[实用新型]一种单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及槽式太阳能集热管，尤其涉及一种单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块。

背景技术

国外利用太阳能产生中高温蒸汽大多是使用直通集热管，该集热管的工作过程是液体由集热管的一端流向另一端，集热管吸收阳光加热工质，最终在出口产生蒸汽。但是该系统存在以下问题(1)玻璃与钢的焊接工艺尚不成熟，发电用的直通管针对高温条件对封口的要求较高，工艺复杂，成品率低，造成价格高昂；(2)为了解决钢和玻璃膨胀系数不同的问题需在两端加波纹管，结构复杂，在受力不均的情况下容易产生扭矩，造成两端封口产生较大应力。传统的U型管目前也有应用，但是也存在着大量的问题：(1)由于真空玻璃管的内径固定，所以传统的U型管的每根金属管的外径不能超过真空管的一半，一般管径较小，流动阻力大；(2)由于管径较小，延伸距离较长，容易形成刚度不够，末端搭靠在真空玻璃管上造成真空玻璃管破裂；(3)管口不容易密封。传统的同轴套管U型集热管在现场使用的过程中也出现了安装困难，集热管位置安装精度较差，效率不够高等诸多的问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、结构简单、造价便宜，安装方便且精度高，便于大面积推广的单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块。

单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块包括第一法兰、蒸汽总管、蒸汽出口管、第二法兰、第三法兰、环形封堵、套管外管、真空抽气口、合金密封盖、第一隔热支撑件、U型玻璃管、套管内管、金属支撑件、第二隔热支撑件、封堵、第四法兰、冷凝水总管、冷凝水入口管，套管内管的一端通过冷凝水入口管与冷凝水总管相连接，冷凝水总管的一端与第三法兰相连接，另一端与第四法兰相连接，套管外管套在套管内管外面，套管内管的另一端与套管外管相通，套管外管的一端通过环形封堵与套管内管的相连接，另一端用封堵封住，套管外管与套管内管的连接端与蒸汽出口管的一端相连接，蒸汽出口管的另一端与蒸汽总管相连接，蒸汽总管的一端与第一法兰相连接，另一端与第二法兰相连接，U型玻璃管套在套管外管外面，并通过合金密封盖与套管外管密封连接，U型玻璃管的两端通过第一隔热支撑件和第二隔热支撑件固定在套管外管上，合金密封盖上设有真空抽气口用于抽真空。

所述的套管内管与套管外管是同轴布置，套管外管端部与套管内管之间设有金属支撑件，套管外管与U型玻璃管的位置同轴布置，套管外管与U型玻璃管之间设有支撑件。

本实用新型在采用了同轴套管作为集热管主体，在外管外壁涂太阳光吸收涂层，这样允许的最大聚焦光带就为外管的直径处的截面，避免了因为严格控制聚焦光带而带来的聚焦系统成本的大幅增加，降低了整个系统的成本。同轴套管结构内外两个通道的截面积与传统的U型管相比大一倍，同时改善了流场的均匀性，大大减少了流动阻力，提高了传热效率，同时也方便槽式抛物面反射镜聚焦的太阳光带完全落在集热管上。另外，在套管外管外面采用了单层玻璃管并抽成真空，这样减少了传统同轴套管加真空玻璃管结构的玻璃层数，既减少了重量也增加太阳光的透射率，同时抽成真空也减少了对流损失。同时这种保留了传统同轴套管结构的优点，采用两根标准尺寸钢管，原材料比较容易购买，加工方便，成本也比较低。本实用新型在设计上采用了模块化思想，将蒸汽总管和冷凝水总管也集成在一起设计成一个集热管模块，方便了现场安装，同时也使得现场安装的时候能够准确地使聚光带落在集热管上，大大减少了安装工程量和安装成本成本，为太阳能中高温热利用的规模化提供了可能性。

附图说明

图1是本实用新型单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块结构的主视示意图；

图2是本实用新型单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管结构模块的俯视图；

图3是本实用新型单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管结构模块的左视图；

图4是本实用新型单层玻璃管同轴套管式槽式太阳能集热管模块金属支撑件的视图。

图中：第一法兰1、蒸汽总管2、蒸汽出口管3、第二法兰4、第三法兰5、环形堵头6、套管外管7、真空抽气口8、合金密封盖9、第一隔热支撑件10、U型玻璃管11、套管内管12、金属支撑件13、第二隔热支撑件14、封堵15、第四法兰16、冷凝水总管17、冷凝水入口管18。

具体实施方式