專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的一種太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器，它至少包括一支撐架、相互平行 地設(shè)在支撐架上方的若干傾斜狀太陽(yáng)能集熱管、供流體通過(guò)的管道，太陽(yáng)能 集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱 管沿吸熱板的長(zhǎng)度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱板、熱管的下 吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸進(jìn) 管道中，以至太陽(yáng)能集熱管的上端有管道，支撐架上對(duì)應(yīng)于每一玻璃真空管 處裝有聚光裝置，所述裝置有兩種， 一種采用菲涅爾透鏡，以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚 光到相應(yīng)吸熱板遠(yuǎn)離支撐架的那一受光側(cè)面上，另一種采用一體式的槽式反 射鏡，反射鏡沿著該玻璃真空管的長(zhǎng)度方向布置，其鏡面為單光軸、大口徑 的拋物線(xiàn)形柱面，以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到相應(yīng)吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè) 面上。
前一種裝置的缺陷是使用時(shí)， 一旦塵土進(jìn)入了菲涅爾透鏡的狹小縫隙 內(nèi)就很難清洗掉，這將嚴(yán)重降低透光率，維護(hù)起來(lái)較為困難，且該太陽(yáng)能蒸 汽發(fā)生器的造價(jià)較為昂貴；
后一種裝置的缺陷是大口徑的拋物線(xiàn)形柱面反射鏡的生產(chǎn)工藝復(fù)雜， 生產(chǎn)效率低，成本高，另，反射鏡的鏡面不是軸向?qū)ΨQ(chēng)的，這樣，即使將鏡 面分成具有互不相同光軸的若干單獨(dú)鏡面，每個(gè)鏡面的口徑是各不相同的， 必需分開(kāi)進(jìn)行生產(chǎn)，成本更高，也不容易拼裝。因此，對(duì)鏡面的形狀及光學(xué) 精度有較高的要求，使得反射鏡的制造工藝復(fù)雜，以致相應(yīng)太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生 器的制造成本較高；
另外，兩種裝置均為高倍聚光，雖可達(dá)到良好的聚光效果(幾何聚光比 為20 80倍)，但它們所聚的光，光強(qiáng)分布不均勻，且由于太陽(yáng)能集熱管的 截?fù)酰谖鼰岚迨芄鈧?cè)面的中心區(qū)域有一太陽(yáng)光線(xiàn)無(wú)法聚光到的盲點(diǎn)，以致 吸熱板受熱不均勻。
上述缺陷的存在，使得現(xiàn)有太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器無(wú)法大規(guī)模工業(yè)化使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使 用的太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器至少包括一支撐 架、相互平行地設(shè)在支撐架上方的若干傾斜狀太陽(yáng)能集熱管、供流體通過(guò)的 管道，太陽(yáng)能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介 質(zhì)的熱管，熱管沿吸熱板的長(zhǎng)度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱 板、熱管的下吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真 空管外并伸進(jìn)管道中，以至太陽(yáng)能集熱管的上端有管道，支撐架上對(duì)應(yīng)于每 一玻璃真空管處裝有兩個(gè)以上且沿著該玻璃真空管長(zhǎng)度方向布置的反射鏡， 以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到相應(yīng)吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，這些反射鏡 對(duì)稱(chēng)位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平 面、圓柱面、拋物線(xiàn)形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一 種。
采用以上的結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有一體式的槽式反射鏡相比，本太陽(yáng)能蒸汽發(fā) 生器中每一反射鏡鏡面的口徑較小，因此，對(duì)鏡面形狀及光學(xué)精度的要求較 低，使得反射鏡的制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，成本低，容易拼裝，以致本 太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器的成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使用。
另外，采用以上的結(jié)構(gòu)后，每一反射鏡進(jìn)行低倍的聚光，更高的聚光比 是通過(guò)兩個(gè)以上的反射鏡的多重光能量的疊加來(lái)達(dá)到的，且所述反射鏡所聚 的光，光強(qiáng)分布較均勻，吸熱板受光側(cè)面的中心區(qū)域無(wú)盲點(diǎn)，使得吸熱板受 熱均勻。
所述支撐架設(shè)在可對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行方位角跟蹤的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，以使太陽(yáng)能集
熱管和反射鏡的方位始終正對(duì)或者在±2度的誤差范圍內(nèi)對(duì)著太陽(yáng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 通過(guò)其中心所設(shè)的下伸轉(zhuǎn)軸與軸承座相連、通過(guò)其周向外緣上均布的若干柱 形銷(xiāo)與銷(xiāo)齒電機(jī)相連；所述的流體可為水、導(dǎo)熱油中的任意一種。
旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的設(shè)置，可使支撐架上的太陽(yáng)能集熱管和反射鏡能實(shí)時(shí)跟蹤太 陽(yáng)，以減少光線(xiàn)截?fù)酰_保經(jīng)反射鏡所反射的太陽(yáng)光線(xiàn)聚集于吸熱板上。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的立體圖； 圖2是圖1中A部的局部放大剖視圖； 圖3是圖1中B部的局部放大剖視圖4是圖1中與每一玻璃真空管相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射鏡將太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到 相應(yīng)吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上的光路圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行具體描述參見(jiàn)圖l一圖4:
本太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器包括可對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行方位角跟蹤的圓形旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1、 一 個(gè)銷(xiāo)齒電機(jī)、兩個(gè)前后布置地設(shè)在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1上且可調(diào)節(jié)仰角的支撐架3、十
二個(gè)傾斜狀太陽(yáng)能集熱管5、 二十四個(gè)傾斜狀反射鏡4、供水通過(guò)的管道6， 附圖中沒(méi)有示出銷(xiāo)齒電機(jī)，僅示出其輸出軸2及輸出軸2上的驅(qū)動(dòng)齒輪21。
每六個(gè)太陽(yáng)能集熱管5相互平行地設(shè)在一支撐架3的上方，每個(gè)太陽(yáng)能 集熱管5與相應(yīng)支撐架3之間均通過(guò)上下布置地兩個(gè)卡座31相連，旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 1通過(guò)其中心所設(shè)的下伸轉(zhuǎn)軸12與軸承座13相連，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1的周向外緣上 均布的若干柱形銷(xiāo)11與驅(qū)動(dòng)齒輪21嚙合，以至旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1與銷(xiāo)齒電機(jī)相連。
太陽(yáng)能集熱管5包括玻璃真空管5K條形吸熱板52、兩端封閉且內(nèi)有工 作介質(zhì)的熱管53，熱管53沿吸熱板52的長(zhǎng)度方向布置且與該板呈緊密接觸 地連接，吸熱板52、熱管53的下吸熱段密封置于玻璃真空管51內(nèi)，熱管53 的上熱交換端位于玻璃真空管51外并伸進(jìn)管道6中，以至太陽(yáng)能集熱管5的 上端有管道6，管道6的輸入端接有水泵61并與水源相通、輸出端依次接有 蒸汽儲(chǔ)罐62和閥門(mén)63。
支撐架3上對(duì)應(yīng)于每一玻璃真空管51處均通過(guò)兩個(gè)縱截面大體呈梯形的 固定框32裝有兩個(gè)反射鏡4，兩個(gè)反射鏡4沿著該玻璃真空管51的長(zhǎng)度方向 布置，以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到相應(yīng)吸熱板52靠近支撐架3的那一受光側(cè)面54 (即下側(cè)面)上，兩個(gè)反射鏡4對(duì)稱(chēng)位于該玻璃真空管51下方的左右兩側(cè)且 具有互不相同的光軸，實(shí)現(xiàn)了雙光軸聚光，固定框32的上側(cè)面有若干用來(lái)使 反射鏡4得到定位的卡扣(為簡(jiǎn)潔說(shuō)明問(wèn)題起見(jiàn)，附圖中沒(méi)有示出卡扣)，且 介于相鄰兩玻璃真空管51之間的兩個(gè)固定框32彼此靠近，以節(jié)約安裝空間， 反射鏡4的鏡面為曲率半徑為60厘米的圓柱面，反射鏡4的最低處和吸熱板 52的垂直距離為20cm。銷(xiāo)齒電機(jī)、支撐架3、反射鏡4、太陽(yáng)能集熱管5均 可外購(gòu)。
安裝時(shí)，軸承座13與大地基礎(chǔ)相連，支撐架3的仰角根據(jù)使用地的緯度 或者使用地的具體情況而決定。
使用時(shí)，啟動(dòng)銷(xiāo)齒電機(jī)，使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)1按方位角方向轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)， 以使太陽(yáng)能集熱管5和反射鏡4的方位始終正對(duì)或者在土2度的誤差范圍內(nèi)對(duì) 著太陽(yáng)。
反射鏡4將太陽(yáng)光線(xiàn)聚集于吸熱板52上，吸熱板52吸收光能將其轉(zhuǎn)換 為熱能并升溫，熱管53迅速地將熱能傳輸?shù)狡涞纳蠠峤粨Q端。在實(shí)時(shí)跟蹤太 陽(yáng)的狀態(tài)下，通過(guò)水泵61將水源的冷水泵進(jìn)管道6內(nèi)，使冷水單向流動(dòng)并依次接觸所有熱管53的上熱交換端，此過(guò)程中冷水將會(huì)受到連續(xù)、逐步地加熱 并達(dá)到其沸點(diǎn)，跟著發(fā)生相變而形成中溫、高壓蒸汽。該蒸汽可儲(chǔ)存在蒸汽 儲(chǔ)罐62內(nèi)或者通過(guò)閥門(mén)63直接排出使用。
據(jù)檢測(cè)，使用本蒸氣發(fā)生器，可實(shí)現(xiàn)管道6的輸入端連續(xù)進(jìn)水，管道6 的輸出端連續(xù)形成溫度為160°C、氣壓為5.5個(gè)大氣壓的蒸汽。
參見(jiàn)圖4，與每一玻璃真空管51內(nèi)的吸熱板52相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)反射鏡4不 在同一個(gè)圓上，它們具有互不相同的圓心C、 D，且兩圓心不在吸熱板52的 過(guò)G點(diǎn)的中心線(xiàn)上，以致兩個(gè)反射鏡4具有互不相同的光軸，實(shí)現(xiàn)了雙光軸 聚光，這種光路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是
