CN205246585U - 一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统，由抽气系统及检漏系统、均温加热系统、加热控制系统、数据采集系统及上位机控制系统组成，均温加热系统安装在集热管总装线的在线测试工位上，包括有一个加热器，该加热器的两个端头分别罩有绝热端头并借助该绝热端头坐落于一对检漏支架上；抽气系统中包括有一真空泵组、真空管路和挡板阀；检漏系统中包括有两路：一路为检漏仪单元，另一路为复合真空计单元，各单元的输入管路均为真空管路，且各真空管路上均带有挡板阀；抽气系统与检漏系统通过一管路连接件实现集合；且在各部件连接部位设有挡板阀。其具有简便、易操作等特点，且可以快速反馈生产线上单一集热管性能。

Description

一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统

技术领域

本实用新型属于太阳能热发电核心器件-集热管在线检测方法领域，具体涉及一种槽式高温真空集热管的在线热损测试系统。

背景技术

太阳能热发电技术在新能源应用领域占有重要地位，其中采用槽式热发电已在国外部分地区具有逾20年的应用历史。槽式热发电技术是利用槽式聚光镜汇聚太阳光，集热管将汇聚的热量收集并传递给集热管内流动的热工质(根据集热管的用途及类型分为导热油，熔盐和水蒸气等)，加热后的热工质和低温工质进行换热进而经过一系列过程推动发电机发电。

我国进入高温热发电领域时间不长，近些年在槽式热发电核心设备(如高温真空集热管、反射镜和储热系统等)的制造以及应用领域取得较快进展。并且由于市场的广阔前景对于集热管的研发、改进提出了更高要求，相应的也迫切需要适用于批量集热管生产的快速、简便的检测方法及装置。

在生产制造集热管工艺过程中，涂层镀制是批量化完成，在严格的工艺控制下，其性能以及一致性均可以得到较好保证。漏率测定是焊接总装过程质量评价的重要标准，由此，焊接漏率亦同时是集热管性能的关键指标之一。集热管热损是评价集热管性能的核心指标，其数值大小综合反映了涂层光学性能、管内真空程度的好坏。在生产过程中，结合真空控制的在线热损检测能够给生产过程中重要工艺的实施和配合(镀膜以及总装、焊接)以直接反馈。全玻璃真空集热管的检验国标17049-2005利用电火花检漏，由于高温集热管的材质以及管内真空度，以及对于集热管一致性和准确性的要求，此种方法已经不再适用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统，其可使用于批量集热管的在线热损测试。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统，由抽气系统及检漏系统、均温加热系统、加热控制系统、数据采集系统及上位机控制系统组成，所述的均温加热系统用于为被测管加热；所述的加热控制系统中包括有电力变送器、温控仪和巡检仪，用于对均温加热系统的加热状态实施控制和监测；所述的数据采集系统用于采集被测参数且输出给上位机控制系统以实现数据的自动存储(以备分析)；

所述的均温加热系统安装在集热管总装线的在线测试工位上，包括有一个加热器，该加热器由加热棒和均温铜管构成，该加热器(加热棒和均温铜管)的两个端头分别罩有绝热端头并借助该绝热端头坐落于一对检漏支架上；

所述的抽气系统中包括有一真空泵组、真空管路和挡板阀；

所述的检漏系统中包括有两路：一路为检漏仪单元，另一路为复合真空计单元，各单元的输入管路均为真空管路，且各真空管路上均带有挡板阀；

所述的抽气系统与检漏系统通过一管路连接件实现集合；KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴作为抽气系统与检漏系统的共用输入接口，用于与待测的集热管排气尾嘴连通；KF接口不锈钢四通连接件的其他三个接口：分别通过真空管路与真空泵组、检漏仪实现对接，通过真空管路(波纹管)、电离规和电阻规接至复合真空计；且在各真空管路中设有挡板阀。

所述槽式高温真空集热管在线热损测试系统中，所述的检漏仪采用He质谱检漏仪；所述的管路连接件采用KF接口不锈钢四通连接件。

所述槽式高温真空集热管在线热损测试系统中，所述KF接口不锈钢四通连接件的接口气嘴和真空泵组相对180度设置，He质谱检漏仪和真空规相对180度设置。这样的设计，可以使得作业时开启顺序不同，能最大限度减小管道流阻，最快到达真空许可状态。

所述槽式高温真空集热管在线热损测试系统中，配设一橡皮胶管(作为中间管路)，用于在线热损测试时将KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴与待测的集热管排气尾嘴连通；配设一KF堵头，用于封住KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴，以实现系统在线热损测试前各连接处及焊缝的自检。

本实用新型可以区别于集热管成品的实验室的精细测试，在线检测能够实现对于集热管性能的快速、简便和直观的了解。

本实用新型的优点是：

1)本实用新型系统可以实现批量生产集热管的快速、简便检测；操作方便快捷，获取的数据准确，能够配合集热管焊接后实现在线检测，故省去以往的中间环节(待测产品的中转：需一一送入检测室检测)，故可大大节省人力、物力和时间；

2)在热损检测同时可以快速实现整管焊接检漏，大大缩短检测时间，系统可靠，漏率真空漂移小；

3)本实用新型系统适用于批量制造过程中需要快速掌握集热管性能以及批量产品一致性的用途。

附图说明

图1为本实用新型槽式高温真空集热管在线热损测试系统构成原理示意图。

图2为本实用新型抽气系统及检漏系统结构示意图。

图中：1-橡胶软管；2-KF接口不锈钢四通连接件；3-真空管路；4-挡板阀；5-检漏仪；6-真空泵组；7-复合真空计；8-电离规；9-电阻规；10-被测集热管；11-绝热端头；12-均温铜管；13-支架；14-排气尾嘴。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型槽式高温真空集热管在线热损测试系统主要包括抽气系统、检漏系统、均温加热系统、加热控制系统、数据采集系统及上位机控制系统。

