ES1064680U - Estructura portante de receptor. - Google Patents

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Abstract

1. Estructura portante de receptor para la sustentación elevada de un tubo de absorción (1) esencialmente en una pieza frente a una pluralidad de helióstato dentro de una central térmica solar, caracterizada porque está formada por uno o varios soportes de receptor (2) y a los soportes de receptor están asignados uno o varios respectivos elementos de deslizamiento (3, 3''), estando el tubo de absorción (1) apoyado al menos casi completamente sobre estos elementos de deslizamiento (3, 3'').

Description

Estructura portante de receptor.
Objeto de la invención
La invención se refiere a una estructura portante de receptor para la sustentación elevada de un tubo de absorción esencialmente en una pieza frente a una pluralidad de helióstatos dentro de una central térmica solar.
Antecedentes de la invención
Las centrales térmicas solares trabajan habitualmente con una disposición especular y un captador de calor, el así llamado receptor. Los helióstatos del campo de helióstatos se guían con ayuda de motores, de forma que se refleja el rayo de luz que incide sobre él, y se conduce al receptor sustentado elevadamente a través del espejo. El receptor presenta en un sistema de un eje uno o varios tubos de absorción, y en un sistema de dos ejes un haz de tubos o un absorbedor volumétrico. El tubo de absorción absorbe la radiación solar concentrada mediante los helióstatos y conduce ulteriormente está energía transformada en calor con ayuda de un medio que circula a través. Con ayuda de un intercambiador de calor se produce vapor que acciona de nuevo una turbina con cuya ayuda se genera electricidad. En el transcurso de un día los helióstatos siguen según la altura del sol de forma que la luz solar que incide sobre los helióstatos se desvía siempre al receptor.
Los tubos de absorción están fabricados habitualmente de acero fino o acero de caldera, de forma que para una longitud habitual de aprox. 500 a 800 metros aparecería en el transcurso de un día una dilatación longitudinal de hasta aprox. dos metros. Ya que una fuerza semejante que aparece en un receptor sustentado rígidamente conduciría a deterioros se conocen modos de eludir esta destrucción.
Para ello se conoce, por ejemplo, el configurar en varias piezas el tubo de absorción, donde los segmentos metálicos del tubo de absorción están interrumpidos por segmentos flexibles, por ejemplo, tubos flexibles o fuelles de tubo. Cada segmento individual metálico de tubo de absorción está apoyado además fijo sobre su sustentación, mientras que los segmentos de tubo flexible compensan los cambios de longitud condicionados por la temperatura en los espacios intermedios. Los cambios de longitud que todavía aparecen dentro de estos segmentos son sin embargo pequeños de forma que son inapreciables para la estabilidad de la sustentación.
Sin embargo, esto trae consigo también desventajas. Los segmentos de tubo flexible son ineficaces en un principio una vez respecto a la ganancia de energía. No participan en el calentamiento del medio que fluye en ellos, y malgastan en este sentido una parte no insignificante de eficiencia. Además, su fabricación representa un factor de coste digno de mención. En la puesta en marcha del dispositivo pueden producirse además golpes de vapor ya que el medio que circula se caliente repentinamente en el tubo caliente. Este golpe resultante de presión de vapor representa una gran carga del material de tubo flexible o fuelle a causa de la elongación repentina, y conduce fácilmente a deterioros.
El receptor está rodeado en funcionamiento por un espejo secundario que representa un revestimiento en dos piezas, grosso modo aproximadamente semicircular, distanciado pero aproximadamente concéntrico alrededor de la mitad superior del receptor. Los rayos de luz conducidos por delante del receptor dan sobre este espejo secundario que lo refleja de nuevo y lo dirige al receptor. El espejo secundario está fabricado esencialmente de placas metálicas, que evidentemente están sujetas asimismo a la problemática de la dilatación longitudinal. Sin embargo, esto puede resolverse aquí gracias a que las placas individuales de espejo se suspenden solapadamente y se unen entre sí con ayuda de agujeros alargados. Este procedimiento no puede transferirse a éste a causa de la estanqueidad necesaria del tubo de absorción.
Para aumentar la eficacia, para al mismo tiempo costes de fabricación decrecientes, sería necesario por ello emplear tubos de absorción realizados en una pieza. A causa de su cambio diario de longitud a esperar de aprox. 2 metros no es posible técnicamente emplear los métodos convencionales para la sustentación de un receptor semejante.
Descripción de la invención
Con este trasfondo la invención tiene el objetivo de proporcionar una estructura portante de receptor que permita el empleo de un tubo de absorción formado en una pieza y al mismo tiempo resuelva económica y eficazmente los problemas de la contracción longitudinal.
La solución de este problema se consigue por la estructura portante de receptor según las características de la reivindicación principal. Otras realizaciones útiles de la estructura portante de receptor pueden obtenerse de las características de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención un tubo de absorción en una pieza se sustenta sobre una estructura portante de receptor de forma que el receptor solo apoya sobre la estructura portante. El receptor está sujeto sobre su sustentación de forma móvil en principio completamente en dirección de su extensión longitudinal por apoyo deslizante, mientras que a los soportes de receptor están asignados elementos de deslizamiento sobre los que apoya el receptor. Si se llega en esta situación a una dilatación longitudinal, por ejemplo, a causa de temperaturas crecientes en el tubo de absorción, éste puede así dilatarse, pudiendo los segmentos de tubo movidos a causa de la elongación desviarse sobre los elementos de deslizamiento en dirección de la extensión longitudinal. Por consiguiente no se llega a continuación a combeos del tubo y a los deterioros unidos con ello.
En realizaciones concretas el tubo de absorción está apoyado sobre una fila de montantes de receptor que están colocados esencialmente a la misma distancia unos respecto a otros. Definen la posición del tubo de receptor con el que deben estar orientados exactamente los helióstatos de la central térmica solar. Un apoyo uniforme del tubo de absorción es por ello especialmente importante.
