用于腔体式吸热器的限流混流调压机构和腔体式吸热器制造技术

本实用新型专利技术公开用于腔体式吸热器的限流混流调压机构和腔体式吸热器，限流混流调压机构包括限流混流板、二次混流板、阻气部件和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板，所述弹性部件的上端与所述阻气部件固定连接；所述限流混流板上开设有泄压孔和一次混流孔；所述阻气部件在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔；所述二次混流板上开设有二次混流孔；腔体式吸热器包括吸热器壳体、吸热体泡沫金属和限流混流调压机构，所述吸热体泡沫金属和所述限流混流调压机构均安装在所述吸热器壳体内，并且所述吸热体泡沫金属位于所述限流混流调压机构的上方。本实用新型专利技术可以实现带压气体均匀、充分换热，并且能够确保吸热器安全运行。

【技术实现步骤摘要】
用于腔体式吸热器的限流混流调压机构和腔体式吸热器
本技术涉及一种吸热器。具体地说是一种用于腔体式吸热器的限流混流调压机构和腔体式吸热器。
技术介绍
太阳能资源具有分布广泛，资源丰富，取之不尽，用之不竭等优点，开发和利用太阳能不仅可以为人类社会提供巨大的能源，还可以节约常规化石燃料、保护生态环境及减缓全球日益严重的全球气候变化等问题。因此，太阳能资源的开发和利用长期以来倍受世界各国的重视，目前已成为世界范围内的热点研究领域。太阳能开发和利用的技术本质上就是将低热流密度的太阳能收集起来，通过某种能量转化的方式进行利用。依据能量转换的方式划分，太阳能资源的利用可以分为光热转换利用、光电转换利用和光化学转换利用。太阳能热动力发电是太阳能光热转换利用的有效途径之一，它具有不使用常规化石燃料，零污染物排放等优点，是与大自然生态环境和谐的、清洁的发电系统。但是到目前为止，太阳能系统的热效率尤其是发电系统的热效率还很低，其原因之一是集热器热量损失较高。目前太阳能系统所使用高温集热器主要为腔式吸热器。关于提高集热器的效率的研究一般主要集中在腔体吸热器的热损失，吸热器内部的换热效率等。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种换热均匀、充分且安全性高的腔体式吸热器。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种用于腔体式吸热器的限流混流调压机构，包括限流混流板、二次混流板、阻气部件和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板，所述弹性部件的上端与所述阻气部件固定连接；所述限流混流板上开设有泄压孔和一次混流孔；所述阻气部件在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔；所述二次混流板上开设有二次混流孔；换热后的气体通过所述一次混流孔进入到所述限流混流板和所述二次混流板之间的空腔，并通过所述二次混流孔排出腔体式吸热器。上述的限流混流调压机构，所述泄压孔为一个，所述泄压孔的孔径大于所述一次混流孔的孔径。上述的限流混流调压机构，所述泄压孔的总面积与所述一次混流孔的总面积之比为25:8。上述的限流混流调压机构，其特征在于，所述二次混流孔的总面积与所述一次混流孔的总面积之比为2.54:1。一种腔体式吸热器，包括吸热器壳体、吸热体泡沫金属和限流混流调压机构，所述吸热体泡沫金属和所述限流混流调压机构均安装在所述吸热器壳体内，并且所述吸热体泡沫金属位于所述限流混流调压机构的上方；所述限流混流调压机构包括限流混流板、二次混流板、阻气部件和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板，所述弹性部件的上端与所述阻气部件固定连接；所述限流混流板上开设有泄压孔和一次混流孔；所述阻气部件在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔；所述二次混流板上开设有二次混流孔；经所述吸热体泡沫金属换热后的气体通过所述一次混流孔进入到所述限流混流板和所述二次混流板之间的空腔，并通过所述二次混流孔排出腔体式吸热器；所述泄压孔为一个且位于所述限流混流板的中心，所述泄压孔的总面积与所述一次混流孔的总面积之比为(20-30):8，所述二次混流孔的总面积与所述一次混流孔的总面积之比为(2-3):1；所述吸热体泡沫金属的孔隙率为60％-98％、平均孔径大小为1mm-4mm、通孔率为90％-98％。