一种下降管、下降管组及吸热系统

文档序号:844726 发布日期:2021-04-02 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种下降管、下降管组及吸热系统 (Downcomer, downcomer group and heat absorption system ) 是由 徐能 周慧 王建熊 唐亚平 陈明强 于 2020-12-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种下降管、下降管组及吸热系统,包括输入段、连接段、输出段、下降管调阀。输入段的首端连通于外部吸热器,尾端连通于下降管调阀的首端。连接段的首端连通于下降管调阀的尾端,尾端连通于输出段的首端。输出段的尾端连通于外部储罐的入口。输出段最高点的高度高于连接段的最低点高度。将输出段的最高点设为高于连接段的最低点,从而实现一类似于“U”型管道的效果,吸热介质在流经下降管调阀后,充满从连接段至输出段最高点的管道,排出该部分的气体以避免该段因气液两相流产生振动,而将气液两相流振动发生的位置推迟至外部储罐的入口处,从而有效避免下降管调阀处的振动,避免了对下降管及下降管调阀运行造成损害。(The invention discloses a downcomer, a downcomer group and a heat absorption system. The head end of the input section is communicated with an external heat absorber, and the tail end of the input section is communicated with the head end of the down pipe regulating valve. The head end of the connecting section is communicated with the tail end of the down pipe regulating valve, and the tail end of the connecting section is communicated with the head end of the output section. The tail end of the output section is communicated with the inlet of the external storage tank. The height of the highest point of the output section is higher than that of the lowest point of the connecting section. The highest point of the output section is set to be higher than the lowest point of the connecting section, so that an effect similar to a U-shaped pipeline is achieved, the heat absorbing medium is filled in the pipeline from the connecting section to the highest point of the output section after flowing through the down pipe regulating valve, the part of gas is discharged to prevent the section from vibrating due to gas-liquid two-phase flow, and the position where the gas-liquid two-phase flow vibrates is delayed to the inlet of an external storage tank, so that the vibration of the down pipe regulating valve is effectively avoided, and the damage to the operation of the down pipe and the down pipe regulating valve is avoided.)

一种下降管、下降管组及吸热系统

技术领域

本发明属于太阳能热发电技术领域,尤其涉及一种下降管、下降管组及吸热系统。

背景技术

在塔式太阳能热发电行业中,吸热系统下降管及下降管调阀能否安全平顺地工作,直接关系到电站的安全稳定运行。在当前的工程实践中,由于吸热塔高度较高,导致下降管管路垂直落差较大,管线较长。同时吸热器中的吸热介质通过自身重力在下降管中自然下落流动至储罐中,非常容易造成管内吸热介质流速较快,高速流动的吸热介质迅速同管内原有滞留空气混合,形成断续的气液两相流动,进一步加剧了管道和下降管调阀处的振动,从而对整个下降管及下降管调阀造成严重的冲击。由于下降管存在管道长度较长、安装落差较大,而下降管调阀存在阀前阀后压力降极大等特点,相应的维修维护及更换成本较高、周期长,导致吸热系统的系统安全性及稳定性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种下降管、下降管组及吸热系统。

为解决上述问题,本发明的技术方案为:

本发明的一种下降管,安装于吸热系统,包括输入段、连接段、输出段、下降管调阀;

所述输入段的首端连通于外部吸热器,尾端连通于所述下降管调阀的首端;

所述连接段的首端连通于所述下降管调阀的尾端,尾端连通于所述输出段的首端;

所述输出段的尾端连通于所述外部储罐的入口;

所述输出段最高点的高度高于所述连接段的最低点高度。

本发明的下降管,所述连接段为水平管,所述下降管调阀的高度低于所述外部储罐的入口的高度。

本发明的下降管,所述连接段为水平管,所述下降管调阀的高度高于等于所述外部储罐的入口的高度;所述输出段包括依次收首尾相连的上翻管、中间管和下翻管,所述上翻管的首端与所述水平管的尾端连通,所述下翻管的尾端与所述外部储罐的入口相连。

本发明的下降管,所述水平管的高度低于所述下降管调阀的高度。

本发明的下降管,所述连接段的最低点处连通有疏盐管,所述疏盐管的尾端与疏盐罐连通,且所述疏盐管上设有疏盐阀。

本发明的一种下降管组,包括有两根上述任意一项所述的下降管,两根所述下降管的输入端均与外部吸热器的输出端连通,输出端分别连通至热盐储罐和冷盐储罐。

本发明的下降管组,还包括连通管,所述连通管的两端分别连通至两根所述下降管的连接段,且两根所述下降管的输出段上均设有开关阀。

本发明的一种吸热系统,包括有上述任意一项所述的下降管或上述任意一项所述的下降管组。

本发明由于采用以上技术方案,使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果:

本发明一实施例通过将下降管设为依次首尾相连的输入段、连接段和输出段,并在输入段与连接段之间设置下降管调阀对下降管内的吸热介质流量进行调整。将输出段的最高点设为高于连接段的最低点,从而实现一类似于“U”型管道的效果,吸热介质在流经下降管调阀后,充满从连接段至输出段最高点的管道,排出该部分的气体以避免该段因气液两相流产生振动,而将气液两相流振动发生的位置推迟至外部储罐的入口处,避免了对下降管及下降管调阀运行造成损害。

