專利名稱：高溫化學蓄熱元件及基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種熱能的回收與存儲裝置，特別涉及---種新型的化學蓄熱
器o
(二)
背景技術：
目前，能源短缺和環境污染已成為舉世矚目的問題。在我國，能源緊張，利 用率低，節能的潛力很大，特別是在一系列能量密集型工業部門，如鋼鐵、化工、 建材和石化等部門，有約占總能耗40%—50%的二次能源以低品位形式被白白排 放掉，因此，這部分低品位熱能的回收利用在整個節能領域占有相當重要的地位。
蓄熱技術不僅僅限于回收廢熱，也可利用太陽熱。相對于常規能源，太陽能 是巨大的能源寶庫，具有清潔無污染、取用方便的特點，如我國的甘肅、青海、 西藏等地，太陽輻射強度大，而其它能源短缺，故太陽能的利用就更為普通。似 是現有的太陽能蓄熱裝置的蓄熱量小，蓄熱體積大，放熱不穩定。
(三)
發明內容
本發明的目的在于提供一種熱效率高、反應快、無機械移動部件、來源容易、 價格低廉的一種高溫化學蓄熱元件及基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器。 本發明的目的是這樣實現的
本發明的高溫化學蓄熱元件的組成包括螺旋形翅片管，在螺旋形翅片管的翅 片間填充有Ca0/Ca(0H)2固體物料，在螺旋形翅片管和CaO/Ca(OH) 2固體物料外 包裹不銹鋼篩網。
所述的螺旋形翅片管的管徑13國、螺旋外徑26隱、螺距3—5醒。
所述的不銹鋼篩網為線徑0.27隱的25目不銹鋼篩網。
本發明的高溫化學蓄熱元件構成的蓄熱器的組成包括外殼、包在外殼外的隔 熱材料層和位于外殼中的管束；所述的管束是由螺旋形翅片管、在螺旋形翅片管 的翅片間填充的Ca0/Ca(0H)2固體物料，包裹在螺旋形翅片管和Ca0/Ca(0H)2固 體物料外的不銹鋼篩網構成的高溫化學蓄熱元件排列組成的；外殼的上下有載熱 介質進口與出口，外殼側壁有水蒸氣進出口。所述的管束所述的排列是并聯。
所述的管束是由52根高溫化學蓄熱元件并聯排列組成的。 本發明高溫化學蓄熱元件是利用不同條件下可逆的吸熱、放熱化學反應來完
成能量的存儲和釋放,其優點是熱效率高、反應快、無機械移動部件、來源容易、
價格低廉，開發前景十分誘人。
本發明的化學蓄熱原理可以用可逆方程表示為
采用本發明的高溫化學蓄熱元件構成的新型高溫化學蓄熱器，管內通載熱流 體(水蒸氣)。當載熱流體流經高溫化學蓄熱元件時，將其攜帶的熱能傳遞給螺 旋形翅片間固體物料Ca(0H)2,固體物料吸熱發生脫水反應，完成熱能的存儲； 反之，當CaO與水蒸氣發生復合反應時，放出熱量，完成放熱過程。本發明的化 學反應蓄熱器可利用200'C左右的廢熱產生400—50(TC的熱量。
當然，可以通過改變反應器內構件一化學反應芯外形尺寸，來控制氫氧化鈣 脫水反應所需要的時間。
本發明在低壓下用低溫熱源(廢熱或太陽熱)進行吸熱分解反應蓄熱，在—島 壓下進行放熱復合反應可以得到高溫熱量。
(四)
圖1是螺旋形外翅片管的結構示意其中l為載熱介質進口， 2載熱介質出口
圖2是圖1中螺旋形外翅片管截面A-A的剖面圖3-1是線徑0. 27mra的25目不銹鋼篩網平面示意圖，圖3-2是篩網截面 B-B的剖面圖4-1是本發明的高溫化學蓄熱元件俯視圖，圖4-2是圖4-1的C-C剖面圖； 其中I為螺旋形外翅片管，II為不銹鋼篩網，3為CaO/Ca(OH)2固體物料 圖5是本發明的蓄熱器的剖面其中7、 8為蓄熱元件上載熱流體進出口， 9、 IO為水蒸氣進出口 圖6是圖5的剖視圖。
其中4為蓄熱元件外殼，5為隔熱材料，6為殼體內的管束
