一种自然循环槽式太阳能集热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自然循环槽式太阳能集热系统。冷凝下降管与S形弯管、第一管道转动连接阀、流量控制调节阀、集热管、金属连接管、主汽管、第二管道转动连接阀、上升管、蒸汽换热器通过波纹连接管顺次连接；上升管末端设有真空抽气口;转动轴分别于液压系统、反射镜架、镜架支撑相互连接；反射镜架上装有反射镜面；集热管和光强感应器通过集热管支撑架与反射镜架连接；第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀和S形弯管通过与管道转动基支撑连接后与转动轴同轴固定在镜架支撑上；转动管道顶端支撑固定在反射镜架端部；蒸汽换热器安装在铁塔上；系统由控制系统控制。本实用新型专利技术引入自然循环，采用高效新型连接和控制方式，提高系统效率和稳定性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能利用装置，尤其涉及一种自然循环槽式太阳能集热系统装置。
技术介绍
槽式太阳能技术是当前太阳能热利用技术中最成熟和商业化的技术。槽式太阳发电技术作为当前商业化运行的太阳能热发电技术，从上世纪80年代第一座商业化运行项目以来，已经取得了巨大的发展。目前我国也在逐步开展槽式太阳能热发电商业化示范项目建设。当前槽式太阳能集热系统采用的多为强制循环，即依靠高温高压泵提供系统换热工质在管内流动动力。由于集热管内的温度和压力大，对泵的性能和稳定性提出了较高的要求；强制循环太阳能系统中，由于蒸汽段和冷凝段温差变化大，容易造成管道受热不均而引起的应力等对管道变形、破损等。由于热管系统利用工质潜热进行换热，蒸发段和冷凝段的温差很小，管道内的温度分布更均勻，造成的应力差小，有利于系统稳定。中国专利 200820167916. 6和中国专利200910099363. 4分别采用热管系统提供了一种太阳能利用效率高、不易结垢、简单可长期高效运行的太阳能蒸汽发生系统。由于系统中采用金属软管和法兰等连接方式造成系统流动阻力和散热损失较大，同时系统对流量不能进行有效控制， 系统对跟踪精度不能够适时反馈调节，因此系统在减少阻力和散热损失和聚光进度调节方面还有进一步改进和提高的空间。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述问题，提供一种自然循环槽式太阳能集热系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案自然循环槽式太阳能集热系统包括真空抽气口、冷凝下降管、上升管、流量控制调节阀、集热管、主汽管、光强感应器、金属连接管、液压系统、集热管支撑架、转动轴、波纹连接管、反射镜架、控制系统、镜架支撑、蒸汽换热器、第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀、S形弯管、管道转动基支撑、铁塔、转动管道顶端支撑和反射镜面；冷凝下降管与S 形弯管、第一管道转动连接阀、流量控制调节阀、集热管、金属连接管、主汽管、第二管道转动连接阀、上升管、蒸汽换热器通过波纹连接管顺次连接；上升管末端设有真空抽气口 ；转动轴分别于液压系统、反射镜架、镜架支撑相互连接；反射镜架上装有反射镜面；集热管和光强感应器通过集热管支撑架与反射镜架连接；第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀和S形弯管通过与管道转动基支撑连接后与转动轴同轴固定在镜架支撑上；转动管道顶端支撑固定在反射镜架端部；蒸汽换热器安装在铁塔上；系统由控制系统控制。所述的第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀为球型或弯L型。所述的第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀包括第一外套管、第一转动轴承、第一密封圈、第一内套管；第一外套管通过第一转动轴承与第一内套管连接；第一外套管与第一内套管之间设有第一密封圈。所述的第一管道转动连接阀、第二管道转动连接阀包括第二外套管、第二转动轴承、第二密封圈、第二内套管；第二外套管通过第二转动轴承与第二内套管连接；第二外套管与第二内套管之间设有第二密封圈。所述的第一管道转动连接阀和第二管道转动连接阀与转动轴同轴安装。所述的集热管包括抽气口、真空玻璃管、含有选择性涂层的不锈钢管和波纹管；含有选择性涂层的不锈钢管两端和波纹管相连接，含有选择性涂层的不锈钢管外面套有真空玻璃管，真空玻璃管上面设有抽气口，两集热管之间和集热管与管道之间均通过波纹连接管连接。所述的流量控制调节阀为数字式自动或半自动调节阀。所述的光强感应器为分度式光强感应器。光强感应器与集热管同轴安装。本技术通过在槽式太阳能集热系统中引入自然循环替代强制循环，达到简化系统，降低系统成本，提高系统换热效率的目的。同时，本系统采用波纹管和管道转动连接阀，解决了在尽量避免了金属软管和法兰在系统中的应用从而减少系统的流动阻力和散热损失的同时，解决了集热管和上升管、冷凝管转动连接问题，保证了系统能够安全稳定的运转。安装流量调节控制阀可有效控制集热管流量，提高和保证系统运行的稳定性和安全性， 光强感应器的采用，能够实现太阳能系统跟踪精度的适时调节，提高系统聚光精度，最终提高系统效率。