[发明专利]设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管，其结构充分兼顾了耐高温、气密性、高效率和低成本的要求，在装置构造上采用多种消气剂和安装结构，以适应中高温以及采用熔盐和DSG传热模式下的太阳能热发电技术要求。该集热管适用于高温太阳能热发电，属太阳能热利用技术领域。

背景技术

目前，国外在槽式线聚焦太阳能集热管上使用的消气剂及其结构有所差别，Solel公司使用的消气剂采用平面板状设计结构以增大吸气量，消气剂安装在一个长条金属板上，并紧贴金属管外壁固定，该消气剂所起的作用如其在中国授权专利03825785.8中所述的是“吸氢剂”。德国SCHOTT公司在中国专利200610080312.3中将消气剂做成圆形带环安装在卸载波纹管与端盖之间，同时还专门设置了采用钯金属的“氢窗口”。但该公司在实际生产中选择的是蒸散型环状消气剂，其结构类似于我国全玻璃太阳能集热管中使用的环状消气剂，通过一个卡子将消气环直接固定在金属管上。由于各企业采用的封接材料和封接工艺上存在差别，致使集热管的气密性和使用寿命有很大区别。除此之外，影响集热管气密性的因素还有很多，诸如玻璃金属封接后的气密性保证、金属材料的气体泄漏速率、金属内管的除气状况、膜层中的气体含量、高温条件下的气体释放以及传热工质导热油在高温条件下裂解并通过金属管溢氢问题，这些问题如得不到解决都将直接影响集热管使用寿命。为此，SCHOTT公司在200610162523.1专利中特别针对溢氢问题增加了含有气体氪或氙的容器，通过高频或激光加热方式释放稀有气体，以期达到和氢气混合降低热传导率，延长集热管使用寿命。但从实际使用情况看，上述两个企业都还没有很好地解决慢漏气和氢渗透问题。总之，在确保气密性封接的基础上合理使用消气剂，是延长集热管使用寿命的关键技术环节。

中国专利01224848.7最先在玻璃金属太阳能集热管上使用了内置波纹管和非蒸散型消气剂两项关键技术，发明人在得到唯一授权后对此进行了再开发，在专利200610076672.6和200710090246.2中除延续使用内置波纹管和非蒸散型消气剂(NEG)外，也同时使用了蒸散型消气剂(EG)。但从实例制作中发现，采用的钡铝镍蒸散型消气剂虽然有较好的吸附微量气体的作用，但其最高使用温度限于350度，因此在高温环境中严重影响消气剂的寿命和吸气效果，而非蒸散消气剂(NEG)在高温环境中对氢气存在可逆现象，如果安装不当或遇到聚光焦斑烘烤不仅不能保持气密性，很可能加剧氢气释放。为进一步提高稳定性和可靠性，不断缩小与国外同类产品的差距，应该在上述专利基础上对线聚焦太阳能强化集热管的消气剂装置进行优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是采用多种消气剂和结构组合，提高线聚焦太阳能强化集热管的稳定性和可靠性。采取的措施主要有三项，一是在集热管内部设置复合消气装置，二是改进玻璃金属封接结构，三是改进卸载装置，减少气体泄漏机率，同时为安装复合消气装置创造条件。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管由玻璃外管、玻璃截管、金属内管、金属过渡环、金属端盖、铁镍可伐件、卸载波纹管、管接件、复合消气装置、排气管、扰流片、玻璃封接料、铅热压封接端保护装置组成，其特征在于：由铁镍可发件、金属过渡环、金属端盖、卸载波纹管、管接件顺序焊接组成的卸载装置设置在集热管两端；卸载装置分为外卸载或内卸载两种卸载模式；铁镍可伐件与玻璃外管或玻璃截管一端直接热熔封接；铁镍可伐件与玻璃外管或玻璃截管一端的玻璃内法兰或外法兰实施铅热压封接；或铁镍可伐件为带凹形槽的焊接环，玻璃截管插入铁镍可伐件凹形槽内通过玻璃封接料间接热熔封接，铁镍可伐件另一端与卸载波纹管或金属过渡环焊接；管接件和金属内管氩弧焊接；排气管焊接在玻璃外管或玻璃截管上，经真空排气后在金属内管和玻璃外管之间构成真空室；金属内管外表面真空溅射耐高温选择性热吸收涂层；复合消气装置焊接固定在金属内管、或卸载装置、或金属端盖、或金属过渡环上，均设置在排气管一侧；铅热压封接端设置保护装置。