ES2637650A2 - Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector Download PDF

Info

Publication number
ES2637650A2
ES2637650A2 ES201790007A ES201790007A ES2637650A2 ES 2637650 A2 ES2637650 A2 ES 2637650A2 ES 201790007 A ES201790007 A ES 201790007A ES 201790007 A ES201790007 A ES 201790007A ES 2637650 A2 ES2637650 A2 ES 2637650A2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
processing chamber
hole
wall
annular space
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
ES201790007A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2637650R1 (es
ES2637650B2 (es
Inventor
Thomas Kuckelkorn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott AG filed Critical Schott AG
Publication of ES2637650A2 publication Critical patent/ES2637650A2/es
Publication of ES2637650R1 publication Critical patent/ES2637650R1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2637650B2 publication Critical patent/ES2637650B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • F24S10/45Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/127Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/206Laser sealing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/211Bonding by welding with interposition of special material to facilitate connection of the parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • B23K26/389Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • F24S40/46Maintaining vacuum, e.g. by using getters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/54Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings using evacuated elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector. La presente invención describe un procedimiento para la introducción de un gas inerte en un espacio anular (3) de un tubo colector (4), especialmente para colectores solares, estando formado el espacio anular (3) por al menos un tubo envolvente exterior (2) y un tubo absorbedor interior (1) del tubo colector (4) y uniéndose el tubo envolvente exterior (2) al tubo absorbedor (1) por medio de una pared (5). Este procedimiento se caracteriza porque se genera un orificio (O1, O2) que penetra en el tubo envolvente (2) o la pared (5), se introduce gas inerte en el espacio anular (3) a través del orificio (O1, O2) y, a continuación, se cierra de nuevo el orificio (O1, O2). La invención describe además un dispositivo (100, 200, 300, 400, 500, 600) para la realización del procedimiento.

Description

imagen1
imagen2
imagen3
imagen4
imagen5
imagen6
Mediante todos estos procedimientos, el material de cierre se dispone de forma fija en el tubo envolvente o la pared, de manera que se reduzca el riesgo de resbalamiento durante el proceso de apertura o llenado.
El material de cierre adicional se funde después del llenado del espacio anular, penetrando a continuación en el mismo al menos parcialmente para el cierre del orificio.
El fundido del material de cierre puede realizarse, como ya se ha dicho antes, por medio de un rayo láser cuyo diámetro es mayor que el diámetro del orificio. Además, como material de cierre puede elegirse un material con una temperatura de fusión por debajo de la del tubo envolvente o de la pared, siendo necesaria claramente menos energía durante la fusión y reduciéndose aún más la carga térmica local del tubo envolvente o de la pared. Alternativamente, la fusión también puede llevarse a cabo por medio de energía térmica aplicada directamente.
Alternativamente al material de cierre aplicado, en otra forma de realización ventajosa se prevé que el material de cierre sólo se introduzca dentro o en el orificio después del llenado del espacio anular, cerrando, por consiguiente, el orificio al menos parcialmente.
Gracias a la aproximación del material de cierre sólo después del llenado del espacio anular es posible un proceso de apertura y llenado sin fricción ni obstáculos. A pesar de ello, mediante el empleo de un material de cierre queda disponible suficiente material adicional para el cierre del orificio. La aproximación del material dentro o en el orificio puede realizarse automáticamente y/o por ordenador, de manera que el orificio se pueda cerrar de forma específica y fiable.
En otra variante de realización según la invención, después del llenado del espacio anular, el material de cierre se empuja hacia delante al menos parcialmente dentro o en el orificio, se funde al menos parcialmente mediante láser y el orificio se cierra.
Esto tiene la ventaja de que por medio de la fusión del material de cierre separado se reduce la carga térmica y un eventual deterioro asociado a la misma del tubo envolvente y/o de la pared.
Otra forma de realización ventajosa del procedimiento según la invención se caracteriza por que el orificio se practica con al menos dos diámetros distintos dO1 y dO2, representando dO2
8
el diámetro de orificio por la cara opuesta al tubo absorbedor y dO1 el diámetro de orificio por la cara orientada hacia el tubo absorbedor del tubo envolvente o de la pared, siendo: dO2 > dO1.
