同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置。包括塔架、水泵、锅筒、四杆机构、金属软管、玻璃聚光镜、蒸发器、自动跟踪及液压驱动系统等，塔架上端设有锅筒，锅筒通过第一法兰和金属软管与蒸发器相连接构成汽液分流两相热虹吸管，在蒸发器对应处设有太阳能聚光器，太阳能聚光器由自动跟踪以及液压装置系统驱动跟踪太阳。本实用新型专利技术利用太阳能聚光器将太阳光聚焦到汽液分流两相热虹吸管的蒸发段高效吸收产生热量，并利用汽液分流两相热虹吸管高效传热的特性将热量传递到锅筒内与锅筒内的水换热，产生中高温饱和蒸汽，系统效率高、不易结垢、简单并且可以长期高效运行，由于采用同轴套管式集热管，降低了系统成本，便于推广。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能蒸汽发生装置，尤其涉及一种同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置。
技术介绍
国外利用太阳能产生中高温蒸汽大多是使用直接蒸汽发生(DSG， directosteam generation)技术，该技术是太阳能聚光器的接收器内产生的高温高压的蒸汽被直接利用 来发电，系统中依靠一个泵实现对接收器内工质的补充以及系统工质的循环。但是该系统 存在以下问题(1)由于蒸发段从入口到出口管内工质的温度相差很大，使蒸发管发生扭曲 变形，这对系统长时间可靠运行是一个严峻的考验；(2)同时管道内结垢也是一个非常难 以解决的问题；(3)系统循环必须要有一个泵来驱动，由于工质温度较高，对泵的要求也非 常高；(4)系统中采用的直通式集热管由于工艺所限，价格高昂；(5)为了防止产生的蒸汽 的温度过高而不能满足要求，还得使用反馈装置和控制装置，这样的系统结构非常复杂。综 上所述，该技术的成本居高不下，成了太阳能中高温技术推广的重要障碍。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种太阳能利用效率高、不易结 垢、简单可以长期高效运行、便于推广的同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发 生装置。 同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置包括水桶、冷凝器、控制阀、塔架、水泵、单向阀、锅筒、第一法兰、四杆机构、金属软管、玻璃聚光镜、蒸发器、集热管支撑杆、集热管固定架、四杆机构固定支架、镜面固定支架、自动跟踪及液压驱动系统、转轴，塔架上端设有锅筒，锅筒通过第一法兰和金属软管与蒸发器相连接，锅筒通过单向阀，经控制阀与冷凝器相连接，水桶内设有冷凝器，水泵与锅筒相连接，在蒸发器相对应处设有太阳能聚光器，太阳能聚光器包括自动跟踪及液压驱动系统、转轴、镜面固定支架、玻璃聚光镜、集热管支撑杆，转轴与镜面固定支架相连接，自动跟踪及液压驱动装置通过转轴驱动镜面固定支架绕转轴转动，镜面固定支架上贴有玻璃聚光镜聚焦太阳光到蒸发器，蒸发器通过集热管支撑杆和集热管固定架与镜面固定支架相连接固定在玻璃聚光镜上方；所述的蒸发器包括两个第一法兰、十二对第二法兰、蒸汽总管、回水总管、六集热管，六集热管一端通过六对第二法兰、蒸汽总管、第一法兰和金属软管与锅筒内的金属盘管的一端相连接，六集热管的另一端通过另六对第二法兰、回水总管、另第一法兰和金属盘管与锅筒内的金属盘管的另一端相连接，其中蒸汽总管、回水总管和集热管轴心的连线夹角为30度。 所述的四杆机构包括金属软管、铰链、金属软管固定件、第一连杆、第二连杆，第一连杆一端通过铰链与四杆机构固定支架相连接，另一端通过铰链与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端通过铰链与镜面固定支架连接，金属软管通过金属软管固定件固定在第一连杆和第二连杆上。 所述的集热管包括两第二法兰、绝热密封件、套管内管、带吸热涂层的套管外管、 真空玻璃管、蒸汽出口管，套管内管的一端与第二法兰相连接，套管内管的另一端与带吸热 涂层的套管外管相通，带吸热涂层的套管外管套在套管内管的外面，带吸热涂层的套管外 管与套管内管接触的一端与蒸汽出口管的一端相连接，蒸汽出口管的另一端与另一第二法 兰连接，真空玻璃管套在带吸热涂层的套管外管外面，真空玻璃管开口端塞有绝热密封件。 本技术把同轴套管集热管、汽液分流两相热虹吸管与抛物槽聚焦集热器结合 起来，利用同轴套管集热管吸收抛物槽式聚焦集热器收集的太阳能，并利用传热性能优良 的汽液分流两相热虹吸管把抛物槽聚焦集热器收集到的太阳能传递给锅筒内的水，产生中 高温蒸汽。接收器内产生的蒸汽并不直接用于工业用途，而是在一个回路型重力热管里循 环运动，蒸汽在冷凝段与锅筒内的水换热，将其加热成中高温蒸汽，这部分的蒸汽才用于工 业用途。由于汽液分流两相热虹吸管自然循环，无需外界动力，没有运转部件，极少维修。同 时，热管内壁不会产生水垢，冷凝器设在循环水箱内，外部循环水也只会使热管外壁结垢， 易于清除，就保证了装置可以长期高效运行，整个系统简单可靠，加上它的蒸发器和冷凝器 可以远离，同时同轴套管集热管与传统的U型集热管相比具有有效流动截面大，流动阻力 小的特性，这就使得系统能够更加顺利的运行，另外与国际常用的直通集热管相比具有结 构和工艺简单、成本较低的特点，这就为太阳能装置大型化产业化提供了可能。