[发明专利]螺旋管式集热器吸热管

说明书

技术领域

本发明的技术名称是螺旋管式集热器吸热管，属于太阳能热利用领域。它包括外侧的玻璃套管、内侧多头螺旋吸收管以及两侧的密封接头。

背景技术

目前三种主要太阳能热发电形式中技术最成熟是槽式太阳能电站。也是最早实现商业化发电的系统形式。玻璃-金属真空集热管是其关键部件。但是槽式太阳能热电站中的集热管在聚光工作时，太阳辐射经抛物面反射镜投射到吸热管的一侧，使得吸热管在管周向上受热不均匀。在沿吸热管周向，仅面向反射镜一侧受热，而另一侧几乎没有热流进入，且受热一侧的热流也呈现非线性特征。而且吸热管表面热流分布不均匀也给直接蒸汽发生过程带来不利影响。一方面在电站工作过程中，钢质吸热管壁面上产生的温度梯度带来严重的机械应力，导致吸热管弯曲，严重时金属管甚至可能与玻璃管接触，导致玻璃管表面出现局部高温点，从而破裂，这样就会将吸热管直接暴露在大气中，最终导致集热器热损失增加，系统热效率下降。另一方面，吸热管频繁的变形，长时间运行就会出现永久性变形，致使吸热管偏离聚光器的焦线，引起直接蒸汽发生系统效率下降。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型的槽式集热器吸热管，不再使用传统的直管作为吸热管，而采用多头螺旋管，目的在于强化吸热管内传热过程，减小吸热管避免温差，增强太阳能高温集热管的热机械性能和集热效率，从而避免了传统吸热管带来的一系列问题。

本发明所采用的技术方案是：螺旋管式集热器吸热管，将几根螺旋直径相等的螺旋管合理的布置在一起，形成多头螺旋管，利用多头螺旋管作为集热器的吸热管；玻璃套管通过多头螺旋管两侧密封接头处的金属-玻璃密封借口链接，此外玻璃套管上有一个真空抽气口，由多头螺旋管两侧的密封接头保持玻璃套管与吸热管之间的真空度。由于是多头螺旋管，还要两侧的密封接头处等间距的布置螺旋管的入口和出口，这就有利于流体在每个螺旋管内流量的平均分配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：省掉了传统槽式太阳能真空集热管的膨胀节，因为这种新型的螺旋管式集热器吸热管中的螺旋管自身具有膨胀节作用。而且螺旋管对单相和两相流动换热具有强化作用，能够提高集热管的集热效率。此外流体在螺旋管内周向运动，可以起到均匀管周向温度，从而使管壁面的温度梯度减小，减小管壁面的机械热应力，延长集热管的使用寿命。

附图说明

图1.螺旋管式集热管吸热管结构示意图；

图2.螺旋管式集热管吸热管结构A-A剖面图；

其中：1—密封接头；2—玻璃-金属封接口；3—螺旋管；4—玻璃套管；5—螺旋管固定挡板。

具体实施方式

如图1所示，将几根螺旋直径与传统集热器金属管外径相当螺旋管，合理的布置做成多头螺旋管3，与吸热管两侧的密封接头1和玻璃套管4链接以及两侧螺旋管固定挡板5组成螺旋管式集热器吸热管。

如图2所示，是螺旋管式集热管吸热管结构两侧密封接头1处的剖面示意图。