固體粒塊高溫傳熱流態(tài)化驅(qū)動傳熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體的傳輸及傳熱，特別溫度400-1500度的使用固體進(jìn)行傳熱，利用固體粒塊實(shí)現(xiàn)儲存、交換和利用。
【背景技術(shù)】
[0002]對固體顆粒的傳輸，現(xiàn)有技術(shù)為車船等交通工具，以及采用傳送帶、料斗的設(shè)備，但是沒有如傳輸液體一樣的采用栗進(jìn)行傳輸。
[0003]對于傳熱，100度以下基本采用水，100-400度采用導(dǎo)熱油，400-600度采用熔融鹽，但是高于600度，除了采用空氣外，目前沒有經(jīng)濟(jì)可靠的方式，實(shí)現(xiàn)傳熱、換熱。
[0004]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。
[0005]在太陽能領(lǐng)域，對于600度以上的熱能，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行傳熱、蓄熱，但其熱熔小，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供用于固體粒塊高溫傳熱流態(tài)化驅(qū)動傳熱系統(tǒng)，利用固體粒塊實(shí)現(xiàn)高溫、大規(guī)模、低成本、高效率的傳熱及蓄熱，特別是適合于400-1500度的溫度的傳熱、蓄熱。本發(fā)明通過設(shè)置一個流態(tài)化腔室，將固體粒塊放置到流態(tài)化腔室內(nèi)，為了使固體粒塊達(dá)到流態(tài)化，從外部加入一種流體，流體由流體進(jìn)口進(jìn)入到流態(tài)化腔室內(nèi)，進(jìn)入到流態(tài)化室內(nèi)的固體粒塊及流體進(jìn)行混合達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，或者固體粒塊及流體進(jìn)行混合由動力裝置提供動力驅(qū)動使其達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，固體粒塊及流體從固體粒塊出口流出到流態(tài)化腔室外部，從而實(shí)現(xiàn)固體粒塊的流態(tài)化流動。本發(fā)明采用設(shè)置溫控腔室實(shí)現(xiàn)對溫度的控制，從而可以保證動力裝置在低溫下運(yùn)行，但高溫固體粒塊可以被傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了高于400度的傳熱。本發(fā)明利用溫度為200-1500攝氏度的固體粒塊作為傳熱工作介質(zhì)，固體粒塊流態(tài)化驅(qū)動栗作為動力，實(shí)現(xiàn)熱能的傳遞。
[0007]當(dāng)然本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)-100度至200度的傳熱。但是其經(jīng)濟(jì)性在200-1500攝氏度更具競爭性。
[0008]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
固體粒塊高溫傳熱流態(tài)化驅(qū)動傳熱系統(tǒng)，其特征是:包括固體粒塊高溫流態(tài)化驅(qū)動栗，所述固體粒塊高溫流態(tài)化驅(qū)動栗，由動力裝置、流態(tài)化腔室、固體粒塊進(jìn)口、固體粒塊出口、流體進(jìn)口、流態(tài)化床、電子控制裝置、殼體組成，固體粒塊通過固體粒塊進(jìn)口進(jìn)入到流態(tài)化腔室內(nèi)，流體通過設(shè)置在流態(tài)化腔室殼體上的流體進(jìn)口進(jìn)入到流態(tài)化腔室內(nèi)，進(jìn)入到流態(tài)化室內(nèi)的固體粒塊及流體進(jìn)行混合達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，或者固體粒塊及流體進(jìn)行混合由動力裝置提供動力驅(qū)動使其達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，流態(tài)化床設(shè)置在動力裝置與流態(tài)化腔室之間，動力裝置提供的氣體經(jīng)流態(tài)化床進(jìn)入到流態(tài)化室內(nèi)，固體粒塊及流體從固體粒塊出口流出到流態(tài)化腔室外部，實(shí)現(xiàn)固體粒塊的流態(tài)化流動，為了適合于進(jìn)行高溫驅(qū)動，在動力裝置與流態(tài)化腔室之間設(shè)置有隔熱腔室；利用溫度為200-1500攝氏度的固體粒塊作為傳熱工作介質(zhì)，固體粒塊高溫流態(tài)化驅(qū)動栗作為動力驅(qū)動高溫固體粒塊進(jìn)行運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)熱能的傳遞。