Gracias al diámetro aumentado por la cara exterior del tubo envolvente se facilita la introducción de un material de cierre adicional en el orificio. Esta configuración del orificio en forma de una perforación escalonada permite además un proceso de cierre seguro. Mediante la fusión de un material de cierre dentro o en el diámetro de orificio dO2, el material de cierre se dirige tanto a la zona de orificio con un diámetro menor, como también a la zona con un diámetro mayor. Esto da lugar a una disminución de posibles cavidades del material de cierre en el interior del orificio y, por lo tanto, también a una reducción de eventuales pasos de gas.
En otra forma de realización ventajosa, el orificio en la pared se cierra por medio de soldadura por resistencia.
Dado que la pared se compone especialmente de metal o de una aleación metálica, ésta conduce la corriente. Por consiguiente, a través de la aplicación de una tensión es posible el cierre del orificio por medio de soldadura por resistencia. La gran ventaja de esta técnica de soldadura consiste en la posibilidad de concentrar en un período de tiempo mínimo una elevada energía en forma de corriente eléctrica en una pequeña superficie de una pieza, creándose con la aportación de una presión alta (neumática o electromecánicamente) una unión no separable. Por lo tanto es posible cerrar de forma rápida y estable el orificio practicado.
Esta forma de realización ventajosa también puede realizarse utilizando un material de cierre adicional.
Otra variante de realización se caracteriza por que el cierre del orificio se lleva a cabo utilizando al menos una varilla para soldar.
Mediante el empleo de al menos una varilla para soldar, el efecto de la soldadura por resistencia puede limitarse al orificio de forma muy específica y local. Por lo tanto no se alteran las zonas adyacentes de la pared. Por otra parte cabe la posibilidad, mediante la elección de geometrías apropiadas de la varilla para soldar, de permitir la soldadura por resistencia para formas de realización también diferentes de la pared. Además, por medio
9
de la varilla para soldar es posible aplicar localmente una presión suficiente en la zona del orificio, con lo que se simplifica su cierre y también se favorece.
Otra forma de realización igualmente ventajosa prevé que, después del llenado del espacio anular, el material de cierre se empuje hacia adelante al menos parcialmente en o sobre el orificio, que respectivamente al menos un electrodo entre en contacto con el material de cierre y con la pared, que el material de cierre se funda mediante soldadura por resistencia y, por lo tanto, que se cierre el orificio.
En esta variante de realización se reúnen todas las ventajas antes citadas de la soldadura por resistencia y del uso de un material de cierre.
En otra forma de realización, el orificio se genera mecánicamente. La apertura mecánica puede realizarse, por ejemplo, con un mandril. En este caso, el mandril se presiona a través de la pared y se extrae de nuevo, creándose un orificio correspondiente a través de la pared.
No obstante, en una forma de realización ventajosa, el orificio se practica mediante el empleo de una cánula, presionándose la cánula a través de la pared.
El uso de una cánula tiene la ventaja de que se forma un acceso directo al espacio anular a través de la cavidad de la cánula, de manera que no sea preciso extraer la cánula de nuevo fuera del orificio. Después de la perforación de la cánula, una sección parcial de la cánula se encuentra en el espacio anular, mientras que otra sección parcial sobresale de la pared a la que pueden conectarse fácilmente accesos para, por ejemplo, la introducción de un gas inerte. En este caso, la cánula actúa como una cánula de una jeringuilla y simplifica el posterior proceso de llenado. Por otra parte, el uso de una cánula favorece también el posterior cierre del orificio.
Así otra forma de realización según la invención prevé que la cánula se presione a través de la pared, que el espacio anular se rellene a través de la cánula y que el orificio se cierre a continuación mediante el cierre de la cánula.
La ventaja de esta forma de realización consiste en que la pared sólo se perfora una vez por medio de la cánula y que todas las demás fases del procedimiento se realizan a través de esta cánula. Por consiguiente, se reduce la carga térmica de la pared al abrir y cerrar el espacio anular. Además, el cierre del orificio se lleva a cabo indirectamente mediante el cierre de la cánula. En este caso, el acceso a la cánula es considerablemente más sencillo,
10
pudiéndose cerrar, por lo tanto, más fácilmente, de manera que aquí también se consiga durante el cierre una simplificación y, por consiguiente, un ahorro de tiempo asociado a la misma.
Ventajosamente la cánula se cierra por medio de al menos uno de los procedimientos de soldadura por resistencia, soldadura por fricción o soldadura indirecta por inducción.
