[發明專利]中高溫太陽能集熱管排氣方法及裝置

有效

• 申請號: 201110376221.5
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102506509A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李建斌;李強;雷東強;王智建
• 申請（專利權）人: 山東億家能太陽能有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種太陽能熱利用領域，更加具體地說，本發明涉及一種中高溫太陽能集熱管的排氣方法及裝置。

背景技術

太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，它具有資源豐富、取之不盡、用之不竭、不會污染環境和破壞生態平衡等優點。因此在石化燃料逐年減少、國際能源形勢日趨嚴峻的今天，開發利用太陽能是實現能源供應多元化、保證能源安全的重要途徑之一。聚焦器型中高溫太陽能集熱管可以應用在工業加熱以及發電領域，是未來太陽能光熱產業的重要發展方向，它的性能的好壞直接關系到未來光熱產業發展的快慢。

中高溫太陽能集熱管一般由表面涂覆或濺射太陽選擇性吸收涂層的金屬內管及環繞金屬內管的玻璃外管組成。玻璃外管與金屬內管之間通過抽真空形成真空夾層，用以減少中高溫太陽能集熱管的熱損失。真空夾層的真空度高低直接影響中高溫太陽能集熱管的性能及使用壽命，而如何獲得及維持中高溫太陽能集熱管的真空度一直是太陽能熱利用領域的技術難點之一。目前，普遍使用的排氣方法是將中高溫太陽能集熱管整體放入烘箱內部加熱排氣的方法。此種加熱排氣方式有很大的局限型，其一是受溫度的限制，因這種方法是直接將中高溫太陽能集熱管放入烘箱內加熱排氣，在加熱過程中中高溫太陽能集熱管玻璃外管和中高溫太陽能集熱管金屬內管都同樣受熱，而玻璃的轉變點較低，加熱溫度高于玻璃的轉變點，玻璃材質就會發生變化，降低玻璃質量。其二是時間的限制，因為此種方法是包裹整個中高溫太陽能集熱管加熱排氣，玻璃溫度較高，加熱完畢后為防止中高溫太陽能集熱管玻璃外管炸裂而不能直接打開烘箱進行降溫，只能自行冷卻，浪費時間。中高溫太陽能集熱管加熱排氣的主要目的是排除中高溫太陽能集熱管金屬內管與中高溫太陽能集熱管玻璃外管內的氣體，而這部分氣體絕大部分是中高溫太陽能集熱管金屬管受熱放出的氣體。將中高溫太陽能集熱管直接放入烘箱內加熱排氣的方法現因溫度的限制，而不能充分的排除中高溫太陽能集熱管金屬內管內的氣體，既而不能提高中高溫太陽能集熱管的真空度，真空壽命和產品質量也不能進一步提高。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種中高溫太陽能集熱管的排氣方法及裝置，本發明優點在于中高溫太陽能集熱管加熱排氣時可不受玻璃外管溫度的限制，有利于獲得高真空，增加中高溫太陽能集熱管的真空使用壽命及產品質量。同時，本發明亦可提高中高溫太陽能集熱管的降溫速率，提高生產效率。并且電控系統輸出的電壓遠小于人體的安全電壓，工作人員在此環境下工作是絕對安全的。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種中高溫太陽能集熱管排氣方法，其采用在中高溫太陽能集熱管的金屬內管兩端直接通電加熱達到高溫排氣的目的，具體步驟如下：

1)將中高溫太陽能集熱管安裝在排氣裝置上，并使中高溫太陽能集熱管的金屬內管兩端與排氣裝置的銜接導電工裝相接觸；

2)中高溫太陽能集熱管的尾管與分子泵真空抽氣系統相連；

3)通過分子泵真空抽氣系統抽真空；

4)在中高溫太陽能集熱管真空壓強達到10^-3Pa時，通過排氣裝置的銜接導電工裝使中高溫太陽能集熱管的金屬內管兩端導電開始加熱，并通過排氣裝置的控制系統調整中高溫太陽能集熱管兩端的電壓，控制中高溫太陽能集熱管的升溫速率≤10℃/min，使中高溫太陽能集熱管的金屬內管排氣溫度控制在300～700℃之間，玻璃外管溫度在200～450℃之間；

5)然后保溫，保溫結束后，開始降溫，保證在中高溫太陽能集熱管的金屬內管200℃以上時降溫速率≤10℃/min，低于200℃后，撤出排氣裝置的石棉塞，加快降溫，進而進行尾管封離，完成高溫真空排氣。

所述步驟3)中通過抽真空裝置抽真空時，中高溫太陽能集熱管的真空壓強≤1.0×10^-2Pa。

所述步驟4)中通過排氣裝置的控制系統調整中高溫太陽能集熱管兩端的電壓范圍在0.5～12V之間。

一種中高溫太陽能集熱管排氣裝置，包括支架，所述支架上固定安裝有銜接導電工裝，中高溫太陽能集熱管水平套放在銜接導電工裝上，且中高溫太陽能集熱管的金屬內管兩端與銜接導電工裝接觸；中高溫太陽能集熱管的外部設有保溫工裝；所述中高溫太陽能集熱管的尾管與分子泵真空抽氣系統相連接；中高溫太陽能集熱管的金屬內管內部以及中高溫太陽能集熱管的玻璃外管與其外部的保溫工裝之間分別設有測溫儀器，所述分子泵真空抽氣系統、測溫儀器和銜接導電工裝均通過線路與控制系統相連；所述中高溫太陽能集熱管的金屬內管兩端管口中密封塞有石棉塞。