[发明专利]一种抛物面槽式聚光器反射镜支臂

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热发电设备的聚光器反射镜支臂。

背景技术

抛物面槽式聚光器作为太阳辐射能的收集装置，与吸热管配合使用，组成抛物面槽式集热器，可以为太阳能热发电、太阳能海水淡化、太阳能空调、工业生产等提供热能。

多数抛物面槽式太阳能聚光器是由多块抛物柱面反射镜子镜安装在抛物面槽式聚光器支撑结构上，拼装成具有适当精度的整体抛物柱面反射镜而形成的。支架结构支撑并保证整体抛物柱面面形的稳定。

目前，主要存在两种形式的抛物面槽式聚光器支撑结构：一种是空间桁架结构，该支撑结构由许多杆件连接成一个连续的呈空间结构的支撑体，整个空间结构的支撑体支撑整体抛物柱面反射镜。一种是由中央主梁和支臂组合而成的支撑结构，比较有代表性的是扭矩管加支臂和扭矩盒加支臂两种形式，支臂连接到中央主梁上，负责支撑抛物柱面反射镜子镜。这种支撑结构的优点是组装快速、简便。

在一个发电功率为50MW的抛物面槽式太阳能热发电场中，需要超过20万个抛物面聚光器反射镜支臂，如此庞大的数量要求支臂的加工简单，防腐性能好，寿命长，成本低；除了要求支臂具有适当的强度和刚度外，还要求支臂具有适当的尺寸和形状精度，这样，支臂与中央主梁连接后经简单调整，就可形成具有适当精度的抛物面槽式聚光器支撑结构，抛物柱面反射镜子镜安装到抛物面槽式聚光器支撑结构上，便可形成具有适当精度的抛物面槽式聚光器。快速地将抛物柱面反射镜子镜拼装成具有适当精度的整体抛物柱面反射镜是缩短抛物面槽式太阳能热发电站建设周期的关键。

在已建成的槽式太阳能电站中，已使用的槽式集热器的型号有LS-2、LS-3、EUROTROUGH等，这些抛物面槽式聚光器反射镜支臂都是由方形钢管或矩形钢管焊接而成，焊接速度慢，费用高；由于存在焊接应力，支臂在热镀锌处理后容易产生变形，支臂的尺寸和形状精度难以满足。

公开号为CN 101305247A的中国专利公开了一种用于柱状抛物面收集器的支撑支臂，支臂由1～2mm的钢板冲压而成，由于支臂尺寸较大，对于世界上常用的焦距为1.71米，开口为5.76米的抛物面槽式聚光器，支臂尺寸一般在2.5米左右，更大开口的抛物面槽式聚光器是目前世界上抛物面槽式聚光器的发展方向，其支臂尺寸会更大，因此采用冲压技术制造支臂需要大型的昂贵的冲压模具，模具投资较大，不利于降低支臂的制造成本；

支臂是由至少一块板件压制成形的，在板上压制出网状的肋只是为了增加支臂的强度和刚度，支臂含有多个层叠部分，不利于降低支臂的重量，势必会造成支臂成本增加，也会增加对中央主体的刚度和强度要求，从而增加抛物面槽式聚光器的成本；由于支臂的形状不规则，在平面钢板上排料切割支臂的毛坯时必将产生边角废料，废料也造成支臂材料成本的增加。

支臂是压制成形的薄壁件，冲压加工成形的零件存在残余应力，支臂在450℃左右的镀锌槽中进行热镀锌处理时，残余应力会释放，支臂会发生变形，会降低由此支臂支撑的抛物柱面反射镜的面形精度，从而降低抛物面槽式聚光器的聚光精度；支臂如果采用冷镀锌处理，将很难满足20年至25年的防腐要求；支臂如果采用镀锌板制造，支臂的边缘存在冲裁切口，也会造成支臂不能满足上述防腐要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种支臂，该支臂具有以下特点：

⑴不采用冲压工艺制造，因而支臂的制造不需要大型、昂贵的冲压模具；

⑵支臂主体结构制造工艺不采用焊接技术，不会产生焊接变形；支臂的制造工艺过程，对组成支臂部件的已有防腐层无影响，支臂制造后不必进行表面防腐处理，不会产生表面防腐处理引起的变形。因而，支臂的形状及尺寸精度高；

⑶支臂的制造过程不产生边角废料，有利于降低支臂成本；

⑷支臂采用桁架结构，不存在层叠部分，重量轻，有利于降低支臂成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：