一、 使得垂直于吸熱板52的太陽(yáng)的入射光線(xiàn)7，經(jīng)過(guò)反射鏡4反射后， 反射光線(xiàn)8均勻地照到吸熱板52的受光側(cè)面54的左右對(duì)稱(chēng)的區(qū)域EF內(nèi)，而 不是全部聚焦到受光側(cè)面54的中心區(qū)域，以致吸熱板52的受光比較均勻， 有利于熱量的吸收和傳輸；
二、 當(dāng)兩個(gè)反射鏡4對(duì)太陽(yáng)存在跟蹤或安裝誤差時(shí)，雖會(huì)造成反射光線(xiàn)8 的偏差，但是由于區(qū)域EF的面積略小于受光側(cè)面54的面積，因此對(duì)吸熱板 52的吸光效果影響很小；
三、 與現(xiàn)有的一種聚光裝置(一體式的槽式反射鏡，其鏡面為單光軸、 大口徑的拋物線(xiàn)形柱面)相比，對(duì)兩反射鏡4的鏡面的光學(xué)精度要求不高， 鏡面的口徑也有效減小，使得本太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器的成本較低。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出顯而易 見(jiàn)的若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。比如在 確保與每一玻璃真空管相對(duì)應(yīng)的若干反射鏡沿著該玻璃真空管的長(zhǎng)度方向布 置、對(duì)稱(chēng)位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同光軸的前提條件下，反射 鏡的數(shù)量可根據(jù)需要進(jìn)行靈活選擇；反射鏡的鏡面還可為以下的任意一種1、 平面，2、拋物線(xiàn)形柱面，3、平面、圓柱面、拋物線(xiàn)形柱面這三者的組合，4、 平面、圓柱面、拋物線(xiàn)形柱面這三者的兩兩組合；所述的流體還可為導(dǎo)熱油； 管道的輸入端還可向下延伸、折彎成水平狀并與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)連接，以提高管道 的穩(wěn)定性；支撐架、太陽(yáng)能集熱管的數(shù)量還可根據(jù)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的大小以及管道 輸出端所形成蒸汽的溫度、氣壓要求，進(jìn)行靈活選擇；支撐架、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)還 可采用其它適用的結(jié)構(gòu)形式。
權(quán)利要求1、太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器，至少包括一支撐架、相互平行地設(shè)在支撐架上方的若干傾斜狀太陽(yáng)能集熱管、供流體通過(guò)的管道，太陽(yáng)能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱管沿吸熱板的長(zhǎng)度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱板、熱管的下吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸進(jìn)管道中，以至太陽(yáng)能集熱管的上端有管道，支撐架上對(duì)應(yīng)于每一玻璃真空管處裝有沿著該玻璃真空管長(zhǎng)度方向布置的反射鏡，以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到相應(yīng)吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，其特征在于所述與每一玻璃真空管相對(duì)應(yīng)的反射鏡的數(shù)量為兩個(gè)以上，這些反射鏡對(duì)稱(chēng)位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平面、圓柱面、拋物線(xiàn)形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一種。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器，其特征在于支撐架設(shè)在 可對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行方位角跟蹤的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，以使太陽(yáng)能集熱管和反射鏡的方位 始終正對(duì)或者在土2度的誤差范圍內(nèi)對(duì)著太陽(yáng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)其中心所設(shè)的下 伸轉(zhuǎn)軸與軸承座相連、通過(guò)其周向外緣上均布的若干柱形銷(xiāo)與銷(xiāo)齒電機(jī)相連； 所述的流體可為水、導(dǎo)熱油中的任意一種。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器。它至少包括一支撐架、相互平行地設(shè)在支撐架上方的若干傾斜狀太陽(yáng)能集熱管，太陽(yáng)能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸進(jìn)管道中，以至太陽(yáng)能集熱管的上端有供流體通過(guò)的管道，支撐架上對(duì)應(yīng)于每一玻璃真空管處裝有若干沿著該玻璃真空管長(zhǎng)度方向布置的反射鏡，以使太陽(yáng)光線(xiàn)聚光到相應(yīng)吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，這些反射鏡對(duì)稱(chēng)位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平面、圓柱面、拋物線(xiàn)形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一種。本太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生器的成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使用。
文檔編號(hào)F24J2/32GK201344514SQ200820174388
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月1日
發(fā)明者陳應(yīng)天 申請(qǐng)人:陳應(yīng)天