CN211925706U - 一种太阳能中高温蒸汽发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能中高温蒸汽发生装置。本装置以外部涂有吸热涂层的金属管为吸热管,采用焊接方式将吸热管与筒体焊接为一体;里面充装由两种以上沸点不同且互溶的工质液,工质液具有沸点高、压力低、导热性好的特点;筒体上部设有精馏装置,经精馏后,沸点低、导热效果好的蒸汽进入到换热器加热蒸汽包内的水,产生中高温蒸汽,完成蒸汽发生工程。筒体外部设有保温层,通过密封圈与聚光保温玻璃套管相连,保温玻璃套管置于集热管外周,完成保温过程;聚光保温玻璃套管为透明结构,内置菲涅尔透镜,起到保温和聚光作用。本装置具有系统压力低、密封性好、耐压安全、换热效率高等优点,可广泛应用于太阳能丰富的地区和场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能蒸汽发生装置,特别是一种太阳能中高温蒸汽发生装置。
背景技术
太阳能是一种没有污染、取之不尽、用之不竭的洁净能源,随着太阳能热技术的日趋成熟,太阳能的开发和利用已经融入人们的生产、生活之中,尤其是太阳能热水器发展迅速,节能效果明显,随着市场的逐渐饱和已经人们对于高品位热源的需求,太阳能蒸汽发生装置的研究也越来越受到重视。
太阳能蒸汽发生装置,特别是中高温蒸汽发生领域,多数是以利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,设备沉重,工艺麻烦,不抗台风,在小型设备上的应用性还不高。
以真空管集热的蒸汽发生装置,为了应对蒸汽压力,都采用了在管口采用密封的方式,这种密封方式的蒸汽发生装置存在一定的安全隐患,而且热水在沸腾后会产生水垢,严重影响了集热管的换热效果和使用寿命。
发明内容
本实用新型是为了克服现有技术的不足,提供一种太阳能中高温蒸汽发生装置。本装置以外部涂有吸热涂层并且便于焊接的金属材质管为吸热管,采用焊接方式将吸热管与筒体焊接为一体,解决装置不耐压、密封性差的问题;里面充装由两种以上沸点不同且互溶的工质液,工质液具有沸点高、压力低、导热性好的特点,解决装置内部压力高并且存在安全隐患的问题;筒体上部设有精馏装置,经精馏后,沸点低、导热效果好的蒸汽进入到换热器加热蒸汽包内的水,产生中高温蒸汽。
本实用新型的技术解决方案是这样的:
一种太阳能中高温蒸汽发生装置,包括集热管、吸热涂层、聚光保温玻璃套管、密封圈、工质液、保温层、筒体、精馏装置、换热器、蒸汽包。所述集热管与筒体、精馏装置通过焊接方式连为一体,在常压下为真空状态,内部装有甘油溶液工质液,精馏装置位于筒体的上部;所述集热管外部有吸热涂层,工作时,吸热涂层吸收太阳热量传递给集热管里的工质液,工质液在低压状态下受热沸腾,产生混合蒸汽,经精馏装置精馏后,沸点低、导热效果好的蒸汽进入到换热器,与蒸汽包内的水进行热交换,蒸汽包内的水受热沸腾,产生中高温蒸汽,完成工作过程;所述蒸汽包与安全阀、蒸汽出口、补水阀、排污阀等相连,并且在内部设有换热器,工作时,水由补水阀进入蒸汽包,被内部的换热器加热沸腾产生水蒸汽,并由蒸汽出口排出蒸汽包,完成蒸汽发生过程;所述筒体外部设有保温层,保温层通过密封圈与聚光保温玻璃套管相连,完成集热装置的保温过程;所述聚光保温玻璃套管为透明结构,由玻璃套管外壁、玻璃套管内壁、菲涅尔透镜组成,菲涅尔透镜置于玻璃套管外壁与玻璃套管内壁之间,完成太阳的聚光过程;保温玻璃套管置于集热管外周,完成集热管的保温过程。
所述集热管与筒体、精馏装置为一体化结构,在常温下为真空状态,集热管的数量由所需蒸汽量决定,精馏装置位于筒体的上部。
所述精馏装置由多层塔板和外圆筒体组成,塔板与外圆筒体轴线垂直,并沿轴向以一定间隔平行且犬牙交错地排列,塔板外周与外圆筒体内壁紧密接触。