上述的腔体式吸热器，所述吸热器壳体包括吸热器外壳和吸热器内壳，所述吸热器外壳和所述吸热器内壳之间为进气通道，所述进气通道的出气端与所述吸热体泡沫金属的进气面流体导通，所述吸热体泡沫金属的出气面与所述限流混流调压机构的进气端流体导通，所述限流混流调压机构的出气端与腔体式吸热器的排气口流体导通；所述吸热器外壳和所述吸热器内壳均由上部的圆筒形结构和下部的倒截圆锥形结构组成，所述圆筒形结构的内腔和所述倒截圆锥形结构的内腔流体导通，并且所述圆筒形结构的下边沿和所述倒截圆锥形结构的上边沿固定连接；所述限流混流板安装在所述吸热器内壳的圆筒形结构与倒截圆锥形结构的连接处；所述吸热器外壳的圆筒形结构和所述吸热器内壳的圆筒形结构之间的所述进气通道的宽度小于所述吸热器外壳的倒截圆锥形结构和所述吸热器内壳的倒截圆锥形结构之间的所述进气通道的宽度。上述的腔体式吸热器，所述腔体式吸热器还包括排气管以及安装在所述吸热器外壳底部的气体换向器，所述排气管的上端与所述二次混流板下方的腔室流体导通，所述排气管的下端穿过所述气体换向器并伸出到所述气体换向器的下方。上述的腔体式吸热器，所述气体换向器包括换向器壳体和过滤系统，所述换向器壳体的侧立壁上开设有进气孔，所述过滤系统固定安装在所述进气孔的进气口处；所述排气管的下端穿过所述气体换向器的底壁并伸出到所述气体换向器的下方。上述的腔体式吸热器，所述过滤系统为空气过滤网，并且所述空气过滤网通过螺钉和过滤网固定板固定安装在所述进气孔的进气口处，所述空气过滤网位于所述进气口的端面和所述过滤网固定板之间。上述的腔体式吸热器，所述腔体式吸热器还包括吸热体固定器、螺母、密封石墨垫片、内六角螺栓、光学透镜、法兰盘和法兰盘固定器；所述吸热体固定器安装在所述吸热器内壳内，所述吸热体泡沫金属通过所述吸热体固定器固定安装在所述吸热器内壳内；所述吸热器外壳上端开口边沿周向延伸出固定安装部，所述密封石墨垫片位于所述固定安装部的上端面上，所述法兰盘压在所述密封石墨垫片上，所述法兰盘固定器位于所述固定安装部的下端面上；所述内六角螺栓由上至下依次穿过所述法兰盘、所述密封石墨垫片、所述固定安装部和所述法兰盘固定器并与所述螺母螺纹连接；所述光学透镜位于所述吸热器外壳上端开口处，并且所述光学透镜的边缘位于所述法兰盘和所述固定安装部之间的凹槽内；所述光学透镜的下底面与所述吸热器内壳的上边沿之间为所述进气通道的出气口，所述进气通道的出气口与所述吸热体泡沫金属上方面的储气室流体导通；所述吸热体泡沫金属为吸热体泡沫铜，所述吸热器外壳的外表面上涂覆有辐射隔热保温层。本技术的技术方案具有如下有益的技术效果:(1)本技术的腔体式吸热器采用泡沫铜(也可以采用其他泡沫金属)为吸热体，泡沫铜具有很好的三维导流结构，可以使气体工质流过；较大的比表面积，可以尽可能多的与气体接触进行充分换热；较大的导热系数有利于热交换；强化换热，以增强换热效果，从而提高太阳能的热利用。(2)本技术的腔体式吸热器壳体的下部为倒截圆锥形，内外壳倒截圆锥形之间的进气通道的宽度大于内外壳圆筒形的进气通道的宽度，可以存留较多的工质气体，由于加热后的气体与内壳进行热交换，使内壳温度升高，可以利用被加热的内壳再次对存留在内外壳倒截圆锥形之间的进气通道内的气体进行预热，从而减少热损失。(3)本技术的腔体式吸热器采用可耐高温的石墨垫片进行密封，石墨垫片具有耐高温、抗老化、自润滑、可压缩性以及回弹性，密封效果良好，适用于中高温和高温等多种环境。(4)本技术的腔体式吸热器运用了限流混流调压机构，当限流之后使得气体工质聚集压强增大到预设压力或大于预设压力时，气体推动阻气部件下移，使得气体工质从泄压孔中流出，从而降低内腔中的压强，调控着整个吸热器内部的压强，保护着内部结构的安全；预设压力可以选择不同类型的弹性部件来改变，根据情况进行调节。