一种用于输电管道的余热利用装置 |
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| 申请号 | CN201710506844.7 | 申请日 | 2017-06-28 | 公开(公告)号 | CN107238123A | 公开(公告)日 | 2017-10-10 |
| 申请人 | 沈阳工业大学; | 发明人 | 张曦橙; 林莘; 徐建源; 李辉; 安康; 马子超; | ||||
| 摘要 | 一种用于输电管道的余热利用装置，属于输电供暖技术领域；包括：中空 铜 管、金属热交换层、 外壳 、油枕、缓冲 水 箱和 温度 计；金属热交换层设置于中空铜管外侧，空腔注入耐高温绝缘液体；金属热交换层为空心结构，内部注入水；外壳设置于金属热交换层外侧，空腔注入耐高温绝缘液体，中空铜管两端与输电管道中的中空铜管相连接；油枕与耐高温绝缘液体室连通，缓冲水箱和 温度计 均与金属热交换层连通；金属热交换层两侧有与用户供暖端连接的进水 阀 门 和出水阀门；本 发明 无需专门建立供暖加热场所，依靠输电管道损耗，热媒温度可达到要求；可根据用户 位置 选附近输电管道安装，缩短热媒传输距离，减小传输过程热媒温度的下降，节省管道长度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于输电管道的余热利用装置，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于输电管道的余热利用装置技术领域[0001] 本发明属于输电供暖技术领域，具体涉及一种用于输电管道的余热利用装置。 背景技术[0002] 现有的供暖技术，主要通过热源加热热媒再加热空气，形成热交换后增加环境温度，这种技术需要一个固定的锅炉房来产生热量并加热热媒介质，并且将热媒介质传输给各用户也需要一条专门的传输线路，占地面积大，维护和运行成本高；且现有输电管道的能量损耗也值得被利用，如果能将损耗发热的热量利用起来，就可以使得投入在输电管道上的能源利用的更加充分。 发明内容[0004] 本发明的技术方案： [0005] 一种用于输电管道的余热利用装置，包括： [0007] 所述金属热交换层设置于中空铜管外侧，并通过金属支座连接固定中空铜管，中空铜管与金属热交换层之间形成空腔，空腔内注入耐高温绝缘液体，形成耐高温绝缘液体室；所述金属热交换层为空心结构，内部注入水；所述外壳设置于金属热交换层外侧，并通过金属支座固定金属热交换层，金属热交换层和外壳之间空腔注入耐高温绝缘液体，所述外壳两侧设有中间孔，所述中空铜管两端分别穿过外壳两侧中间孔与输电管道中的中空铜管相连接；油枕、缓冲水箱和温度计均固定于外壳外表面，油枕与耐高温绝缘液体室连通，缓冲水箱和温度计均与金属热交换层连通；所述金属热交换层两侧分别设置有与用户供暖端连接的金属热交换层上方进水阀门和金属热交换层下方出水阀门，金属热交换层上方进水阀门用于回收用户供暖后的循环水，金属热交换层下方出水阀门通过保温水管连接供暖设备，进水阀门获取的循环水经金属热交换层加热后，经保温水管传输至供暖设备，为用户供暖。 [0008] 所述中空铜管内添加液体绝缘材料25#变压器油。 [0009] 所述耐高温绝缘液体采用25#变压器油。 [0011] 所述金属热交换层材料为紫铜。 [0013] 所述外壳材料为201不锈钢板，并喷漆防腐。 [0014] 所述温度计量程大于100℃。 [0015] 有益效果：本发明的一种用于输电管道的余热利用装置与现有技术相比，具有如下优点： [0016] 1、无需专门建立供暖加热场所，依靠输电管道的损耗加热，热媒温度就可以达到要求； [0018] 图1为本发明一种用于输电管道的余热利用装置的横截面示意图； [0019] 图2为本发明一种用于输电管道的余热利用装置的轴向截面示意图； [0020] 其中，1-中空铜管，2-耐高温绝缘液体25#变压器油室，3-金属热交换层，4-外壳，5-油枕，6-缓冲水箱，7-温度计，8-进水阀门，9a、9b-金属支座，10-出水阀门，11-导管； [0021] 图3为本发明一种用于输电管道的余热利用装置的中空铜管连接示意图； [0022] 图4为本发明一种用于输电管道的余热利用装置的温度仿真图，其中，(a)为装置整体温度云图；(b)为金属热交换层温度云图。 具体实施方式[0023] 下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。 [0024] 本实施方式中，一种用于输电管道的余热利用装置，以一种热交换的方式，利用输电管道内部导体发出的热量，先对耐高温绝缘液体25#变压器油室内的25#变压器油进行加热，将热量传递给耐高温绝缘液体，同时耐高温绝缘液体将金属热交换层进行加热，金属热交换层将内部的水加热，热水供居民区内用户使用，如图1-2所示，一种用于输电管道的余热利用装置，包括： [0025] 中空铜管1、金属热交换层3、外壳4、油枕5、缓冲水箱6和温度计7； [0026] 所述金属热交换层3设置于中空铜管1外侧，并通过金属支座9a连接固定中空铜管1，中空铜管1与金属热交换层3之间空腔注入25#变压器油，形成耐高温绝缘液体25#变压器油室2；所述金属热交换层3为空心结构，内部注入水；所述外壳4设置于金属热交换层3外侧，并通过金属支座9b固定金属热交换层3，金属热交换层3和外壳4之间空腔注入耐高温绝缘液体，所述金属热交换层3和外壳4两侧设有中间孔，如图3所示，中空铜管1两端分别穿过两侧中间孔与输电管道中的中空铜管相连接；油枕5、缓冲水箱6和温度计7均固定于外壳4外表面，油枕5与耐高温绝缘液体25#变压器油室2相通，缓冲水箱6和温度计7均与金属热交换层相通；本实施方式中，外壳在金属热交换层处开孔并连接导管11引出金属热交换层中的水，温度计7与导管11连接，实现测量金属热交换层中水的温度；所述外壳4两侧开口，金属热交换层3两侧分别设置金属热交换层3上方进水阀门8和金属热交换层3下方出水阀门 10，进水阀门8和出水阀门10通过外壳4两侧开口连接用户供暖端，所述金属热交换层上方进水阀门8用于回收为用户供暖后的循环水，金属热交换层下方出水阀门10通过保温水管连接供暖设备，进水阀门8获取的循环水经金属热交换层3加热后，经保温水管传输至供暖设备，为用户供暖。 [0027] 所述中空铜管内添加液体绝缘材料25#变压器油。 [0028] 所述油枕材料为201不锈钢板，并喷漆防腐。 [0029] 所述金属热交换层材料为紫铜。 [0030] 所述缓冲水箱材料为201不锈钢板，并喷漆防腐。 [0031] 所述外壳材料为201不锈钢板，并喷漆防腐。 [0032] 温度计量程为100℃。 [0033] 输电管道最高可通入35kV的电压，电流可以是2150A或3500A，当输电管道通过中空铜管1传输电能时，中空铜管1产生的热量会加热耐高温绝缘液体室2中的25#变压器油，25#变压器油再对金属热交换层3中的水进行加热，进水阀门8用于将冷水注入金属热交换层3，出水阀门10用于将加热后的水放出，对外公暖，耐高温绝缘液体室2中的25#变压器油即起到传递热量的作用，也起到绝缘作用。外壳4与金属热交换层3中间的25#变压器油则起到保温作用。油枕5可以在25#变压器油受热膨胀或因加热沸腾提供空间。缓冲水箱6可以在水受到加热沸腾时提供空间。金属支座9a和金属支座9b分别对中空铜管1及金属热交换层3起支撑作用。 [0034] 为进一步说明，下面介绍用于输电管道的余热利用装置的仿真验算； |
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