[发明专利]传热改善型U型太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术，尤其涉及一种传热改善型U型太阳能集热管。

背景技术

太阳能热发电技术已成为当前太阳能高效利用的主要发展方向之一。作为当前技术最成熟、商业化程度最高的槽式太阳能热发电技术，我国目前也在逐步开展槽式太阳能热发电商业化示范项目建设。目前槽式太阳能系统采用的集热管主要为直通式集热管，其优点在于通过串联连接可获得高温蒸汽，但也存在两端温差过大，金属管应力过高，金属与玻璃管之间焊接工艺受限等问题。中国专利 ZL 2008 2 0168123.6 提出了一种同轴套管式U型集热管，提供了一种成品率高、结构简单、造价便宜 、便于大面积推广的中高温集热管。但该集热管在使用过程中出现了蒸汽出口温度偏低、集热管对流散热损失过大等问题。因此，该种类型U型集热管在改善传热等方面还有进一步提升的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提出一种传热改善型U型太阳能集热管。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

传热改善型U型太阳能集热管包括套管外管连接管、热阻内嵌管、入口法兰、蒸汽出口管、蒸汽法兰、热阻区、波纹连接管、真空抽气口、真空玻璃管、套管外管、套管内管、支撑件；入口法兰与套管外管连接管、波纹连接管、套管外管顺次连接；套管内管一端与入口法兰和套管外管连接管一端焊接连接；套管内管的另一端与套管外管相通；套管外管连接管管壁开口与蒸汽出口管一端连接，蒸汽出口管另一端与蒸汽法兰连接；真空玻璃管套在套管外管外面，并通过波纹连接管焊接连接；套管外管另一端与真空玻璃管封闭端之间设有支撑件；热阻内嵌管通过过盈配合与套管内管连接，形成热阻区，真空玻璃管上设有真空抽气口。

所述的热阻内嵌管为楔型管结构，它包括楔型端头、入口端、流道、楔型渐扩管和出口端；楔型端头的一端口与楔型渐扩管的小端口相连，楔型端头的另一端口为入口端，楔型渐扩管的大端口为出口端。

 本发明通过在U型太阳能集热管套管内管入口处安装热阻内嵌管，增大套管内管液体与套管外管气体在蒸汽出口处之间的传热热阻，减少出口蒸汽和入口冷凝水之间的对流换热，从而达到改善传热，保证和提高集热管出口蒸汽品质的目的。热阻内嵌管通过在套管内管中形成一部分相对热阻区空间，通过增加热阻解决了在蒸汽出口处由于温差较大导致散热量较大的缺点。因此，出口蒸汽的温度得到提高，品质也得到加强，最终提高系统效率。

附图说明

图1是本发明的传热改善型U型太阳能集热管结构图；

图2是本发明的传热改善型U型太阳能集热管的A-A截面图；

图3是本发明的热阻内嵌管结构图；

图中：套管外管连接管1、热阻内嵌管2、入口法兰3、蒸汽出口管4、蒸汽法兰5、热阻区6、波纹连接管7、真空抽气口8、真空玻璃管9、套管外管10、套管内管11、支撑件12、楔型端头13、入口端14、流道15、楔型渐扩管16和出口端17。

具体实施方式

如图1和图2所示，传热改善型U型太阳能集热管包括套管外管连接管1、热阻内嵌管2、入口法兰3 、蒸汽出口管4、蒸汽法兰5、热阻区6、波纹连接管7、真空抽气口8、真空玻璃管9、套管外管10、套管内管11、支撑件12；入口法兰3与套管外管连接管1、波纹连接管7、套管外管10顺次连接；套管内管11一端与入口法兰3和套管外管连接管1一端焊接连接；套管内管11的另一端与套管外管10相通；套管外管连接管1管壁开口与蒸汽出口管4一端连接，蒸汽出口管4另一端与蒸汽法兰5连接；真空玻璃管9套在套管外管10外面，并通过波纹连接管7焊接连接；套管外管10另一端与真空玻璃管9封闭端之间设有支撑件12；热阻内嵌管2通过过盈配合与套管内管11连接，形成热阻区6，真空玻璃管9上设有真空抽气口8。

如图3所示，所述的热阻内嵌管2为楔型管结构，它包括楔型端头13、入口端14、流道15、楔型渐扩管16和出口端17；楔型端头13的一端口与楔型渐扩管16的小端口相连，楔型端头13的另一端口为入口端14，楔型渐扩管16 的大端口为出口端17。

 所述的热阻内嵌管2与套管内管11采用过盈配合安装，楔型端头13与套管内管11一端采用焊接连接，出口端17与套管内管11 过盈配合并利用耐高温胶水密封形成热阻区6。

 所述的套管外管连接管1、热阻内嵌管2、入口法兰3、波纹连接管7、真空玻璃管9、套管外管10、套管内管11同轴安装。