附图说明

图1为本发明的下降管的示意图;

图2为本发明的下降管的另一示意图。

附图标记说明:1:输入段;2:连接段;3:输出段;301:上翻管;302:中间管;303:下翻管;4:下降管调阀;5:外部储罐;6:入口;7:疏盐管;8:疏盐阀;9:开关阀。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种下降管、下降管组及吸热系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。

实施例一

参看图1,在一个实施例中,一种下降管,安装于吸热系统,包括输入段1、连接段2、输出段3、下降管调阀4。

其中,输入段1的首端连通于外部吸热器,尾端连通于下降管调阀4的首端。连接段2的首端连通于下降管调阀4的尾端,尾端连通于输出段3的首端。输出段3的尾端连通于外部储罐5的入口6。输出段3最高点的高度高于连接段2的最低点高度。

本实施例通过将下降管设为依次首尾相连的输入段1、连接段2和输出段3,并在输入段1与连接段2之间设置下降管调阀4对下降管内的吸热介质流量进行调整。将输出段3的最高点设为高于连接段2的最低点,从而实现一类似于“U”型管道的效果,吸热介质在流经下降管调阀4后,充满从连接段2至输出段3最高点的管道,排出该部分的气体以避免该段因气液两相流产生振动,而将气液两相流振动发生的位置推迟至外部储罐5的入口6处,从而有效避免下降管调阀4处的振动,避免了对下降管及下降管调阀4运行造成损害。

下面对本实施例的具体结构进行进一步说明:

在本实施例中实现上述输出段3高于连接段2的方式,当连接段2为水平管,即连接段2为水平铺设的管路时(在实际情况中可为沿输出方向向下具有一定坡度,在此不作具体限定),有以下几种情况:

一、参看图1,将下降管调阀4的高度低于外部储罐5的入口6的高度。当下降管调阀4的高度低于外部储罐5的入口6时,连接段2和输出段3的大部分均是低于入口6的,仅有输出段3的末端为了连通入口6进行抬高,使得吸热介质在运输时可充满连接段2和输出段3。

二、参看图2,当下降管调阀4的高度高于或等于外部储罐5的入口6的高度时,则可将输出段3设置为“几”字形,即输出段3包括依次收首尾相连的上翻管301、中间管302和下翻管303,上翻管301的首端与水平管的尾端连通,下翻管303的尾端与外部储罐5的入口6相连。通过上翻管301提升水平管302相对连接段2的高度,使得吸热介质在运输时会充满连接段2和上翻管301,同样可将气液两相流产生的振动推迟至外部储罐5的入口6处。

进一步地,可将输出段3中的水平管302的高度设置为低于下降管调阀4的高度。以使得水平管302高度的提升不会对下降管调阀4处产生过大的压力,同时确保吸热介质可快速充满连接段2和上翻管301。

在本实施例中,可在连接段2的最低点处连通有疏盐管7,疏盐管7的尾端与疏盐罐连通,且疏盐管7上设有疏盐阀8。以便在需要时切断下降管内吸热介质向外部盐罐流动,并在紧急情况或系统长期不运行的情况下将连接段2型管内的吸热介质通过疏盐阀8排放至疏盐罐中。

在本实施例中,吸热介质可为熔盐、水、液态金属或者固体吸热颗粒,在此不作具体限定。

实施例二

本实施例是基于吸热器出口同时连通冷盐储罐和热盐储罐的情形对上述实施例一的进一步改进。

参看图1和图2,需要格外说明的是该示意图省略了下降管调阀4后水平管C型缓冲弯管的示意,且考虑到下降管调阀4后去冷盐储罐及去热盐储罐的流程沿图示法线呈对称分布,示意图中亦省略了下降管去热盐罐部分流程,仅以下降管去冷盐储罐流程示意,并绘制储罐以示意冷盐罐,即热盐罐及热盐罐侧也相同。热态吸热介质自下降管流经下降管调阀4(一般设计为一用一备)后,在温度较低时流向冷盐罐,在温度继续升高至设定高温后流向热盐罐,其流向可以通过下降管去冷盐罐开关阀9和下降管去热盐罐开关阀9(图中未示意)控制。

本实施例的一种下降管组,包括有两根上述实施例一中的下降管,两根下降管的输入端均与外部吸热器的输出端连通,输出端分别连通至热盐储罐和冷盐储罐。进一步地,包括连通管,连通管的两端分别连通至两根下降管的连接段2,且两根下降管的输出段3上均设有开关阀9。可通过两个开关阀9的打开和关闭,控制吸热介质输送至所需的热盐储罐或冷盐储罐。

实施例三

本发明的一种吸热系统,包括有上述实施例一中的下降管或上述实施例二中的下降管组。通过设置该下降管或下降管组可将气液两相流振动发生的位置推迟至外部储罐5的入口6处,从而有效避免下降管调阀4处的振动,避免了对下降管及下降管调阀4运行造成损害。由于下降管存在管道长度较长、安装落差较大,而下降管调阀4存在阀前阀后压力降极大等特点,相应的维修维护及更换成本较高、周期长,因而采取减少下降管振动的方式将显著提高塔式太阳能热发电站的系统安全性及稳定性,降低运维成本。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化,倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则仍落入在本发明的保护范围之中。

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