Estos procedimientos dan buenos resultados desde hace tiempo, siendo posible llevar a cabo un cierre de la cánula rápido y fiable. A fin de permitir la soldadura por resistencia, la cánula se compone al menos parcialmente de metal o de una aleación.
Otra forma de realización ventajosa del procedimiento según la invención se caracteriza por que antes de la generación del orificio se dispone de forma impermeable al gas en el tubo envolvente y/o la pared, una cámara de procesamiento evacuable que incluye el punto a abrir, evacuándose a continuación y rellenándose con gas inerte.
De este modo se produce la introducción de un gas inerte en un espacio anular de un tubo colector desde esta cámara de procesamiento. La ventaja de esta cámara de procesamiento consiste en que el procedimiento puede realizarse protegido frente a todas las influencias ambientales como, por ejemplo, la presión o la humedad del aire, pero también protegido frente a cargas mecánicas o impurezas Así se evita una contaminación de la cámara de procesamiento. En la cámara de procesamiento puede ajustarse cualquier parámetro ambiental, siendo posible realizar el procedimiento de forma flexible e independientemente de influencias meteorológicas. Además, la cámara de procesamiento permite que todos los elementos del procedimiento necesarios para el mismo puedan disponerse incluso de antemano en el interior de la cámara de procesamiento, de manera que no sea preciso abrirla durante el procedimiento.
En una forma de realización igualmente ventajosa, una vez generado el orificio se espera hasta que se haya producido el intercambio de gas deseado entre el espacio anular y la cámara de procesamiento.
En virtud de este diámetro de orificio limitado es necesario, después de haber introducido el gas inerte en la cámara de procesamiento, esperar cierto tiempo hasta que el gas inerte se haya repartido con la presión parcial deseada en el interior del espacio anular. Este tiempo de espera depende del diámetro del orificio, del gas inerte, así como de las diferencias de presión entre el espacio anular y el depósito de gas inerte. El proceso de llenado puede
11
imagen7
Por otra parte, los elementos para la introducción de gas inerte en el espacio anular están formados ventajosamente por un sistema de suministro de gas. Este sistema de suministro permite un proceso de llenado del espacio anular rápido y económico. En este caso, el sistema de suministro de gas presenta un depósito de gas que se dispone de forma reemplazable en el sistema de suministro de gas. Así es posible un cambio rápido del gas de procesamiento o una sustitución de un depósito de gas vacío.
Otra forma de realización ventajosa del dispositivo se caracteriza por que los elementos para el cierre del orificio están formados por un sistema láser o un sistema láser con material de cierre o un sistema de calentamiento, por ejemplo, una bobina de inducción o un aplicador con material de cierre.
En relación con las ventajas respectivas de los distintos componentes del dispositivo se hace referencia, a su vez, a la descripción de las ventajas relativas al procedimiento según la invención.
También resulta ventajosa una forma de realización en la que la cámara de procesamiento presenta un orificio de salida para la evacuación de la cámara de procesamiento, un orificio de paso para los elementos para la generación del orificio a través del tubo envolvente o la pared, y un orificio de entrada para el llenado de la cámara de procesamiento con gas inerte. Gracias a estos orificios es posible lograr un funcionamiento rápido y económico del dispositivo, así como una realización eficaz del procedimiento.
En otra forma de realización ventajosa, la cámara de procesamiento puede unirse a un sistema de vacío a través del orificio de salida, a un sistema de suministro de gas a través del orificio de entrada y a un sistema láser o un sistema de sellado a través del orificio de paso.
A fin de garantizar una fijación rápida de la cámara de procesamiento en el tubo colector y especialmente en la pared, se disponen en la cámara de procesamiento elementos para la fijación separable de la cámara de procesamiento en un tubo colector y especialmente en la pared.
En otra variante de realización se prevé adicionalmente a la cámara de procesamiento un sistema de soporte que se une a la cámara de procesamiento a través de una unión de tubo flexible ondulado estanca al vacío. Esta disposición tiene la ventaja de que todas las fuerzas que actúan mecánicamente del láser, de la bomba, etc., unidas al sistema de soporte, son
13
imagen8
imagen9
imagen10
de proceso en el interior de la cámara de procesamiento 101 se dispone, por ejemplo, una válvula que no se representa en la figura 1a, entre la unión por bridas 52 y el depósito de gas 51. Alternativamente es posible analizar y controlar el índice de paso del gas de proceso en la cámara de procesamiento 101 por medio de un fluxómetro que se dispone igualmente entre la unión por bridas 52 y el depósito de gas 51 y que no se representa en la figura 1a.
