[实用新型]同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能蒸汽发生装置，尤其涉及一种同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置。

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来发电，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)系统循环必须要有一个泵来驱动，由于工质温度较高，对泵的要求也非常高；(4)系统中采用的直通式集热管由于工艺所限，价格高昂；(5)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。综上所述，该技术的成本居高不下，成了太阳能中高温技术推广的重要障碍。

发明内容

本实用新型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、便于推广的同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置。

同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置包括水桶、冷凝器、控制阀、塔架、水泵、单向阀、锅筒、第一法兰、四杆机构、金属软管、玻璃聚光镜、蒸发器、集热管支撑杆、集热管固定架、四杆机构固定支架、镜面固定支架、自动跟踪及液压驱动系统、转轴，塔架上端设有锅筒，锅筒通过第一法兰和金属软管与蒸发器相连接，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，在蒸发器相对应处设有太阳能聚光器，太阳能聚光器包括自动跟踪及液压驱动系统、转轴、镜面固定支架、玻璃聚光镜、集热管支撑杆，转轴与镜面固定支架相连接，自动跟踪及液压驱动装置通过转轴驱动镜面固定支架绕转轴转动，镜面固定支架上贴有玻璃聚光镜聚焦太阳光到蒸发器，蒸发器通过集热管支撑杆和集热管固定架与镜面固定支架相连接固定在玻璃聚光镜上方；所述的蒸发器包括两个第一法兰、十二对第二法兰、蒸汽总管、回水总管、六集热管，六集热管一端通过六对第二法兰、蒸汽总管、第一法兰和金属软管与锅筒内的金属盘管的一端相连接，六集热管的另一端通过另六对第二法兰、回水总管、另第一法兰和金属盘管与锅筒内的金属盘管的另一端相连接，其中蒸汽总管、回水总管和集热管轴心的连线夹角为30度。

所述的四杆机构包括金属软管、铰链、金属软管固定件、第一连杆、第二连杆，第一连杆一端通过铰链与四杆机构固定支架相连接，另一端通过铰链与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过铰链与镜面固定支架连接，金属软管通过金属软管固定件固定在第一连杆和第二连杆上。

所述的集热管包括两第二法兰、绝热密封件、套管内管、带吸热涂层的套管外管、真空玻璃管、蒸汽出口管，套管内管的一端与第二法兰相连接，套管内管的另一端与带吸热涂层的套管外管相通，带吸热涂层的套管外管套在套管内管的外面，带吸热涂层的套管外管与套管内管接触的一端与蒸汽出口管的一端相连接，蒸汽出口管的另一端与另一第二法兰连接，真空玻璃管套在带吸热涂层的套管外管外面，真空玻璃管开口端塞有绝热密封件。

本实用新型把同轴套管集热管、汽液分流两相热虹吸管与抛物槽聚焦集热器结合起来，利用同轴套管集热管吸收抛物槽式聚焦集热器收集的太阳能，并利用传热性能优良的汽液分流两相热虹吸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。由于汽液分流两相热虹吸管自然循环，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，同时同轴套管集热管与传统的U型集热管相比具有有效流动截面大，流动阻力小的特性，这就使得系统能够更加顺利的运行，另外与国际常用的直通集热管相比具有结构和工艺简单、成本较低的特点，这就为太阳能装置大型化产业化提供了可能。

附图说明

图1是同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置结构示意图；

图2是本实用新型的四杆机构管路系统结构示意图；

图3(a)是本实用新型的锅筒结构主视图；

图3(b)是本实用新型的锅筒结构左视图；

图3(c)是本实用新型的锅筒结构俯视图；