[發(fā)明專利]可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980101086.4
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101868676A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設計）人: S·P·伊艾納齊歐納;D·R·舍佛爾;D·T·瓦斯伊盧克;J·M·馬歇爾;D·L·克拉夫特;G·格蘭特;K·C·亞歷克斯桑德拉;R·A·威爾森;J·A·帕爾辛格;A·N·德皮佐;M·J·阿爾布雷克特
• 申請（專利權）人: 巴布科克和威爾科克斯能量產(chǎn)生集團公司
• 主分類號: F24J2/04
• 分類號: F24J2/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳;黃玨

相關申請的交叉參考

本發(fā)明要求享有2008.10.24提交的編號為61/197,169的美國臨時專利申請的優(yōu)先權，其文本以完全闡述于本文中的方式包含于此。

技術領域

本發(fā)明總地涉及發(fā)電和工業(yè)鍋爐設計領域，包括用于生產(chǎn)蒸汽諸如用于發(fā)電的蒸汽或用于工業(yè)用途的蒸汽的各種鍋爐、蒸汽發(fā)生器和熱交換器，更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有構成一體的支承結構的、可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器。

背景技術

太陽能吸收器是用太陽光作為熱源來生產(chǎn)用于驅動汽輪發(fā)電機并最終發(fā)出電的高質量蒸汽的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的首要設備。這種吸收器永久性地安裝在架高的支承塔的頂上，而支承塔恰當?shù)匕惭b在能夠收集太陽光射線并能把那些射線反射到吸收器上的目標壁面的日光反射裝置或鏡子場內(nèi)。可用于這種系統(tǒng)的一種設計簡單、結構結實耐用、造價便宜、有效而緊湊的太陽能吸收器將會受到這一行業(yè)的歡迎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是提供一種用于把太陽光的熱能傳遞給諸如水的工作流體的可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器。這種熱交換器用于把至少一部分水從液相轉變成飽和蒸汽或過熱蒸汽。

具體地說，本發(fā)明的一個方面提供一種可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器，其包括：傳熱表面裝置、在結構上且流體地連接于傳熱表面裝置的立式蒸汽/水分離器、以及支承著立式蒸汽/水分離器和傳熱表面的頂端的垂向支承結構。

這種可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器可安放在塔形建筑物的頂上，利用太陽能來加熱工作流體。安裝在地面上的日光反射鏡裝置可自動地跟蹤太陽并把太陽光的能量集中地反射給這種可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器。太陽投射的暴曬可加熱工作流體，典型的是水，而產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱蒸汽，這些蒸汽可用于驅動汽輪發(fā)電機來發(fā)電。

Wiener等人的美國專利號6,336,429中公開的立式蒸汽/水分離裝置可用于從蒸汽-水混合物分離出蒸汽。那種立式蒸汽/水分離器可在結構上且流體地連接于這種可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器的加熱表面而作為本文所述的可由銷售店組裝的設計結構的一部分。

垂向支承結構的底端支承在固定在塔形建筑物上的底座上。垂向支承結構上設有橫向撐柱，用以給傳熱表面裝置提供橫向支撐，有利的是，傳熱表面裝置包括互相不固定的相切管子構成的管板，同時允許管板在水平方向和垂向的不受約束的熱膨脹，從而消除管子的附加應力。

垂向支承結構以及底座、橫向撐柱和其它結構件不僅為這種可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器提供結構支承和剛度，而且還提供一種結構措施，利用這種結構措施可將這種熱交換器豎立起來并吊起而便于安放到所選定的地方。這種結構允許熱交換器的整個組件、立式蒸汽/水分離器和加熱表面的相切管子管板可由銷售店組裝、運輸、并隨后在安裝過程中作為一個單元吊起而安放在塔形建筑物上。垂向支承結構仍保持與太陽能吸收器熱交換器在一起，這便于在有必要時從塔形建筑物上拆下太陽能吸收器熱交換器。

本發(fā)明的可由銷售店組裝的太陽能吸收器熱交換器有利地包括傳熱表面裝置和以特定方式布置的流體輸送管道而能夠把所期望的熱能傳遞給水。有利的是，傳熱表面是由許多排列成相切管子管板的管子構成，并可根據(jù)需要設置進口聯(lián)管箱和出口聯(lián)管箱。熟悉本技術領域的人都知道，輸送蒸汽-水混合物的傳熱表面通常被稱為蒸發(fā)表面或鍋爐表面；內(nèi)部輸送蒸汽的傳熱表面通常被稱為過熱表面(或再加熱表面，這取決于相關的蒸汽輪機的構造)。按照有關的鍋爐設計規(guī)范，諸如美國機械工程師協(xié)會(ASME)的鍋爐和壓力容器規(guī)范的第一章，或法規(guī)所要求的其它同等規(guī)范，不管加熱表面是那一種，管子的尺寸、材料、直徑、壁厚、數(shù)目和排列都應基于使用溫度和壓力來選擇。所要求的傳熱特性、壓力降、循環(huán)比、現(xiàn)場吸收率、管子內(nèi)工作流體的質量流量等等也都是必須考慮的重要參數(shù)。根據(jù)要安裝這種熱交換器的地點的地理位置，還應考慮有關的地震載荷和當?shù)氐脑O計規(guī)范。

本發(fā)明的另一方面，提供一種便于銷售店進行組裝、運輸和現(xiàn)場豎立安裝的裝配/運輸/吊裝夾具，這種夾具便于這種熱交換器從銷售店到安裝現(xiàn)場的裝配、組裝、運輸和豎立安裝。這種夾具可支承固定在這種太陽能吸收器的垂向支承結構上的兩個耳軸。支承結構的頂端設有吊耳。在這種太陽能吸收器運到安裝現(xiàn)場的安裝場地之后，用吊車吊著它把它在耳軸上樞轉到豎直位置，然后把它吊起隨后安放在選定的地方。