CN102155733A - 一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置 - Google Patents

一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置 Download PDF

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Abstract

一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置，由内玻翅板管和联集盒组成，联集盒含有进出水驳管和蒸汽输出管道，其特征在于内玻翅板管两端的水平误差小于正负15毫米；含有多水位挡水器件，集热管内的水位状态随多水位挡水器件状态的改变而改变。本发明的有益效果：集热管水平安装，沿轴心线分布的各部分工况一致性好。内玻翅板管内玻璃管直径小外部包裹金属板，可利用内玻璃管及金属层直接从受热区域向存水区域传热而不用毛细材料提水，避免了毛细材料结垢问题。采用多水位挡水器件，低水位方便撤水、高水位可使各集热管同步上水。微机控制系统可实现各种复杂的功能，大幅度提高产蒸汽装置的性能，并可与生产工艺无缝衔接。结合附图给出一个实施例。

Description

一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置
技术领域
本发明涉及一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置。
背景技术
现有的真空集热管集热温度高、热损小、产业化程度高，用其制造的插管式热水器可在冬季提供50℃以上生活热水。但总的来说，真空集热管的应用产品还不够丰富发达。
发明内容
本发明的目的是要提供一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案：用内玻翅板管和与内玻翅板管配合连接的联集盒，组成一台内玻翅板管太阳能产蒸汽装置。内玻翅板管的内玻璃管带有金属翅板，其罩玻璃管在端口处缩颈并与内玻璃管融封。令内玻翅板管两端的水平误差小于正负15毫米。在大多数情况下，集热管的布置越接近水平越好。采用与联集盒或者集热管连通的多水位挡水器件，集热管内的水位状态随多水位挡水器件状态的改变而改变。联集盒含有与外界连接的进出水驳管和蒸汽输出管道，
还可以采用一维反射聚光器件；聚光装置的受光区域面积与集热管的吸收膜接收反射光的面积之比不超过5。
还可以令联集盒轴心线带水平倾角安装；联集盒内含有一个多水位梯级水坝，多水位梯级水坝的每一梯级与一支或者处于同一水平位置的一对集热管连通；多水位梯级水坝的每个坝面下部均含有溢水口和一个以上可控水阀；集热管的水位状态随这些可控水阀状态的改变而改变。
还可以采用多阀联动的电动组阀，所述电动组阀的各个阀门分别安装在多水位梯级水坝的各个水坝上，并通过与电磁阀驱动机构连接的联杆连接而同步启闭；所述电磁阀驱动机构与微机控制系统电气连接。
还可以令联集盒轴心线水平安装；在联集盒内设置一个多水位挡水器件，多水位挡水器件的下部含有溢水口和一个以上可控水阀；集热管的水位状态随可控水阀状态的改变而改变。
还可以采用一个可关断溢气管。
还可以采用与微机控制系统电气连接、与联集盒内部空间传热连接或者水位连接的水温水位传感器；还含有与微机控制系统电气连接的产蒸汽装置冷凝水计量装置；微机系统软件含有根据产蒸汽量计算集热管内海水含盐量的程序。
本发明的有益效果：集热管水平安装，沿轴心线分布的各部分工况一致性好。产蒸汽装置的集热管内可以不充装大量的水，内玻翅板管内玻璃管直径小并且其外部包裹金属板，可以利用内玻璃管及其外面的金属层直接从受热区域向存水区域传热而不用毛细材料提水，避免了毛细材料结垢问题。采用多水位挡水器件，低水位方便撤水、高水位可使各集热管的上水过程同步。联集盒内置挡水器件能在联集盒倾角安装时使各集热管内水位状态保持一致。采用聚光，可以减少集热管用量并提高集热管所产蒸汽的温度与压力。聚光装置的受光区域面积与集热管的吸收膜接收反射光的面积之比取4倍，对跟踪的要求低，一个月手动跟踪一次也可以满足要求。采用可关断溢气管，既满足上水时的排气，又可以减少蒸汽损失并可令蒸汽压力高于大气压。采用微机控制系统，可实现各种复杂的功能，大幅度提高产蒸汽装置的性能，并可与生产工艺无缝衔接。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一台内玻翅板管内两相流换热太阳能产蒸汽装置结构示意图。
图2是图1产蒸汽装置的联集盒横截面剖视。
图中1.集热管；2.联集盒；3.驳管；4、5.组阀；6.水坝；7、8.联杆；9.溢流口；10.传感器；11.蒸汽通道；12.调节阀；13.第二级蒸馏器；14.第三级蒸馏器；15.预热装置。
具体实施方式
图1和图2共同给出本发明的一个实施例。图1和图2中，集热管1与联集盒2两侧的驳管3用密封圈连接，组成一台横置真空集热管太阳能产蒸汽装置。集热管1水平布置；联集盒2带有罩壳和绝热材料，其轴心线带水平倾角以确保聚光反射装置跟踪太阳高度角变化。为简洁起见，图中未画出聚光反射装置。采用两个多阀联动的电动组阀高位组阀4和低位组阀5。电动组阀4、5的各个阀门分别安装在多水位梯级水坝的各个水坝6上，并分别通过与电磁阀驱动机构连接的联杆7、8连接而可以同步启闭。所述电磁阀驱动机构与微机控制系统电气连接。梯级水坝6上还设置有溢流口9。联集盒2内的水温水位传感器10与微机控制系统主机电气连接。
图1和图2实施例工作前要先上水。上水时，微机控制系统通过电动驱动机构关闭低位组阀5、开启高位组阀4，从联集盒2高端通过管道阀门接入原水。联集盒2多水位梯级水坝的最上级水坝6内的水位逐渐上升，水位达到其打开的高位组阀4高度时会流入下一级水坝6围起的空间以及与其连通的集热管1内，这样从上到下逐级上水。当安装在末级水坝6处的水位传感器10检测到其所在空间进水达到设定低水位时，关断高位组阀4。这时，最上级水坝6里边的水位逐渐升高直至漫过所在水坝6的溢流口9，流入下一级水坝6围起的空间以及与其连通的集热管1内，这样从上到下逐级抬高水位。当水位传感器10检测到进水达到设定高水位时，关断进水，上水过程结束。
配置聚光装置的真空集热管，即使在冬季太阳辐射强度只有500瓦/平方米条件下，也能稳定地用含盐量19％的盐水产生2个大气压的蒸汽。通过控制串接于蒸汽管道11与微机控制系统电气连接的调节阀12，可以调节太阳能产蒸汽装置的水蒸气输出压力。太阳能蒸馏装置可以采用多模式工作：太阳弱时采用双效或者单效蒸馏模式；太阳强时采用三效蒸馏模式。三效蒸馏模式可以是这样的：太阳光使集热管1内的水受热蒸发。在集热管1内产生的水蒸气在压差作用下通过蒸汽管道11进入第二级蒸馏器13。第二级蒸馏器13产生的约100℃水蒸气进入第三级蒸馏器14。第三级蒸馏器14采用低压蒸馏，所产生的约75至85℃水蒸气进入原水预热装置15内预热原水及作其它用途。原水在预热的同时采用真空泵真空除气。
微机控制系统根据太阳能产蒸汽装置蒸馏水的产量，推算出集热管1内海水的浓缩度和集热管1内浓缩液的存量，并适时进行再次上水。到晚间，打开低位组阀5将集热管1内的浓缩液收下。

