CN102072582B - 一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，槽式集热器主支撑连接支撑叉，集热管支架横梁在支撑叉中经螺钉销与支撑叉连接，集热管支架横梁可绕螺钉销转动，形成第一转动关节；集热管支架立柱连接集热管支架横梁与“U”形支架，集热管支座连接“U”形支架，集热管支座可绕横向调节螺钉转动，形成第二转动关节。集热管支座内设有上下滑块，通过调节高度调节螺栓，可调整上下滑块上下位置。集热管位于上下滑块上，可随上下滑块上下移动。集热管可随集热管支座左右移动。本发明具有2个转动关节，可随集热管伸长缩短而转动，可实现集热管精确定位，使集热管在高温稳定工作时一直处于槽式集热器焦线上，聚焦效果好。

Description

一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置

技术领域

本发明涉及一种可调支撑装置，特别是一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置。 

背景技术

太阳能槽式集热是用抛物面反射镜将太阳光聚焦到位于抛物面焦线上的集热管上，集热管中装有可循环的工作介质，工作介质再加热水驱动汽轮机进行发电。 

为了提高热效率，除了提高抛物面反射镜反射率、提高抛物面玻璃的面型精度，保证槽式集热器准确跟踪太阳外，还要尽可能使集热管准确地位于槽式抛物面集热器的焦线上。槽式抛物面集热器是通过固定在集热器主体结构上的真空管支架支撑真空管的。槽式热发电集热管工作温度一般在400℃左右，集热管在工作和不工作时，其长度存在热胀冷缩，在大规模槽式热发电中，槽式集热器集热管是焊接到一起的。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在实际中工作中，由于集热器主体结构加工、安装误差，以及集热管支架的加工误差，现有技术将集热管安装调整到集热器的焦线很困难，造成漏光，直接影响集热器的光学效率。焊接到一起的集热管之间没有膨胀节，现有的集热管支架不能适应集热管热胀冷缩变形。 

发明内容

为了提高集热管定位精度，解决集热管热胀冷缩问题，本发明实施例提供了一种提高聚焦效果，减少集热管应力，增加集热管使用寿命的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置。 

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，包括与槽式集热器主支撑连接的支撑叉，所述支撑叉侧面设有第一螺纹孔，支撑叉中设有集热管支架横梁，所述集热管支架横梁两端均设有第一盲孔，所述第一螺纹孔设有螺钉销，所述螺钉销一端插入对应端的第一盲孔中，所述集热管支架横梁可绕螺钉销转动，形成第一转动关节； 

所述集热管支架横梁连接集热管支架立柱下部，所述集热管支架立柱上部连接“U”形支架，所述“U”形支架上部两侧各设有一个第三螺纹孔，所述横向调节螺钉通过第三螺纹 孔连接集热管支座，所述集热管支座两侧下部各设有一个锥形孔，所述横向调节螺钉锥形端设置在对应端的锥形孔中，所述集热管支座可绕横向调节螺钉转动，形成第二转动关节；所述集热管支座底部设有第四螺纹孔，所述集热管支座内设有上下滑块，所述上下滑块底部设有第二盲孔，所述第四螺纹孔设有高度调节螺栓，所述高度调节螺栓一端插入所述第二盲孔内。 

所述支撑叉顶部设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔设有紧定螺钉，所述紧定螺钉用于锁紧所述螺钉销。 

所述支撑叉中部设有第六螺纹孔，所述第六螺纹孔设有防倒螺栓。 

所述集热管支座上部两端设有通孔，所述通孔通过螺母连接“U”形卡。 

所述横向调节螺钉处设有锁紧螺母。 

所述集热管支座两侧上部各设有一个第五螺纹孔，所述上下滑块两侧设有导向槽，所述第五螺纹孔设有导向螺钉，所述导向螺钉一端设在对应端的导向槽中。 

所述上下滑块上端为圆弧形，用于支撑集热管， 

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是： 

与现有技术相比，本发明可以上下与左右调整集热管的位置，使集热管准确定位于槽式集热器的焦线上；本发明有2个转动关节，可随着集热管的伸长缩短而旋转，使集热管在高温稳定工作时一直处于槽式集热器焦线上，聚焦效果好。不像单关节的支撑装置，当集热管达到额定工作温度后，集热管伸长端相对焦线将产生一定量的偏离，使集热管受弯曲应力。因而本发明使集热管定位更准确。利用两个转动关节，可解决集热管热胀冷缩问题，减少集热管应力，增加集热管使用寿命。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的装置示意图； 

