[实用新型]塔式太阳能热电站的螺旋吸热器结构

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能热发电领域，涉及一种太阳能热电站的接收器结构，尤其涉及一种塔式太阳能热电站的螺旋吸热器结构。

背景技术

塔式太阳能热电站的吸热器是接收定日镜反射光，将光能转化为传热介质热能的关键部件，吸热器包括多根吸热管，吸热管内部流通传热介质，表面接收反射光的照射。太阳能热电站实际运行过程中，太阳辐射通量是一种非恒量，且不可控，吸热器所处经纬度和吸热塔高度不同辐射量也不同，日夜转换，四季更迭，天气好坏，太阳辐射也跟着变化，并由此造成吸热器上的辐射量的波动。现有吸热器中各根吸热管结构通常为直上直下的管排结构，该类型结构可以模块化，但吸热能力和可承受温度极限较差，并且还要承受不同方位角上辐射的不均匀性。如CN202419967U专利，名称为一种塔式太阳能热发电站接收器，接收器即为吸热器，吸热管呈竖直的排管结构，直上直下，传热介质在吸热管内行程短，吸热能力较差，而且不同方位由于光照强度的区别，吸热不均匀。

发明内容

本实用新型的目的在于解决直排排管结构的吸热器吸热能力和可承受温度极限较差，且各方向受热不均匀的问题，提出一种塔式太阳能热电站的螺旋吸热器结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种塔式太阳能热电站的螺旋吸热器结构，包括竖直的圆柱形框架，框架的外侧面盘绕有多根螺旋状的吸热管，各吸热管螺旋半径、螺旋方向及螺距均相同。采用螺旋盘绕的吸热管，第一、可以增加传热介质的行程，提高吸热能力；第二、可以将吸热管的冷热缩胀分散到圆周方向，增强极限受热能力；第三、螺旋状的吸热管在整个吸热器的各个方向均有绕行，可以平衡各吸热管的热量，使各吸热管吸热均匀。

作为优选，单根吸热管由多个分管首尾相接形成，分管用于对接的端部向螺旋内侧弯折后，管口采用焊接对接。螺旋状吸热管长度大，难以采用单根管道直接成型，因此采用多根分管串接，分管焊接位置相对脆弱，暴露在强的辐射下，焊缝容易出现问题，因此分管向螺旋管圆心方向弯折形成补偿构造，并将焊缝放在这里，即可作为热胀补偿，也可使得焊缝避免高强度的辐射。

作为优选，相邻的分管端部弯折处相互抵靠在一起，位于弯折处螺旋内侧的两分管的管口再次相对弧形弯折后轴线重合对接。相邻分管端部弯折抵靠在一起避免漏光影响内部结构，折弯后对接部分形成类π型的结构，对接位置两分管的管口轴线重合对接，保证传热介质流动顺畅，焊缝受到冲击小。

作为优选，所述圆柱形框架包括围成圆柱面的若干竖杆，竖杆上每隔一段高度设置有环形串接支撑各竖杆的圆杆。

作为优选，所述竖杆上设有支撑吸热管的可伸缩弹性支架，弹性支架方向沿圆柱形框架的径向。弹性支架可伸缩的，解决吸热管冷热交替时产生的伸长和缩短导致的吸热管圆周膨胀的问题。

螺旋状吸热管在上部和底部固定的情况下，相邻吸热管之间需要预留膨胀间隙。膨胀间隙预留量和吸热管高度方向膨胀伸长量一致。同时，整个螺旋吸收器，在吸热管的内侧环周上有保温结构能挡光，保温结构能保证吸热管内侧的其他结构之间不会受光，保温结构可以为圆筒形遮光板，并预留有供焊接的端部穿入遮光板内部的预留孔。

本实用新型的吸热器采用螺旋吸热管代替直形排管，可以增加传热介质的行程，提高吸热能力；将吸热管的冷热缩胀分散到圆周方向，增强极限受热能力；螺旋状的吸热管在整个吸热器的各个方向均有绕行，可以平衡各吸热管的热量，使各吸热管吸热均匀。

附图说明

图1是本实用新型单根吸热管的结构示意图。

图2是本实用新型图1的Ⅰ处放大示意图。

图中：1.吸热管，2.弹性支架，3.竖杆，4.圆杆，5.焊缝。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例：一种塔式太阳能热电站的螺旋吸热器结构，如图1、图2。本装置包括竖直设置的圆柱形框架，圆柱形框架包括沿圆柱法线设置的若干竖杆3，各竖杆3通过圆杆4串联支撑，圆杆有四个，在竖杆高度方向均匀分布。圆柱形框架的侧面盘绕有多根螺旋状的吸热管1（图中只显示一根），各吸热管螺旋方向、螺旋半径及螺距一致，共同拼合成吸热面。如图2所示，竖杆3上设有支撑吸热管的弹性支架2，弹性支架方向沿圆柱形框架径向，可沿圆柱形框架径向伸缩，满足吸热管受热后圆周膨胀的需求。

螺旋状吸热管长度大，难以用一根管道弯折成型，因此采用多根分管首尾串接制作，相邻分管采用焊接方式进行对接。如图2所示，相邻分管对接的端部分别向螺旋内侧弯折，两分管的弯折位置相互抵靠避免漏光。两分管的管口二次弧形弯折后轴线重合焊接，保证管内传热介质流动流畅，对焊缝5的冲击小。分管向螺旋管圆心方向弯折后还作为补偿构造，并将焊缝放在这里，即可作为热胀补偿，也可使得焊缝避免高强度的辐射。