一种太阳能吸热管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能吸热管，包括玻璃外管、设置在所述玻璃外管内的金属内管及波纹管，在所述玻璃外管和金属内管之间形成真空的第一环形空间，所述波纹管的一端通过端盖与所述金属内管连接，所述波纹管的另一端通过连接件与封接金属环连接，所述波纹管为预压缩状态，且在轴向上位于所述玻璃外管端部的外侧；所述吸气剂装置在环向上分布在封接金属环与金属内管形成的第二环形空间内；所述连接件上固定有遮光环，所述遮光环在轴向上至少部分延伸到第一环形空间内，用于遮挡封接金属环与玻璃外管的封接处。本实用新型专利技术太阳能吸热管具有吸氢能力和便于制作的优点，吸热管的有效利用率高，使用寿命长。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能光热利用
，特别涉及一种应用于槽式太阳能集热 系统的太阳能吸热管。
技术介绍
槽式太阳能热发电系统是一种太阳能热利用系统，其利用可跟踪太阳的槽型抛物 面反射镜，将入射光反射聚焦在吸热管上，金属内管表面涂覆的选择性吸收膜吸收太阳光 加热管内工质，产生高温高压蒸气，推动汽轮机发电。太阳能吸热管是槽式太阳能热发电站 中最为核心的部件。中国专利号ZL200610112005. 9中公开了一种高温太阳能集热管及其制造工艺，该高 温太阳能集热管包括具有选择性吸收膜层的金属内管和环绕的玻璃外管，连接件将波纹管与 金属内管连接，波纹管与玻璃“金属过渡件可伐环直接焊接，可伐环再与玻璃外管封接，玻璃外 管与金属内管之间形成真空环形空间，用来降低热损失和防止选择性吸收膜遇到空气老化。这 种太阳能吸热管一般长为4060mm，工作温度要求在300-400°C，管内工质为高温导热油，集热管 的使用寿命一般要求达到20年。由于导热油高温老化会分解出氢气，该氢气在管内聚集，氢气 在压力差下通过金属内管不断渗透到玻璃外管与金属内管之间形成的真空环形空间中。并且 随着工作温度的升高和导热油不断的分解，真空环形空间的氢气越来越多。目前，为了保持集 热管的真空，采取的措施一般是采用吸气剂，中国专利号为CN1720419A中公开一种吸气剂支撑 组件，其包括一个桥状物，桥状物上形成有细长的槽，该槽具有吸气剂支撑部分，有多个固定连 接的足部用来支撑该槽，另外还有防止聚光照射的反射表面，用来保护吸气剂。在实现本技术的过程中，技术人发现现有技术至少存在以下问题集 热管中氢气增多会急剧增加热损失，降低集热管吸热效率。另外，由于波纹管较薄，与玻 璃-金属过渡件壁厚相差大，焊接较为困难，经常造成焊接损坏或漏气。吸气剂支撑组件的 缺点是该吸气剂装置放置在金属内管上，金属内管工作时温度在400°C以上，通过传热会使 吸气剂温度升高，而同时吸气剂不可避免的会遭受聚光照射，使吸气剂变热。由于吸气剂的 吸气性能随温度升高而显著降低，造成吸热管高温工作时效率降低。
技术实现思路
本技术实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种有效利用率高， 使用寿命长，并具有吸氢能力和便于制作的太阳能吸热管。为了实现上述目的本技术采取的技术方案是一种太阳能吸热管，包括玻璃 外管、设置在所述玻璃外管内的金属内管及波纹管，在所述玻璃外管和金属内管之间形成 真空的第一环形空间，所述波纹管的一端通过端盖与所述金属内管连接，所述波纹管的另 一端通过连接件与封接金属环连接，所述波纹管为预压缩状态，且在轴向上位于所述玻璃 外管端部的外侧；所述吸气剂装置在环向上分布在封接金属环与金属内管形成的第二环形 空间内；所述连接件上固定有遮光环，所述遮光环在轴向上至少部分延伸到第一环形空间内，用于遮挡封接金属环与玻璃外管的封接处。 所述波纹管具有3-8个波纹，所述波纹管预先压缩量为3_20mm。所述连接件为L型环状；所述封接金属环为L型环状，所述连接件的L型横向端部 与波纹管焊接，所述连接件的L型纵向端部与所述封接金属环的L型纵向端部焊接。所述吸气剂装置具有至少一个托盘，所述托盘上设有吸气剂，所述吸气剂上设有 压块。所述托盘连接在连接件或遮光环上。 所述吸气剂为锆基吸氢剂。所述端盖上设有凹槽，且所述凹槽位于端盖的内侧，所述凹槽处设有金属排气管。所述玻璃外管的一个端部设有遮光环，所述玻璃外管的两个端部均设有波纹管和 吸气剂装置，一端的吸气剂装置连接在连接件上，在环向上分布在第二环形空间内 ’另一端 的吸气剂装置连接在连接件或遮光环上，在环向上分布在遮光环与封接金属环形成的第三 环形空间中。所述遮光环为L型或喇叭口型，所述遮光环在轴向上超出封接金属环与玻璃外管 的封接处5-30mm，所述的遮光环的表面涂有反射太阳辐射的涂层。所述的封接金属环与玻璃外管封接是双面熔封的，所述玻璃外管的端部为收缩□。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是本技术太阳能吸热管 具有吸氢能力和便于制作的优点，吸热管的有效利用率高，使用寿命长。