图2为图1的侧视图； 

图3为本发明实施例提供的支撑叉结构示意图； 

图4为本发明实施例提供的集热管支架结构示意图； 

图5为本发明实施例提供的集热管位置调整机构结构示意图； 

图6为本发明实施例提供的集热管支座结构示意图； 

图7为本发明实施例提供的上下滑块结构示意图； 

图8为图7的俯视图； 

图9为本发明实施例提供的组装集热管后的整体结构示意图； 

图10为本发明实施例提供的集热管热膨胀前示意图； 

图11为本发明实施例提供的集热管热膨胀后示意图； 

图12为本发明实施例提供的集热管伸长端及第二关节运动轨迹示意图。 

附图中，各标号所代表的组件列表如下： 

1.槽式集热器主支撑，2.支撑叉，3.防倒螺栓，4.螺钉销，5.紧定螺钉，6.集热管支架横梁，7.集热管支架立柱，8“U”形支架，9.锁紧螺母，10.横向调节螺钉，11.集热管支座，12.上下滑块，13.U形卡，14.集热管，15.螺母，16.导向螺钉，17.高度调节螺栓，18.第一螺纹孔，19.第二螺纹孔，20.第六螺纹孔，21.第一盲孔，22.第三螺纹孔，23第四螺纹孔，24.锥形孔，25.第五螺纹孔，26.通孔，27.圆弧，28.第二盲孔，29.导向槽，30.固定支架，31.焦线，32.支撑点，33.集热管伸长端，34.膨胀前位置，35.集热管伸长端运动轨迹，36.膨胀后位置，37.第二关节运动轨迹； 

100.第一转动关节，200.第二转动关节。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。 

参见图1和图2，一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，包括支撑叉2，，支撑叉2焊接在槽式集热器主支撑1上，支撑叉2侧面开有第一螺纹孔18，支撑叉2顶部开有第二螺纹孔19(如图3所示)，支撑叉2中间设有集热管支架横梁6，集热管支架横梁6两端均设有一个第一盲孔21(如图4所示)，第一螺纹孔18设有螺钉销4，螺钉销4加工有丝扣，其头部为比丝扣部分细的无丝扣的圆柱结构。两个螺钉销4分别拧入支撑叉2侧面第一螺纹孔18中，其头部进入第一盲孔21中。 

参见图4和图5，集热管支架横梁6连接集热管支架立柱7下部，集热管支架立柱7上部连接“U”形支架8，“U”形支架8上部两侧各设有一个第三螺纹孔22，横向调节螺钉10通过第三螺纹孔22连接集热管支座11，集热管支座11两侧下部各设有一个锥形孔24(如图6所示)，横向调节螺钉10锥形端设置在对应端的锥形孔24中。集热管支座11底部设有第 四螺纹孔23，集热管支座11内设有上下滑块12，上下滑块12底部设有第二盲孔28(如图5所示)，第四螺纹孔23设有高度调节螺栓17，高度调节螺栓17一端插入第二盲孔28内。 

本发明的集热管支架横梁6安装在支撑叉2中间，螺钉销4通过支撑叉2上部侧面第一螺纹孔18进入集热管支架横梁6的第一盲孔21中，这样集热管支架横梁6只能绕螺钉销4转动，形成第一转动关节100。集热管支架横梁6与支撑叉2之间留有集热管支架横梁6转动的间隙。 

