[发明专利]中高温太阳能集热管排气方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热利用领域，更加具体地说，本发明涉及一种中高温太阳能集热管的排气方法及装置。

背景技术

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，它具有资源丰富、取之不尽、用之不竭、不会污染环境和破坏生态平衡等优点。因此在石化燃料逐年减少、国际能源形势日趋严峻的今天，开发利用太阳能是实现能源供应多元化、保证能源安全的重要途径之一。聚焦器型中高温太阳能集热管可以应用在工业加热以及发电领域，是未来太阳能光热产业的重要发展方向，它的性能的好坏直接关系到未来光热产业发展的快慢。

中高温太阳能集热管一般由表面涂覆或溅射太阳选择性吸收涂层的金属内管及环绕金属内管的玻璃外管组成。玻璃外管与金属内管之间通过抽真空形成真空夹层，用以减少中高温太阳能集热管的热损失。真空夹层的真空度高低直接影响中高温太阳能集热管的性能及使用寿命，而如何获得及维持中高温太阳能集热管的真空度一直是太阳能热利用领域的技术难点之一。目前，普遍使用的排气方法是将中高温太阳能集热管整体放入烘箱内部加热排气的方法。此种加热排气方式有很大的局限型，其一是受温度的限制，因这种方法是直接将中高温太阳能集热管放入烘箱内加热排气，在加热过程中中高温太阳能集热管玻璃外管和中高温太阳能集热管金属内管都同样受热，而玻璃的转变点较低，加热温度高于玻璃的转变点，玻璃材质就会发生变化，降低玻璃质量。其二是时间的限制，因为此种方法是包裹整个中高温太阳能集热管加热排气，玻璃温度较高，加热完毕后为防止中高温太阳能集热管玻璃外管炸裂而不能直接打开烘箱进行降温，只能自行冷却，浪费时间。中高温太阳能集热管加热排气的主要目的是排除中高温太阳能集热管金属内管与中高温太阳能集热管玻璃外管内的气体，而这部分气体绝大部分是中高温太阳能集热管金属管受热放出的气体。将中高温太阳能集热管直接放入烘箱内加热排气的方法现因温度的限制，而不能充分的排除中高温太阳能集热管金属内管内的气体，既而不能提高中高温太阳能集热管的真空度，真空寿命和产品质量也不能进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种中高温太阳能集热管的排气方法及装置，本发明优点在于中高温太阳能集热管加热排气时可不受玻璃外管温度的限制，有利于获得高真空，增加中高温太阳能集热管的真空使用寿命及产品质量。同时，本发明亦可提高中高温太阳能集热管的降温速率，提高生产效率。并且电控系统输出的电压远小于人体的安全电压，工作人员在此环境下工作是绝对安全的。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种中高温太阳能集热管排气方法，其采用在中高温太阳能集热管的金属内管两端直接通电加热达到高温排气的目的，具体步骤如下：

1)将中高温太阳能集热管安装在排气装置上，并使中高温太阳能集热管的金属内管两端与排气装置的衔接导电工装相接触；

2)中高温太阳能集热管的尾管与分子泵真空抽气系统相连；

3)通过分子泵真空抽气系统抽真空；

4)在中高温太阳能集热管真空压强达到10^-3Pa时，通过排气装置的衔接导电工装使中高温太阳能集热管的金属内管两端导电开始加热，并通过排气装置的控制系统调整中高温太阳能集热管两端的电压，控制中高温太阳能集热管的升温速率≤10℃/min，使中高温太阳能集热管的金属内管排气温度控制在300～700℃之间，玻璃外管温度在200～450℃之间；

5)然后保温，保温结束后，开始降温，保证在中高温太阳能集热管的金属内管200℃以上时降温速率≤10℃/min，低于200℃后，撤出排气装置的石棉塞，加快降温，进而进行尾管封离，完成高温真空排气。

所述步骤3)中通过抽真空装置抽真空时，中高温太阳能集热管的真空压强≤1.0×10^-2Pa。

所述步骤4)中通过排气装置的控制系统调整中高温太阳能集热管两端的电压范围在0.5～12V之间。

一种中高温太阳能集热管排气装置，包括支架，所述支架上固定安装有衔接导电工装，中高温太阳能集热管水平套放在衔接导电工装上，且中高温太阳能集热管的金属内管两端与衔接导电工装接触；中高温太阳能集热管的外部设有保温工装；所述中高温太阳能集热管的尾管与分子泵真空抽气系统相连接；中高温太阳能集热管的金属内管内部以及中高温太阳能集热管的玻璃外管与其外部的保温工装之间分别设有测温仪器，所述分子泵真空抽气系统、测温仪器和衔接导电工装均通过线路与控制系统相连；所述中高温太阳能集热管的金属内管两端管口中密封塞有石棉塞。