[发明专利]设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管，其结构充分兼顾了耐高温、气密性、高效率和低成本的要求，在装置构造上采用多种消气剂和安装结构，以适应中高温以及采用熔盐和DSG传热模式下的太阳能热发电技术要求。该集热管适用于高温太阳能热发电，属太阳能热利用技术领域。

背景技术

目前，国内外在槽式太阳能热发电集热管上使用的消气剂及其结构主要根据使用目的有所差别，Solel公司使用的应该是非蒸散性的消气剂，采用平面板状设计结构以增大吸气量，安装消气剂的金属板紧贴金属管外壁固定，消气剂的作用如其在中国授权专利03825785.8所述的“吸氢剂”。德国SCHOTT公司的中国公开专利200610080312.3中显示使用的也应该是“非蒸散型消气剂(non-evaporable getter NEG)”，做成圆形带环安装在卸载波纹管与端盖之间，同时还专门设置了采用钯金属的“氢窗口”。但该公司在实际生产中却选择的是蒸散型消气剂，其结构类似于全玻璃太阳能集热管中使用的环状结构，通过一个卡子将消气环直接固定在金属管上。由于各企业采用的封接材料和封接工艺上的区别，致使集热管的气密性和使用寿命有很大差别。除此之外，由于影响集热管气密性的因素还有很多，诸如金属材料的除气状况、膜层中的气体含量、高温条件下的气体释放以及目前最为突出的，则是传热工质导热油在高温条件下裂解并通过金属管溢氢问题，这些问题如得不到解决都将直接影响集热管使用寿命。为此，SCHOTT公司在200610162523.1专利中增加了含有气体氪或氙的容器，通过高频加热方式释放稀有气体，以期达到和氢气混合降低热传导率。但从实际使用情况看，上述两个企业都还没有很好地解决慢漏气和氢渗透问题。总之，合理使用消气剂是保证集热管使用寿命的关键技术环节。

中国专利01224848.7最先在玻璃金属太阳能集热管上使用了非蒸散型消气剂，发明人在得到唯一授权后对此进行了再开发，在专利200610076672.6和200710090246.2中除延续使用非蒸散消气剂(NEG)外，也同时使用了蒸散型消气剂(EG)。但从实例制作中发现，采用的钡铝镍蒸散型消气剂虽然有较好的吸附微量气体的作用，但其最高使用温度限于350度，因此在高温环境中严重影响消气剂的寿命和吸气效果，而非蒸散消气剂(NEG)对氢气还存在可逆现象，如果安装不当或遇到聚光焦斑烘烤不仅不能保持气密性，很可能加剧氢气释放。为进一步提高稳定性和可靠性，不断缩小与国外同类产品的差距，应该在上述专利基础上对线聚焦太阳能强化集热管的消气剂装置进行优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是采用多种消气剂和结构组合提高线聚焦太阳能强化集热管的稳定性和可靠性。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

设置复合消气装置的线聚焦太阳能强化集热管由玻璃外管、玻璃截管、金属内管、金属端盖、铁镍可伐件、卸载波纹管、管接件、复合消气装置、排气管、扰流片、玻璃封接料组成，其特征在于：由铁镍可发件、金属端盖、卸载波纹管、管接件组成的卸载装置设置在集热管两端；卸载装置可以是外卸载或内卸载两种卸载模式；铁镍可伐件与玻璃外管或玻璃截管一端直接热熔封接；铁镍可伐件与玻璃外管或玻璃截管一端的玻璃内法兰或外法兰实施铅热压封接；或铁镍可伐件上设置一凹形槽，玻璃截管插入凹形槽内通过玻璃封接料间接热熔封接；管接件和金属内管氩弧焊接，金属内管外表面真空溅射耐高温选择性热吸收涂层；复合消气装置焊接固定在金属内管、或卸载装置、或金属端盖上，位置选择在排气管一侧。

所述玻璃外管选择线膨胀系数为33×10^-7/℃的高硼硅玻璃管；高硼硅玻璃也称派莱克斯玻璃，在我国太阳能热水器行业应用已经非常广泛，成本也很低，虽然线膨胀系数为33×10^-7/℃，很难和国内的可伐合金材料匹配，但其物理性能很适合太阳能热发电，特别适合铅热压封接技术；或选择线膨胀系数为(40-65)×10^-7/℃的中性5.0硼硅玻璃。

所述玻璃截管是根据使用要求切割玻璃外管而形成的玻璃短管，切割的目的是为了更好地实施玻璃和铁镍可伐件封接；采用热熔直接封接工艺时应注重退火去应力；采用铅热压封接时在玻璃外管或玻璃截管一端制作外法兰或内法兰，法兰端面平整。