[发明专利]汽液两相分离型重力热管太阳能锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能锅炉，尤其涉及一种汽液两相分离型重力热管太阳能锅炉。

背景技术

国外利用太阳能产生中高温蒸汽大多是使用直接蒸汽发生(DSG，directosteam generation)技术，该技术是太阳能聚光器的接收器内产生的高温高压的蒸汽被直接利用在各种工业用途上，系统中依靠一个泵实现对接收器内工质的补充以及系统工质的循环。但是该系统存在以下问题(1)由于蒸发段从入口到出口管内工质的温度相差很大，使蒸发管发生扭曲变形，这对系统长时间可靠运行是一个严峻的考验；(2)同时管道内结垢也是一个非常难以解决的问题；(3)为了防止产生的蒸汽的温度过高而不能满足要求，还得使用反馈装置和控制装置，这样的系统结构非常复杂，这就对系统尤其是泵的可靠性提出了非常高的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种太阳能利用效率高、不易结垢、简单可以长期高效运行的回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统。

回路型重力热管太阳能蒸汽发生系统包括水泵、第一支架、锅筒、金属软管、热管式太阳能蒸发器、水桶、冷凝器、控制阀、单向阀、太阳能聚光器、，第一支架上端设有锅筒，锅筒通过金属软管与热管式太阳能蒸发器相连接，锅筒通过单向阀，经控制阀与冷凝器相连接，水桶内设有冷凝器，水泵与锅筒相连接，在热管式太阳能蒸发器相对应处设有太阳能聚光器，太阳能聚光器包括液压驱动装置、传动连杆、转轴、镜面固定支架、玻璃反光镜面、集热管固定支架，液压驱动装置通过传动连杆与镜面固定支架相连接，并驱动镜面固定支架绕转轴转动，镜面固定支架上贴有玻璃反光镜面聚焦太阳光到热管式太阳能蒸发器，热管式太阳能蒸发器通过集热管固定支架与镜面固定支架相连接固定在玻璃反光镜面上方。

所述的热管式太阳能蒸发器包括第二法兰、两集热管、绝热固定件、金属连接管，一集热管一端通过第二法兰和金属软管与锅筒中的金属盘管的一端相连接，一集热管的另一端通过绝热固定连接件与另一集热管的一端连接，另一集热管的另一端通过第二法兰、金属连接管和金属软管与锅筒中的金属盘管另一端相连接。

所述的集热管包括波纹管、玻璃管、带吸热涂层的不锈钢管、抽气口，带吸热涂层的不锈钢管的两端与两个波纹管相连接，带吸热涂层的不锈钢管的外面套有玻璃管，玻璃管上面设有抽气口。

本发明把汽液两相分离型重力热管与抛物槽聚焦集热器结合起来，利用传热性能优良的回路型重力热管把抛物槽聚焦集热器收集到的太阳能传递给锅筒内的水，产生中高温蒸汽。接收器内产生的蒸汽并不直接用于工业用途，而是在一个回路型重力热管里循环运动，蒸汽在冷凝段与锅筒内的水换热，将其加热成中高温蒸汽，这部分的蒸汽才用于工业用途。由于重力热管内部的工质自然循环，无需外界动力，没有运转部件，极少维修。同时，热管内壁不会产生水垢，冷凝器如设在循环水箱内，外部循环水也只会使热管外壁结垢，易于清除，就保证了装置可以长期高效运行，整个系统简单可靠，加上它的蒸发器和冷凝器可以远离，这就为解决太阳能装置大型化问题提供了可能。

附图说明

图1是汽液两相分离型重力热管太阳能锅炉结构示意图；

图2是本发明的太阳能槽式聚光器及控制传动系统结构示意图；

图3是本发明的锅筒结构示意图，图3(a)是主视图，图3(b)是俯视图；

图4是本发明的热管式太阳能蒸发器结构示意图；

图5是本发明的接收器结构示意图；

图中：水泵1、第一支架2、锅筒3、金属软管4、热管式太阳能蒸发器5、水桶6、冷凝器7、控制阀8、单向阀9、液压驱动装置10、传动连杆11、转轴12、镜面固定支架13、玻璃反光镜面14、集热管固定支架15、放气阀16、弹簧式安全阀17、单向阀18、压力表19、温度表20、汽液分离器21、玻璃板水位表22、第一法兰23、第二支架24、排污阀25、金属盘管26、第二法兰27、集热管28、绝热固定连接件29、金属连通管30、波纹管31、玻璃管32、带吸热涂层的不锈钢管33、抽气口34。

具体实施方式

如图1所示，汽液两相分离型重力热管太阳能锅炉包括水泵1、第一支架2、锅筒3、金属软管4、热管式太阳能蒸发器5、水桶6、冷凝器7、控制阀8、单向阀9、太阳能聚光器、，第一支架2上端设有锅筒3，锅筒3通过金属软管4与热管式太阳能蒸发器5相连接，锅筒3通过单向阀9，经控制阀8与冷凝器7相连接，水桶6内设有冷凝器7，水泵1与锅筒3相连接，在热管式太阳能蒸发器5相对应处设有太阳能聚光器。