[发明专利]纳米流体直接吸收式太阳能蒸汽发生装置及方法

摘要

本发明公开了一种纳米流体直接吸收式太阳能蒸汽发生装置及方法，将纳米流体直接吸收式太阳能集热与蒸汽发生集为一体，外管采用无涂层的U型真空管(2)，U型真空管内设置有套管蒸汽发生管(5)，U型真空管与套管蒸汽发生管之间的环形封闭腔内充满纳米流体(4)。蒸发介质在套管蒸汽发生管中吸收纳米流体的热量后汽化成蒸汽流出。套管蒸汽发生管的内管管壁设有喷嘴(7)，用于补充液体增大换热系数。本发明利用纳米流体的光吸收特性直接吸收太阳能并产生中温蒸汽，同时强化了蒸发换热传热性能，从根本上避免了传统集热器吸收涂层耐高温和耐久性差的缺陷，是将吸热、传热、载热、蒸汽发生于一体的新型高效的太阳能集热技术。

主权项

1.一种纳米流体直接吸收式太阳能蒸汽发生装置，其特征在于：包括聚光器(1)、支架(14)、单轴跟踪器(15)和纳米流体直接吸收集热‑蒸汽发生管(16)，所述单轴跟踪器(15)设置于聚光器(1)的外侧壁上，所述纳米流体直接吸收集热‑蒸汽发生管(16)设置于聚光器(1)的焦线上，所述支架(14)固定在聚光器(1)端部，且所述支架(14)与纳米流体直接吸收集热‑蒸汽发生管(16)连接；所述纳米流体直接吸收集热‑蒸汽发生管(16)包括U型真空管(2)和套管蒸汽发生管(5)，所述U型真空管(2)包括同心设置的U型真空管外管(9)和U型真空管内管(10)，所述U型真空管内管(10)设置于U型真空管外管(9)的内侧，U型真空管外管(9)和U型真空管内管(10)均采用表面无吸收涂层的玻璃；所述U型真空管(2)的开口端安装有隔离密封件(6)，所述隔离密封件(6)盖压在U型真空管(2)的开口端，且所述隔离密封件(6)的中部开设有圆形孔；所述套管蒸汽发生管(5)包括套管蒸汽发生管外管(11)和套管蒸汽发生管内管(12)，所述套管蒸汽发生管外管(11)包括端部一(17)和端部二(18)这两个密封端部；所述套管蒸汽发生管内管(12)为两端直通式结构，所述套管蒸汽发生管内管(12)的一端开口与端部一(17)保持一定距离，所述套管蒸汽发生管内管(12)的外径小于套管蒸汽发生管外管(11)的内径，所述套管蒸汽发生管内管(12)的管壁上开设有若干喷嘴(7)；所述套管蒸汽发生管内管(12)设置于套管蒸汽发生管外管(11)内部，所述套管蒸汽发生管内管(12)固定在端部二(18)上；隔离密封件(6)上圆形孔的直径等于套管蒸汽发生管(5)的外径，所述套管蒸汽发生管(5)穿过隔离密封件(6)的圆形孔伸入U型真空管(2)，且所述套管蒸汽发生管(5)的中心轴和U型真空管(2)的中心轴在同一条直线上，所述套管蒸汽发生管外管(11)的外径小于U型真空管内管(10)的内径；所述套管蒸汽发生管外管(11)的端部一(17)位于U型真空管(2)内侧，所述套管蒸汽发生管外管(11)的端部二(18)位于U型真空管(2)外侧；所述套管蒸汽发生管外管(11)在位于U型真空管(2)外侧的上部管壁上安装有蒸汽出口管(19)；所述U型真空管内管(10)和套管蒸汽发生管外管(11)之间灌注有对太阳辐射具有吸收性能的纳米流体(4)。