所述的均温加热系统(参见图1中的虚线框部分)用于为被测管10的加热，本实施例中由加热棒和均温铜管构成加热器。

所述的加热控制系统包括有电力变送器、温控仪和巡检仪，带有漏电保护的断路器、可控硅、引线等，可以机柜形式独立设置，用于对均温加热系统的加热状态实施控制，其工作原理及过程可以是现有技术实现，此处不赘述。

所述的数据采集系统用于采集被测参数且输出给上位机控制系统，其亦为现有技术可实现，此处不赘述。

所述的均温加热系统安装在集热管(集热管中的工作介质针对400℃以下温度区间的导热油、水蒸气等)总装线的在线测试工位上，包括有一个均温铜管12，该均温铜管的两个端头分别罩有绝热端头11并通过该绝热端头坐落于一对检漏支架13上。

所述的抽气系统中包括有一真空泵组6(含有一台以上的真空泵)、真空管路3和挡板阀4。根据实际需要可以利用一个或者多个机械泵组成级联真空泵组，这取决于管子几何尺寸(真空腔体积)，机械泵抽速以及对测试时间的要求(测试时间越短要求机械泵抽速越大，若生产线对于在线测试时间要求苛刻可以考虑利用多个泵组成泵组)。

所述的检漏系统中包括有两路：一路为设有检漏仪的单元，另一路为设有复合真空计的单元，各单元中均带有真空管路3和挡板阀4，可用波纹管进行连接。

参见图2，所述的抽气系统与检漏系统可以通过一KF接口不锈钢四通连接件实现集合，即节省空间，且便于共用抽气系统以实现管路的抽真空。KF接口不锈钢四通连接件2的接口气嘴是抽气系统与检漏系统的共用输入口，用于与待测的集热管排气尾嘴连通；KF接口不锈钢四通连接件的其他三个接口分别通过真空管路3与真空泵组6、检漏仪5实现对接，通过真空管路、电离规8、电阻规9接至复合真空计7；且在各真空管路3牢骚中设有挡板阀4，用于控制真空管路3的通断。本实施例中，所述的检漏仪采用He质谱检漏仪，性能稳定可靠，不仅灵敏度高，而且操作方便。所述KF接口不锈钢四通连接件的接口气嘴和真空泵组相对180度设置，He质谱检漏仪和真空规相对180度设置。连接顺序中，胶皮管、真空泵组、检漏仪、真空计的相对位置是固定的，这样做的目的是减小流阻，最大限度、最快实现降低管内气体压强。例如在集热管刚刚连接好后，粗抽管内真空到可以检漏的程度时，关闭检漏仪和真空规端的挡板阀，开启机械泵(组)可以快速降低管内真空度，这时，关闭泵组端的挡板阀，打开检漏仪的挡板阀和真空计的挡板阀实现检漏操作。检漏仪自带抽气系统，但抽速远小于单独的机械泵(组)，所以一旦管子本身有较大的漏点则在另一端的真空规处有所体现。检漏仪和真空计相对直线连接而不是直角连接也是为了最大限度减小流阻，能够快速反应。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的保护范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种槽式高温真空集热管在线热损测试系统，由抽气系统及检漏系统、均温加热系统、加热控制系统、数据采集系统及上位机控制系统组成，所述的均温加热系统用于为被测管加热；所述的加热控制系统中包括有电力变送器、温控仪和巡检仪，用于对均温加热系统的加热状态实施控制；所述的数据采集系统用于采集被测参数且输出给上位机控制系统以实现数据的自动存储；其特征在于：

所述的均温加热系统安装在集热管总装线的在线测试工位上，包括有一个加热器，该加热器由加热棒和均温铜管共同构成，该加热器的两个端头分别罩有绝热端头并借助该绝热端头坐落于一对检漏支架上；

所述的抽气系统中包括有一真空泵组、真空管路和挡板阀；

所述的检漏系统中包括有两路：一路为检漏仪单元，另一路为复合真空计单元，各单元的输入管路均为真空管路，且各真空管路上均带有挡板阀；

所述的抽气系统与检漏系统通过一管路连接件实现集合；KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴作为抽气系统与检漏系统的共用输入接口，用于与待测的集热管排气尾嘴连通；KF接口不锈钢四通连接件的其他三个接口：分别通过真空管路与真空泵组、检漏仪实现对接，通过真空管路、电离规和电阻规接至复合真空计；且在各部件连接部位设有挡板阀。

2.如权利要求1所述的槽式高温真空集热管在线热损测试系统，其特征在于：所述的检漏仪采用He质谱检漏仪；所述的管路连接件采用KF接口不锈钢四通连接件。

3.如权利要求2所述的槽式高温真空集热管在线热损测试系统，其特征在于：所述KF接口不锈钢四通连接件的接口气嘴和真空泵组相对180度设置，He质谱检漏仪和真空规相对180度设置。

4.如权利要求1所述的槽式高温真空集热管在线热损测试系统，其特征在于：配设一橡皮胶管，用于在线热损测试时将KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴与待测的集热管排气尾嘴连通；配设一KF堵头，用于封住KF接口不锈钢四通连接件的法兰气嘴，以实现系统在线热损测试前各连接处及焊缝的自检。