[发明专利]一种膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光热发电技术领域，涉及一种膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管。

背景技术

槽式太阳能发电是目前国际上用于并网发电最多的太阳能光热发电技术，该技术的核心部件为高温集热管。高温集热管通过吸收太阳能而加热液体工质，然后高温液体工质通过换热器产生高压水蒸汽，高压水蒸汽驱动常规热发电系统进行发电。为了提高能量转换效率，除了需要高温集热管能将液体工质加热到400℃以上外，还需要尽可能的减少热量损失，因此高温集热管均采用内、外管双层结构。金属内管吸收太阳能加热管内液体工质，玻璃外管起保护作用，同时内、外管之间长期处于真空状态，隔绝热传递，减少热量损失。金属内管与玻璃外管之间采用玻璃-金属封接技术将玻璃与金属连接在一起。

由于高温太阳能真空集热管内管采用不锈钢材料，外管采用硼硅3.3玻璃，这两种材料膨胀系数相差极大，接近5倍。在工作温度下，因为膨胀系数不同，内管不锈钢伸长的长度远大于外管硼硅3.3玻璃伸长的长度，会将外管硼硅3.3玻璃材料拉裂，为了消除这种影响，集热管两端必须增加膨胀节，消除因热膨胀带来的应力影响。然而现有的高温太阳能真空集热管热吸收效率不好，效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管，热吸收效率好，整体效率高，使用寿命长。

本发明所采用的技术方案是，膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管，包括导热管，导热管外表面与过渡板焊接，过渡板与屏蔽筒连接，屏蔽筒设置在导热管外表面，膨胀节上端口的内部与过渡板焊接，膨胀节上端口的外部焊接着盖板，膨胀节下端口与可伐环连接，可伐环与玻璃外壳焊接。

本发明的特征还在于，

屏蔽筒上通过连接片焊接有蒸散型吸气剂。

屏蔽筒上设置有非蒸散型吸气剂。

屏蔽筒的内侧为直口式。

屏蔽筒的内侧为收口式。

本发明膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管，根据槽式发电高温太阳能真空集热管的使用技术要求，结合电真空零件生产工艺，通过优化设计方案，设计出满足槽式太阳能光热发电用膨胀节外置式高温太阳能真空集热管技术要求，可满足工业化生产的槽式发电高温太阳能真空集热管结构。本发明高温集热管摒弃传统膨胀节外置结构的弊端，依然能够很好的解决由于膨胀节的存在减少集热管吸热效率降低的问题。屏蔽筒和导热管与膨胀节的有机结合，确保导热管与玻璃外壳由于热膨胀产生的应力释放；并对高温集热管在工作中产生的高温对玻璃金属封接部位的热屏蔽。过渡板保持膨胀节与导热管的安全间隙确保在运输过程中膨胀节不被导热管碰创，确保膨胀节的机械寿命，而且同时也可避免高温集热管在工作时膨胀节与导热管的直接接触。高压缩比的膨胀节确保产品在室温到550℃的应力释放，保证产品的长寿命的工作。蒸散型和非蒸散型两种消气剂确保产品在真空绝热层的寿命。

附图说明

图1是本发明的膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管的一种实施例的结构示意图。

图2是本发明的膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管的另一种实施例的结构示意图。

图中，1.膨胀节，2.非蒸散型吸气剂，3.玻璃外壳，4.导热管，5.蒸散型吸气剂，6.连接片，7.可伐环，8.屏蔽筒，9.过渡板，10.盖板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管的结构如图1所示，包括导热管4，导热管4外表面与过渡板9焊接，过渡板9再与屏蔽筒8连接，屏蔽筒8设置在导热管4外表面，实现导热管4内部的热量不会直接对膨胀节1作用，从而保护膨胀节1。过渡板9与膨胀节1上端口的内部焊接，膨胀节1设置在屏蔽筒8外表面，膨胀节1上端口的外部焊接着盖板10，这样的结构是为了能进一步的保护膨胀节1，同时还能保证膨胀节1与过渡板9焊接的气密性。为构成密闭的真空环境，膨胀节1下端口与可伐环7连接在一起，可伐环7再与玻璃外壳3进行焊接。为了能够长久的保持真空状态，加入了非蒸散吸气剂2和蒸散型吸气剂5，蒸散型吸气剂5由连接片6焊接至屏蔽筒8上，非蒸散吸气剂2直接设置在屏蔽筒8上。

本发明膨胀节外置式太阳能发电高温真空集热管的两种实施例如图1与图2所示，图1与图2的结构区别仅在于图1中的屏蔽筒8的内侧采用直口式，图2中的屏蔽筒8的内侧采用收口式。

本发明采用的外置式结构，能够保证膨胀节1的存在不会再减少导热管4吸热效率。导热管4通过过渡板9与屏蔽筒8连接，实现导热管4内部的热量，不会直接对膨胀节1作用，保护膨胀节1。膨胀节1上端口的内部，与过渡板9焊接，膨胀节1上端口的外部，焊接着盖板10，从而保证该结构能进一步的保护膨胀节1，同时还能保证膨胀节1与过渡板9焊接的气密性。膨胀节1下端口与可伐环7连接在一起，可伐环7再与玻璃外壳3进行焊接，这样就构成密闭的真空环境。为了能够长久的保持真空状态，加入了非蒸散吸气剂和蒸散型吸气剂。屏蔽筒8、导热管4、膨胀节1的有机结合，确保导热管4与玻璃外壳3由于热膨胀产生的应力释放，并且在工作中高温集热管产生的高温对玻璃金属封接部位以及膨胀节1能够热屏蔽；高压缩比的膨胀节1和对膨胀节1的保护延长了高温集热管使用寿命。