直通式太阳能热交换聚热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及是一种以太阳能作为热源的直通式太阳能热交换聚热装置，属于中高温太阳能热利用技术领域。包括直通透光管、多曲面金属热交换管、热交换管封头、金属膨胀节、吸附剂储环、凹形间隔密封环、金属卡环、工质通道管、金属盖板、密封固定板、卡式屏蔽罩和抽真空接头；多曲面金属热交换管两端固定有热交换管封头，工质通道管与热交换管封头相连，多曲面金属热交换管上设置金属膨胀节，工质通道管从金属盖板中心穿过，构成多曲面金属热交换组件整体套装于直通透光管内，两端顺次安装吸附剂储环、凹形间隔密封环和金属卡环，密封固定板将金属卡环和金属盖板密封固定，在直通透光管两端设置有卡式屏蔽罩；抽真空接头固定在卡式屏蔽罩上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种以太阳能作为热源的直通式太阳能热交换聚热 装置，属于中高温太阳能热利用

技术介绍
众所周知，目前被人们广泛应用的太阳能集热管绝大部分为一端封闭或 者直通式玻璃内管为两端敞口的双层玻璃管结构，如果采用双层玻璃管时， 玻璃内管的外表面涂有太阳能选择性吸收涂层，玻璃内管内走工质，玻璃内 管和玻璃外管间抽真空。.用这种方式制作的集热管，工作时，内外管温差大， 易产生炸管，另外，管容积过大，不易加热。应用在槽式太阳能集热发电的太阳能集热管，尽管采用了金属管加半翅 翼方式或热管真空管技术，但最终的吸热面积及产气量有限，同时密封结构 对材料(过渡金属)的膨胀系数要求严格、玻璃与金属的相溶性连接技术要 求高、目前虽然已经采用了热压封接工艺、低温玻璃焊料封接工艺和采用火 焰溶封工艺、高频溶封工艺这几种焊接方式，但还显得可靠性不足，加上加 工难度大、造价高，难于维护，在国内市场难以普及，目前也仅停留在研发 及小规模政府支持的工程上。近三十年来，随着各国对能源的重视，国内外很多科研单位和一些著名企业，在中高温领域已经打下了一定的基础，但一直阻碍直通式中高温领域 的关键难题高热量、低吸收率、低利用率、玻璃与金属的有效结合、不 同材质的密封与热膨胀等问题上困扰着直'通式太阳能集热管的发展，更谈不上作为建筑的功能性构件广泛应用到与建筑一体化的工程上了。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处，提供一种直通式太阳能热交换 聚热装置，本装置包括直通透光管、多曲面金属热交换管、热交换管封头、 金属膨胀节、吸附剂储环、凹形间隔密封环、金属卡环、金属盖板、密封固 定板、卡式屏蔽罩和抽真空接头，具有高热吸收率、高热转换率、高热利用 率等特点，解决了直通式玻璃与金属的有效组合及玻璃与金属之间的热膨胀差异等问题，并将太阳能热利用提高到一个更完美的程度，极大的拓展了在 太阳能领域的应用面，广泛的满足了人们在工业、农业、畜牧业、聚热发电及日常生活等需求。将太阳能热利用率提高到58%以上。直通式太阳能热交换聚热装置是采取以下技术方案实现的直通式太阳 能热交换聚热装置包括直通透光管、多曲面金属热交换管、热交换管封头、 金属膨胀节、吸附剂储环、凹形间隔密封环、金属卡环、工质通道管、金属 盖板、密封固定板、卡式屏蔽罩和抽真空接头；多曲面金属热交换管两端焊接固定有热交换管封头，工质通道管与热交 换管封头相连，多曲面金属热交换管上设置有金属膨胀节，工质通道管从金 属盖板中心穿过，工质通道管与金属盖板焊接密封，构成多曲面金属热交换 組件，多曲面金属热交换组件整体套装于直通透光管内；直通透光管两端顺 次安装有吸附剂储环、凹形间隔密封环和金属卡环，密封固定板将金属卡环 和金属盖板密封固定，并通过耐热密封胶密封，在直通透光管的两端设置有 卡式屏蔽罩，并通过屏蔽罩抱箍锁紧，卡式屏蔽罩与直通透光管和金属卡环 之间设置有密封胶圈；抽真空接头固定在卡式屏蔽罩上，多曲面金属热交换管与直通透光管之间形成真空层。