附图说明图1是同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置结构示意图； 图2是本技术的四杆机构管路系统结构示意图； 图3(a)是本技术的锅筒结构主视图； 图3(b)是本技术的锅筒结构左视图； 图3(C)是本技术的锅筒结构俯视图； 图4是本技术的同轴套管式汽液分流两相热虹吸管的蒸发段管路结构示意 图； 图5是本技术的同轴套管式汽液分流两相热虹吸管的蒸发段管路结构左视 图； 图6(a)是本技术的同轴套管式集热管的结构主视图； 图6(b)是本技术的同轴套管式集热管的结构左视图； 图中水桶1、冷凝器2、控制阀3、塔架4、水泵5、单向阀6、锅筒7、第一法兰8、四 杆机构9、金属软管10、玻璃聚光镜11、蒸发器12、集热管支撑杆13、集热管固定架14、四杆 机构固定支架15、镜面固定支架16、自动跟踪及液压驱动系统17、转轴18、铰链19、金属软 管固定件20、第一连杆21、第二连杆22、排污阀23、压力变送器24、电磁阀25、流量计26、安 全阀27、气液分离器28、金属盘管29、液位计30、锅筒支架31、第二法兰32、蒸汽总管33、回 水总管34、集热管35、连接板36、调节固定螺栓37、绝热密封件38、套管内管39、带吸热涂 层的套管外管40、真空玻璃管41。具体实施方式如图1所示，同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置包括水桶1、冷凝器2、控制阀3、塔架4、水泵5、单向阀6、锅筒7、第一法兰8、四杆机构9、金属软管10、 玻璃聚光镜11、蒸发器12、集热管支撑杆13、集热管固定架14、四杆机构固定支架15、镜面 固定支架16、自动跟踪及液压驱动系统17、转轴18，塔架4上端设有锅筒7，锅筒7通过第 一法兰8和金属软管10与蒸发器12相连接，锅筒7通过单向阀6，经控制阀3与冷凝器2 相连接，水桶1内设有冷凝器2，水泵5与锅筒7相连接，在蒸发器12相对应处设有太阳能 聚光器。太阳能聚光器包括自动跟踪及液压驱动系统17、转轴18、镜面固定支架16、玻璃 聚光镜11、集热管支撑杆13，转轴18与镜面固定支架16相连接，自动跟踪及液压驱动装置 17通过转轴18驱动镜面固定支架16绕转轴18转动，镜面固定支架16上贴有玻璃聚光镜 11聚焦太阳光到蒸发器12，蒸发器12通过集热管支撑杆13和集热管固定架14与镜面固 定支架16相连接固定在玻璃聚光镜11上方。 如图2所示，四杆机构包括金属软管10、铰链19、金属软管固定件20、第一连杆 21、第二连杆22，第一连杆21 —端通过铰链19与四杆机构固定支架15相连接，另一端通过 铰链19与第二连杆22的一端连接，第二连杆22的另一端通过铰链19与镜面固定支架16 连接，金属软管10通过金属软管固定件20固定在第一连杆21和第二连杆22上。 如图3所示，锅筒包括第一法兰8、排污阀23、压力变送器24、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同轴套管式汽液分流两相热虹吸管太阳能蒸汽发生装置，其特征在于包括水桶（１）、冷凝器（２）、控制阀（３）、塔架（４）、水泵（５）、单向阀（６）、锅筒（７）、第一法兰（８）、四杆机构（９）、金属软管（１０）、玻璃聚光镜（１１）、蒸发器（１２）、集热管支撑杆（１３）、集热管固定架（１４）、四杆机构固定支架（１５）、镜面固定支架（１６）、自动跟踪及液压驱动系统（１７）、转轴（１８），塔架（４）上端设有锅筒（７），锅筒（７）通过第一法兰（８）和金属软管（１０）与蒸发器（１２）相连接，锅筒（７）通过单向阀（６），经控制阀（３）与冷凝器（２）相连接，水桶（１）内设有冷凝器（２），水泵（５）与锅筒（７）相连接，在蒸发器（１２）相对应处设有太阳能聚光器，太阳能聚光器包括自动跟踪及液压驱动系统（１７）、转轴（１８）、镜面固定支架（１６）、玻璃聚光镜（１１）、集热管支撑杆（１３），转轴（１８）与镜面固定支架（１６）相连接，自动跟踪及液压驱动装置（１７）通过转轴（１８）驱动镜面固定支架（１６）绕转轴（１８）转动，镜面固定支架（１６）上贴有玻璃聚光镜（１１）聚焦太阳光到蒸发器（１２），蒸发器（１２）通过集热管支撑杆（１３）和集热管固定架（１４）与镜面固定支架（１６）相连接固定在玻璃聚光镜（１１）上方；所述的蒸发器（１２）包括两个第一法兰（８）、十二对第二法兰（３２）、蒸汽总管（３３）、回水总管（３４）、六集热管（３５），六集热管（３５）一端通过六对第二法兰（３２）、蒸汽总管（３３）、第一法兰（８）和金属软管（１０）与锅筒（７）内的金属盘管（２９）的一端相连接，六集热管（３５）的另一端通过另六对第二法兰（３２）、回水总管（３４）、另第一法兰（８）和金属盘管（２９）与锅筒（７）内的金属盘管（２９）的另一端相连接，其中蒸汽总管（３３）、回水总管（３４）和集热管（３５）轴心的连线夹角为３０度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王武军，胡亚才，俞自涛，倪煜，茹毅，夏巧明，洪荣华，樊建人，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]