Tanto el orificio de entrada 105, el orificio de paso 104, como también el orificio de salida 103 se disponen respectivamente en la cara de la cámara de procesamiento 101 opuesta al tubo colector 4, concretamente la pared de cubierta 107.
Por medio de las figuras 1a a 1c se explican las distintas fases del proceso para el llenado del espacio anular 3 del tubo colector 4 por medio de una primera forma de realización del dispositivo de llenado 100.
Como puede verse en la figura 1a, en una primera fase el dispositivo de llenado 100, compuesto de cámara de procesamiento 101, sistema de vacío 30, sistema láser 40 y sistema de suministro de gas 50, se dispone por medio de un sistema de fijación 20 en un tubo colector 4 y especialmente en su pared 5 o tubo envolvente 2. En este caso, la junta 102 forma preferiblemente el único contacto entre la cámara de procesamiento 101 y la pared 5 o el tubo envolvente 2. A continuación el sistema de fijación 20 se tensa, de manera que la cámara de procesamiento 101 se apriete contra el elemento de transición de vidrio y metal 5. Si el sistema de fijación 20 lo constituye, por ejemplo, una abrazadera 21, el tensado se lleva a cabo mediante la regulación del cierre 22.
Una vez colocada la cámara de procesamiento 101 de forma impermeable al gas sobre el tubo envolvente 2 o la pared 5, su interior se evacúa, a continuación, por medio de la bomba de vacío 31 del sistema de vacío 30 a través del orificio de salida 103. Esto ocurre hasta que en la cámara de procesamiento 101 predominen presiones de 10-3 a 10-2 mbar aproximadamente. Mediante esta evacuación, el interior de la cámara de procesamiento 101 se libera de impurezas que, en caso contrario, podrían dar lugar en la posterior apertura del tubo envolvente 2 o de la pared 5 a una contaminación del espacio anular 3.
Opcionalmente, después de la evacuación de la cámara de procesamiento 101 y antes de la apertura del tubo envolvente 2 o de la pared 5, el interior de la cámara de procesamiento 101 ya puede llenarse con un gas de proceso procedente del depósito de gas 51 del sistema de suministro de gas 50 a través del orificio de entrada 105. Una aplicación de presión como ésta actúa ventajosamente sobre el orificio que sigue a continuación de la pared 5 o del tubo
17
envolvente 2, evitando la presión una obstrucción de los agujeros. Adicionalmente, un llenado anterior de la cámara de procesamiento 101 reduce el posterior tiempo de llenado del espacio anular 3.
Una vez evacuada la cámara de procesamiento 101 y opcionalmente ya llenada con un gas de proceso, se practica, por medio de un sistema láser 40, un orificio O1 a través de la pared 5 o directamente del tubo envolvente 2, lo que se representa en la figura 1b.
En la fuente de láser 41 se genera un rayo láser, por ejemplo, mediante diodos láser, que por medio de un conductor de luz 42 se dirige a la cabeza de láser 43. En esta cabeza de láser 43, la contracción del haz del rayo láser se regula por medio del sistema óptico 44. Mediante la unidad de enfoque 45 también es posible regular y modificar el punto de foco del rayo láser a lo largo del eje L1.
Por lo tanto, el rayo láser generado en la fuente de láser 41 se dirige a través de la cabeza de láser y del orificio de paso 104 a lo largo del eje L1 a la cámara de procesamiento 101 y a la superficie del tubo envolvente 2 o de la pared 5. Como consecuencia de la elevada energía del rayo láser se producen procesos de evaporización en el punto de contacto del rayo láser y el tubo envolvente 2 o la pared 5, de modo que se desprenda material. Esto ocurre hasta que se genera un orificio O1 completo a través del tubo envolvente 2 o de la pared 5. Por consiguiente, el interior de la cámara de procesamiento 101 y el espacio anular 3 se unen entre sí en el espacio y el gas de proceso puede fluir del depósito de gas 51 del sistema de suministro de gas 50 a través del orificio de entrada 105 al interior de la cámara de procesamiento 101 y a través del orificio O1 al espacio anular 3.
