)； F、由不同的金屬復(fù)合而成的管道； G、管道的內(nèi)或者外壁上設(shè)置有防腐涂層； 所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在的沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則現(xiàn)狀;在固體粒塊上加工有凹或/和凸部位，或者在固體粒塊上設(shè)置有用于相互連接或者與其他器件連接的連接裝置； 容器可以用于在當(dāng)?shù)匦顭峄虮灰苿?dòng)到需要的地區(qū)后； 當(dāng)需要利用容器中的熱能時(shí)，將溫度低于蓄熱材料的低溫流體從進(jìn)口流入，低溫流體與蓄熱材料進(jìn)行換熱后再經(jīng)出口流出，實(shí)現(xiàn)熱能的利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，其特征是:容器外型按照下列一種進(jìn)行生產(chǎn):20尺規(guī)格的外形尺寸為:長20’-0〃寬8’-0〃高8’-6〃，40尺規(guī)格的外形尺寸為:長40 ’-0〃寬8 ’-0〃高9 ’-6〃，45尺規(guī)格的外形尺寸為:長45 ’-0〃寬8 ’-0〃高9 ’-6〃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，其特征是:還設(shè)置有無線通訊系統(tǒng)，可以將蓄熱器的信息利用無線通訊裝置進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄熱器的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，其特征是:流體為液體、氣體、超臨界體、熔融鹽、等離子體中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器，其特征是:兩個(gè)固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構(gòu)成一個(gè)通道；用于流體進(jìn)行流通，所構(gòu)成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉(zhuǎn)拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內(nèi)流動(dòng)并被壓縮或膨脹。6.—種集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱車，其特征是:權(quán)利要求1-5中所述的集裝箱式流體換熱移動(dòng)固體粒塊蓄熱器被設(shè)置在一個(gè)運(yùn)輸車輛上，在運(yùn)輸車上或者容器上安裝有軌道和動(dòng)力裝置，可以將容器箱體從運(yùn)輸車上卸載和吊裝到汽車上;在容器的殼體上設(shè)置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動(dòng)容器，滾輪可以在設(shè)置在運(yùn)輸車上的軌道上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B60P3/00GK106091775SQ201610472617
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2013年11月17日
【發(fā)明人】李建民
【申請(qǐng)人】成都奧能普科技有限公司