附图说明图1是本技术实施例中提供的一种太阳能吸热管的剖面图；图2是图1中吸气剂装置剖面图；图3是图2的俯视图；图4是图1中带金属排气管的端盖剖面图；图5是本技术实施例中提供的另一种太阳能吸热管的剖面图；图6为图5中带有吸气剂装置的遮光环结构示意图。图中1金属内管，2玻璃外管，3端盖，4波纹管，5连接件，6封接金属环，7吸气剂 装置，8吸气剂，9遮光环，10凹槽，11金属排气管，12排气尾管，13第一环形空间，14第二环 形空间，15第三环形空间，16托盘，17压块，18轴向延长部分。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。参见图1，一种太阳能吸热管，包括玻璃外管2、设置在玻璃外管2内的金属内管1 及波纹管4，在玻璃外管2和金属内管1之间形成真空的第一环形空间13，波纹管4的一端 通过端盖3与金属内管1连接，波纹管4的另一端通过连接件5与封接金属环6连接，波纹 管4为预压缩状态，在玻璃外管2轴向上，波纹管4位于玻璃外管2端部的外侧；吸气剂装 置7在环向上分布在封接金属环6与金属内管2形成的第二环形空间14内；连接件5上固定有遮光环9，遮光环9在轴向上至少部分延伸到第一环形空间13内，遮光环9用于遮挡封 接金属环6与玻璃外管2的封接处。本技术的波纹管采用耐高温的金属，太阳能吸热管由于在实际运行时，金属 内管中工质的温度在400°C左右，而玻璃外管温度在100°C左右，金属内管的膨胀系数要远 大于玻璃外管的膨胀系数，金属内管比玻璃外管多伸长20多毫米。为了缓解内外管之间的 膨胀差，在玻璃外管端部放置波纹管。波纹管在轴向上完全位于玻璃外管端部的外侧，为了 保证其伸缩量，每个波纹管至少具有3个波纹。同时，为了提高吸热管的有效利用率，减少 波纹管的长度，增加玻璃外管的长度，吸热管 在装配时波纹管始终处于预先压缩状态，提高 了波纹管的缓解膨胀的能力，波纹管预压缩量至少3mm，一般可以在IOmm左右，这样当吸热 管高温工作时，波纹管能够恢复到既无压缩又无拉伸的初始状态，使玻璃外管与封接金属 环封接处在高温时也不会受到较大的拉力，延长吸热管的使用寿命长。本技术的太阳 能吸热管具有吸氢能力和便于制作的优点，吸热管的有效利用率高。参见图1，为了方便连接件5与波纹管4和封接金属环6焊接，连接件5为L型环 状；连接件5具有轴向延伸部分18，即连接件5的L型横向边，连接件5的L型横向端部焊 接到波纹管4上，遮光环6焊接在连接件5的表面上，封接金属环6为L型环状，连接件5 的L型纵向端部与封接金属环6的L型纵向端部焊接，可以方便的进行焊接，从而解决了波 纹管直接与封接金属环焊接由于壁厚相差过大而焊接较为困难的问题。连接件5的L型环 状结构另一个作用是用于吸气剂装置和遮光环的固定，避免在吸热管的真空空间布置过多 的金属件，从而降低成本和减少放气源。参见图2和图3，吸气剂装置7具有多个连接到连接件的托盘16，吸气剂8承载于 这些托盘16中，吸气剂8可以为饼状或环状，为了保持和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能吸热管，包括玻璃外管、设置在所述玻璃外管内的金属内管及波纹管，在所述玻璃外管和金属内管之间形成真空的第一环形空间，其特征在于，所述波纹管的一端通过端盖与所述金属内管连接，所述波纹管的另一端通过连接件与封接金属环连接，所述波纹管为预压缩状态，且在轴向上位于所述玻璃外管端部的外侧；所述吸气剂装置在环向上分布在封接金属环与金属内管形成的第二环形空间内；所述连接件上固定有遮光环，所述遮光环在轴向上至少部分延伸到第一环形空间内，用于遮挡封接金属环与玻璃外管的封接处。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能吸热管，包括玻璃外管、设置在所述玻璃外管内的金属内管及波纹管，在 所述玻璃外管和金属内管之间形成真空的第一环形空间，其特征在于，所述波纹管的一端 通过端盖与所述金属内管连接，所述波纹管的另一端通过连接件与封接金属环连接，所述 波纹管为预压缩状态，且在轴向上位于所述玻璃外管端部的外侧；所述吸气剂装置在环向 上分布在封接金属环与金属内管形成的第二环形空间内；所述连接件上固定有遮光环，所 述遮光环在轴向上至少部分延伸到第一环形空间内，用于遮挡封接金属环与玻璃外管的封 接处。2.根据权利要求1所述的太阳能吸热管，其特征在于，所述波纹管具有3-8个波纹，所 述波纹管预先压缩量为3-20mm。3.根据权利要求1所述的太阳能吸热管，其特征在于，所述连接件为L型环状；所述封 接金属环为L型环状，所述连接件的L型横向端部与波纹管焊接，所述连接件的L型纵向端 部与所述封接金属环的L型纵向端部焊接。4.根据权利要求1所述的太阳能吸热管，其特征在于，所述吸气剂装置具有至少一个 托盘，所述托盘上设有吸气剂，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷东强，李建斌，王智建，李健，徐志斌，王志峰，
申请(专利权)人：皇明太阳能股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[]