[發明專利]槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構

在審

• 申請號: 201710265936.0
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106949646A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 洪亮;劉利超;楊紫琰
• 申請（專利權）人: 西藏自治區能源研究示范中心
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及太陽能技術領域，具體為槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構。

背景技術

拋物面槽式太陽能集熱器由跟蹤太陽運動的拋物面槽式聚光器和位于拋物面焦點處的吸熱管組成。拋物面槽式聚光器屬于單軸跟蹤聚光器，即反射元件繞單一旋轉軸做一維旋轉運動實現跟蹤太陽視運動的聚光器，其槽形反射器的表面是平行于定直線并沿某一拋物線移動的直線形成的軌跡。因此，經過跟蹤太陽運動的拋物面槽式聚光器，太陽直射輻射被持續會聚到吸熱管表面上形成一條焦線，加熱吸熱管內的傳熱流體。被加熱的傳熱流體直接或通過換熱系統產生高溫高壓的蒸汽，提供給需要熱的工業過程，或者進入熱力循環發電系統，帶動汽輪機運轉進而發電。

拋物面槽式太陽能集熱器的傳熱現象主要發生在其吸熱管上，涉及到得熱量和損失熱量的物理機理非常復雜。真空吸熱管是與拋物面槽式聚光器相配合的吸熱器，它一般為雙端開口的真空管，主要包括玻璃透光罩管、金屬吸熱管、真空夾層和熱應力緩沖段等部分。

槽式集熱器目前是光熱利用技術一個重要的方向，其主要工作原理是利用反光鏡反射太陽光，將太陽光聚集在兩排反光鏡所形成焦點處的真空管上，通過加熱真空管內部流動的循環工質。循環工質帶走太陽光的熱量從而達到工業利用。然而真空管中的循環工質吸熱以后會把熱量傳遞到真空管本體以及真空管與真空管的連接處，真空管由于吸熱后材料發生塑性變形，這樣的塑性變形就是熱應力，當熱應力達到槽式集熱器真空管所承受極限時，真空管就會發生破裂或者嚴重變形，影響槽式集熱器的正常工作。現有的技術槽式集熱器真空管與橫梁主要是剛性支臂連接。

現有連接方式下，真空管由于受熱而產生的軸向線性變形不會釋放熱應力。支臂剛性條件會使得真空自身發生扭曲變形，影響槽式集熱器的正常工作和使用。

由于真空管軸向距離長而徑向距離很短，所以熱應力只考慮軸向影響。真空管在高溫情況下徑向膨脹量很小，我們可以不加考慮這部分的影響，而軸向真空管由于長度在32m或者更長時熱應力產生的膨脹量就相當可觀，其中每2m的真空管膨脹量大約在6.8mm，32m時真空管熱應力產生的膨脹量大約在10mm左右。假如這部分熱應力不能釋放就可能導致真空管破裂而影響槽式集熱器的運行安全。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構，解決槽式集熱器真空在吸熱以后熱應力影響。通過改變真空管支臂原有的支臂連接方式以及支臂結構，來釋放真空熱應力，從而減小熱應力對槽式集熱器的正常工作的影響。

具體的技術方案為：

槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構，包括真空管托管、支臂方管、連接鋼板、彈簧片、彈簧片壓板；所述的真空管托管與真空管通過U形片連接，真空管托管、支臂方管的一端固定連接，支臂方管的另一端與連接鋼板固定連接；彈簧片安裝在連接鋼板、彈簧片壓板之間。

本發明提供的槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構，彈簧片的可以使真空支臂在熱應力下發生一定的塑性變形而不會影響真空管的正常工作。

附圖說明

圖1是本發明的側視結構示意圖；

圖2是本發明的主視結構示意圖。

具體實施方式

結合附圖說明本發明的具體實施方式。

如圖1和圖2所示，槽式集熱器真空管與橫梁的連接結構，包括真空管托管1、支臂方管2、連接鋼板3、彈簧片4、彈簧片壓板5；所述的真空管托管1與真空管通過U形片連接，真空管托管1、支臂方管2的一端固定連接，支臂方管2的另一端與連接鋼板3固定連接；彈簧片4安裝在連接鋼板3、彈簧片壓板5之間。

連接鋼板3、彈簧片4為螺栓連接，彈簧片4與槽式集熱器橫梁螺栓連接。真空管熱應力主要由彈簧片4來釋放。在真空管產生軸向(垂直彈簧片方向)熱應力時，彈簧片4就會發生彎曲，釋放掉這部分熱應力，從而不會造成真空管的損壞。