所述筒体与真空泵、工艺阀相连,真空泵在必要时开启,除掉筒体内多余的杂质气体。
所述集热管为便于焊接的金属材质,外部涂有吸热涂层。
所述工质液由两种以上沸点不同且互溶的物质组成,为二元溶液或三元溶液,其中沸点高的作为工质本液,沸点低且导热好的作为蒸汽液,工质液具有沸点高、压力低、导热性好的特点。
所述蒸汽包为可拆卸蒸汽包。
与现有技术相比,本实用新型具有如下显著效果:
(1)、系统压力低。从上述技术解决方案可以看出:装置内部的工质液具有沸点高、压力低、导热性好的特点,与水蒸汽相比,在同样的温度下压力更低,所以系统内部压力低。
(2)、密封性好、更耐压、更安全。集热管与筒体、精馏装置通过焊接方式连为一体,与管口密封的方式相比,密封性能更高,更耐压;本装置以外部涂有吸热涂层并且便于焊接的金属材质管为吸热管,比真空玻璃集热管更耐压,安全性能高。
(3)、换热效率高。本装置内部常压下为真空状态,工质液受热时,在低压状态下沸腾,蒸汽进入到换热器加热蒸汽包内的水,产生中高温蒸汽,整个过程是利用相变的热量,传热效果好;另外,本装置内部的工质液受热后产生混合蒸汽,经精馏装置精馏后,沸点低、导热效果好的蒸汽进入到换热器里换热冷凝,相比一般的热管换热介质,导热效果更好。
(4)、装置内部不形成水垢。装置内部的工质液由两种以上互溶的物质组成,在集热管里受热沸腾,蒸汽进入换热器后冷凝,整个过程是在密封的环境下循环运行,不会产生水垢。
本实用新型可广泛应用于低温热源丰富的地区和场所。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型装置内部的结构示意图;
图3是本实用新型的聚光保温玻璃套管结构示意图。
图中:1、集热管,2、吸热涂层,3、聚光保温玻璃套管,4、密封圈,5、工质液,6、保温层,7、筒体,8、真空泵,9、精馏装置,10、换热器,11、蒸汽包,12、安全阀,13、蒸汽出口,14、补水阀,15、排污阀,16、工艺阀,17、玻璃套管外壁,18、玻璃套管内壁,19、菲涅尔透镜。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。下述实施例以本实用新型的技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的过程,但本实用新型的保护范围不限于下述实施例,对于本领域一般技术人员而言,在不背离本实用新型技术方案的前提下所做的任何显而易见的改动,都属于本实用新型权利要求的保护范围。
一种太阳能中高温蒸汽发生装置,如图1,包括集热管1、吸热涂层2、聚光保温玻璃套管3、密封圈4、工质液5、保温层6、筒体7、精馏装置9、换热器10、蒸汽包11;所述集热管1与筒体7、精馏装置9通过焊接方式连为一体,在常压下为真空状态,内部装有甘油溶液工质液5,精馏装置9位于筒体7的上部;集热管1外部有吸热涂层2,工作时,吸热涂层2吸收太阳热量传递给集热管1里的工质液5,工质液5在低压状态下受热沸腾,产生混合蒸汽,经精馏装置9精馏后,沸点低、导热效果好的蒸汽进入到换热器10,与蒸汽包11内的水进行热交换,蒸汽包11内的水受热沸腾,产生中高温蒸汽,完成工作过程;蒸汽包11与安全阀12、蒸汽出口13、补水阀14、排污阀15等相连,并且在内部设有换热器10,工作时,水由补水阀14进入蒸汽包11,被内部的换热器10加热沸腾产生水蒸汽,并由蒸汽出口13排出蒸汽包11,完成蒸汽发生过程;筒体7外部设有保温层6,保温层6通过密封圈4与聚光保温玻璃套管3相连,完成集热装置的保温过程;聚光保温玻璃套管3为透明结构,由玻璃套管外壁17、玻璃套管内壁18、菲涅尔透镜19组成,菲涅尔透镜19置于玻璃套管外壁17与玻璃套管内壁18之间,完成太阳的聚光过程;保温玻璃套管3置于集热管1外周,完成集热管1的保温过程。