Claims (7)

1.一种内玻翅板管太阳能产蒸汽装置，由内玻翅板管和与内玻翅板管配合连接的联集盒组成，联集盒含有与外界连接的进出水驳管和蒸汽输出管道，其特征在于内玻翅板管两端的水平误差小于正负15毫米；含有与联集盒或者集热管连通的多水位挡水器件，集热管内的水位状态随多水位挡水器件状态的改变而改变。
2.按照权利要求1所述的产蒸汽装置，其特征在于含有一维反射聚光器件；聚光装置的受光区域面积与集热管的吸收膜接收反射光的面积之比不超过5。
3.按照权利要求1或者2所述的产蒸汽装置，其特征在于联集盒轴心线带水平倾角安装；联集盒内含有一个多水位梯级水坝，多水位梯级水坝的每一梯级与一支或者处于同一水平位置的一对集热管连通；多水位梯级水坝的每个坝面下部均含有溢水口和一个以上可控水阀；集热管的水位状态随这些可控水阀状态的改变而改变。
4.按照权利要求1或者2所述的产蒸汽装置，其特征在于含有多阀联动的电动组阀，所述电动组阀的各个阀门分别安装在多水位梯级水坝的各个水坝上，并通过与电磁阀驱动机构连接的联杆连接而同步启闭；所述电磁阀驱动机构与微机控制系统电气连接。
5.按照权利要求1或者2所述的产蒸汽装置，其特征在于联集盒轴心线水平安装；联集盒内含有一个多水位挡水器件，多水位挡水器件的下部含有溢水口和一个以上可控水阀；集热管的水位状态随可控水阀状态的改变而改变。
6.按照权利要求1或者2所述的产蒸汽装置，其特征在于含有一个可关断溢气管。
7.按照权利要求1或者2所述的产蒸汽装置，其特征在于含有与微机控制系统电气连接、与联集盒内部空间传热连接或者水位连接的水温水位传感器；还含有与微机控制系统电气连接的产蒸汽装置冷凝水计量装置；微机系统软件含有根据产蒸汽量计算集热管内海水含盐量的程序。
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