[实用新型]一种线聚焦太阳能真空集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于槽式线聚焦和复合抛物面即CPC聚光装置中的太阳能真空集热管。属太阳能热利用技术领域。

背景技术

线聚焦太阳能集热管是中高温太阳能集热装置中的主要集热元件。在工业用槽式线聚焦和复合抛物面即CPC聚光装置中占有举足轻重的地位。线聚焦太阳能集热元件由于受工质温度高和金属内管热膨胀、玻璃金属封接技术的制约，对设计结构和制造工艺提出相对较高的要求。ZL03218208.2专利公开的以金属波节内管、扭纹内管和波纹管为主要特征的内置金属流道太阳能真空集热管，和经改进的具有外卸载装置的耐高温耐高压内置金属流道太阳能真空集热管ZL200420091975.1专利，明显提高了集热管的热转换效率和承载能力，ZL200620113317.7专利对上两项专利中存在的技术缺陷进行了改进，为进一步提高工艺性，确保加工成品率，有必要在前项专利的基础上根据现有加工设备和技术，对整管封装结构及制造工艺进行优化。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是进一步提高线聚焦太阳能真空集热管工艺可靠性和对结构进行优化设计。

本实用新型所称问题是由以下技术方案解决的：

一种线聚焦太阳能真空集热管由金属内管、玻璃外管、玻璃封接端口、铁镍可伐合金环、内卸载装置波纹管、金属端盖、管接件、耐高温热吸收涂层、排气管、玻璃封接料组成。

所述线聚焦太阳能真空集热管的玻璃金属封接端口设置在玻璃截管一端；玻璃截管内封接面与铁镍可伐合金环实施低熔微晶玻璃熔封接，所述玻璃截管与铁镍可伐合金环间接熔封为一体的组件，玻璃截管之间实施玻璃直接熔封接；铁镍可伐合金环和金属凹型端盖焊接；铁镍可伐合金环或金属凹型端盖和内卸载装置波纹管焊接；内卸载装置波纹管通过管接件和金属内管氩弧焊接；外接口和金属内管氩弧焊接。

所述玻璃截管封接端口和对应的铁镍可伐合金环成喇叭口状、T形状、半球状。

所述排气管为金属或玻璃材料制作并设置在金属端盖或玻璃外管上。

所述金属内管为沿轴向成波浪状的环型金属波节管或成螺旋状的金属螺旋管。该换热管具有换热效率高、承压性能好、抗结垢性能突出、生产工艺成熟等突出特点。

所述外接口采用普通外螺纹、锥管密封外螺纹或平焊法兰。

所述内卸载装置波纹管至少但不限于2-20波，设置在玻璃外管内，为兼顾卸载需要，也可采取两端设置内卸载装置。

其特别之处是：根据内卸载装置长度和在金属内管上的焊接位置截取玻璃外管，采用现有加工设备和玻璃内法兰加工方法，将玻璃截管的一端在玻璃车床上向内加工出玻璃金属封接端面，玻璃封接端面设在玻璃截管内部，向内开口并成喇叭口状。铁镍可伐合金带经冲压、拉伸相应制作成环型喇叭口状，与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环采用常规低熔微晶玻璃间接熔封接，将低熔微晶玻璃和硝化绵混合调成粥状，均匀涂复在铁镍可伐合金环与玻璃截管的喇叭口接触面上，通过高温熔接等方法使可伐合金环与玻璃截管内封接面紧密封接。加工好的玻璃截管组件在玻璃车床上同玻璃外管熔封接，成为两端带铁镍可伐合金环的玻璃外管。在选择大口径玻璃外管时增加一金属凹型端盖，用以过渡连接铁镍可伐合金环和内卸载波纹管及金属内管，选择小口径玻璃外管时玻璃封接管组件直接和内卸载波纹管及金属内管氩弧焊接。

本实用新型由于优化设计后可采用玻璃车床加工玻璃金属封接端面，玻璃截管内环的喇叭口端面和铁镍可伐合金环喇叭口端面间接熔封接，玻璃外管与玻璃截管直接熔封接，以及卸载装置由外置变为内置，金属内管采用管式热交换器中的金属波节管和螺旋管等新的加工方法，因而明显提高了中高温线聚焦太阳能真空集热管的封接可靠性、换热效率和工艺性，更有利于太阳能集热管生产企业利用现有生产技术和设备加工制造，有利于降低线聚焦太阳能真空集热管生产成本。使用该实用新型组成的太阳能中高温集热系统，可广泛应用于集团供热、太阳能空调制冷、太阳能海水淡化、太阳能热发电、一般工业供热等利用线聚焦装置的太阳能工业用热设备中。

附图说明

图1是本实用新型内卸载波节管结构示意图

图2是本实用新型内卸载螺旋管结构示意图

其中

金属内管1：包括金属波纹管、波节管、螺旋管也称扭纹管、金属直管和与内卸载装置一体的环型波纹金属管。

玻璃外管2：高硬、高透光率、抗冲击和具有高耐热性的带玻璃法兰的玻璃直管，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。