附图说明图1是自然循环槽式太阳能集热系统结构示意图；图2是本技术的太阳能槽式聚光器示意图；图3(a)是本技术的管道转动球型连接阀结构图；图3(b)是本技术的管道转动弯L型连接阀结构图；图4是本技术的集热管与集热管和管道连接示意图。图中真空抽气口 1、冷凝下降管2、上升管3、流量控制调节阀4、集热管5、主汽管 6、光强感应器7、金属连接管8、液压系统9、集热管支撑架10、转动轴11、波纹连接管12、反射镜架13、控制系统14、镜架支撑15、蒸汽换热器16、第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18、S形弯管19、管道转动基支撑20、铁塔21、转动管道顶端支撑22和反射镜面23、第一外套管M、第一转动轴承25、第一密封圈沈、第一内套管27、第二外套管28、第二转动轴承四、第二密封圈30、第二内套管31。具体实施方式如图1和图2所示，自然循环槽式太阳能集热系统包括真空抽气口 1、冷凝下降管 2、上升管3、流量控制调节阀4、集热管5、主汽管6、光强感应器7、金属连接管8、液压系统 9、集热管支撑架10、转动轴11、波纹连接管12、反射镜架13、控制系统14、镜架支撑15、蒸汽换热器16、第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18、S形弯管19、管道转动基支撑20、铁塔21、转动管道顶端支撑22和反射镜面23 ；冷凝下降管2与S形弯管19、第一管道转动连接阀17、流量控制调节阀4、集热管5、金属连接管8、主汽管6、第二管道转动连接阀18、上升管3、蒸汽换热器15通过波纹连接管12顺次连接；上升管3末端设有真空抽气口 1;转动轴11分别于液压系统9、反射镜架13、镜架支撑15相互连接；反射镜架13上装有反射镜面23 ；集热管5和光强感应器7通过集热管支撑架10与反射镜架13连接；第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18和S形弯管19通过与管道转动基支撑20连接后与转动轴11同轴固定在镜架支撑15上；转动管道顶端支撑22固定在反射镜架13端部；蒸汽换热器16安装在铁塔21上；系统由控制系统14控制。如图3所示，所述的第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18为球型或弯 L型。所述的第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18包括第一外套管24、第一转动轴承25、第一密封圈26、第一内套管27 ；第一外套管M通过第一转动轴承25与第一内套管27连接；第一外套管M与第一内套管27之间设有第一密封圈26。所述的第一管道转动连接阀17、第二管道转动连接阀18包括第二外套管观、第二转动轴承四、第二密封圈 30、第二内套管31 ；第二外套管观通过第二转动轴承四与第二内套管31连接；第二外套管观与第二内套管31之间设有第二密封圈30。所述的第一管道转动连接阀17和第二管道转动连接阀18与转动轴11同轴安装。管道转动连接阀很好的解决了集热管和上升管、 冷凝管在系统绕太阳跟踪过程中的转动问题，避免了采用四杆机构等传动机构带来的软管和法兰的使用。如图4所示，所述的集热管5包括抽气口 32、真空玻璃管33、含有选择性涂层的不锈钢管34和波纹管35 ；含有选择性涂层的不锈钢管34两端和波纹管35相连接，含有选择性涂层的不锈钢管34外面套本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种自然循环槽式太阳能集热系统，其特征在于包括真空抽气口（１）、冷凝下降管　（２）、上升管（３）、流量控制调节阀（４）、集热管（５）、主汽管　（６）、光强感应器（７）、金属连接管（８）、液压系统（９）、集热管支撑架（１０）、转动轴（１１）、波纹连接管（１２）、反射镜架（１３）、控制系统（１４）、镜架支撑（１５）、蒸汽换热器（１６）、　第一管道转动连接阀（１７）、第二管道转动连接阀（１８）、Ｓ形弯管（１９）、管道转动基支撑（２０）、铁塔（２１）、转动管道顶端支撑（２２）和反射镜面（２３）；冷凝下降管（２）与Ｓ形弯管（１９）、第一管道转动连接阀（１７）、流量控制调节阀（４）、集热管（５）、金属连接管（８）、主汽管　（６）、第二管道转动连接阀（１８）、上升管（３）、蒸汽换热器（１５）通过波纹连接管（１２）顺次连接；上升管（３）末端设有真空抽气口（１）；转动轴（１１）分别于液压系统（９）、反射镜架（１３）、镜架支撑（１５）相互连接；反射镜架（１３）上装有反射镜面（２３）；集热管（５）和光强感应器（７）通过集热管支撑架（１０）与反射镜架（１３）连接；第一管道转动连接阀（１７）、第二管道转动连接阀（１８）和Ｓ形弯管（１９）通过与管道转动基支撑（２０）连接后与转动轴（１１）同轴固定在镜架支撑（１５）上；转动管道顶端支撑（２２）固定在反射镜架（１３）端部；蒸汽换热器（１６）安装在铁塔（２１）上；系统由控制系统（１４）控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张良，胡亚才，俞自涛，冯哲，倪煜，帅鸥，樊建人，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86