CN202973620U - 柱面体吸热器的外保温罩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柱面体吸热器的外保温罩装置，包含有吸热器，在吸热器上面装有吸热塔架，其特征在于：所述吸热器四周装有与其有一定间隙的外保温罩，所述外保温罩上装有升降装置，在所述外保温罩与吸热器或吸热塔架之间装有导向限位装置，所述升降装置包括电机、绞盘、钢缆和滑轮组；在所述吸热塔架上安装有电机和与电机相连的绞盘，连接在绞盘上的钢缆的另一端通过固定在支架上的滑轮组连接在外保温罩上，所述导向限位装置包括固定在外保温罩上、下两端内侧的若干对导向轮和与导向轮相对应的吸热塔架上装设有导轨。本实用新型最大限度地减少了吸热器对环境的散热损失，减小了太阳能吸热器的热疲劳应力，提升了系统的安全性，由此可以大大提高吸热器等装置的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域的高温热发电技术，尤其是涉及一种柱面体吸热器的外保温罩装置。
背景技术
太阳能的高温热发电技术是太阳能利用的一个重要方向，根据聚焦方式的不同通常分为槽式、塔式、碟式三种。而塔式热发电技术以其大容量、高参数、长蓄热等特点而倍受关注。常见的塔式热发电吸热器结构有腔体式和柱面体两种：
腔体式吸热器为内表面受热，向空开口面积小、热效率较高；但内表面的热负荷分布不均匀，容易导致受热面超温爆管事故的发生；同时该类型吸热器结构相对复杂，给制造加工也带来一定困难。
柱面型吸热器为外受光型，由于外表面的向空面积大，散热较高，因此热效率略低于腔体式结构的吸热器；但其结构相对简单，加工方便，同时柱面体吸热器的外表面热负荷分布较易控制，运行更为安全。
相关的研究表面：吸热器的热效率会随着表面热负荷强度的增加而提高，散热部分所占的比例会逐渐降低；因此对于大容量的塔式吸热器，采用柱面体吸热器也可以达到较高的效率。
塔式热发电的吸热介质通常采用熔盐、水/水蒸汽、有机工质、液态金属等，太阳能昼夜交替的特性给吸热系统的运行带来了不少的困难。以熔盐载热介质为例，由于熔盐的凝固点通常较高（常用的太阳能熔盐凝固点高于200℃），为防止熔盐凝固，在夜晚、阴雨或多云等天气条件下，必须放空吸热器及管路内的熔盐；而在太阳辐射条件满足时，又需要对管路、吸热器等进行预热（通常采用电伴热方式，这会提高太阳能发电机组的厂用电率），当吸热器系统达到一定的温度时，再建立熔盐系统的循环。
对太阳能热力装置这种频繁的启停、充灌，不但增加了运行的难度，还要为系统的预热消耗掉大量电能，同时交变的疲劳应力会缩短吸热器等热力装置的使用寿命。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的不足，从而开发一种结构简单，保温效果理想，操作方便的柱面体吸热器外保温罩装置。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种柱面体吸热器的外保温罩装置，包含有吸热器，在吸热器上面装有吸热塔架，其特征在于：所述吸热器四周装有与其有一定间隙的外保温罩，所述外保温罩上装有升降装置，在所述外保温罩与吸热器或吸热塔架之间装有导向限位装置。在外罩与吸热器之间形成封闭的空腔，由此可以减少吸热器的散热损失。外保温罩还可以对吸热器起到防雨、防尘的效果，由此延缓吸热器表面涂层的老化，这对保持吸热器的高效状态也是有益的。
本实用新型的技术方案还可以进一步完善：
作为优选，所述升降装置包括电机、绞盘、钢缆和滑轮组；在所述吸热塔架上安装有电机和与电机相连的绞盘，连接在绞盘上的钢缆的另一端通过固定在支架上的滑轮组连接在外保温罩上。
作为优选，在吸热器的上、下两端设有上、下密封槽，所述上密封槽与外保温罩的上端口相配合，下密封槽与外保温罩的下端口相配合。当外保温罩下落到吸热器的外侧时，外保温罩的上下两端与密封槽紧密结合，在外罩与吸热器之间形成封闭的空腔，由此可以减少吸热器的散热损失。
