新型槽式太陽能吸熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型槽式太陽能吸熱管，包括金屬管芯、密封螺紋內(nèi)環(huán)、密封螺栓外環(huán)、內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊、外環(huán)密封環(huán)墊、玻璃管、真空針閥和螺栓。其中金屬管芯的端部套設(shè)有密封螺紋內(nèi)環(huán)，密封螺紋內(nèi)環(huán)與密封螺栓外環(huán)和螺栓通過螺紋聯(lián)接，螺栓用來固定住密封螺栓外環(huán)；密封螺紋內(nèi)環(huán)與密封螺栓外環(huán)間裝有內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊；密封螺栓外環(huán)套住整個(gè)吸熱管的端部，其與玻璃管端頭連接的溝槽內(nèi)裝有外環(huán)密封環(huán)墊；真空針閥設(shè)置在吸熱管的端部側(cè)面，穿過密封螺栓外環(huán)與內(nèi)部真空層連通。與傳統(tǒng)型槽式太陽能吸熱管相比，本發(fā)明的太陽能吸熱管取消了玻璃管端頭熱熔封接工序、取消了在玻璃管上開孔設(shè)置真空抽氣口，具有制造簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】新型槽式太陽能吸熱管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于收集利用太陽光能的新型槽式太陽能吸熱管。

【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上能達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用的太陽能光熱技術(shù)一共有三種:槽式太陽能光熱技術(shù)、塔式太陽能光熱技術(shù)和碟式太陽能光熱技術(shù)。其中，槽式太陽能光熱技術(shù)在歐美已有二十多年的應(yīng)用歷史，技術(shù)最成熟、使用最普遍。太陽能光熱技術(shù)不僅可用于發(fā)電，還可為工業(yè)或民用提供蒸汽熱能。
[0003]槽式太陽能光熱技術(shù)應(yīng)用最廣泛的地區(qū)在歐美，應(yīng)用規(guī)模最大的國家首推西班牙，其次是美國、以色列、法國、德國、中東等，印度也有應(yīng)用。在中國，槽式太陽能光熱事業(yè)剛處于起步階段，目前最典型的工程案例是中廣核在青海德令哈的50麗槽式太陽能光熱發(fā)電示范項(xiàng)目，已于2014年7月份開工建設(shè)，預(yù)計(jì)到2016年9月份實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行。
[0004]槽式太陽能吸熱管是槽式太陽能光熱系統(tǒng)的主要核心設(shè)備之一。利用它吸收槽式太陽聚光鏡反射聚焦而來的光能，加熱吸熱管中的傳熱工質(zhì)，再通過工質(zhì)泵將傳熱工質(zhì)送往換熱器去加熱給水至一定參數(shù)的過熱水蒸汽，產(chǎn)生的過熱水蒸汽可送往汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，也可輸送至工業(yè)區(qū)或居民生活區(qū)作為生產(chǎn)工藝或生活用汽，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)鍋爐，節(jié)省化石能源、節(jié)能減排，產(chǎn)生良好的環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]傳統(tǒng)槽式太陽能吸熱管一般都是采用金屬管芯外加真空玻璃套管、兩端密封焊接而制成。金屬管芯端部焊接有法蘭片，法蘭片與可伐合金波紋管焊接，可伐合金波紋管再與玻璃管端部通過熱熔連接?？煞ズ辖鸩y管雖然能起到一定的消除熱脹冷縮作用，但其畢竟與玻璃管的熱膨脹系數(shù)不同，在長期的熱應(yīng)力反復(fù)作用下，可伐合金波紋管與玻璃管的連接處會(huì)產(chǎn)生微裂紋，從而會(huì)導(dǎo)致真空玻璃管夾層里產(chǎn)生不凝性氣體，造成真空度降低，出現(xiàn)吸熱管吸熱性能惡化，甚至有可能導(dǎo)致玻璃管端部與波紋管接頭處破裂漏入空氣而增大散熱損失，市場上有些廠家的太陽能吸熱管已經(jīng)出現(xiàn)過這種現(xiàn)象。
