CN105627275A - 聚光型太阳能蒸汽产生器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸汽发生装置，具体地说是聚光型太阳能蒸汽产生器。主要由聚光透镜，焦点聚光块，导光光纤，光发射块，透明玻璃柱，漫射玻璃柱，管道，蒸汽发生器箱体组成。阳光经过聚光透镜后聚焦于焦点聚光块，沿着导光光纤传播。照射在透明玻璃柱和漫射玻璃柱中。漫射玻璃柱内反射亮片，使光被反射到周围的管道内壁上，管道被加热，从而使得管道加热蒸发器腔体中的水。当管道的外壁温度达到一定程度时，周围的水被汽化，蒸汽自蒸汽出口流出。本发明的应用过程中，对于地形无要求，各个聚光器可以随意布置，与蒸发器之间的距离也可以随意布局，限制条件少。本发明的显著优点是，结构简单，造价低廉，方便进行推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸汽发生装置，具体地说是聚光型太阳能蒸汽产生器。
背景技术
聚光太阳能发电(ConcentratingSolarPower)简称CSP，准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特·科恩，在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站，已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。聚光太阳能发电继风能、光电池之后，已经开始崭露头角，有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。
美国的伊凡帕(Ivanpah)太阳能发电厂，用30万个电脑控制的反射镜将阳光反射到安装在139米高的塔顶的锅炉。加热锅炉，从而产生蒸汽，推动汽轮机发电。
这个技术存在的问题是反射镜均应该布置在待加热装置的周围，较小的范围内，对于整个场地的平整度要求较高。且需要建设高塔，成本较高。
发明内容
针对现有技术中提到的技术问题，本发明提供聚光型太阳能蒸汽产生器。
本发明是通过以下方式实现的：
聚光型太阳能蒸汽产生器，主要由聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)，透明玻璃柱(6)，漫射玻璃柱(7)，管道(10)，蒸汽发生器箱体(12)组成。
焦点聚光块(3)通过透镜支架(2)固定在聚光透镜(1)的焦点位置；聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)依次组成光的通路，其透光率均高于90％；透明玻璃柱(6)为透明无杂质的，漫射玻璃柱(7)内含反射亮片(8)，透明玻璃柱(6)和漫射玻璃柱(7)两者连接为一体；光发射块(5)的光出射面正对透明玻璃柱(6)的光入射面；管道(10)穿过管孔(18)，并且在焊点(13)部位与管孔(18)内壁紧密结合；管道(10)内壁为粗糙的表面，粗糙度劣于Ra12.5。
使用本发明时：
将本发明的聚光透镜(1)的入射面放置得与阳光直射方向相垂直，阳光经过聚光透镜(1)后聚焦于焦点聚光块(3)处。经过聚焦的阳光，沿着焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)传播。最终照射在透明玻璃柱(6)的光入射面上，并进一步照射在漫射玻璃柱(7)中。
由于漫射玻璃柱(7)内含反射亮片(8)，进入的光被一点点地反射到周围的环境中，周围被管道(10)所包围，光照射在管道(10)内壁上，由于管道(10)内壁粗糙易于进行光热转化，吸热，管道(10)被加热，从而使得管道(10)加热蒸发器腔体(16)中的水。当管道(10)的外壁温度达到一定程度时，周围的水被汽化，蒸汽自蒸汽出口(15)流出，可以推动汽轮机发电。
本发明的应用过程中，对于地形无要求，各个聚光器可以随意布置，与蒸发器之间的距离也可以随意布局，限制条件少。本发明的显著优点是，结构简单，造价低廉，方便进行推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的局部详图。
图3是本发明管孔排列方案之一的仰视图。
图4是本发明管孔排列方案之二的仰视图。
其中：
1-聚光透镜，2-透镜支架，3-焦点聚光块，4-导光光纤，5-光发射块，6-透明玻璃柱，7-漫射玻璃柱，8-反射亮片，9-钢丝棉，10-管道，11-散热翅片，12-蒸汽发生器箱体，13-焊点，14-进水口，15-蒸汽出口，16-蒸发器腔体，17-管子支撑板，18-管孔。
具体实施方式
下面结合具体附图来说明本发明的典型实施方式。
如图1-4所示：
本发明是通过以下方式实现的：
聚光型太阳能蒸汽产生器，主要由聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)，透明玻璃柱(6)，漫射玻璃柱(7)，管道(10)，蒸汽发生器箱体(12)组成。
