[实用新型]玻璃金属封接部件及太阳能真空集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及玻璃金属封接结构技术领域，特别涉及一种太阳能真空集热管玻璃金属封接。

背景技术

太阳能光热发电技术主要有槽式、菲涅尔式、塔式、蝶式四种，其中槽式和菲涅尔式核心是使用槽式抛物面反射镜或者菲涅尔式平面阵列反射镜将接收集到的太阳光汇聚至焦点位置的集热管上，使集热管的温度达到400℃以上，进而加热集热管内部的介质，高温介质通过热交换将热量传递给水，水受热形成蒸汽推动汽轮机组发电。

集热管的结构是中间一根镀有选择性吸收涂层的金属管和套于金属管外部与金属管同心的玻璃管构成，由于金属管和玻璃管的热膨胀系数差别很大，二者之间需要专用的膨胀节来缓冲由于温度产生的形变量，膨胀节的一端通过法兰环与金属管焊接，另一端通过法兰环与一端和玻璃封接在一起的金属环焊接。

目前集热管中的玻璃金属封接部件有三种工艺方法：匹配封接、非匹配封接、过渡封接。

其中：

匹配封接：金属与玻璃的膨胀系数相近，封接强度高，耐冷热冲击性能好，成本高昂。

非匹配封接：金属与玻璃的膨胀系数不同，采用极薄的不锈钢片（厚度0.02~0.5mm）与膨胀系数为3.3×10^-6mm/℃的硼硅玻璃直接封接。成本低廉，封接强度低，耐冷热冲击一般。

过渡封接：封接部位的玻璃采用膨胀系数与金属件相近的材料，然后采用膨胀系数渐变过渡的方式过渡到膨胀系数为3.3×10^-6mm/℃的硼硅玻璃段，热冲击一般，工艺比较繁杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种封接强度高，成本低，工艺简洁的玻璃金属封接结构，该结构特别适用于太阳能真空集热管技术领域。

为了使玻璃管和金属环能够成功封接，本实用新型采用热熔封技术，要求二者的膨胀系数相近。

为了使玻璃金属的膨胀系数相近，金属环采用膨胀系数范围在4.0~5.5×10^-6mm/℃的科瓦合金，其主要成分为镍钴铁；玻璃管采用膨胀系数范围在3.3~5.5×10^-6mm/℃的硼硅玻璃。

为了工艺简洁，方便封接，金属环端部壁厚为0.4mm~1.5mm，硼硅玻璃壁厚为2~5mm，金属环一端嵌在玻璃管内。

为了使金属环更容易的嵌入玻璃管，金属环的嵌入端内外表面可以设为斜面，也可以内表面是平面外表面是斜面，还可以是内表面是斜面外表面是平面，嵌入端的端部壁厚为0.2mm~0.4mm。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开了一种封接结构，其在于使用膨胀系数范围在4.0~5.5×10^-6mm/℃端部壁厚为0.4mm~1.5mm的薄壁金属环与膨胀系数范围在3.3~5.5×10^-6mm/℃壁厚为2~5mm的硼硅玻璃管直接封接，在可以保证封接强度和耐冷热冲击的前提下，大幅降低生产成本。

附图说明

附图1为本实用新型的玻璃金属部件横剖面示意图。

附图2为本实用新型的玻璃金属部件不同结构的玻璃横剖面示意图。

附图3为本实用新型的玻璃金属部件不同结构的玻璃横剖面示意图。

附图4为本实用新型的玻璃金属部件不同结构的玻璃横剖面示意图。

标号说明：1-金属环；2-玻璃管；3-金属环嵌入端。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

参照附图1，金属环1是端部壁厚为0.4mm~1.5mm膨胀系数范围在4.0~5.5×10^-6mm/℃的科瓦合金薄壁金属环，其主要成分为镍钴铁；玻璃管2是壁厚为2~5mm膨胀系数范围在3.3~5.5×10^-6mm/℃的硼硅玻璃管，金属环一端嵌在玻璃管内，玻璃管与金属环同心，嵌入端3内外表面平行。再用热熔封技术直接封接。

实施例2：

参照附图2，金属环1是端部壁厚为0.4mm~1.5mm膨胀系数范围在4.0~5.5×10^-6mm/℃的科瓦合金薄壁金属环，其主要成分为镍钴铁；玻璃管2是壁厚为2~5mm膨胀系数范围在3.3~5.5×10^-6mm/℃的硼硅玻璃管，金属环一端嵌在玻璃管内，玻璃管与金属环同心，金属环嵌入端3内表面是平面，外表面是向上倾斜的斜面，嵌入端的端部壁厚为0.2mm~0.4mm。

根据以上结构设置能更容易的把金属环1嵌入玻璃管2内。