所述的直通透光管采用市售高硼硅3.3玻璃管或其它低铁透光材料管，直 通透光管设置为圆形管、方形管、扁方形管等，具体可根据多曲面金属热交 换管的成型需求与其调整配套。直通透光管采用膨胀系数低，热稳定性好， 可见光透过率为92%，波长在360 400mn的紫外线透过率为90 92%，红外 线的透过率为92%。直通透光管的两端成型有若干个凹凸状环形沟槽，以便热 膨胀时起到轴向伸縮消除膨胀量，另外起到与金属卡环和卡式屏蔽罩在安装 时的固定作用，由于凹凸状环形沟槽不仅增加了接触面，又起到密封的作用， 保证了使用寿命。所述的直通透光管采用双层透光管或单层透光管。所述的直通透光管为双层透光管时，两端的变形，设置有凹凸环状槽， 内管凹凸环状可向里热压制成，外管凹凸环状可向外热压制成，也可根据需 要热压成同向或反向，还可以将直通透光管两端向外翻边，并热压相熔后成 法兰状。通过设置在卡式屏蔽罩上抽真空接头，将透光管内管与透光管外管 之间进行抽真空处理，同时在内管与外管之间的两端15 40mm处设置吸附剂 储环，以进一步提高双层透光管内部的真空度，更好的实现保温隔热的性能。所述的直通透光管为双层透光管时，内管与外管两端的凹凸曲面之间， 设置有凹形间隔密封环，便于保护吸附剂在热膨胀时受压挤出，同时起到利 用密封胶进行结构性密封，金属卡环从透光管两端内管的内侧与外管的外侧 成密封状卡牢，必要时可以在直通透光管和金属卡环端面向下相对应的适当 位置，通过螺钉或销钉固定连接，以便增加直通透光管与金属之间的密封 度，同时为下一道工序同质化密封奠定了基础，很好的解决了玻璃与金属的密封。金属卡环内环面与透光管两端端面上均涂有耐热密封胶和无影结构胶，前者为市售736耐热胶，后者为MF新型密封脂或水晶玻璃无影结构胶，从 而在结构上完成了对透光管与金属的胶接密封，确保透光管内管与外管之间 的长期真空度，这种结构胶溶性连接是继热压封接工艺、低温玻璃焊料封接 工艺和采用火焰溶封工艺、高频溶封工艺后的新型冷操作顺序式结构封装工 艺。所述的直通透光管也可以是单层，与双层透光管只是在应用领域上的不 同时，特别当使用工质为能在35'C 22(TC的超导液时，为了降低生产成本， 减少工时，简化原材料，可以使用单透光管，超导液可采用市售2-2超导介 质(山东潍坊市华丰新产品研究所生产)、中/高温导热油等。所述的凹形间隔密封环是以金属环状设置在双层透光管两端外管的内侧 与内管的外侧，或者设置在单层透光管内侧与多曲面金属热交换管之间，呈 径向布置，以起到不同材质的间隔密封作用，并控制透光管与透光管、透光 管与多曲面金属热交换管之间的间隔距离。所述的多曲面金属热交换管采用多曲面金属热交换圆形管、多曲面金属 热交换方形管、多曲面金属热交换扁形管、多曲面金属热交换半曲面管或其 它多曲面金属热交换异形管，制成后的多曲面金属热交换管大大的消除了在 10(TC 35(TC时的径向膨胀量。该多曲面金属热交换管可以用型号为3A21的 铝合金、铜、铜合金、不锈钢等其它耐腐蚀、强度高、导热率好的金属材料， 采用挤压、扩孔、拉拔、液压工艺或其它先进工艺变形、成型完成。