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一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统

申请号: CN201811339887.1
申请人: 北京工业大学
申请日期: 2018年11月12日

摘要文本

本发明公开了一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统,包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、储盐罐、压缩气体装置、换热器、高温熔盐泵、低温熔盐泵、高温熔盐阀、低温熔盐阀、气体阀,吸热器;所述的储盐罐数量不少于2个,并采用并联排列方式。本发明的有益效果是:通过并联排列多个储盐罐,减小了单个储盐罐的体积,降低了储盐罐加工制造难度和投资成本;提高了熔盐罐利用率,任何一个单一储盐罐发生故障不影响系统正常运行,通过避免在熔盐罐底部开孔,降低了熔盐泄露风险;同时通过气体压缩装置与多罐式熔盐相结合的方法,减少了系统中熔盐泵的使用数量,降低了系统运行成本,增加了系统运行的安全可靠性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统
专利类型 发明授权
申请号 CN201811339887.1
申请日 2018年11月12日
公告号 CN109386972B
公开日 2024年3月26日
IPC主分类号 F24S10/30
权利人 北京工业大学
发明人 张灿灿; 吴玉庭; 孙保敬; 鹿院卫; 马重芳; 杜春旭
地址 北京市朝阳区平乐园100号

专利主权项内容

1.一种压缩气体与熔盐泵耦合驱动的多罐熔盐蓄热系统,其特征在于:包括低温熔盐罐(1),低温熔盐泵(2),吸热器(3),高温熔盐罐(4),第一低温熔盐阀(5),第一储盐罐(6),第一高温熔盐泵(7),第二低温熔盐阀(8),第二高温熔盐阀(9),第三低温熔盐阀(10),第三高温熔盐阀(11),气体压缩装置(12),第一气体阀(13),第二储盐罐(14),第二气体阀(15),第四高温熔盐阀(16),第四低温熔盐阀(17),第五低温熔盐阀(18),换热器(19)和第五高温熔盐阀(20);低温熔盐罐(1)通过低温熔盐泵(2)与吸热器(3)连接,第一储盐罐(6)、第二储盐罐(14)与吸热器(3)并列连接,吸热器(3)与第一储盐罐(6)之间设有第二高温熔盐阀(9),吸热器(3)与第二储盐罐(14)之间设有第四高温熔盐阀(16);第一储盐罐(6)通过第三高温熔盐阀(11)与高温熔盐罐(4)连接;第二储盐罐(14)通过第五高温熔盐阀(20)与高温熔盐罐(4)连接;第一储盐罐(6)通过两条并联的支路与低温熔盐罐(1)连接,第一条支路中,第一储盐罐(6)通过第三低温熔盐阀(10)与低温熔盐罐(1)连接,第二条支路中,第一储盐罐(6)通过第二低温熔盐阀(8)和第一低温熔盐阀(5)与低温熔盐罐(1)连接;第二储盐罐(14)通过两条并联的支路与低温熔盐罐(1)连接,第一条支路中,第二储盐罐(14)通过第四低温熔盐阀(17)与低温熔盐罐(1)连接,第二条支路中,第二储盐罐(14)通过第五低温熔盐阀(18)和第一低温熔盐阀(5)与低温熔盐罐(1)连接;高温熔盐罐(4)与低温熔盐罐(1)之间通过第一高温熔盐泵(7)、换热器(19)及第一低温熔盐阀(5)连接;第二低温熔盐阀(8)和第五低温熔盐阀(18)与第一低温熔盐阀(5)并联连接;第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)之间通过第一气体阀(13)、气体压缩装置(12)和第二气体阀(15)连接;系统蓄热过程,第一储盐罐(6)和第二储盐罐(14)中充满低温熔盐,首先打开第一气体阀(13),第三低温熔盐阀(10),关闭其余所有阀门,通过气体压缩装置(12)将第一储盐罐(6)中低温熔盐输送到低温熔盐罐(1),然后通过低温熔盐泵(2)将低温熔盐罐(1)中的低温熔盐抽入到吸热器(3)中,关闭第四高温熔盐阀(16),打开第二高温熔盐阀(9),从吸热器(3)中流出的高温熔盐流进第一储盐罐(6)中,同时打开第一气体阀(13),第三高温熔盐阀(11)通过气体压缩装置(12)将高温熔盐压入到高温熔盐罐(4)中,然后通过第一高温熔盐泵(7)进入换热器(19)进行换热,同时关闭第五低温熔盐阀(18),第二低温熔盐阀(8),打开第一低温熔盐阀(5),使流出换热器(19)的低温熔盐流入低温熔盐罐(1)中,低温熔盐泵(2)的流量大于第一高温熔盐泵(7)的流量,因此直至第一储盐罐(6)中充满高温熔盐,依照此流程使第二储盐罐(14)中充满高温熔盐;系统放热过程,第一储盐罐(6)和储盐罐(14)中充满高温熔盐,首先打开气体阀(13)和第三高温熔盐阀(11),关闭第三低温熔盐阀(10),第二低温熔盐阀(8)和第二高温熔盐阀(9),通过气体压缩装置(12)将第一储盐罐(6)中的高温熔盐压入第二高温熔盐罐(4)中,然后通过第一高温熔盐泵(7)流入换热器(19)进行换热,同时关闭第五低温熔盐阀(18),第二低温熔盐阀(8),打开第一低温熔盐阀(5),低温熔盐从第二换热器(19)流入到低温熔盐罐(1)中,直至第一储盐罐(6)中高温熔盐全部排出,此时低温熔盐罐(1)中充满低温熔盐;依此方法,通过气体压缩装置(12)将第二储盐罐(14)中的高温熔盐压入高温熔盐罐(4)中,然后通过第一高温熔盐泵(7)流入换热器(19)进行换热,同时关闭第五低温熔盐阀(18),第一低温熔盐阀(5),打开第二低温熔盐阀(8),低温熔盐从第四换热器流入第一储盐罐(6)中,直至第二储盐罐(14)中高温熔盐全部排出,此时第一储盐罐(6)中充满低温熔盐;换热器(19)的吸热介质是水或导热油;压缩气体装置中气体是空气或氮气;低温熔盐泵、高温熔盐泵、低温熔盐阀和高温熔盐阀安装位置均在储盐罐、高温熔盐罐、低温熔盐罐的上方;所述吸热器(3)为塔式光热系统的中央吸热器,槽式光热系统的集热器,线性菲涅尔光热系统的集热器或电加热装置。