[發(fā)明專利]一種線聚焦太陽(yáng)能真空集熱管

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610138447.0
• 申請(qǐng)日: 2006-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN101187504A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張建城
• 主分類號(hào): F24J2/05
• 分類號(hào): F24J2/05;C03B23/207;C03B27/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于槽式線聚焦和復(fù)合拋物面即CPC聚光裝置中的太陽(yáng)能真空集熱管。屬太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

線聚焦太陽(yáng)能集熱管是中高溫太陽(yáng)能集熱裝置中的主要集熱元件。在工業(yè)用槽式線聚焦和復(fù)合拋物面即CPC聚光裝置中占有舉足輕重的地位。線聚焦太陽(yáng)能集熱元件由于受工質(zhì)溫度高和金屬內(nèi)管熱膨脹、玻璃金屬封接技術(shù)的制約，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制造工藝提出相對(duì)較高的要求。ZL03218208.2專利公開的以金屬波節(jié)內(nèi)管、扭紋內(nèi)管和波紋管為主要特征的內(nèi)置金屬流道太陽(yáng)能真空集熱管，和經(jīng)改進(jìn)的具有外卸載裝置的耐高溫耐高壓內(nèi)置金屬流道太陽(yáng)能真空集熱管ZL200420091975.1專利，明顯提高了集熱管的熱轉(zhuǎn)換效率和承載能力，ZL200620113317.7專利對(duì)上兩項(xiàng)專利中存在的技術(shù)缺陷進(jìn)行了改進(jìn)，為進(jìn)一步提高工藝性，確保加工成品率，有必要在前項(xiàng)專利的基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)有加工設(shè)備和技術(shù)，對(duì)整管封裝結(jié)構(gòu)及制造工藝進(jìn)行優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是進(jìn)一步提高線聚焦太陽(yáng)能真空集熱管工藝可靠性和對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的：

在ZL200620113317.7所述玻璃端蓋的加工方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。其特別之處是：根據(jù)內(nèi)卸載裝置長(zhǎng)度和在金屬內(nèi)管上的焊接位置截取玻璃外管，采用現(xiàn)有加工設(shè)備和玻璃內(nèi)法蘭加工方法，將玻璃截管的一端在玻璃車床上向內(nèi)加工出玻璃金屬封接端面，玻璃封接端面設(shè)在玻璃截管內(nèi)部，向內(nèi)開口并成喇叭口狀。鐵鎳可伐合金帶經(jīng)沖壓、拉伸相應(yīng)制作成環(huán)型喇叭向內(nèi)開口并成喇叭口狀。鐵鎳可伐合金帶經(jīng)沖壓、拉伸相應(yīng)制作成環(huán)型喇叭口狀，與玻璃封接端面相吻合。加工完成的玻璃截管和可伐合金封接環(huán)采用常規(guī)低熔微晶玻璃間接熔封接，將低熔微晶玻璃和硝化綿混合調(diào)成粥狀，均勻涂復(fù)在鐵鎳可伐合金環(huán)與玻璃截管的喇叭口接觸面上，通過高溫熔接等方法使可伐合金環(huán)與玻璃截管內(nèi)封接面緊密封接。加工好的玻璃截管組件在玻璃車床上同玻璃外管熔封接，成為兩端帶鐵鎳可伐合金環(huán)的玻璃外管。在選擇大口徑玻璃外管時(shí)增加一金屬凹型端蓋，用以過渡連接鐵鎳可伐合金環(huán)和內(nèi)卸載波紋管及金屬內(nèi)管，選擇小口徑玻璃外管時(shí)玻璃封接管組件直接和內(nèi)卸載波紋管及金屬內(nèi)管氬弧焊接。金屬內(nèi)管采用管式熱交換器中的金屬波節(jié)管和螺旋管，該換熱管具有換熱效率高、承壓性能好、抗結(jié)垢性能突出、生產(chǎn)工藝成熟等突出特點(diǎn)，外接端口采用普通外螺紋、錐管密封外螺紋或平焊法蘭盤，為兼顧卸載需要，也可采取兩端設(shè)置內(nèi)卸載裝置。因此，通過改進(jìn)封接結(jié)構(gòu)和加工方法，并結(jié)合使用金屬波節(jié)管和螺旋管以及適合的外接端口，可進(jìn)一步提高中高溫線聚焦太陽(yáng)能真空集熱管的工藝性。

本發(fā)明由于優(yōu)化設(shè)計(jì)后可采用玻璃車床加工玻璃金屬封接端面，玻璃截管內(nèi)環(huán)的喇叭口端面和鐵鎳可伐合金環(huán)喇叭口端面間接熔封接，玻璃外管與玻璃截管直接熔封接，以及卸載裝置由外置變?yōu)閮?nèi)置，金屬內(nèi)管采用管式熱交換器中的金屬波節(jié)管和螺旋管等新的加工方法，因而明顯提高了中高溫線聚焦太陽(yáng)能真空集熱管的封接可靠性、換熱效率和工藝性，更有利于太陽(yáng)能集熱管生產(chǎn)企業(yè)利用現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備加工制造，有利于降低線聚焦太陽(yáng)能真空集熱管生產(chǎn)成本。使用該實(shí)用新型組成的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于集團(tuán)供熱、太陽(yáng)能空調(diào)制冷、太陽(yáng)能海水淡化、太陽(yáng)能熱發(fā)電、一般工業(yè)供熱等利用線聚焦裝置的太陽(yáng)能工業(yè)用熱設(shè)備中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明內(nèi)卸載波節(jié)管結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明內(nèi)卸載螺旋管結(jié)構(gòu)示意圖

其中

金屬內(nèi)管1：包括金屬波紋管、波節(jié)管、螺旋管也稱扭紋管、金屬直管和與內(nèi)卸載裝置一體的環(huán)型波紋金屬管。

玻璃外管2：高硬、高透光率、抗沖擊和具有高耐熱性的帶玻璃法蘭的玻璃直管，透光率大于91％。

玻璃封接端3：截取玻璃外管2加工的封接端面。

管接件4：連接外卸載裝置波紋管和金屬內(nèi)管的金屬件。

鐵鎳可伐合金環(huán)5：線膨脹系數(shù)在(40-48)×10^-7/℃之間。

內(nèi)卸載裝置波紋管6：波數(shù)至少但不限于2-20波。

金屬凹型端蓋7：用以過渡連接鐵鎳可伐合金環(huán)和波紋管、金屬內(nèi)管的金屬凹型圓蓋。

耐高溫?zé)嵛胀繉?：300-500℃時(shí)的吸收率大于90％，反射率小于18％。

排氣管9：用金屬或玻璃制作的供真空排氣的連接管。

玻璃封接料10：選用軟化溫度在300-800℃的低熔微晶玻璃。