[0009]所述的動力裝置選擇下列的一種或多種:風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)。
[0010]流態(tài)化傳輸?shù)竭_(dá)目的地后，流態(tài)化的混合物分離為固體及流體，再由流態(tài)化腔室內(nèi)流體進(jìn)口進(jìn)入到流態(tài)化腔室內(nèi)。
[0011]隔熱腔室內(nèi)部充入下列一種或多種材料用于完成隔熱:
A、真空氣體或惰性氣體，用于增加熱阻，實(shí)現(xiàn)隔熱；
B、液體絕熱材料；
C、相變材料；
D、固體隔熱材料。
[0012]在隔熱腔室的殼體上，設(shè)置有用于隔熱材料進(jìn)出的進(jìn)口與出口。
[0013]還設(shè)置有電子控制裝置，實(shí)現(xiàn)對動力裝置運(yùn)動的控制。
[0014]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；兩個固體粒塊之間的凹或/和凸部位可以構(gòu)成一個通道；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)流動并被壓縮或膨脹；在固體粒塊內(nèi)設(shè)置有空腔，在空腔內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料。
[0015]所述的固體粒塊，優(yōu)選為鋼珠、陶瓷球、氧化鋁球、石墨球等；
由下列一種或多種的組合構(gòu)成一個固體粒塊:
A、多層固體顆粒:至少由二層的固體顆粒組成，第二層位于第一層外部，第二層完全將比第一層包裹在第一層內(nèi)；
B、多部固體顆粒:固體顆粒分為多個部分，至少一個部分的材料與另外一個部分的材料的材質(zhì)不相同；
C、多部多層固體顆粒:至少由二層的固體顆粒組成，第二層位于第一層外部，第二層完全將比第一層包裹在第一層內(nèi)，每一層固體顆粒分為多個部分，至少一個部分的材料與另外一個部分的材料的材質(zhì)不相同；
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。
[0016]在固體粒塊內(nèi)設(shè)置有空腔；
在空腔內(nèi)設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料為相變材料；
固體粒塊的外部形狀、內(nèi)部空腔形狀、多層形狀、多部分的每個部分的形狀，選擇下列一種或其組合:圓形、多邊形、菱形、扇形、三角形、弧形。
[0017]在固體顆粒中至少包含有一個磁性材料，可以用于顆粒之間進(jìn)行連接、篩選、運(yùn)輸。
[0018]在固體顆粒的外部加工有太陽能吸熱涂層或者吸收輻射涂層。
[0019]固體粒塊有下列至少一種材料組成:
A、窯爐的排出物，包括冶金、化工、電力、煤炭行業(yè)窯爐排出的鋼渣、鐵渣、煤灰； B、尾款粉，包括各種礦選礦后形成的尾款物；
C、垃圾的固體物質(zhì)，包括垃圾處理后的固體處理物；
D、建筑廢棄物，包括建筑完成后的廢棄物形成的粒塊；
E、金屬或非金屬粉；包括石墨粉；
F、導(dǎo)熱水泥。
[0020]在流態(tài)化腔室的進(jìn)口及出口設(shè)置有擋板或開關(guān)，用于控制固體顆粒進(jìn)入或流出到流態(tài)化腔室，所述的開關(guān)為電子控制的開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)智能自動控制。
[0021]在固體粒塊的的出口設(shè)置有溫度傳感器，可以通過傳感器的溫度，采用電子控制系統(tǒng)，調(diào)整驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整傳熱的速度和大小。
[0022]
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)高溫傳熱蓄熱，可以實(shí)現(xiàn)10-1500度的熱能儲存、傳熱，安全可靠；特別是實(shí)現(xiàn)了低成本的溫度高于600度的熱能的傳遞和儲存。
[0023]2、本發(fā)明可以有效的利用尾礦及鋼渣實(shí)現(xiàn)蓄熱材料的生產(chǎn)，使得資源可以被有效的利用。
[0024]3、本發(fā)明可以應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽能、地?zé)帷⑸镔|(zhì)等多種應(yīng)用。
【附圖說明】
[0025]圖1是矩形固體粒塊圖示意圖；
圖2是帶有凹結(jié)構(gòu)的半圓形固體粒塊示意圖；
圖3是固體粒塊流態(tài)化驅(qū)動栗示意圖。
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