[0006]因此，傳統(tǒng)槽式太陽能吸熱管存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、運(yùn)輸、安裝、維修不便，成本居聞不下等弊端。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)以及現(xiàn)有的槽式太陽能吸熱管存在的技術(shù)缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)更加簡單、成本更加低廉、性能更加可靠的新型槽式太陽能吸熱管。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]新型槽式太陽能吸熱管，包括金屬管芯、密封螺紋內(nèi)環(huán)、密封螺栓外環(huán)、內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊、外環(huán)密封環(huán)墊、玻璃管、真空針閥和螺栓，金屬管芯與玻璃管同軸線安裝；所述金屬管芯的端部套設(shè)有密封螺紋內(nèi)環(huán)，密封螺紋內(nèi)環(huán)與密封螺栓外環(huán)和螺栓通過螺紋聯(lián)接，螺栓用來固定住密封螺栓外環(huán)；所述密封螺紋內(nèi)環(huán)與密封螺栓外環(huán)間裝有內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊；所述密封螺栓外環(huán)套住整個(gè)吸熱管的端部，其與玻璃管端頭連接的溝槽內(nèi)裝有外環(huán)密封環(huán)墊；所述真空針閥設(shè)置在吸熱管的端部側(cè)面，穿過密封螺栓外環(huán)與內(nèi)部真空層連通。
[0010]所述真空針閥采用單向彈簧針形閥，設(shè)置在吸熱管的一個(gè)端部側(cè)面。
[0011]進(jìn)一步地，所述金屬管芯采用不銹鋼或合金鋼無縫鋼管；所述密封螺紋內(nèi)環(huán)、密封螺栓外環(huán)均采用不銹鋼；所述內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊、外環(huán)密封環(huán)墊均采用耐高溫密封材料；所述玻璃管材質(zhì)為高硼硅超白玻璃。
[0012]進(jìn)一步地，所述金屬管芯外表面鍍有一層波譜選擇性吸收太陽涂層；所述玻璃管內(nèi)表面電鍍有一層增透減反射膜。
[0013]不同于傳統(tǒng)型槽式太陽能吸熱管采用玻璃管端頭熱熔封接可伐合金波紋管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，本發(fā)明采用一種新穎的螺紋連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其有益效果是:與傳統(tǒng)型槽式太陽能吸熱管相比，該種新型槽式太陽能吸熱管取消了玻璃管端頭熱熔封接工序、取消在玻璃管上開孔設(shè)置真空抽氣口，具有制造簡單、安裝維修方便、使用壽命長、可靠性高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明太陽能吸熱管整體正視圖；
[0015]圖2為本發(fā)明太陽能吸熱管端部外形放大圖；
[0016]圖3為本發(fā)明太陽能吸熱管端部內(nèi)構(gòu)放大圖；
[0017]圖4為本發(fā)明太陽能吸熱管正面剖視圖；
[0018]圖中，1.金屬管芯，2.密封螺紋內(nèi)環(huán)，3.密封螺栓外環(huán)，4.內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊，5.外環(huán)密封環(huán)墊，6.玻璃管，7.真空針閥，8.螺栓。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0020]本實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)為:金屬管芯I采用不銹鋼管或合金鋼管制造，其外表面經(jīng)過加工并電鍍一定厚度的光譜選擇性太陽吸收涂層，以增強(qiáng)光能的吸收；密封螺紋內(nèi)環(huán)2、密封螺栓外環(huán)3采用不銹鋼材料制作，密封螺紋內(nèi)環(huán)2套裝焊接在金屬管芯I上，密封螺紋內(nèi)環(huán)2與密封螺栓外環(huán)3和螺栓8通過螺紋聯(lián)接，螺栓8用來固定住密封螺栓外環(huán)；密封螺紋內(nèi)環(huán)2與密封螺栓外環(huán)3之間裝有內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊4，密封螺栓外環(huán)3與玻璃管6端頭連接的溝槽內(nèi)裝有外環(huán)密封環(huán)墊5，內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊4和外環(huán)密封環(huán)墊5采用耐高溫密封材料制造；玻璃管6與金屬管芯I同軸線，材質(zhì)為高硼娃超白玻璃，玻璃管6內(nèi)表面電鍍一層增透減反射膜以提高光線的透過率、減小光線的反射率；真空針閥7采用高精度的單向彈簧針形閥，設(shè)置在吸熱管的端部側(cè)面，穿過密封螺栓外環(huán)3和密封環(huán)墊與內(nèi)部真空層連通。
