CN203323085U - 太阳能蒸汽发生器 - Google Patents

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刘树高
于观武
安建春
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Shandong Kaiyuan Electronic Co Ltd
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    • Y02E10/44—Heat exchange systems

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能蒸汽发生器，包括架体，所述架体上安装有连成一体的集热水箱和太阳能采热管，太阳能采热管管腔与集热水箱内腔连通，集热水箱两端分别设有与其内腔相通的进水口和蒸汽出口，进水口上接有补水装置，所述集热水箱的箱体长轴向与水平向呈一定夹角设置，且其出汽端头高于进水端头；沿集热水箱长度方向的侧面并排设有多只太阳能采热管，不同太阳能采热管的管口随集热水箱斜度从下向上依次升高。本实用新型用于制取水蒸气，使用时，靠近出汽端的真空管内的水体总是优先沸腾产生蒸汽，产生蒸汽快而且持续，受天气温影响小，持续产生的蒸汽便于利用，太阳能有效利用率高。

Description

太阳能蒸汽发生器
技术领域
本实用新型属于太阳能采热装置技术领域，具体是涉及一种利用太阳光能加热水并获取蒸汽的装置。
背景技术
现有使用的太阳能集热装置主要由集热水箱和真空采热管组成，集热水箱容积大，且在架体上呈横卧水平设置，真空采热管并排插接在集热水箱下部，在集热水箱内腔中各真空采热管的管口高度基本在同一水平面上。这种设置的太阳能加热装置，各真空采热管对集热水箱内的水是并联加热的方式，箱体内的水基本只沿上下的方向运行，集热水箱及不同真空采热管内同一高度的水体温度基本相同。由于受使用场所的限制，单根真空采热管的长度不可能太长，目前使用的太阳能真空管长度一般为1.2米至2.3米，水在真空采热管内完成一次循环后获得显热少，温度上升幅度小，集热水箱内的水温只是整体缓慢上升。因此，现有太阳能集热装置一般只能用作热水器，虽然在夏季高温晴朗天气集热水箱的水也能短时达到沸腾温度，也很难长时间持续获得蒸汽。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用太阳光能快速、持续制取蒸汽，且受气温度影响较小的蒸汽发生装置。
为解决上述技术问题，本实用新型包括架体，所述架体上安装有连成一体的集热水箱和太阳能采热管，太阳能采热管管腔与集热水箱内腔连通，集热水箱两端分别设有与其内腔相通的进水口和蒸汽出口，进水口上接有补水装置，其结构特点是所述集热水箱的箱体长轴向与水平向呈一定夹角设置，且其出汽端头高于进水端头；沿集热水箱长度方向的侧面并排设有多只太阳能采热管，不同太阳能采热管的管口随集热水箱斜度从下向上依次升高。
所述集热水箱为长桶状，其内腔体长为2至3米，横截面小于0.16平方米，所述补水装置为维持液位高度的自动补水装置，集热水箱上安装太阳能采热管的箱体侧面与水平向夹角不小于30度。
所述集热水箱内腔横截面为边长为20至30厘米正方形，集热水箱底侧竖向接有25至30根太阳能采热管，所述集热水箱上安装有太阳能采热管的箱体侧面与水平向夹角为40-50度。
所述集热水箱左右两侧均设有太阳能采热管，所述集热水箱安装有太阳能采热管的箱体侧面与水平向夹角为90度，蒸汽出口和进水口分别位于集热水箱的上、下两端，太阳能采热管与集热水箱的夹角为30至60度。
本实用新型的集热水箱非水平设置，而且其出汽端头高于进水端头。集热水箱上并排设置的多只太阳能采热管的管口也随集热水箱的倾斜角度从下向上依次升高。集热水箱加水后的初始阶段，不同太阳能采热管中的水温虽然相同，但太阳能采热管接受太阳照射后，管内水温随即上升，由于水体具有热分层的性质，管内的水体沿管体轴向形成管内循环，高温水不断向管口汇集并进入集热水箱，集热水箱中冷水进入管体，形成上下的水循环。同样，热水进入集热水箱后，由于集热水箱为倾斜安装，箱内水体也沿箱体形成箱内循环，使高温水不断向出汽端汇集。这种不断的双向循环运动，使集热水箱内的水沿不同高度形成了温度差异，不同太阳能管对应的水体温度不同，且是从下往上温度不断升高，这相当于多只太阳能采热管串联接力加热，顶端真空管总是加热温度最高的水体。热量从低往高的快速传递汇集，使部分水首先在顶端真空管内被加热汽化，产生蒸汽快而且持续，受天气温影响小。经试验，采用本设计的太阳能蒸汽发生器，当气温降到零下10度左右，天气晴朗状况下，仍能持续产生水蒸汽2-3小时，而且产生的蒸汽能够达到利用的程度，太阳能有效利用率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1是本实用新型整体示意图；
图2是本实用新型一个实施例示意图；
图3是图2所示实施例部分剖视图。
具体实施方式
图1所示实施例，包括架体1，架体1上安装有连成一体的集热水箱2和太阳能采热管3。太阳能采热管3与集热水箱2插接，其管腔与集热水箱2内腔连通，太阳能采热管3为真空管。集热水箱2内腔体为细长桶状，一般的内腔体长为2至3米，横截面小于0.16平方米；优选的是集热水箱2的内腔腔体横截面为边长20至30厘米正方形，腔体外设有保温层23。采用内腔容积较小的集热水箱2，有利于快速持续获得蒸汽。集热水箱2上设有与其内腔相通的进水口21和蒸汽出口22，进水口21上设有阀门6和补水装置5，该补水装置5为能维持液位的浮球式或者电子控制式补水器，当集热水箱2内水因蒸发减少后能随时补水，能使集热水箱2水位始终保持在一定高度。集热水箱2非水平设置，其箱体长轴向与水平向呈一定夹角设置，且出汽端头高于进水端头；安装有太阳能采热管3的箱体侧面与水平向夹角4不小于30度，一般为40-50度。沿集热水箱2长度方向的侧面并排设有多只太阳能采热管3，太阳能采热管3数量根据设计要求确定，可以在25-30根之间。太阳能采热管3与集热水箱2连接后，不同太阳能采热管3的管口31随集热水箱2斜度从下向上依次升高。
图2和图3所示实施例，集热水箱2左右两侧均设有太阳能采热管3，集热水箱2侧面与水平向夹角4为90度，蒸汽出口22和进水口21分别位于集热水箱2的上、下两端，太阳能采热管3与集热水箱的夹角7为30至60度。夹角7大小合适，有利于太阳能采热管3内水循环与箱体内水循环畅通，确保传热迅速，排汽通畅。箱体上冲、采热管3两侧对应设置、协同加热的方式，不仅空间利用率高，而且水体加热均衡，蒸汽产生快速强劲。
采用图2所示结构，将安装有50根1.8米长真空管的蒸汽发生装置，在天气晴好，气温零下5-10度的情况下进行试验5天，经测量平均每天能蒸发掉40至50千克水，持续获得蒸汽的时间2至3个小时。

