集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器及蓄熱車的制作方法
【專利摘要】本發明的目的是提供一種集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器及蓄熱車，可以實現高溫、低成本、高效率、安全、移動的蓄熱，并適合于10?1500度的溫度的蓄熱，本發明采用固體粒塊作為蓄熱材料，將固體粒塊轉入到一個容器內，并通過將容器設置成為與標準集裝箱一致，便于適合于不同的車輛運輸，采用流體換熱將高溫的熱能交換到蓄熱器內，在需要熱能時再利用流體將熱能進行利用。本發明的另外目的是提供一種具備移動功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進行移動，到一個熱能的區域，然后再進行利用；可以應用蓄熱利用以及太陽能采集，將余熱或太陽能儲存在蓄熱器后將蓄熱器進行移動，實現移動蓄熱。
【專利說明】
集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器及蓄熱車
技術領域
[0001]本發明涉及熱能利用，特別是利用固體粒塊實現移動熱能儲存、交換和利用。
【背景技術】
[0002]蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；
在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]有采用水等進行移動蓄熱的技術，但是由于液體在運送過程中將出現波動，造成容器內部的壓力變化，甚至可能出現爆炸的微危險。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種集裝箱式移動固體粒塊蓄熱器，可以實現高溫、低成本、高效率、安全、移動的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱，本發明采用固體粒塊作為蓄熱材料，將固體粒塊轉入到一個容器內，并通過將容器設置成為與標準集裝箱一致，便于適合于不同的車輛運輸，通過流體或固體粒塊將熱能與容器內的固體顆粒進行換熱，在需要熱能時，再利用流體將熱能進行利用。
[0007]本發明的另外目的是提供一種具備移動功能的蓄熱器，可以將蓄熱器進行移動，至IJ 一個熱能的區域，然后再進行利用；可以應用蓄熱利用以及太陽能采集，將余熱或太陽能儲存在蓄熱器后將蓄熱器進行移動，實現移動蓄熱。
[0008]
具體
【發明內容】
如下:
集裝箱式移動固體粒塊蓄熱器，包括固體粒塊，固體磚塊，保溫材料，殼體等，其特征是:
一個含有兩對進口與出口的容器，一對進口與出口為蓄熱材料進口與出口，另外一對為流體進口與出口，用于蓄熱的固體粒塊可以從蓄熱材料進口進入到容器內部，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，便于移動吊裝或運輸；
采用下列一種方式完成對蓄熱器的充熱: A、將高溫的蓄熱材料從容器的蓄熱材料進口裝入到蓄熱器；
B、采用流體換熱，將高溫的熱能交換到蓄熱器內；高溫流體從進口進入容器后，經與蓄熱材料換熱后從出口流出，實現將流體的熱能與蓄熱材料進行換熱，流體的熱能被交換到蓄熱材料中進行蓄熱；
蓄熱器可以用于在當地蓄熱或被移動到需要的地區后；
當需要利用蓄熱器中的熱能時，將溫度低于蓄熱材料的低溫流體從進口流入，低溫流體與蓄熱材料進行換熱后再經出口流出，實現熱能的利用。
[0009]容器外型按照下列一種進行生產:20尺規格的外形尺寸為:長20 ’ -0〃寬8 ’ -0〃高8’-6〃，40尺規格的外形尺寸為:長40’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃，45尺規格的外形尺寸為:長45’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃。
[0010]還設置有無線通訊系統，可以將蓄熱器的信息利用無線通訊裝置進行通訊，實現對蓄熱器的遠程監控以及控制。
[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]在容器的流體進口與出口之間設置有多個管道，將進口與出口進行連接，所述的管道選自下列一種或其多種組合:
A、螺旋管；
B、管道的內部或者和外壁設置有換熱翅片；
C、彎曲的管道；
D、其直徑可以變化的管道；
E、管道的外壁上設置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結構；
F、由不同的金屬復合而成的管道；
G、管道的內或者外壁上設置有防腐涂層。
[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、不規則現狀;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]兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構成一個通道;用于流體進行流通，所構成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內流動并被壓縮或膨脹。
[0015]—種集裝箱式移動固體粒塊蓄熱車，其特征是:以上所述的集裝箱式移動固體粒塊蓄熱器被設置在一個運輸車輛上。
[0016]運輸車上或者容器上安裝有軌道和動力裝置，可以將容器箱體從運輸車上卸載和吊裝到汽車上;在容器的殼體上設置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動容器，滾輪可以在設置在運輸車上的軌道上進行運動。
[0017]容器外型按照下列一種進行生產:20尺規格的外形尺寸為:長20’ -0〃寬8 ’ -0〃高8’-6〃，40尺規格的外形尺寸為:長40’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃，45尺規格的外形尺寸為:長45’-0〃寬8’-0〃高9’-6〃。
[0018]
采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果: 1、本發明采用固體粒塊實現高溫蓄熱，可以實現10-1500度的熱能儲存，安全可靠；
