CN1055071C - 玻璃集热管热导式退火方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于消除制品应力的退火方法及装置。适用于太阳能热水器玻璃集热管的退火处理。该方法是利用玻璃集热管在高温烧制加工结束后自身的余热进行热导式退火处理，即加工结束后，迅速将被烧制加工的一端插入退火装置中由耐火材料制成的、且内装有导热介质料的圆形孔洞中。该退火装置由顶板、盖板、炉体、支架、底架、推拉手柄、角轮和测温仪组成。本发明具有结构和工艺简单、节约能源的优点。

Description

玻璃集热管热导式退火方法及装置

本发明属于消除制品应力的退火方法及装置。适用于太阳能热水器中玻璃集热管的退火处理。

作为廉价能源的太阳能热水器已被广泛地用于人们的生活和工业中。在太阳能热水器中，玻璃集热管是吸收太阳辐射热量的关键部件。

玻璃集热管的结构如附图1所示，它由平口的内管1和外管2组装而成。其长度达1、2米左右。内管1的外壁上涂覆一层吸热镀膜，外管2的一端接有排气管3。组装时将内管1的封闭端装入外管2内，使两管保护均匀的间隙，然后将两管的环形接口部4加热焊合、封闭，然后，通过排气管3将两管之间环状间隙里的空气抽出，使之形成真空，抽气完毕，马上将排气管头5加热、焊合，保持内外管之间的间隙为真空状态。

玻璃集热管在组装过程中环形接口部4和排气管头5在烧制加工封口时，温度高达1700～1900℃，随后冷却时，都将产生较大的表面应力和内应力，故对组装后的玻璃集热管需要及时进行消除内应力的退火处理，否则，一定时间后，玻璃集热管就会产生自然炸裂，造成报废。

在现有技术中，通常采用电加热退火炉对玻璃集热管进行退火处理。由于管身较长，且需要退火的部位只是环形接口部4和排气管头5，所以，一般是分头进行退火处理。退火处理温度为400～600℃，时间为0.1～1小时。电加热退火炉能完全满足消除内应力要求，但存在较大的缺点是耗电量大，设备造价高，维修困难，总体成本高。

本发明的目的在于提供一种结构简单的、节能的玻璃集热管热导式退火方法及装置。

针对上述目的，本发明的技术方案是利用玻璃集热管在高温烧制加工结束之后自身的余热(包括吸附热)进行热导式退火处理。通常玻璃集热管的环形接口部4和排气管头3在烧制加工封口过程中，温度高达1700～1900℃，加工结束时，玻璃集热管自身的温度仍达1400～1500℃。本发明热导式退火方法就是在玻璃集热管在高温烧制加工结束后，迅速将被烧制加工的一端插入退火装置中由耐火材料制成的、且内装有导热介质料的园形孔洞中，玻璃集热管自身的高温热量迅速传导给导热性能良好的介质料，使介质料迅速被加热，同时，由于园形孔洞由耐火材料制成，具有良好的保温作用，能使孔洞内的热量保持相当长的时间，能完全满足在400～600℃温度范围内，保温0.1～1小时，使被烧制加工的玻璃集热管达到完全消除内应力和表面应力的目的。另外，可通过调整放入园形孔洞内的介质料的种类和配比以及总数量来控制园形孔洞内的温度范围，以便满足退火要求。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)、利用玻璃集热管烧制加工过程中的自身高温余热(包括吸附热)进行热导式退火处理，不仅大大地节约了能源，而且没有任何环境污染。

(2)、炉子结构简单，造价低，且维修方便。

(3)、由于不需要电源，不仅移动方便，不占车间面积，而且使用安全。

现结合附图，对本发明作进一步说明。

附图1为玻璃集热管的结构示意图。

附图2为本发明玻璃集热管热导式退火装置的纵剖面的结构示意图(即图3的A-A剖视图)。

附图3为本发明玻璃集热管热导式退火装置的顶视图。

附图1为中，1为内管，2为外管，3为排气管，4为环形接口部，5为排气管头。

由附图2和附图3看出，本发明玻璃集热管热导式退火装置由顶板11、盖板12、炉体13、底板14、支架15、底架16、推拉手柄17、角轮18和测温仪24组成。顶板11处于炉体13的上方，盖板12和底板14分别与炉体13的上、下两面相接相贴，通过支架15将顶板11、盖板12、炉体13、底板14、底架16、角轮18和推拉手柄17联为一体。