[0021]內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊4和外環(huán)密封環(huán)墊5在密封螺紋內(nèi)環(huán)2與密封螺栓外環(huán)3之間、密封螺栓外環(huán)3與玻璃管6之間形成良好的密封，確保吸熱管的真空密封要求。當(dāng)然，除了使用本發(fā)明的密封墊，還可以根據(jù)需要采用其他密封裝置或者采用多層密封的結(jié)構(gòu)。這些等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案都落入本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
[0022]以上各個(gè)部件分別加工調(diào)試檢測合格，然后在工作臺(tái)上組裝成為本發(fā)明新型槽式太陽能吸熱管，包裝運(yùn)輸?shù)搅斯さ噩F(xiàn)場安裝完畢后，采用真空泵通過真空針閥7將玻璃管6內(nèi)的空氣抽干凈，保持一定的真空度，運(yùn)行過程中定期檢測真空度，當(dāng)真空度降低到一定下限時(shí)，現(xiàn)場人工定期抽真空維護(hù)。
[0023]傳統(tǒng)槽式太陽吸熱管需要在工廠制造時(shí)抽真空，還需要加熱熔封玻璃管上的真空抽氣口，制作工藝復(fù)雜，一旦運(yùn)輸安裝不慎，極有可能破壞真空抽氣口，整支太陽吸熱管即漏入空氣從而極大地降低吸熱效果。其次，傳統(tǒng)槽式太陽吸熱管一般都是采用金屬管芯外加真空玻璃套管、兩端密封焊接而制成，金屬管芯端部焊接有法蘭片，法蘭片與可伐合金波紋管焊接，可伐合金波紋管再與玻璃管端部通過熱熔連接，可伐合金波紋管的使用會(huì)帶來吸熱管性能惡化的隱患。
[0024]本發(fā)明的太陽能吸熱管因?yàn)槿∠瞬ＡЧ芏祟^熔封和玻璃管上開真空抽氣口的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，整支玻璃管上沒有任何開孔和熔封點(diǎn)，并且采用現(xiàn)場抽真空的安裝和維護(hù)工藝，可以完全避免上述弊端，制造成本更低，包裝運(yùn)輸、安裝維護(hù)更加可靠方便，使用壽命更長，從而能降低光熱利用成本，產(chǎn)生更大的環(huán)保經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.新型槽式太陽能吸熱管，其特征在于，包括金屬管芯(I)、密封螺紋內(nèi)環(huán)(2)、密封螺栓外環(huán)⑶、內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊⑷、外環(huán)密封環(huán)墊(5)、玻璃管(6)、真空針閥(7)和螺栓⑶，金屬管芯(I)與玻璃管(6)同軸線安裝；所述金屬管芯(I)的端部套設(shè)有密封螺紋內(nèi)環(huán)(2)，密封螺紋內(nèi)環(huán)(2)與密封螺栓外環(huán)(3)和螺栓(8)通過螺紋聯(lián)接，螺栓(8)用來固定住密封螺栓外環(huán)(3);所述密封螺紋內(nèi)環(huán)(2)與密封螺栓外環(huán)(3)之間裝有內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊(4)；所述密封螺栓外環(huán)(3)套住整個(gè)吸熱管的端部，其與玻璃管(6)端頭連接的溝槽內(nèi)裝有外環(huán)密封環(huán)墊(5);所述真空針閥(7)設(shè)置在吸熱管的端部側(cè)面，穿過密封螺栓外環(huán)(3)與內(nèi)部真空層連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型槽式太陽能吸熱管，其特征在于，所述真空針閥(7)采用單向彈簧針形閥，設(shè)置在吸熱管的一個(gè)端部側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型槽式太陽能吸熱管，其特征在于，所述金屬管芯(I)采用不銹鋼或合金鋼無縫鋼管；所述密封螺紋內(nèi)環(huán)(2)、密封螺栓外環(huán)(3)均采用不銹鋼；所述內(nèi)環(huán)密封環(huán)墊(4)、外環(huán)密封環(huán)墊(5)均采用耐高溫密封材料；所述玻璃管(6)材質(zhì)為高硼硅超白玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的新型槽式太陽能吸熱管，其特征在于，所述金屬管芯(I)外表面鍍有一層波譜選擇性吸收太陽涂層；所述玻璃管￠)內(nèi)表面電鍍有一層增透減反射膜。
【文檔編號】F24J2/24GK104266375SQ201410588951
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】吳鳴, 宋紀(jì)元, 屠正瑞, 侯賓才, 楊宏宜, 方明 申請人:南京凱盛開能環(huán)保能源有限公司, 宋紀(jì)元, 吳鳴