2、本發明可以實現移動蓄熱，將蓄熱器移動到需要的地方實現熱能的采集及利用。
[0019]3、本發明可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。
【附圖說明】
[0020]圖1是集裝箱式移動固體粒塊蓄熱車。
[0021]圖2是矩形固體粒塊圖。
[0022 ]圖3是集裝箱式移動固體粒塊蓄熱器。
[0023]圖4是半圓形固體粒塊圖。
[0024]
圖中標號含義:
1:進口，2:出口，3:容器，4:固體粒塊，5:固體粒塊內部設置的槽道6:聯通管道，7:固體粒塊外部設置的凹結構。
【具體實施方式】
[0025]實施例1、集裝箱式移動固體粒塊蓄熱車
圖1、2所示的槽道換熱固體粒塊蓄熱車，容器按照標準的長40’-0"寬8’-0"高9’-6"進行生產，容器上設置有蓄熱材料進口 I與出口 2以及流體進口 I與出口 2，在容器內設置有矩形的固體粒塊(圖2)，固體粒塊上設置由圓形的槽道，兩個矩形的固體粒塊相互連接可以構成流體流動的通道，流體自進口 I進入到容器內，通過矩形的固體粒塊構成的槽道從進口流出到出口，并從出口流出道容器外部，高溫流體首先從進口流入，經矩形的固體粒塊的通道流動時與固體粒塊進行換熱，當需要使用蓄熱器中的熱能時，將低溫流體從進口流入到容器，然后通過通道實現與固體粒塊的換熱，實現熱能的存儲和利用。
[0026]容器可以屬于普通的運輸車輛，按照集裝箱的方式進行運輸，也可以生產成為專用蓄熱器運輸車，將容器固定在車輛上，成為特種專用運輸車。
[0027]
實施例2、集裝箱式移動固體粒塊蓄熱器
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，其形狀按照標準集裝箱長20’-0〃寬8’-0〃高8’-6〃進行生產，在容器的兩側設置有進口 I與出口 2，容器的進口與出口的內部設置有多個聯通管道6，將進口與出口進行連接，在管道內部設置有固體粒塊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]實現蓄熱:流體自進口I進入到容器內2，通過聯通管道6從進口流出，流體在管道6內流動時與固體粒塊進行換熱，后從出口 2流出道容器外部，高溫流體首先從進口流入，經固體粒塊的聯通通道流動時與固體粒塊進行換熱，
當需要使用蓄熱器中的熱能時，將低溫流體從進口流入到容器，然后通過聯通通道實現與固體粒塊的換熱，實現熱能的存儲和利用。
[0029]
根據本發明的原理及結構，可以設計其他的實施案例，只要符合本發明的原理及結構，都屬于本發明的實施。
【主權項】
1.集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器，包括固體粒塊，固體磚塊，保溫材料，殼體等，其特征是: 一個含有兩對進口與出口的容器，一對進口與出口為蓄熱材料進口與出口，另外一對為流體進口與出口，用于蓄熱的固體粒塊可以從蓄熱材料進口進入到容器內部，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，便于移動吊裝或運輸； 采用下列方式完成對蓄熱器的充熱:采用流體換熱，將高溫的熱能交換到蓄熱器內；高溫流體從流體進口進入容器后，經與蓄熱材料換熱后從出口流出，實現將流體的熱能與蓄熱材料進行換熱，流體的熱能被交換到蓄熱材料中進行蓄熱； 在容器的流體進口與出口之間設置有多個管道，將進口與出口進行連接，所述的管道選自下列一種或其多種組合: A、螺旋管； B、管道的內部或者和外壁設置有換熱翅片； C、彎曲的管道； D、其直徑可以變化的管道； E、管道的外壁上設置有可以與固體粒塊相互連接的凹凸結構； F、由不同的金屬復合而成的管道； G、管道的內或者外壁上設置有防腐涂層； 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、不規則現狀;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； 容器可以用于在當地蓄熱或被移動到需要的地區后； 當需要利用容器中的熱能時，將溫度低于蓄熱材料的低溫流體從進口流入，低溫流體與蓄熱材料進行換熱后再經出口流出，實現熱能的利用。2.根據權利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器，其特征是:容器外型按照下列一種進行生產:20尺規格的外形尺寸為:長20’-0〃寬8’-0〃高8’-6〃，40尺規格的外形尺寸為:長40 ’-0〃寬8 ’-0〃高9 ’-6〃，45尺規格的外形尺寸為:長45 ’-0〃寬8 ’-0〃高9 ’-6〃。3.根據權利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器，其特征是:還設置有無線通訊系統，可以將蓄熱器的信息利用無線通訊裝置進行通訊，實現對蓄熱器的遠程監控以及控制。4.根據權利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器，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.根據權利要求1所述的集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器，其特征是:兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構成一個通道；用于流體進行流通，所構成的通道為柱體、多面體、菱形、拋物線體、旋轉拋物線體的一種或其組合，流體可以在流道內流動并被壓縮或膨脹。6.—種集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱車，其特征是:權利要求1-5中所述的集裝箱式流體換熱移動固體粒塊蓄熱器被設置在一個運輸車輛上，在運輸車上或者容器上安裝有軌道和動力裝置，可以將容器箱體從運輸車上卸載和吊裝到汽車上;在容器的殼體上設置有滾輪或者輪胎，滾輪或者輪胎與容器底部的外殼連接，同于支撐和移動容器，滾輪可以在設置在運輸車上的軌道上進行運動。
【文檔編號】B60P3/00GK106091775SQ201610472617
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2013年11月17日
【發明人】李建民
【申請人】成都奧能普科技有限公司