焦点聚光块(3)通过透镜支架(2)固定在聚光透镜(1)的焦点位置；聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)依次组成光的通路，其透光率均高于90％；透明玻璃柱(6)为透明无杂质的，漫射玻璃柱(7)内含反射亮片(8)，透明玻璃柱(6)和漫射玻璃柱(7)两者连接为一体；光发射块(5)的光出射面正对透明玻璃柱(6)的光入射面；管道(10)穿过管孔(18)，并且在焊点(13)部位与管孔(18)内壁紧密结合；管道(10)内壁为粗糙的表面，粗糙度劣于Ra12.5。
作为可选的技术方案，本发明还具有的特征有：
还包括钢丝棉(9)，钢丝棉(9)覆盖在管道(10)的内壁，厚度为1-3mm；钢丝棉(9)中钢丝的截面的各方向最小尺寸不小于0.3mm。
聚光透镜(1)为凸透镜或菲涅尔透镜。
还包括散热翅片(11)，散热翅片(11)覆盖在管道(10)的外壁。
管孔(18)呈现菱形等间距交错排列。
管孔(18)呈现矩形等间距排列。
还包括管子支撑板(17)，管子支撑板(17)上布满支撑孔，支撑孔的排列方式与管孔(18)的排列方式一致，内径略大于管道(10)外径。
使用本发明时：
将本发明的聚光透镜(1)的入射面放置得与阳光直射方向相垂直，阳光经过聚光透镜(1)后聚焦于焦点聚光块(3)处。经过聚焦的阳光，沿着焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)传播。最终照射在透明玻璃柱(6)的光入射面上，并进一步照射在漫射玻璃柱(7)中。
由于漫射玻璃柱(7)内含反射亮片(8)，进入的光被一点点地反射到周围的环境中，周围被管道(10)所包围，光照射在管道(10)内壁上，由于管道(10)内壁粗糙易于进行光热转化，吸热，管道(10)被加热，从而使得管道(10)加热蒸发器腔体(16)中的水。
钢丝棉(9)的作用是增大吸光和提高进行光热转化的效率。
当管道(10)的外壁温度达到一定程度时，周围的水被汽化，蒸汽自蒸汽出口(15)流出，可以推动汽轮机发电。
散热翅片(11)的作用是使得散热面积增加，提高散热效率。
在产生的蒸汽量较大时候，管道(10)可能产生振动，使用管子支撑板(17)来对管道(10)进行拘束。
本发明的应用过程中，对于地形无要求，各个聚光器可以随意布置，与蒸发器之间的距离也可以随意布局，限制条件少。本发明的显著优点是，结构简单，造价低廉，方便进行推广应用。
另外，本发明的实施方式是表示本发明的内容的一例，可以进一步与其它的公知技术组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内省略一部分等进行变更来构成。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当。
Claims (7)
1.聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于主要由聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)，透明玻璃柱(6)，漫射玻璃柱(7)，管道(10)，蒸汽发生器箱体(12)组成；焦点聚光块(3)通过透镜支架(2)固定在聚光透镜(1)的焦点位置；聚光透镜(1)，焦点聚光块(3)，导光光纤(4)，光发射块(5)依次组成光的通路，其透光率均高于90％；透明玻璃柱(6)为透明无杂质的，漫射玻璃柱(7)内含反射亮片(8)，透明玻璃柱(6)和漫射玻璃柱(7)两者连接为一体；光发射块(5)的光出射面正对透明玻璃柱(6)的光入射面；管道(10)穿过管孔(18)，并且在焊点(13)部位与管孔(18)内壁紧密结合；管道(10)内壁为粗糙的表面，粗糙度劣于Ra12.5。
2.根据权利要求1所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于还包括钢丝棉(9)，钢丝棉(9)覆盖在管道(10)的内壁，厚度为1-3mm；钢丝棉(9)中钢丝的截面的各方向最小尺寸不小于0.3mm。
3.根据权利要求1所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于聚光透镜(1)为凸透镜或菲涅尔透镜。
4.根据权利要求1所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于还包括散热翅片(11)，散热翅片(11)覆盖在管道(10)的外壁。
5.根据权利要求1所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于管孔(18)呈现菱形等间距交错排列。
6.根据权利要求1所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于管孔(18)呈现矩形等间距排列。
7.根据权利要求1，5或6中任一权利要求所述的聚光型太阳能蒸汽产生器，其特征在于还包括管子支撑板(17)，管子支撑板(17)上布满支撑孔，支撑孔的排列方式与管孔(18)的排列方式一致，内径略大于管道(10)外径。
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