[實(shí)用新型]高溫抗氫滲透太陽能集熱管內(nèi)管表面的鍍層結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320680414.4
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN203758052U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞科;郭廷偉
• 申請（專利權(quán)）人: 常州龍騰太陽能熱電設(shè)備有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F24J2/48;B32B33/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張素卿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種高溫抗氫滲透太陽能集熱管內(nèi)管表面的鍍層結(jié)構(gòu)，屬于太陽能熱利用裝備技術(shù)，具體涉及一種主要適用于槽式太陽能熱發(fā)電抗氫滲透的集熱管內(nèi)管制備技術(shù)。

背景技術(shù)

不銹鋼管尤其是奧氏體不銹鋼管，由于其具有極好的抗氧化性能，而被作為太陽能集熱管內(nèi)管的首選材料。

而存在于所述不銹鋼管內(nèi)富含氫（含原子和分子）的集熱介質(zhì)（例如導(dǎo)熱油）中的氫，在常溫及高溫條件下的擴(kuò)散滲透是非常顯著的，特別是太陽能熱發(fā)電的集熱管更為明顯。

眾所周知，太陽能集熱管的不銹鋼內(nèi)管與玻璃管外罩之間的夾層內(nèi)，除了真空度達(dá)到3×10^-2~5×10^-3Pa以上外，還加了一定質(zhì)量的吸氣劑，來確保在其長期的高溫（≥400℃）運(yùn)行中，保持良好的足夠的真空度，以有效提高集熱管的集熱效率。

實(shí)踐試驗(yàn)表明，要使所述夾層間的真空度保持25~30年，并非是件易事。尤其是存在于集熱介質(zhì)中的氫原子和氫分子的不間斷的擴(kuò)散滲透，且遷延至所述夾層內(nèi)，這就造成了所述夾層內(nèi)真空度的不間斷下降。以致嚴(yán)重影響了所述集熱管的集熱效率。

然而，無奈地更換集熱管所造成的更新改造資金的消耗是很可觀的，而且對于太陽能熱發(fā)電裝備來說，這種更換改造集熱管的工程不但浩大而且也煩難。

矛盾總是對立統(tǒng)一的。要想長期保持所述夾層的真空度在理想的范圍內(nèi)，其方式之一是阻擋存在于導(dǎo)熱介質(zhì)中的氫原子或氫分子的滲透擴(kuò)散。然而這種方式，至今未有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種高溫抗氫滲透太陽能集熱管內(nèi)管表面的鍍層結(jié)構(gòu)，解決已有技術(shù)所存在的問題，以謀求長期保持所述太陽能集熱管真空夾層內(nèi)的真空度，為提高太陽能熱發(fā)電的熱效率提供有效的技術(shù)支持。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)構(gòu)想，是在不銹鋼（奧氏體）內(nèi)管表面，與已有的高溫太陽能選擇性吸收膜系之間，加上一層氫滲透阻擋層，令存在于導(dǎo)熱介質(zhì)（導(dǎo)熱油）中的氫原子或氫分子，約束在所述不銹鋼內(nèi)管內(nèi)，使之不會滲透擴(kuò)散到所述真空夾層中，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是：

一種高溫抗氫滲透太陽能集熱管內(nèi)管表面的鍍層結(jié)構(gòu)，包括不銹鋼管和高溫太陽能選擇性吸收膜系，而其還包括氫滲透阻擋層，且所述氫滲透阻擋層處在不銹鋼管的表面，而高溫太陽能選擇性吸收膜系處在氫滲透阻擋層的表面。

由以上所給出的本實(shí)用新型主旨技術(shù)方案可以明了，由于氫阻擋層的存在，阻擋了導(dǎo)熱介質(zhì)中氫的擴(kuò)散滲透，這樣就保證了所述集熱管真空夾層的真空度（除了漏氣），實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。

而所述氫阻擋層要滿足耐高溫和阻擋氫遷延能力強(qiáng)的技術(shù)要求。通過長期反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究，本實(shí)用新型還主張，所述氫滲透阻擋層是碳化硅氫滲透阻擋層，或者是碳化鈦氫滲透阻擋層，或者是鈦化鋁氫滲透阻擋層；其厚度在1.0~2.0μm范圍內(nèi)。其中本實(shí)用新型優(yōu)選的是碳化硅氫滲透阻擋層。

而所述高溫太陽能選擇性吸收膜系，實(shí)用工藝要求其在較高溫度（≥400℃）的工作條件下，具有良好的穩(wěn)定性，吸收率高和發(fā)射率低等技術(shù)性能，同時具有較高的性價比，據(jù)此，本實(shí)用新型通過反復(fù)對比試驗(yàn)后主張，所述高溫太陽能選擇性吸收膜系由內(nèi)至外依次是擴(kuò)散阻擋層，紅外反射層，選擇性吸收層，減反射層。但并不局限于此。

而所述的擴(kuò)散阻擋層，是AI₂O₃層，或者是SiO₂層，或者是AIN層；所述紅外反射層是AI層，或者是Mo層，或者是Ag層,或者是Au層；所述選擇性吸收層，是SS-AIN層，或者是Ti-AI₂O₃層，或者是Mo-AI₂O₃層，或者是W- AI₂O₃層；所述減反射層是AI₂O₃層，或者是SiO₂層。或者是Si₃N₄層，但并不局限于此。而其中SS為不銹鋼。

上述技術(shù)方案得以實(shí)施后，本實(shí)用新型所具有的結(jié)構(gòu)合理，制備工藝易控好做，阻擋氫擴(kuò)散滲透，集熱管集熱效率長時期穩(wěn)定和正常使用壽命長等特點(diǎn)，是顯而易見的。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式的鍍層結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施方式的描述，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。但并不局限于此

實(shí)施例之一，如附圖1所示。