作为优选，所述密封槽采用齿形密封体。
作为优选，所述导向限位装置包括固定在外保温罩上端内侧、吸热器上密封槽外侧的若干对导向轮，与导向轮相对应吸热塔架上安装有导轨装置。在外保温罩上下移动时，导向轮和导轨可以起到限位作用，使吸热器外保温罩的移动更平稳、定位更精确。
作为优选，所述外保温罩由支撑护板和覆盖在支撑护板上的保温材料构成。
在吸热器正常工作时，外保温罩被上述机械装置固定于吸热器上方；而在夜晚等无太阳辐射的天气条件下，外保温罩被上述机械装置放下，并固定于吸热器的外侧；在外保护罩与吸热器之间有特殊结构的密封装置，使二者之间形成封闭的空腔，以降低吸热器对环境的散热损失。
本实用新型有益效果是：
（1）外保温罩的特殊结构能够在它和吸热器之间形成密封空间，最大限度地减少了吸热器对环境的散热损失，因此只需要提供较少的能量就能够维持吸热系统温度的相对稳定；
（2）外保温罩对吸热器有良好的防雨、防尘效果，对吸热器表面的涂层有良好的保护作用，使吸热器的热性能保持在一个较高的状态；
（3）缩短了太阳能系统的启动过程，延长了太阳能系统的发电时间，同时减少了系统预热的电能消耗，由此可以提高太阳能电站的总电量输出；
（4）外保温罩装置改变了太阳能系统的频繁启停特性，减小了太阳能吸热器的热疲劳应力，提升了系统的安全性，由此可以大大提高吸热器等装置的使用寿命。
柱面体吸热器的外保温罩装置结构简单、操作方便，能够在吸热器停止工作时产生良好的保温、保护效果，使吸热器处于高温的热备用状态。这样在太阳辐射条件满足时，可以快速投入吸热器，增加系统的发电时间，减少系统用于预热的电能消耗。同时这种保温、防护装置彻底改变了太阳能吸热器频繁启停的工作特性，减少了热疲劳应力，延长了吸热器的使用寿命，提升了系统的安全性。
附图说明
附图1是本实用新型的一种结构示意图；
附图2是本实用新型的另一种状态时的结构示意图。
附图标记说明：1、密封槽，2、吸热器，3、上密封槽，4、外保温罩，5、滑轮组，6、电机，7、绞盘，8、吸热塔架，9、钢缆，10、导向轮。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图所示的柱面体吸热器的外保温罩装置，图1为太阳能吸热器工作时，外保温罩装置处于高位悬停状态；图2为太阳能吸热器处于备用状态时，外保温装置与吸热器结合，对吸热器起到保温、防护作用。
在柱面体吸热器的外侧，设计一种特殊结构的外保温罩，并通过导向轮、滑轮组、绞盘等机械装置安装于吸热塔架上部。在吸热器正常工作时，外保温罩被上述机械装置固定于吸热器上方；而在夜晚等无太阳辐射的天气条件下，外保温罩被上述机械装置放下，并固定于吸热器的外侧；在外保温罩与吸热器之间有特殊结构的密封装置，使二者之间形成封闭的空腔，以降低吸热器对环境的散热损失。
装置的具体结构：包含有吸热器2，在吸热器上面装有吸热塔架8，所述吸热器四周装有与其有一定间隙的外保温罩4，所述外保温罩由支撑护板和覆盖在支撑护板上的保温材料构成，所述外保温罩4上装有升降装置，在所述外保温罩4与吸热器2或吸热塔架8之间装有导向限位装置。
所述升降装置包括安装在吸热塔架的顶部的电机6、与电机相连的绞盘7，连接在绞盘上的钢缆9通过固定在支架上的滑轮组5连接在外保温罩4上。
在所述吸热器2的上、下两端设有采用齿形密封体的上、下密封槽3、1，所述上密封槽3与外保温罩的上端口相配合，下密封槽1与外保温罩的下端口相配合。
所述导向限位装置包括固定在外保温罩4上端内侧、吸热器2上密封槽3外侧的导向轮10，和与导向轮相对应的吸热塔架上安装的导轨装置。
本实用新型的正常工作流程描述如下：