Se ha demostrado como especialmente ventajoso asignar por parejas los elementos de deslizamiento a los montantes de receptor. Además, el montante del receptor está partido en el extremo superior según la disposición, que es el extremo sobre el se apoya el receptor, por ejemplo, en dos lados en forma de Y. En el lado interior están montados los elementos de deslizamiento. El receptor se pone en la bifurcación y apoya allí solo sobre las superficies de deslizamiento de los elementos de deslizamiento. Por el empleo de dos elementos de deslizamiento dispuestos entre sí con simetría especular respecto al eje vertical del montante del receptor se garantiza que el tubo de absorción no sólo apoya puntualmente, sino que está sujeto respecto a la sección transversal con ayuda de la fuerza de gravedad en una posición definida.
Esto puede completarse mediante uno o varios elementos de deslizamiento que se montan adicionalmente por encima del tubo de absorción de forma que tampoco es posible una desviación del tubo hacia arriba. Precisamente en tubos de absorción en el rango de 500 a 800 metros puede ocurrir en atascamientos eventuales que el tubo se eleve a causa de su extensión longitudinal de los elementos inferiores de deslizamiento. Esto se impide por los elementos superiores de deslizamiento que fijan completamente el tubo en su posición por un tercer punto de sujeción.
Con ventaja se trata para los elementos de deslizamiento de disposiciones que se están formadas por al menos un correspondiente rollo. Estos rollos están colocados sobre los ejes y evitan, porque en esta solución apenas aparece fricción en la superficie del tubo de absorción, un deterioro del recubrimiento relativamente sensible del receptor.
La dilatación longitudinal del tubo de absorción puede controlarse mejor cuando éste, en un punto predeterminado en la extensión longitudinal del receptor, está fijado a la estructura portante de receptor, a un soporte fijo. Así permanece de forma duradera el tubo en una posición fija y la dilatación y contracción longitudinal puede manejarse más fácilmente ya que los extremos móviles del tubo oscilan alrededor de un punto definido.
En la realización de nuevo ventajosa el soporte fijo está situado en el extremo de forma que la oscilación del extremo libre aparece solo en una dirección.
Se elige con ventaja para la fijación el lado del tubo de absorción que se encuentra aguas arriba en la dirección de flujo del medio. Por consiguiente en esta zona es menor la movilidad. El recubrimiento sensible del receptor es en particular especialmente sensible en estado caliente, de forma que es ventajoso fijar el lado caliente del receptor. Además, en el lado caliente se inspecciona el medio lo que asimismo es posible más fácilmente en estado fijado.
Para suministrar el medio se sujeta por bridas sobre el lado del receptor opuesto al soporte fijo un tubo flexible blindado a través del que se suministra al sistema el medio portador de calor. El tubo flexible se adapta sin problemas a la dilatación longitudinal del sistema, sin embargo no se calienta tampoco por su lado por el medio que solo capta su energía calorífica en el transcurso de atravesamiento del receptor.
Breve descripción del dibujo
La invención descrita anteriormente se explica detalladamente a continuación mediante un dibujo esquemático.
Muestra:
Figura 1 un soporte de receptor de una estructura portante de receptor según la invención en una sección transversal a través del tubo de absorción.
La figura 1 muestra un soporte de receptor 2, sobre el que está apoyado un tubo de absorción 1. Se trata para el tubo de absorción 1 de un tubo de absorción en una pieza de una longitud de 200 a 800 metros. Para la posición intermedia entre el tubo de absorción 1 y el soporte de receptor 2 están previstos dos elementos de deslizamiento 3, 3' sobre los que está apoyado el tubo de absorción. Para los elementos de deslizamiento 3, 3' se trata de rollos que están colocados de forma giratoria sobre su eje, de forma que es posible un giro en dirección de la extensión longitudinal del tubo de absorción. Una pluralidad de soportes de receptor están colocados en una fila unos detrás de otros, de forma que el tubo de absorción 1 situado encima está sustentado en total elevadamente.
Esta pluralidad de soportes de receptor 2 forma conjuntamente la estructura portante de receptor.
Realización preferente de la invención
El receptor, que está formado por un tubo de absorción 1 y una disposición de espejo secundario que no interesa aquí detalladamente, debe sustentarse en una posición elevada sobre un campo de helióstatos. Los helióstatos reflejan la luz solar incidente sobre ellos y la focalizan sobre el tubo de absorción 1. La posición definida, necesaria por ello se garantiza por la disposición de dos elementos de deslizamiento 3, 3' puestos inclinados que sujetan el tubo de absorción 1 con ayuda de la fuerza de gravedad en una depresión formada por ellos. Al mismo tiempo puede moverse el respectivo segmento de tubo soportado por los elementos de deslizamiento 3, 3', o sea, puede desplazarse en dirección de la extensión longitudinal del tubo de absorción 1. Por la sustentación móvil pueden absorberse fácilmente por la construcción las dilataciones longitudinales del tubo de absorción 1 condicionadas por la temperatura, que se encuentran en el rango de dos metros a causa de la concentración de los rayos solares sobre el tubo.
Además, el tubo de absorción 1 está unido fijo con la disposición en un montante fijo situado en el final, de forma que la dilatación longitudinal solo puede dirigirse desde este montante fijo hacia fuera. En el lado del montante fijo se encuentra el absorbedor de energía del medio portador de energía que circula por el tubo. El recubrimiento del tubo de absorción 1 especialmente sensible e n caso de gran calor se protege además especialmente porque la zona de mayor calor, es decir, el absorbedor de energía del medio portador de energía, se mueve de esta manera al menos sobre los elementos de deslizamiento.
En los lados de la fuente del medio se suministra éste al tubo de absorción 1 mediante un tubo flexible blindado. El tubo flexible blindado móvil puede seguir sin más los cambios del tubo de absorción 1, de forma que el circuito para la ganancia de energía puede permanecer siempre cerrado.
Anteriormente se describe por consiguiente una estructura portante de receptor que puede reaccionar de forma ideal a los cambios d e longitud d el receptor mediante un apoyo flotante del receptor en su posición elevada, y por consiguiente mejora la eficiencia de las soluciones habituales y al mismo tiempo ahorra costes.
Lista de referencias
1 Tubo de absorción
2 Soporte de receptor
3,3' Elementos de deslizamiento.

