本技術涉及儲熱設備,具體涉及一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器。
背景技術:
1、蒸汽蓄熱器是一種用于儲存和管理熱能的設備,主要通過儲存蒸汽以在需要時提供熱能。這項技術在工業、商業和可再生能源應用中具有廣泛的應用潛力。蒸汽蓄熱器的基本原理是利用蒸汽的相變過程(蒸發和凝結)來儲存和釋放熱能。當有多余熱能時,水被加熱成蒸汽并儲存在含有一定存水的蓄熱器中,使得存水變為高壓熱水;當需要熱能時,儲存在蓄熱器中的高壓熱水通過閃蒸輸出蒸汽。
2、其優勢在于,蒸汽具有較高的能量密度,這意味著蒸汽蓄熱器可以在相對較小的體積內儲存大量熱能。蒸汽蓄熱器能夠快速響應熱能需求的變化,提供即時的熱能供應,適合需要快速調節的應用場景。通過壓力調節可以維持蒸汽在較恒定的溫度下存儲和釋放,確保熱能輸出的穩定性。
3、在工業生產過程中,蒸汽廣泛用于加熱、蒸煮、消毒等工藝,蒸汽蓄熱器能夠平衡供熱負荷,優化能源利用。在商業設施中,蒸汽蓄熱器可用于提供暖氣、熱水和空調系統中的熱源,提高能源利用效率。在太陽能熱發電和生物質能等可再生能源系統中,蒸汽蓄熱器可以儲存間歇性能源供應的熱能,提高系統的穩定性和可靠性。
4、但在目前的技術中,蒸汽蓄熱器具有一些待解決的問題,
5、蒸汽交換熱量需要高效的熱交換設計,保證蒸汽蓄熱器能夠快速吸收和釋放熱能,提高系統響應速度。在使用中,如果蒸汽進入蓄熱器設備內無法均勻高效進行熱交換,則容易引起設備內氣體壓力分布不均勻,容易導致設備內壓力波動較大;于是為了精準控制蓄熱器的壓力,就要精準的控制儲存和釋放過程中蓄熱器的壓力,操作冗余量較小,操作人員充泄壓較為頻繁,來保持蓄熱器的壓力穩定,以確保系統的安全和效率,所以對于蒸汽的儲存中的壓力平衡有較高要求。
6、因此,對于蒸汽蓄熱器的優化方向之一就需要設計和開發更高效的熱交換器,以提高蒸汽儲存和釋放過程中的能量轉換效率和減小壓力的波動。
7、鑒于以上,有必要提出一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器來解決上述問題。
技術實現思路
1、本實用新型的目的在于,克服現有技術中存在的缺陷,提供一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器。
2、為實現上述目的,本實用新型的技術方案如下:一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,包括蓄熱器殼體,其形成吸收或釋放熱能的壓力容器;
3、蒸汽均布管道,其被布置為與蓄熱器殼體保持一定間距并螺旋盤繞設置,所述蒸汽均布管道一端連接蒸汽進口,另一端為盲端;
4、在蒸汽均布管道的外壁上均勻分布有若干蒸汽出口孔。
5、進一步的,所述蒸汽均布管道呈渦旋狀設置,并且形成由下向上盤繞直徑逐漸擴大狀。
6、進一步的,所述蒸汽均布管道的底部為最小圈,頂部為最大圈,所述最大圈與最小圈的直徑比為9:1~11:1。
7、進一步的,所述蒸汽均布管道的盤繞高度與最大圈的直徑比為1:1.5~1:2.5。
8、進一步的,所述蒸汽出口孔在管壁的截面呈周向均勻分布設有六個,相鄰兩孔之間與孔心連線形成夾角為50~70°。
9、進一步的,所述蒸汽出口孔的孔徑為40~60mm。
10、進一步的,在蒸汽均布管道的長度方向上,相鄰兩個蒸汽出口孔的孔間距為150~200mm。
11、進一步的,還包括內壁支架,內壁支架設置于蒸汽均布管道與蓄熱器殼體內壁之間控制并保持蒸汽均布管道與蓄熱器殼體內壁的間距,所述內壁支架設有若干個,并且在蒸汽均布管道上均勻間隔布置。
12、本實用新型的優點和有益效果在于:本實用新型一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器設置有下部直徑小盤繞向上時,直徑逐漸擴大的螺旋管狀設置,有效的將蒸汽的熱量均勻的輸送到蓄熱器的多個高度位置,并且還形成內部、外部均勻輸入蒸汽的效果,從而有效避免因為蒸汽輸入的不均勻導致的罐體內壓力分布不均勻的弊端,并且高壓蒸汽可以由內向外、由高到低均勻分布在罐體內各層,從而使蒸汽輸入罐體內時蒸汽的壓力沖擊可以均勻的分散在罐體內,從而可以有效減少罐體的壓力波動,使設備運行的更加安全。
1.一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,包括蓄熱器殼體(1),其形成吸收或釋放熱能的壓力容器;
2.根據權利要求1所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,所述蒸汽均布管道(2)呈渦旋狀設置,并且形成由下向上盤繞直徑逐漸擴大狀。
3.根據權利要求2所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,所述蒸汽均布管道(2)的底部為最小圈(6),頂部為最大圈(7),所述最大圈(7)與最小圈(6)的直徑比為9:1~11:1。
4.根據權利要求3所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,所述蒸汽均布管道(2)的盤繞高度(8)與最大圈(7)的直徑比為1:1.5~1:2.5。
5.根據權利要求4所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,所述蒸汽出口孔(5)在管壁的截面呈周向均勻分布設有六個,相鄰兩孔之間與孔心連線形成夾角為50~70°。
6.根據權利要求1所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,所述蒸汽出口孔(5)的孔徑為40~60mm。
7.根據權利要求1所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,在蒸汽均布管道(2)的長度方向上,相鄰兩個蒸汽出口孔(5)的孔間距為150~200mm。
8.根據權利要求1所述的一種具有螺旋式分汽結構的蒸汽蓄熱器,其特征在于,還包括內壁支架(9),內壁支架(9)設置于蒸汽均布管道(2)與蓄熱器殼體(1)內壁之間控制并保持蒸汽均布管道(2)與蓄熱器殼體(1)內壁的間距,所述內壁支架(9)設有若干個,并且在蒸汽均布管道(2)上均勻間隔布置。