Теплоаккумулирующая установка Советский патент 1984 года по МПК F24H7/00 

00

со со сп со 1 ,1 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для аккумуляции тепла. Известна теплоаккумулирующая установка , содержащая рез ервуар, з аполненный теплоаккумулирующим веществом и размещенные в нем тегшообменные поверхности, соединенные с контурами греющей и нагреваемой сред,. причем он снабжен коллекторами, выполненными в виде последовательно соединенных между собой через запорные органы секций С 1 В известной установке грекицая среда отдает тепло через теппообменную поверхность теплоаккумулирукицему веществу. Нагреваемая среда воспринимает тегшо от теплоаккумулирующего вещества через вторую теплообменную поверхность. Избыток между поступающим в аккумулятор теплом от греющей cpefjfj через первую те1шообменную поверхность и передаваемым теплом нагреваемой среде через вторую тепло обменную поверхность аккумулируется теплоаккумулирующим веществом. Недостатком этой установки является низкая экономичность, связанная с завьшенной величиной теплообменных поверхностей. Это объясняется тем, телшообменные поверхности у нее должны рассчитываться при низких р азностях температур контактирующихся тепл носителей, и тем, что температура на греваемой в нем среды зависит от степени зарядки аккумулятора. Кроме toi. изменение в течение цикла температуры теплоаккумулируки его вещества приводщТ к циклическому изменению температуры стенки резервуара, что является причиной повьниенной вероятиости разрушения резервуара в связи со значительным количеством циклов изменения температуры стенки в течение года. Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемо результату является известная теплоаккумулирующая установка, содержащая резервуар с нагретым и резервуар с холодным жидким теплоаккумулирукадим веществом, соединенные двумя теплообменнкками,в каждой из которых включены теплообменники , сообщенные соответственно с контурами нагреваемой и греющей сред;.С2 . В этой установке не происходит цик лического изменения температуры стенок резервуара, надежность ее поэтому высока. 63 Однако при работе установки резервуары то заполняются теплоаккумулирующим веществом, то опорожняются. Соответственно этому инертный газ, заполняющей верхнюю часть резервуаров и служащий для защиты теплоаккумули,рующего вещества от окисления атмосферным воздухом, должен то выводиться из резервуаров, то вновь подаваться, что связано с потерями газа, а также потерями уносимого с ним тепла. Цель изобретения - повьшение экономичности путем утилизации тепла инертного к теплоаккумулирующему веществу газа, заполняющего верхнюю часть резервуаров. Поставленная цель достигается тем, что в теппоаккумулирующей установке, содержащей резервуар с нагретым и . резервуар с холодным жидким теплоаккумулирующим веществом, соединенные двумя трубопроводами, в каждый из которых включены теплообменники, сообщенные соответственно с контурами нагреваемой и греющей сред, она дополнительно содержит рекуператор, включенный в контур нагреваемой среды перед теплообменниками, а резервуары дополнительно соединены между собой по инертному газу линией, в которую включен рекуператор. На чертеже изображена схема предлагаемой теплоаккум лиру1ощей установки. Установка содержит резервуары 1 и 2 соответственно нагретого и .холодного жидкого теплоаккумулирукгщего вещества. Пространства резервуаров 1 и 2, свободные от теплоаккумулирующего вещества, заполнены инертным газом при атмосферном давлении. Пространства резервуаров 1 и 2, заполненные теплоаккумулирующим веЩеством, соединены Между собой двумя трубопроводами 3 и 4, в первый из которых включены теплробменники 5, соединенные трубопроводами 6 и 7с контуром греющей среды (не показа). В трубопровод 4 включены теплообменники 8, сообщенные трубопроводами 9 10 с контуром нагреваемой среды. На трубопроводах 3 и 4 установлены насосы соответственно 11 и 12, Резервуары 1 и 2 соединены трубопроводом 13, сообщающим: между собой их простанства, заполн-енные инертным гаом. Установка дополнительно снабжеа рекуператором 14, включенным в трубопровод 13 и имеющим байпасную линию с запорным органом 15. Рекуператор 14 включен в контур нагреваемой среды перед теплообменником 8. Установка работает следующим образом. По трубопроводам 5 и 7 подают и отводят греющую среду, а по трубопро водам 9 и 10 - нагреваемую среду. За рядку теплоаккумулирующей установки осуществляют подачей теплоаккумулиру ющего вещества по трубопроводу 3 насосом 11, а разрядку - подачей теп лоаккумулирующего вещества по трубопроводу 4 насосом 12. При зарядке уровень теплоаккумули рующего вещества.в резервуаре 1 повы шается, а в резервуаре 2 - понижается, и инертный газ по трубопроводу 1 перетекает из резервуара 1 в резервуар 2. При разрядке уровень теплоаккумулирующего вещества в резервуаре I понижается, а в резервуаре 2 повышается, и инертный газ по трубо63tпроводу 13 перетекает из резервуара 2 в резервуар I. Таким образом обеспечиваются давление в резервуарах, практически равное атмосферному, и полная защита теплоаккумулирующего вещества от окисления атмосферным воздухом без потерь инертного газа. Во время зарядки теплоаккумулирующей установки запорный орган 15 закрыт и нагреваемая среда проходит предварительный нагрев в рекуператоре 14 перетекающим через него нагретым инертным газом. При разрядке аккумулятора запорный орган 15 открывают и нагреваемую среду, минуя рекуператор 14, по трубопроводу 9 непосредственно подают на теплообменники 8 Благодаря такому выполнению установки тепло инертного газа полезно используют для предварительного подогрева нагреваемой среды, что обуславливает экономический эффект при использовании изобретения.

-(хк 15

-ЛЛЛЛА

гз

ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА, содержащая резервуарс нагретым и резервуар с холодным жидким тепло аккумулирующим веществом, соединенные двумя трубопроводами, в каждый 2-«5 1 /- -i & i из которых включены теплообменники, сообщенные соответственно с контура- мя нагреваемой и греющей сред, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем утилизации тепла инертного к теплоаккумулирующему веществу газа, запол.няющего верхнюю часть резервуаров, она дополнительно содержит рекуператор, включенный в контур наг еваемой среды перед теплообменниками, а резер- , вуары дополнительно ;соеданен1 между собой по инертному газу линией в которую включен рекуператор.

/

/W

/

/ 5

12

8

10