Claims (9)

1. Estructura portante de receptor para la sustentación elevada de un tubo de absorción (1) esencialmente en una pieza frente a una pluralidad de helióstato dentro de una central térmica solar, caracterizada porque está formada por uno o varios soportes de receptor (2) y a los soportes de receptor están asignados uno o varios respectivos elementos de deslizamiento (3, 3'), estando el tubo de absorción (1) apoyado al menos casi completamente sobre estos elementos de deslizamiento (3, 3').
2. Estructura portante de receptor según la reivindicación 1, caracterizada porque está formada por una pluralidad de soportes de receptor que están dispuestos a distancias aproximadamente uniformes a lo largo de la extensión longitudinal del tubo de absorción.
3. Estructura portante de receptor según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque los elementos de deslizamiento están dispuestos correspondientemente por parejas de forma que sus superficies de deslizamiento están orientadas tangencialmente respecto a la sección transversal del tubo de absorción, donde el vector peso del tubo de absorción representa un eje especular imaginario respecto al que los elementos de deslizamiento están dispuestos al menos aproximadamente con simetría especular uno respecto al otro.
4. Estructura portante de receptor según la reivindicación 3, caracterizada porque a los soportes de receptor está asignado al menos un correspondiente elemento de deslizamiento adicional que está dispuesto encima respecto a la posición de montaje según disposición del tubo de absorción.
5. Estructura portante de receptor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los elementos de deslizamiento están fabricados respectivamente de al menos un rollo colocado sobre un eje.
6. Estructura portante de receptor según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tubo de absorción está unido de forma fija con un soporte fijo en un punto de su extensión longitudinal.
7. Estructura portante de receptor según la reivindicación 6, caracterizada porque el soporte fijo está situado en el extremo.
8. Estructura portante de receptor según la reivindicación 7, caracterizada porque el tubo de absorción (1) presenta un lado caliente y un lado frío, donde el lado caliente se encuentra en dirección del flujo de un medio que circula a través del tubo de absorción (1), y el soporte fijo está dispuesto sobre el lado caliente.
9. Estructura portante de receptor según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque el medio se suministra en el lado del tubo de absorción opuesto al soporte fijo a través de un tubo flexible blindado.
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