Claims (4)

1.一种太阳能蒸汽发生器，包括架体（1），所述架体（1）上安装有连成一体的集热水箱（2）和太阳能采热管（3），太阳能采热管（3）管腔与集热水箱（2）内腔连通，集热水箱（2）两端分别设有与其内腔相通的进水口（21）和蒸汽出口（22），进水口（21）上接有补水装置（5），其特征是所述集热水箱（2）的箱体长轴向与水平向呈一定夹角设置，且其出汽端头高于进水端头；沿集热水箱（2）长度方向的侧面并排设有多只太阳能采热管（3），不同太阳能采热管（3）的管口（31）随集热水箱（2）斜度从下向上依次升高。
2.按照权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器，其特征是所述集热水箱（2）为长桶状，其内腔体长为2至3米，横截面小于0.16平方米，所述补水装置（5）为维持液位高度的自动补水装置，集热水箱（2）上安装有太阳能采热管（3）的箱体侧面与水平向夹角（4）不小于30度。
3.按照权利要求2所述的太阳能蒸汽发生器，其特征是所述集热水箱（2）内腔横截面为边长20至30厘米正方形，集热水箱（2）底侧接有25至30根太阳能采热管（3）；所述集热水箱（2）上安装有太阳能采热管（3）的箱体侧面与水平向夹角（4）为40-50度。
4.按照权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器，其特征是所述集热水箱（2）左右两侧均设有太阳能采热管（3），所述集热水箱（2）上安装有太阳能采热管（3）的箱体侧面与水平向夹角（4）为90度，蒸汽出口（22）和进水口（21）分别位于集热水箱（2）的上、下两端，太阳能采热管（3）与集热水箱的夹角（7）为30至60度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335296A (zh) * 2013-06-13 2013-10-02 山东开元电子有限公司 太阳能蒸汽发生器
CN109027988A (zh) * 2018-05-30 2018-12-18 昆明理工大学 一种太阳能高温消毒柜

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