[实用新型]一种集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能光热发电设备技术领域，特别是涉及一种集热管。

背景技术

太阳能热发电是大规模开发利用太阳能的一项重要技术途径，它通过反射镜将光线反射至集热器并加热工质，进而利用热工质驱动发电机发电。在将太阳能转换成热能的过程中，构成集热器的集热管扮演着重要的角色，其集热性能和可靠性直接决定了整个太阳能热发电系统的效率和运维成本。

太阳能光热发电中，反射镜将光线反射至集热管的倍率越高，集热管的壁面温度及金属管体内换热介质的温度就越高，相应地，作用于汽轮机的换热介质温度就越高，则太阳能光热发电中的发电效率就越高。因此为了获得较高的发电效率，反射镜反射至集热管的倍率越高越好。而集热管在使用过程中，由于来自反射装置的光线照射位置不均匀导致金属管体外壁的温度不均匀，反射镜的倍率越高时，金属管体的温度较高的一侧与温度较低的一侧的温差就会越大。对于金属管体，其具有的属性为温度越高的地方，受热膨胀越大。因此当金属管体两不同侧的温差较大时，温度高的部位膨胀较明显，温度低的部位膨胀较弱，则金属管体中膨胀较明显的部位向膨胀较弱的部位产生弯曲，温差越大，金属管体弯曲部分的弯曲率就越大。

同时，反射镜反射至集热管的倍率越高，集热管的壁面温度和金属管体内换热介质的温度差就会增大，而该温差越大，金属管体上的镀膜就越容易老化，进而影响集热管的使用寿命。

因此有必要提供一种在接收高倍率反射镜反射的太阳光时，能够使集热管中金属外壁的温度分布均匀，且能够降低金属管体外壁与金属管体内换热介质温度差的集热管。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在接收高倍率反射镜反射的太阳光时，能够使集热管中金属外壁的温度分布均匀，且能够降低金属管体外壁与金属管体内换热介质温度差的集热管。

本实用新型提供的集热管，包括玻璃套管和金属管体，金属管体设置在玻璃套管内部，玻璃套管与金属管体之间形成真空隔层；金属管体的内腔中还布置有至少一根内管，在内管与金属管体之间的空腔内填充有导热系数大于金属管体导热系数的导热体；所述内管的内壁上设有多个与内管一体成型的肋片；每个肋片的螺旋轴与内管的中心轴重合。

其中，所述肋片为沿内管径向方向延伸的直肋片，或者所述肋片为沿内管径向方向延伸的螺旋肋片。

优选地，多个肋片的几何尺寸相同，且在内管中心轴延伸的方向上多个肋片的长度均与内管的长度相同。

作为其中一种优选方案，肋片沿内管内径方向延伸的长度与内管内壁半径相同。肋片相互连接到一起，将内管内的空间分隔成几个独立的空间，隔离后的空间数量与肋片数量相同。

作为另一种优选方案，肋片沿内管内径方向延伸的长度L满足0＜L＜r，其中， r为所述内管内壁的半径。肋片沿内管内径方向延伸的长度L小于内管内壁的半径时，各个肋片靠近内管中心轴的边沿互不接触，内管内部是一个整体连通的空间。

进一步优选地，在内管的中心轴位置设有通管，每个肋片靠近内管中心轴侧的边沿与通管的外表面接触。在内管的中心轴位置设有通管，可将内管内的空间分隔成包括肋片与肋片之间形成的独立空间以及通管自身围成的一个独立空间。

更进一步优选地，通管与肋片一体成型。

优选地，所述内管还包括设置于所述内管出口端的渐缩管。渐缩管可以调节内管中换热介质的流速。

更进一步地，所述集热管还包括玻璃套管，所述金属管体设置在玻璃套管内部，所述玻璃套管与所述金属管体之间形成真空隔层。

作为其中一种优选方案，所述内管的数量为一根，布置在所述金属管体内部，所述内管的轴心与所述金属管体的轴心重合。

作为另一优选方案，所述内管的数量大于两根，所述内管呈环状布置在所述金属管体的内部。

由以上技术方案可知，在内管和金属管体之间的空腔填充导热体，能增强金属管体周向的导热能力，减小金属管体周向的温差，降低金属管体的弯曲程度，避免玻璃套管的破损；另外，在内管的内壁上设置一体成型的肋片，能进一步增加内管的换热面积，增大内管的导热系数，增强内管的导热性能，显著地减小金属管体周向的温差，从而降低金属管体的弯曲程度。由于上述集热管的壁面温度和金属管体内换热介质的温度差较小，因此还能够延缓金属管体上的镀膜因温度高而迅速老化，延长集热管的使用寿命。

附图说明