Esto ocurre hasta que haya fluido la cantidad deseada de gas de proceso al espacio anular
3. Como magnitudes características pueden medirse aquí, por ejemplo, la presión en el interior de la cámara de procesamiento 101, el caudal de gas de proceso a través del orificio de entrada 105 o también el tiempo del proceso.
A continuación de este proceso de llenado, el orificio O1 se cierra de nuevo, lo que se representa en la figura 1c. Con esta finalidad, el rayo láser se ensancha a través del sistema óptico 44 en su foco. El rayo láser tiene así en el punto de foco un diámetro mayor que el orificio O1 y la densidad de energía ya no tiene que evaporar el material del tubo envolvente 2 o de la pared 5, sino solamente fundirlo. Para el cierre del orificio O1, el rayo láser ensanchado se dirige a lo largo del eje L1 al orificio O1. Esto da lugar a que los bordes del orificio O1 se ablanden y finalmente se fundan. El material fundido fluye a continuación en el
18
imagen11
imagen12
Alternativamente a la fijación de las formas de realización explicadas en las figuras 1a y 2a del dispositivo de llenado 100, 200 por medio de la abrazadera 21, las cámaras de procesamiento 101, 201 también pueden unirse sin posibilidad de desmontaje directamente al tubo colector 4, lo que se explicará más detalladamente en relación con las figuras 3a y 3b.
En las figuras 2a a 2d se explican las diferentes fases del proceso para el llenado del espacio anular 3 del tubo colector 4 por medio de la segunda variante de realización del dispositivo de llenado 200.
En primer lugar, la cámara de procesamiento 201 se dispone por medio del sistema de fijación 20 en el tubo colector 4 y especialmente en su tubo envolvente 2 o pared 5, formando las juntas 202 preferiblemente el único contacto entre la cámara de procesamiento 201 y el tubo envolvente 2 o la pared 5.
Una vez colocada la cámara de procesamiento 201 sobre el tubo envolvente 2 o la pared 5 de forma impermeable al gas, su interior se evacúa por medio del sistema de vacío a través del orificio de salida 203. Opcionalmente, el interior de la cámara de procesamiento 201 se puede llenar con un gas de proceso a través del orificio de entrada 205 después de evacuar la cámara de procesamiento 201 y antes de abrir el tubo envolvente 2 o la pared 5.
En relación con información detallada referente a estas fases del proceso se hace referencia en este punto a la descripción de la figura 1b, dado que estas fases son idénticas en la primera y en la segunda forma de realización del dispositivo de llenado 100, 200.
Una vez evacuada la cámara de procesamiento 201 y, opcionalmente, llenada con un gas de proceso, se practica por medio del sistema láser un orificio O2 a través del tubo envolvente 2 o de la pared 5, lo que se representa en la figura 2b. La generación del orificio O2 se desarrolla análogamente al orificio O1 de la primera variante de realización 100. Sin embargo, el orificio O2 no se extiende radialmente a través del tubo envolvente 2 o de la pared 5, sino en ángulo, por lo que el eje central del orificio O2 y el eje D en el interior de la cámara de procesamiento 201 se cruzan en el punto S. Una vez practicado el orificio O2, el espacio anular 3 se une a su vez en el espacio a la cámara de procesamiento 201, de manera que sea posible realizar un llenado del espacio anular 3 con el gas de proceso. Este llenado también se desarrolla de forma idéntica al llenado del espacio anular 3 con la primera forma de realización del dispositivo de llenado 100.
21
A fin de cerrar de nuevo el orificio O2, el material de cierre 209 se desplaza a lo largo del eje D con un dispositivo elevador no representado en la figura 2c en dirección del tubo colector
4. Esto ocurre hasta que el material de cierre 209 al menos roce el eje L2 del rayo láser. No obstante, el material de cierre 209 se extiende preferiblemente hasta el tubo envolvente 2 o la pared 5. Tan pronto como el material de cierre 209 ha alcanzado esta posición, el rayo láser funde el material 209 en el punto de intersección S. A continuación, el material de cierre 209 fundido fluye al menos parcialmente en el orificio O2 en el que acto seguido se solidifica de nuevo. Así el orificio O2 se cierra y el espacio anular 3 se separa en el espacio de la cámara de procesamiento 201. Para el fundido del material 209, el rayo láser presenta preferiblemente una densidad de energía menor en comparación con la generación del orificio O2. Esto se consigue, por ejemplo, mediante un aumento del diámetro del foco o una reducción de la energía de radiación.