本发明通过调节横向调节螺钉10进入“U”形支架8内的长度，可调节集热管支座11的左右位置，从而带动集热管14左右移动，就可调节集热管14的左右位置。集热管14调节到合适位置后，通过锁紧螺母9锁紧横向调节螺钉10，防止横向调节螺钉10松脱。集热管支座11可绕横向调节螺钉10转动，形成第二转动关节200。参见图5、图6、图7和图8，集热管支座11两侧上部各设有一个第五螺纹孔25，底部中间设有第四螺纹孔23。上下滑块12安装于集热管支座11中。上下滑块12上部加工成与集热管14外径相同的圆弧27，用于支撑集热管14。上下滑块12两侧开通槽，即导向槽29，第五螺纹孔25处设导向螺钉16，导向螺钉16一端进入对应端的导向槽29中，对上下滑块12上下移动起导向作用。高度调节螺栓17通过第四螺纹孔23进入上下滑块12的底部第二盲孔28中。这样上下滑块12只能在集热管支座11中上下移动。通过调节高度调节螺栓17，可以使上下滑块12上下移动，从而使集热管14上下移动，从而能保证调整好集热管14的上下位置。“U”形卡13上的螺纹留有一定长度余量，以便集热管14上下调节。上下位置调整好后，集热管14被“U”形卡13通过集热管支座11上的通孔26和螺母15压紧在上下滑块12上，集热管14与集热管支座11固定成为一体。 

作为优选，参见图1和图3，支撑叉2顶部设有第二螺纹孔19，第二螺纹孔19设有紧定螺钉5，紧定螺钉5可锁紧螺钉销4，防止其松脱。 

作为优选，参见图1和图3，支撑叉2中部开有第六螺纹孔20，第六螺纹孔20设防倒螺栓3。可通过调节防倒螺栓3，调节集热管支架的旋转角度，防止集热管支架倾倒。 

如图9和图10所示，集热管14一端受固定支架30支撑，一端受本发明的可调支撑装置支撑，可调支撑装置沿集热管14伸长的方向偏离支撑点32安装，偏离量为集热管14达到要求工作温度时其长度伸长量的一半。将集热管14调至槽式集热器焦线31。集热管14集热并受热时，长度不断伸长，第二转动关节200以第一转动关节100为圆心转动，同时集热管支座11绕第二转动关节200转动。集热管14达到要求的工作温度后，集热管伸长端33由膨胀前位置34到达膨胀后位置36，又处在焦线31上，如图11、图12所示。图12中表示了集 热管伸长端运动轨迹35及第二转动关节的运动轨迹37。本发明尤其适合串联在一起的槽式集热器，20多支集热管焊接在一起，集热管长度较长，集热管受热时，离集热管固定支撑最远处的集热管伸长端移动距离较大，利用本发明的可调装置可以精确地调整集热管的位置，可保证集热管达到要求的工作温度后，集热管伸长端处于槽式集热器焦线上，聚焦效果更好。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，包括与槽式集热器主支撑连接的支撑叉，所述支撑叉侧面设有第一螺纹孔，所述支撑叉中设有集热管支架横梁，所述集热管支架横梁两端均设有第一盲孔，所述第一螺纹孔设有螺钉销，所述螺钉销一端插入对应端的第一盲孔中；所述集热管支架横梁能够绕螺钉销转动，形成第一转动关节；

所述集热管支架横梁连接集热管支架立柱下部，所述集热管支架立柱上部连接“U”形支架，所述“U”形支架上部两侧各设有一个第三螺纹孔，所述第三螺纹孔通过横向调节螺钉连接集热管支座，所述集热管支座两侧下部各设有一个锥形孔，所述横向调节螺钉锥形端设置在对应端的锥形孔中；所述集热管支座能够绕横向调节螺钉转动，形成第二转动关节；所述集热管支座底部设有第四螺纹孔，所述集热管支座内设有上下滑块，所述上下滑块底部设有第二盲孔，所述第四螺纹孔设有高度调节螺栓，所述高度调节螺栓一端插入所述第二盲孔内。

2.根据权利要求1所述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述支撑叉顶部设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔设有紧定螺钉，所述紧定螺钉用于锁紧所述螺钉销。

3.根据权利要求2所述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述支撑叉中部设有第六螺纹孔，所述第六螺纹孔设有防倒螺栓。

4.根据权利要求1所述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述集热管支座上部两端设有通孔，所述通孔通过螺母连接“U”形卡。

5.根据权利要求1述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述横向调节螺钉处设有锁紧螺母。

6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述集热管支座两侧上部各设有一个第五螺纹孔，所述上下滑块两侧设有导向槽，所述第五螺纹孔设有导向螺钉，所述导向螺钉一端设在对应端的导向槽中。

7.根据权利要求6述的太阳能槽式集热器的集热管可调支撑装置，其特征在于，所述上下滑块上端为圆弧形，用于支撑集热管。

Images