CN205606935U - 一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，包括框架和PLC控制系统，框架的上部设有若干组加热箱，且若干组加热箱通过一升降装置同步升降，框架的下部对应于加热箱的位置设有支撑平台，支撑平台上端设有若干与加热箱一一对应的集热装置，每个集热装置均连接有真空泵机组，支撑平台的下方设有用于排气的分子泵机组，集热装置通过贯穿支撑平台的排气管与分子泵机组相连，加热箱、分子泵机组以及集热装置均与PLC控制系统相连。本实用新型的有益效果：本实用新型能安全的实现槽式太阳能热发电高温集热管的自动排气功能。

Description

一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备

技术领域

本实用新型涉及高温太阳能集热管自动化生产设备技术领域，具体来说，涉及一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备。

背景技术

随着社会的发展，人类对清洁能源的追求越来越强烈，这其中太阳能是未来最理想的一种清洁能源。在太阳能收集装置中会用到高温集热管，这些集热管使用过程中需要排气，但现有技术中还没有一款能够实现该高温集热管安全自动排气的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，以克服目前现有技术存在的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，包括框架和PLC控制系统，所述框架的上部设有若干组加热箱，且若干组所述加热箱通过一升降装置同步升降，所述框架的下部对应于加热箱的位置设有支撑平台，所述支撑平台上端设有若干与加热箱一一对应的集热装置，每个所述集热装置均连接有真空泵机组，所述支撑平台的下方设有用于排气的分子泵机组，所述集热装置通过贯穿所述支撑平台的排气管与分子泵机组相连，所述加热箱、分子泵机组以及集热装置均与PLC控制系统相连。

进一步的，所述加热箱的数目为6个，所述集热装置由两个集热管组成，所述集热管通过电封炉隔离设于支撑平台的上端。

进一步的，所述排气管通过气囊自动抓取装置与电封炉相连。

进一步的，所述电封炉设有玻璃外壳和排气尾管，所述电封炉的长度为4060mm，外径的大小为125~145mm，所述排气尾管的长度为150mm。

进一步的，所述支撑平台与框架底端的距离大于或等于1.2m。

进一步的，所述加热箱包括12个控温和12个测温热偶。

进一步的，所述分子泵机组均设有真空计。

进一步的，每个所述集热管均设有至少4个用于支撑产品的支撑装置，所述支撑装置为莫来石或石墨托，形状为半圆形。

进一步的，所述分子泵机组包括与PLC触摸面板和机械操作面板均相连的分子泵、机械泵以及一个气动真空阀门。

进一步的，所述PLC控制系统包括自动记录存储装置。

本实用新型的有益效果：本实用新型能安全的实现槽式太阳能热发电高温集热管的自动排气功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型的实施例所述的一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，包括框架1和PLC控制系统，所述框架1的上部设有若干组加热箱2，且若干组所述加热箱2通过一升降装置3同步升降，所述框架1的下部对应于加热箱2的位置设有支撑平台4，所述支撑平台4上端设有若干与加热箱2一一对应的集热装置5，每个所述集热装置5均连接有真空泵机组，所述支撑平台4的下方设有用于排气的分子泵机组6，所述集热装置5通过贯穿所述支撑平台4的排气管与分子泵机组6相连，所述加热箱2、分子泵机组6以及集热装置5均与PLC控制系统相连。

在本实施例中，所述加热箱2的数目为6个，所述集热装置5由两个集热管组成，所述集热管通过电封炉7隔离设于支撑平台4的上端。

在本实施例中，所述排气管通过气囊自动抓取装置8与电封炉7相连。

在本实施例中，所述电封炉7设有玻璃外壳和排气尾管，所述电封炉7的长度为4060mm，外径的大小为125~145mm，所述排气尾管的长度为150mm。

在本实施例中，所述支撑平台4与框架1底端的距离大于或等于1.2m。

在本实施例中，所述加热箱2包括12个控温和12个测温热偶。

在本实施例中，所述分子泵机组6均设有真空计。

在本实施例中，每个所述集热管均设有至少4个用于支撑产品的支撑装置，所述支撑装置为莫来石或石墨托，形状为半圆形。

在本实施例中，所述分子泵机组包括与PLC触摸面板和机械操作面板均相连的分子泵8、机械泵9以及一个气动真空阀门。

在本实施例中，所述PLC控制系统包括自动记录存储装置。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，支撑平台单次可排12只集热管，其中每2支集热管为一组，将保温箱上箱体隔离为六组加热箱，每组可单独加温和控温，保温箱上箱体整体升降，升降装置安置在设备后侧的悬臂梁上。

加热箱的下支撑平台高度不低于1.2米，支撑平台上部无任何立柱，以便于安放集热管，防止意外磕碰；支撑平台高度应保证下部足够的维修空间和接管方便，排气台底部横梁支撑向中间平移，不要影响机械泵和分子泵的安装。

分子泵机组放置在支撑平台下面，可同时或分别排气12只集热管，每根集热管配备一套真空计和独立的真空系统，可同时开、关，也可单独开、关。

使用电封炉对集热管进行封离，台面底部预留玻璃排气管通过的孔（加大），排气管通过气囊自动抓取与电封炉自动相连。为保证电封炉工作可靠，要求电封炉的加热线不直接暴露在高温环境中，电封炉外面陶瓷绝缘要求耐高温，不易被破坏。电封炉与气囊为易损耗原件，至少配12个备品作为易损件。