炉体3由耐火材料制成，其内有纵、横多排垂直的园形孔洞21。顶板11和盖板12上均开有与炉体3上园形孔洞21的数量和分布均一致的园形孔道22，园形孔道22和园形孔洞21的中心轴线一致。炉体13的园形孔洞21内装有导热性良好的粉状介质料。粉状介质料可为石墨、炭粉、钼粉或钨粉中任两种或两种以上的混合物。装入的介质料20为园形孔洞21容积的1/5～1/2。

另外，园形孔道22和园形孔洞21的直径大于玻璃集热管的外径。顶板11与盖板12相距一定距离，以便长形的玻璃集热管能平稳置于园形孔洞21中，底架16和推拉手柄17固定在支架15上，角轮18固定在底架16上。在炉体的不同部位的园形孔洞21内均安装有热电偶23，热电偶23通过炉体3内的小孔道伸入园形孔洞21的内壁，热电偶23通过补偿导线与测温仪24相接以便测量孔洞21内的温度。

本发明的工作过程如下：

当对玻璃集热管的环形接口部4或排气管头5分别进行烧制加工结束之后，迅速将被加工的一端插入退火装置炉体3的园形孔洞21中，由于烧制加工温度高达1700～1900℃，加工完毕插入园形孔洞21时，被烧制加工的一端温度仍可达1400～1500℃，插入园形孔洞后，该端部迅速被粉状的介质料20所掩盖，余热则迅速传导给粉状介质料20，由于炉体3的耐火材料具有良好的保温作用，介质料具有良好的导热性能，能使园形孔洞21内的温度在400～600℃范围内保持一定的时间，达到消除表面应力和内应力的目的。当玻璃集热管在烧制加工并退火之后，另一端被烧制加工时，也以同样的方法对被加工的一端实施退火处理。工作时，通过热电偶23和测温仪24测量孔洞21内的温度情况。

Claims (5)

1、一种玻璃集热管热导式退火方法，其特征在于：

[1]、利用玻璃集热管在高温烧制加工结束后自身的余热进行热导式退火处理；

[2]、玻璃集热管在高温烧制加工结束后，迅速将被烧制加工的一端插入退火装置中由耐火材料制成的、且内装有导热介质料的园形孔洞中；

[3]、可通过调整放入园形孔洞内导热介质料的种类和配比以及总数量来控制园形孔洞内的温度范围。

2、一种利用权利要求1所述的热导式退火方法的玻璃集热管热导式退火装置，其特征在于：

[1]、该退火装置由顶板(11)、盖板(12)、炉体(13)、底板(14)、支架(15)、底架(16)、推拉手柄(17)、角轮(18)和测温仪(24)组成；顶板(11)处于炉体(13)的上方，盖板(12)和底板(14)分别与炉体(13)的上、下两面相接相贴，通过支架(15)将顶板(11)、盖板(12)、炉体(13)、底板(14)、底架(16)、角轮(18)和推拉手柄(17)联为一体；

[2]、炉体(3)由耐火材料制成，其内有纵、横多排垂直的园形孔洞(21)；

[3]、顶板(11)和盖板(12)上均开有与炉体(3)上园形孔洞(21)的数量和分布均一致的园形孔道(22)，园形孔道(22)和园形孔洞(21)的中心轴线一致；

[4]、炉体(3)的园形孔洞(21)内装有导热性良好的粉状介质料。

3、根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于园形孔洞(21)和园形孔道(22)的直径大于玻璃集热管的外径。

4、根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于顶板(11)与盖板(12)相距一定距离。

5、根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于粉状介质料为石墨粉、炭粉、钼粉或钨粉中任两种或两种以上的混合物。

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