(5)本技术的腔体式吸热器的进气口处设有过滤系统，过滤系统可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于腔体式吸热器的限流混流调压机构，其特征在于，包括限流混流板(12)、二次混流板(15)、阻气部件(13)和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板(15)，所述弹性部件的上端与所述阻气部件(13)固定连接；所述限流混流板(12)上开设有泄压孔(20)和一次混流孔(21)；所述阻气部件(13)在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔(20)；所述二次混流板(15)上开设有二次混流孔(22)；换热后的气体通过所述一次混流孔(21)进入到所述限流混流板(12)和所述二次混流板(15)之间的空腔，并通过所述二次混流孔(22)排出腔体式吸热器。

【技术特征摘要】
1.用于腔体式吸热器的限流混流调压机构，其特征在于，包括限流混流板(12)、二次混流板(15)、阻气部件(13)和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板(15)，所述弹性部件的上端与所述阻气部件(13)固定连接；所述限流混流板(12)上开设有泄压孔(20)和一次混流孔(21)；所述阻气部件(13)在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔(20)；所述二次混流板(15)上开设有二次混流孔(22)；换热后的气体通过所述一次混流孔(21)进入到所述限流混流板(12)和所述二次混流板(15)之间的空腔，并通过所述二次混流孔(22)排出腔体式吸热器。2.根据权利要求1所述的限流混流调压机构，其特征在于，所述泄压孔(20)为一个，所述泄压孔(20)的孔径大于所述一次混流孔(21)的孔径。3.根据权利要求1所述的限流混流调压机构，其特征在于，所述泄压孔(20)的总面积与所述一次混流孔(21)的总面积之比为(20-30):8。4.根据权利要求1所述的限流混流调压机构，其特征在于，所述二次混流孔(22)的总面积与所述一次混流孔(21)的总面积之比为(2-3):1。5.腔体式吸热器，其特征在于，包括吸热器壳体、吸热体泡沫金属和限流混流调压机构，所述吸热体泡沫金属和所述限流混流调压机构均安装在所述吸热器壳体内，并且所述吸热体泡沫金属位于所述限流混流调压机构的上方；所述限流混流调压机构包括限流混流板(12)、二次混流板(15)、阻气部件和弹性部件；所述弹性部件的下端固定安装在所述二次混流板(15)，所述弹性部件的上端与所述阻气部件固定连接；所述限流混流板(12)上开设有泄压孔(20)和一次混流孔(21)；所述阻气部件在所述弹性部件弹力的作用下封堵住所述泄压孔(20)；所述二次混流板(15)上开设有二次混流孔(22)；经所述吸热体泡沫金属换热后的气体通过所述一次混流孔(21)进入到所述限流混流板(12)和所述二次混流板(15)之间的空腔，并通过所述二次混流孔(22)排出腔体式吸热器；所述泄压孔(20)为一个且位于所述限流混流板(12)的中心，所述泄压孔(20)的总面积与所述一次混流孔(21)的总面积之比为(20-30):8，所述二次混流孔(22)的总面积与所述一次混流孔(21)的总面积之比为(2-3):1；所述吸热体泡沫金属的孔隙率为60％-98％、平均孔径大小为1mm-4mm、通孔率为90％-98％。6.根据权利要求5所述的腔体式吸热器，其特征在于，所述吸热器壳体包括吸热器外壳(2)和吸热器内壳(3)，所述吸热器外壳(2)和所述吸热器内壳(3)之间为进气通道(19)，所述进气通道(19)的出气端与所述吸热体泡沫金属的进气面流体导通，所述吸热体泡沫金属的出气面与所述限流混流调压机构的进气端流体导通，所述限流混流调压机构的出气端与腔体式吸热器的排气口流体导通；所述吸热器外壳(2)和所述吸热器内壳(3)均由...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊虎，吴顺利，田瑞，杨晓宏，郭枭，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15