[发明专利]太阳能集热管真空自动化生产一体炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热管真空自动化生产装置，特别是能通过双真空室循环使用，一次性完成排空、封接、退火、时效等功能的装置。 

背景技术

国内目前应用的太阳能集热管主要是全玻璃一端开口式的集热管。由于现有集热管深度真空不够，又是南北站立使用，使用加热循环不畅通，保温桶的水温都是一致的，加热一天也没法达到沸点只能提供低温热水等诸多的弊端。国外的也提出过直通式集热管的概念，如以色列、德国也相继推出过类似的产品，对太阳能的利用也起到了积极的贡献，但也存在先天的不足。主要问题就是排空和封接问题，他们使用的仍然是对集热管抽排空，所以只能进行有尾封接。这样给产品带来的问题就是做不到深度真空，真空度只有0.05pa，由于产品的真空度不高，造成保温效果不显著热能散失严重，冬季无法正常使用。为了克服传统太阳能管的缺陷就需要采用高真空直通式集热管的形式。 

发明内容

为了克服现有太阳能及其他能源产品问题，本申请采用的新的技术方案，提出一种排空、封接、退火、时效多功能一体炉。 

本申请提供一种太阳能集热管真空自动化生产一体炉生产集热管的方法，包括双真空工作室、抽真空系统、自动控制部分、真空电加热部分、水循环系统；其中： 

双真空室交替工作，都能用于对集热管进行抽真空、加热、封接、保温的工作循环，也能用于装料、准备工作、冷却、卸料、重新装料；当真空室A进行抽真空、加热、封接、保温的工作循环时，同时真空室B进行装料和准备工作，当真空室A完成一个工作循环后，转入真空室B进入抽真空、加热、封接、保温的工作循环，同时真空室A进行冷却、卸料、二次重新装料、成品进行包装，等待真空室B完成工作循环过程，当真空室B完成循环后，再进入真空室A的循环过程，由此真空室A和真空室B通过相应转换部件可以连续不断地循环生产； 

抽真空系统由四级泵构成，主要包括维持泵(201)、滑阀式真空泵(204)、罗茨真空泵(203)、扩散泵(202)； 

电加热器，采用热辐射多区域自动控制温控装置；炉内为真空工作，采用多区域加热； 

水循环系统，包括水循环泵、真空炉体水冷外套、双层水冷门及水压控制系统为给这台设备进行温度保护； 

自动控制部分，采用可编程序逻辑控制器PLC、人机界面触摸屏和变频器对各真空泵、电器控制和阀进行实时自动控制。 

其工作过程为： 

先打开维持泵(201)，打开维持阀(108)，开扩散泵，进行温度、真空度测量，选择真空室A或者真空室B；开启滑阀式真空泵(204)，开前级预抽阀(105)抽至真空度为500Pa，之后开启罗茨真空泵(203)，测量真空度，达到中真空2×10^-2Pa。后，关闭前级预抽阀(105)，根据所选真空室A室或真空室B打开相应的气动高真空档板阀(102或103)，开启真空精抽阀(106)，进行高真空检测，达到高真空5×10^-4Pa； 

达到高真空后，进行机组加热，并随时进行温度检测，达到后进行真空封接； 

在抽真空时对真空室加热至560度，并实现高温下的无尾封接；延时二分钟后，关加热机组。因为是无尾封接，真空室的真空度就等于集热管真空腔的真空度。 

之后，根据所选真空室A或者真空室B开启相应水阀(301或302)，进行降温，关相应气动高真空档板阀(102或103)，延时30秒关精抽阀(106)，再延时10秒关罗茨真空泵(203)，关滑阀式真空泵(204)，这样就完成一个工作循环；这时可以选择另一真空室进行连续工作，重复以上循环；完成整个循环后，关扩散泵(202)，开水阀(301或302)使扩散泵(202)降温，温度下降至100度，关维持阀(108)，延时10秒关维持泵(201)，关水泵(205)，完成整个循环关闭炉； 

进一步地，PLC采用西门子公司S7300型PLC、人机界面触摸屏采用西门子MT5600型人机界面触摸屏，变频器采用西门子变频器。 

进一步地，该方法可以用于太阳能直通管、真空不锈钢绝热管道、U型弯头等的无尾封接。 

进一步地，多区域加热为六区域自动控制温控装置，六区域为炉的上、下、左、右、前、后六处。 

本申请克服了国内的一些真空设备只有一个真空室，生产效率比较低的问题，可以在系统不变的情况下，只增加部分设备，包括一些转换的开关，就可实现循环不断的生产。本设备具有装炉容量大，双室轮换工作，自动化程度高，生产效率高，真空度可达1.5×10^-4Pa。