[发明专利]聚光式太阳能辅助热源焙烧装置

说明书

本发明涉及聚光式太阳能辅助热源焙烧装置，具有成对设置的相连接的外支架和内支架，其中内支架的上段和下端通过支架转轴连接，并且内支架的下段连接升降机构，在成对的内支架之间由上到下间隔设有凸透镜和中空且不透光的炉管，炉管连接有热电偶，热电偶通过导线连接控制装置。本发明的聚光式太阳能辅助热源焙烧装置，结构简单，能够在焙烧领域中充分利用太阳能进行加热，并且实现了可自动控制焙烧温度，工作温度可达到1200℃，完全能够用于实验室或工业生产中对物料进行加热，在多种焙烧领域能够有广泛的应用。

技术领域

本发明涉及加热焙烧装置，具体的讲是聚光式太阳能辅助热源焙烧装置。

背景技术

随着全球性的环境问题日益受到关注，能源利用结构优化显得尤为重要，其中一个重要的研究领域是持续增加太阳能的利用和延伸其应用。目前，对太阳能的利用方法主要有光电、光热两种主要形式，光伏产业发展面临着成本高、制备太阳能电池材料工艺污染大以及光电转换材料使用寿命短等问题；光热产业发展技术门槛较低、低温热利用效率高且应用领域不断拓展，发展形势总体较好。随着太阳能热利用技术和产业的快速发展，太阳能热利用领域逐渐由民用向工业转移，但是对于太阳能高温利用的装置研究尚在起步阶段，尤其是在矿物焙烧、还原、热处理等多种工业焙烧领域还很欠缺。

发明内容

本发明提供了一种聚光式太阳能辅助热源焙烧装置，可通过简单可行的装置对太阳能充分利用，实现太阳能在工业焙烧中的应用。

本发明的聚光式太阳能辅助热源焙烧装置，具有成对设置的相连接的外支架和内支架，其中内支架的上段和下段通过支架转轴连接，并且内支架的下段连接升降机构，在成对的内支架之间由上到下间隔设有凸透镜和中空且不透光的炉管，炉管连接有热电偶，热电偶通过导线连接控制装置。炉管的中空部分可放置用于焙烧物料，炉管的材质可为刚玉、石墨、铁、铜等，不会透光并且易于导热。内支架的上段和下段通过支架转轴转动，使凸透镜与阳光方向保持垂直，最大程度利用阳光热量。通过所述的升降机构对炉管的高度进行调节，使炉管处于凸透镜的焦点上。在焙烧过程中，通过热电偶将炉管的温度信号传递到控制装置，通过控制装置根据热电偶传递的温度信号人工或自动控制凸透镜与阳光之间的角度和炉管的高度，保持炉管内的温度恒定。所述的控制装置采用普通的电气控制和/或自动化控制即可实现，该控制装置不是本发明的创新部分。

进一步的，在炉管外侧间隔套置有电发热装置，在光照不足时电发热装置可作为热能的补充设备，使炉管达到焙烧所需的温度。

一种可选的结构为，所述的电发热装置包括与所述控制装置连接的电阻丝和设于所述电阻丝外的套管。将电阻丝作为电发热部件是一种常见并简单的方式，通过控制装置对电阻丝通入电流使其发热。

进一步的，凸透镜通过透镜偏转轴与内支架连接，所述透镜偏转轴通过导线连接至所述的控制装置。通过控制装置转动透镜偏转轴，对凸透镜在炉管上的焦点进行微调。透镜偏转轴的转角度可以为0～15°。

进一步的，炉管通过炉管转轴与内支架连接，所述炉管转轴通过导线连接至所述的控制装置。炉管转轴可以带动炉管绕轴转动，使炉管内的焙烧物料加热更加均匀。

具体的，所述的升降机构为通过导线与所述控制装置连接的液压升降机构，除此之外，也升降机构也可以是通过人工升降的齿轮-齿条结构。

优选的，所述的凸透镜为螺纹透镜结构。螺纹透镜又成为菲涅尔透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的。镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积大、厚度薄及侦测距离远。菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合。