所述的多曲面金属热交换管径向外表面喷涂有太阳能选择性吸收涂层，其中太阳能选择性吸收涂层可以采用市售TXT-1太阳能选择性吸收涂料或钛 基涂层，有效的提高了其聚热效率，变被动闷晒式吸热为主动吸热。所述的金属膨胀节可以设置于多曲面金属热交换管两端，也可以设置于 多曲面金属热交换管中部或其它相应有效段部。减小多曲面金属热交换管轴 向应力，消除因温度过高后产生的多曲面金属热交换管轴向膨胀量，确保金 属盖板、密封固定板和卡式屏蔽罩的原有密封效果，延长整管的使用寿命。所述的金属盖板套焊在工质通道管进/出段上，以便使多曲面金属热交换 管与透光管成同心设置，并有利于与密封固定板结构胶溶性螺钉密封固定。所述的卡式屏蔽罩为两个半圆形径向成型有凹凸环形状的组件，卡式屏 蔽罩上部内侧面与密封固定板通过螺钉和结构胶密封固定，径向环面上的凹 凸沟槽与直通透光管外管两端径向设置的凹凸环形槽相对应，间隙内添置密 封胶/条，采用卡式屏蔽罩后能防止太阳光直射，因温度过高而损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直通式太阳能热交换聚热装置，其特征在于包括直通透光管、多曲面金属热交换管、热交换管封头、金属膨胀节、吸附剂储环、凹形间隔密封环、金属卡环、工质通道管、金属盖板、密封固定板、卡式屏蔽罩和抽真空接头；　　　　多曲面金属热交换管两端焊接固定有热交换管封头，工质通道管与热交换管封头相连，多曲面金属热交换管上设置有金属膨胀节，工质通道管从金属盖板中心穿过，工质通道管与金属盖板焊接密封，构成多曲面金属热交换组件，多曲面金属热交换组件整体套装于直通透光管内；直通透光管两端顺次安装有吸附剂储环、凹形间隔密封环和金属卡环，密封固定板将金属卡环和金属盖板密封固定，并通过耐热密封胶密封，在直通透光管的两端设置有卡式屏蔽罩，卡式屏蔽罩与直通透光管和金属卡环之间设置有密封胶圈；抽真空接头固定在卡式屏蔽罩上，多曲面金属热交换管与直通透光管之间形成真空层。

【技术特征摘要】
1、一种直通式太阳能热交换聚热装置，其特征在于包括直通透光管、多曲面金属热交换管、热交换管封头、金属膨胀节、吸附剂储环、凹形间隔密封环、金属卡环、工质通道管、金属盖板、密封固定板、卡式屏蔽罩和抽真空接头；多曲面金属热交换管两端焊接固定有热交换管封头，工质通道管与热交换管封头相连，多曲面金属热交换管上设置有金属膨胀节，工质通道管从金属盖板中心穿过，工质通道管与金属盖板焊接密封，构成多曲面金属热交换组件，多曲面金属热交换组件整体套装于直通透光管内；直通透光管两端顺次安装有吸附剂储环、凹形间隔密封环和金属卡环，密封固定板将金属卡环和金属盖板密封固定，并通过耐热密封胶密封，在直通透光管的两端设置有卡式屏蔽罩，卡式屏蔽罩与直通透光管和金属卡环之间设置有密封胶圈；抽真空接头固定在卡式屏蔽罩上，多曲面金属热交换管与直通透光管之间形成真空层。2、 根据权利要求1所述的直通式太阳能热交换聚热装置，其特征在于所 述的直通透光管采用双层透光管或单层透光管。3、 根据权利要求l所述的直通式太阳能热交换聚热装置，其特征在于所 述的直通透光管两端变形，设置有凹凸环状槽。4、 根据权利要求3所述的直通式太阳能热交换聚热装置，其特征在于所 述直通透光管两端成型有2 16个直径为5mm 12mm的圆孔。5、 根据权利要求1所述的直通式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇强，李律，李靖，陈东辉，李勇良，
申请(专利权)人：无锡意凯顺得科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[]