集热管为玻璃外壳，长度4060mm，外径最大φ145；外径最小φ125；排气尾管φ16mm，长度150mm。

加热系统

箱体工作温度：450℃，最高使用温度600℃。每个集热管加热组内在450℃工作温度下沿集热管轴向长度方向的热均匀性误差小于10℃，周向方向误差小于5℃。

整个加热箱由12个控温和12个测温热偶组成，其中测温热偶信号需采集到PLC中，控温热偶与仪表的操作由PLC进行操作。

加热系统温度设定可调，采用管状加热器，参考功率32kw，可任意设置加热速率，使系统按照升温速率加热到设定温度。

烘箱在频繁温度变化后不应有影响安全和保温性能的变形。

每支管具有支撑产品的莫来石或石墨托不少于4个,托的形状为半圆形。

真空系统

甲方自备12套高真空泵机组，分别选用泰岳恒分子泵和北仪优成直联机械泵，抽速6L/s

系统极限真空：优于5*10^-4Pa

抽气时间：从大气压到6*10^-3Pa，小于10min

乙方配置相应的12套复合真空计用于集热管真空度的监测

测控系统

系统真空度（低真空、高真空）数字显示，并将信号采集到PLC中；

系统真空与加热系统互锁（即当系统真空度不满足设定值时，停止加热）；

测温热偶可自由弯曲，满足工件不同位置的测温要求；

自动记录和存储工艺参数（测温热偶温度、真空度、时间）。

集热管参数、工艺

集热管为玻璃外壳，长度4060mm，外管φ125；排气管尾管直径大于等于φ16mm，长度150mm，单只重量约为30Kg。

高温集热管真空排气台PLC控制系统技术要求

PLC控制系统包括真空控制、箱体的加热控制与测温、电封炉杀管、过程数据记录与存储导出四部分功能组成。控制柜中安装12个泰岳恒分子泵电源（预留安装空间）、12个复合真空计、PLC、阀门和真空泵机械操作面板。

真空控制部分

（1）真空部分含12套真空系统，每套真空系统均有分子泵、机械泵、一个气动真空阀门、一台复合真空计。所有阀门、机械泵（220V机械泵）和分子泵（泰岳恒分子泵）由PLC触摸面板操作和机械操作面板共同控制（可进行自由切换）。真空系统均具有下述（2）-（4）功能，下面针对一套系统进行描述。

（2）手动打开试样阀集热管抽真空，当真空优于80Pa时，自动启动分子泵，以使集热管获得更高的真空。

（3）运行过程中，若真空计检测到集热管失去真空时（暴露大气或者是快速失真空），系统自动关闭系统试样阀，并给出声光报警信号，提示操作人员尽快排出故障。除非有人为干预，否则即使真空度达到系统工作要求也不能再自动打开阀门。

（4）为防止对分子泵的误操作；当真空高于80Pa时，禁止手动打开分子泵电源。

（5）真空阀门控制操作全部由220V电磁阀驱动气动阀来实现，控制编程信号及信号线由乙方制作完成，甲方只要自行按照承制方标定的接口进行连接即可完成所有阀门和泵的操作。甲方自行配置气动阀门、电磁阀以及气动管线、分子泵及机械泵组成的真空系统。

（6）为避免系统运行中因PLC意外死机而造成操作失灵，配置一机械操作面板来实现所有阀门、泵、箱体加热的手动开关操作。该机械控制面板可与PLC间可进行切换。

箱体的加热控制与测温部分

整个加热箱由12个控温和12个测温热偶组成，其中测温热偶信号需采集到PLC中，控温热偶与仪表的操作由PLC进行操作。其中控温部分可任意设置加热速率，使系统按照升温速率加热到设定温度。12只测温部分可采用温度巡检仪的方式进行巡检；系统真空度（低真空、高真空）数字显示，并将信号采集到PLC中；系统真空与加热系统互锁（即当系统真空度不满足设定值时，停止加热）。

电封炉杀管控制

每套真空系统配置1个共计12个电封炉与自动抓取气囊，每个电封炉与自动抓取气囊可以单独操作。

过程数据储存记录与导出功能

PLC每隔5min对12套真空系统的真空度、12个测温温度进行自动记录并储存，数据文件以时间为名。数据记录文件可导出。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型能安全的实现槽式太阳能热发电高温集热管的自动排气功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，包括框架（1）和PLC控制系统，所述框架（1）的上部设有若干组加热箱（2），且若干组所述加热箱（2）通过一升降装置（3）同步升降，所述框架（1）的下部对应于加热箱（2）的位置设有支撑平台（4），所述支撑平台（4）上端设有若干与加热箱（2）一一对应的集热装置（5），每个所述集热装置（5）均连接有真空泵机组，所述支撑平台（4）的下方设有用于排气的分子泵机组（6），所述集热装置（5）通过贯穿所述支撑平台（4）的排气管与分子泵机组（6）相连，所述加热箱（2）、分子泵机组（6）以及集热装置（5）均与PLC控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述加热箱（2）的数目为6个，所述集热装置（5）由两个集热管组成，所述集热管通过电封炉（7）隔离设于支撑平台（4）的上端。

3.根据权利要求2所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述排气管通过气囊自动抓取装置与电封炉（7）相连。

4.根据权利要求2所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述电封炉（7）设有玻璃外壳和排气尾管，所述电封炉（7）的长度为4060mm，外径的大小为125~145mm，所述排气尾管的长度为150mm。

5.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述支撑平台（4）与框架（1）底端的距离大于或等于1.2m。

6.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述加热箱（2）包括12个控温和12个测温热偶。

7.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述分子泵机组（6）均设有真空计。

8.根据权利要求2所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，每个所述集热管均设有至少4个用于支撑产品的支撑装置，所述支撑装置为莫来石或石墨托，形状为半圆形。

9.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述分子泵机组包括与PLC触摸面板和机械操作面板均相连的分子泵（8）、机械泵（9）以及一个气动真空阀门。

10.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电高温集热管自动排气设备，其特征在于，所述PLC控制系统包括自动记录存储装置。