傍晚或有云的条件下，吸热器2即将停止工作时，移开吸热器2表面的太阳光斑，电机6带动绞盘7转动，以适当的速度松开钢缆9，外保温罩4受重力作用逐渐落下。外保温罩4的上端内侧和上密封槽外侧，安装有导向轮10，在吸热器塔架8上安装有导轨。导向轮10和导轨能够限定外保温罩4下落的轨迹，避免外保温罩4产生摆动。当外保温罩4下落到上密封槽3和下密封槽1位置时，限位开关动作，使电机停转。此时外保温罩4与吸热器2紧密结合，并在二者之间形成密闭的空气夹层，由此可以减少吸热器2对环境的散热损失。此时吸热器内的载热工质仍然保持循环状态，以弥补吸热器2对环境的散热损失，使吸热器及附属管路的温度能保持相对稳定。由于吸热器2的散热损失小，因此载热工质循环可以保持在一个较小的流量下实现，由此可以减少工质驱动消耗的能量。
当太阳辐射条件满足时（早晨或云量移出镜场后），可以实现外保温罩4快速移离吸热器2。由于吸热器系统一直处于高温的热备用状态，因此可以快速投入定日镜，使系统恢复到正常工作状态。
具体过程为：
电机6带动绞盘7转动，收紧钢缆9，使滑轮组5上悬吊的外保温罩4逐渐提升，到达限度位置后停止。吸热器2露出后可以根据升负荷要求，快速投入定日镜系统，使系统尽快进入到正常发电状态。
吸热器停止工作期间，为了维持吸热器及管路的正常温度，可以用载热介质（熔盐等）低流量循环的方式来实现，这种低流量的循环方式可以减少运行能耗。在早晨正常启动时，通过上述相关辅助装置移除外吸热器的外保温罩，就可以使吸热器立即投入到正常运行的状态。由此可以缩短吸热器系统的启动时间，增加太阳能电站的发电时间；同时启动阶段管路及吸热器预热消耗的电能大大减少；更为关键的是吸热器和相关管路不再经历频繁启动而带来的冷热应力，由此可以大大提高吸热器系统的寿命。
Claims (6)
1.一种柱面体吸热器的外保温罩装置，包含有吸热器，在吸热器上面装有吸热塔架，其特征在于：所述吸热器四周装有与其有一定间隙的外保温罩，所述外保温罩上装有升降装置，在所述外保温罩与吸热器或吸热塔架之间装有导向限位装置。
2.根据权利要求1所述的柱面体吸热器的外保温罩装置，其特征在于：所述升降装置包括电机、绞盘、钢缆和滑轮组；在所述吸热塔架上安装有电机和与电机相连的绞盘，连接在绞盘上的钢缆的另一端通过固定在支架上的滑轮组连接在外保温罩上。
3.根据权利要求1或2所述的柱面体吸热器的外保温罩装置，其特征在于：在吸热器的上、下两端设有上、下密封槽，所述上密封槽与外保温罩的上端口相配合，下密封槽与外保温罩的下端口相配合。
4.根据权利要求3所述的柱面体吸热器的外保温罩装置，其特征在于：所述密封槽采用齿形密封体。
5.根据权利要求1或2所述的柱面体吸热器的外保温罩装置，其特征在于：所述导向限位装置包括导向轮和导轨装置；所述导向轮安装在外保温罩上端内侧和吸热器上密封槽外侧，所述导轨装置安装在与导向轮相对应的吸热塔架上。
6.根据权利要求1或2所述的柱面体吸热器的外保温罩装置，其特征在于：所述外保温罩由支撑护板和覆盖在支撑护板上的保温材料构成。
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| CN103115444A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-05-22 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 柱面体吸热器的外保温罩装置 |
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- 2012-12-05 CN CN 201220661904 patent/CN202973620U/zh not_active Expired - Lifetime
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