(五)
具體實施例方式
4下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述
結合圖1-圖4，本發明的高溫化學蓄熱元件的組成包括螺旋形翅片管I ，在 螺旋形翅片管的翅片間填充有CaO/Ca(OH)2固體物料3，在螺旋形翅片管和 CaO/Ca(OH)2固體物料外包裹不銹鋼篩網n。所述的螺旋形翅片管的管徑13mm、 螺旋外徑26mm、螺距3—5 mm。所述的不銹鋼篩網為線徑0. 27mm的25冃不銹鋼 篩網。
結合圖5-圖6，本發明的高溫化學蓄熱元件構成的蓄熱器的組成包括外殼4、 包在外殼外的隔熱材料層5和位于外殼中的管束6;所述的管束6是由螺旋形翅 片管I、在螺旋形翅片管的翅片間填充的CaO/Ca(OH)2固體物料3，包裹在螺旋 形翅片管和CaO/Ca(OH)2固體物料外的不銹鋼篩網II構成的高溫化學蓄熱元件排 列組成的；外殼的上下有載熱介質進口 7與出口 8，外殼側壁有水蒸氣進出口 9、 10。所述的管束是由52根高溫化學蓄熱元件并聯排列組成的。
權利要求
1、一種高溫化學蓄熱元件，包括螺旋形翅片管，其特征是在螺旋形翅片管的翅片間填充有CaO/Ca(OH)2固體物料，在螺旋形翅片管和CaO/Ca(OH)2固體物料外包裹不銹鋼篩網。
2、 根據權利要求1所述的高溫化學蓄熱元件，其特征是所述的螺旋形翅 片管的管徑13mm、螺旋外徑26腿、螺距3—5 mm。
3、 根據權利要求1或2所述的高溫化學蓄熱元件，其特征是所述的不銹 鋼篩網為線徑O. 27mm的25目不銹鋼篩網。
4、 一種基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器，包括外殼、包在外殼外的隔熱材 料層和位于外殼中的管束；其特征是所述的管束是由螺旋形翅片管、在螺旋 形翅片管的翅片間填充的Ca0/Ca(0Hh固體物料，包裹在螺旋形翅片管和 Ca0/Ca(0H)2固體物料外的不銹鋼篩網構成的高溫化學蓄熱元件排列組成的；外 殼的上下有載熱介質進口與出口 ，外殼側壁有水蒸氣進出口 。
5、 根據權利要求4所述的基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器，其特征是所 述的管束所述的排列是并聯。
6、 根據權利要求4或5所述的基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器，其特征是: 所述的管束是由52根高溫化學蓄熱元件并聯排列組成的。
全文摘要
本發明提供的是一種高溫化學蓄熱元件及基于高溫化學蓄熱元件的蓄熱器。蓄熱器包括外殼、包在外殼外的隔熱材料層和位于外殼中的管束；其特征是所述的管束是由螺旋形翅片管、在螺旋形翅片管的翅片間填充的CaO/Ca(OH)<sub>2</sub>固體物料，包裹在螺旋形翅片管和CaO/Ca(OH)<sub>2</sub>固體物料外的不銹鋼篩網構成的高溫化學蓄熱元件排列組成的；外殼的上下有載熱介質進口與出口，外殼側壁有水蒸氣進出口。本發明利用不同條件下可逆的吸熱、放熱化學反應來完成能量的存儲和釋放，其優點是熱效率高、反應快、無機械移動部件、來源容易、價格低廉，開發前景十分誘人。
文檔編號F28D20/00GK101644548SQ200910072668
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月13日 優先權日2009年8月13日
發明者周春良, 鑫 徐, 王嘉寧, 鄭洪濤 申請人:哈爾濱工程大學