集热管1与筒体7、精馏装置9为一体化结构,在常温下为真空状态,集热管1的数量由所需蒸汽量决定,精馏装置9位于筒体7的上部。
精馏装置9由多层塔板和外圆筒体组成,塔板与外圆筒体轴线垂直,并沿轴向以一定间隔平行且犬牙交错地排列,塔板外周与外圆筒体内壁紧密接触。
筒体7与真空泵8、工艺阀16相连,真空泵8在必要时开启,除掉筒体内多余的杂质气体。
集热管为便于焊接的金属材质,外部涂有吸热涂层2。
工质液5由两种以上沸点不同且互溶的物质组成,为二元溶液或三元溶液,其中沸点高的作为工质本液,沸点低且导热好的作为蒸汽液,工质液5具有沸点高、压力低、导热性好的特点。
蒸汽包11为可拆卸蒸汽包,便于清洗蒸汽包里的换热管,使换热管不易形成水垢,提高换热管的换热效率并且便于维修。
Claims (6)
1.一种太阳能中高温蒸汽发生装置,包括集热管(1)、吸热涂层(2)、聚光保温玻璃套管(3)、密封圈(4)、甘油溶液(5)、保温层(6)、筒体(7)、精馏装置(9)、换热器(10)、蒸汽包(11),其特征在于:所述集热管(1)与筒体(7)、精馏装置(9)通过焊接方式连为一体,在常压下为真空状态,内部装有甘油溶液(5),精馏装置(9)位于筒体(7)的上部;所述集热管(1)外部有吸热涂层(2);所述蒸汽包(11)与安全阀(12)、蒸汽出口(13)、补水阀(14)、排污阀(15)相连,并且在内部设有换热器(10);所述筒体(7)外部设有保温层(6),保温层(6)通过密封圈(4)与聚光保温玻璃套管(3)相连,完成集热装置的保温过程;所述聚光保温玻璃套管(3)为透明结构,由玻璃套管外壁(17)、玻璃套管内壁(18)、菲涅尔透镜(19)组成,菲涅尔透镜(19)置于玻璃套管外壁(17)与玻璃套管内壁(18)之间,完成太阳的聚光过程;保温玻璃套管(3)置于集热管(1)外周,完成集热管(1)的保温过程。
2.根据权利要求1所述的太阳能中高温蒸汽发生装置,其特征在于:所述集热管(1)与筒体(7)、精馏装置(9)为一体化结构,在常温下为真空状态,集热管(1)的数量由所需蒸汽量决定。
3.根据权利要求1所述的太阳能中高温蒸汽发生装置,其特征在于:所述精馏装置(9)由多层塔板和外圆筒体组成,塔板与外圆筒体轴线垂直,并沿轴向以一定间隔平行且犬牙交错地排列,塔板外周与外圆筒体内壁紧密接触。
4.根据权利要求1所述的太阳能中高温蒸汽发生装置,其特征在于:所述筒体(7)与真空泵(8)、工艺阀(16)相连,真空泵(8)在必要时开启,除掉筒体内多余的杂质气体。
5.根据权利要求1所述的太阳能中高温蒸汽发生装置,其特征在于:所述集热管(1)为便于焊接的金属材质,外部涂有吸热涂层(2)。
6.根据权利要求1所述的太阳能中高温蒸汽发生装置,其特征在于:所述蒸汽包(11)为可拆卸蒸汽包。
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CN201921988077.9U CN211925706U (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 一种太阳能中高温蒸汽发生装置 |
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CN112815284A (zh) * | 2019-11-18 | 2021-05-18 | 海南光谱太阳能技术工程有限公司 | 一种太阳能中高温蒸汽发生装置 |
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