A continuación, como se representa en la figura 2d, el material de cierre 209 se mueve de nuevo alejándose del tubo colector 4 a lo largo del eje D en su posición inicial y el dispositivo de llenado 200 puede retirarse del tubo colector 4 soltando el dispositivo de fijación 20.
Para proteger el frágil tubo envolvente 2 o la pared 5 de cargas demasiado elevadas a través de un sistema de fijación 20 y de los daños que eventualmente se producen, en la figura 3a se representa una tercera forma de realización del dispositivo de llenado 300 que puede colocarse sin dispositivos de fijación adicionales en el tubo colector 4 y especialmente en la pared 5. Para ello, la cámara de procesamiento 301 se une por los puntos de contacto de la pared lateral 306 y el tubo envolvente 2 o la pared 5 directamente al tubo envolvente 2 y especialmente a la pared 5. Gracias a esta unión, el interior de la cámara de procesamiento 301 también se cierra de forma impermeable al gas frente a influencias ambientales externas. Si la pared 5 y la cámara de procesamiento 301 se componen respectivamente de un material eléctricamente conductor, la unión se puede realizar, por ejemplo, por medio de una soldadura por resistencia. Alternativamente la unión también puede generarse mediante un procedimiento de soldadura blanda o adhesión.
En relación con las figuras 3b-3e se explica información detallada sobre la aplicación de la cámara de procesamiento 301 y el proceso de llenado del espacio anular 3.
La cámara de procesamiento 301 según la figura 3a presenta, al igual que las primeras dos variantes de realización, un orificio de salida 303 y un orificio de entrada 305 que se disponen respectivamente en la pared lateral 306 de la cámara de procesamiento 301. La cámara de procesamiento 301 se une a su vez a un sistema de vacío no representado a
22
través del orificio de salida 303, llevándose a cabo el acoplamiento, también en esta forma de realización, a través de una unión por bridas 33. El interior de la cámara de procesamiento 301 se puede evacuar por medio del orificio de salida 303. La cámara de procesamiento 301 se une al sistema de suministro de gas 50 a través del orificio de entrada 305, de manera que la cámara de procesamiento 301 pueda llenarse con un gas de proceso correspondiente de un depósito de gas 51. De las explicaciones en relación con la primera y la segunda variante de realización pueden deducirse otras características y propiedades del sistema de suministro de gas 50, del sistema de vacío, así como de su unión a la cámara de procesamiento 301.
Por otra parte, la cámara de procesamiento 301 presenta un orificio de paso 304 que se dispone en la pared de cubierta 307 de la cámara de procesamiento 301. A fin de unir el interior de la cámara de procesamiento 301 al espacio anular 3 del tubo colector 4, el dispositivo de llenado 300 contiene un sistema de sellado 70, con cuya ayuda es posible presionar una cánula 309 abierta a ambos lados a través de la pared 5. El sistema de sellado 70 presenta una barra de sellado 72 que se extiende perpendicularmente a través del orificio de paso 304 al menos en parte en el interior de la cámara de procesamiento 301 y que se dispone de forma móvil en un eje T. Para poder mover la barra de sellado 72, ésta se une a un dispositivo de elevación, no representado en la figura 3a, fuera de la cámara de procesamiento 301. Por medio de una aplicación de fuerza a la barra de sellado 72 a través del dispositivo de elevación a lo largo del eje T es posible empujar a la misma al interior de la cámara de procesamiento 301 y moverla de nuevo hacia atrás a la posición inicial.
En el interior de la cámara de procesamiento 301, la barra de sellado 72 está rodeada completamente por una junta 74 en forma de un fuelle. Esta junta 74 impermeabiliza el interior de la cámara de procesamiento 301 frente al orificio de paso 304 y se extiende desde la pared de cubierta 307 hasta la cabeza de sellado 73. En este caso, la cabeza de sellado 73 forma el extremo de la barra de sellado 72 opuesto a la pared de cubierta 307 y dispuesto en el interior de la cámara de procesamiento 301.
En esta cabeza de sellado 73 se fija la cánula 309 de forma separable. La cánula 309 presenta dos extremos 310 y 311. El extremo 310 forma el extremo de unión 310 entre la cánula 309 y la cabeza de sellado 73 y el extremo 311 forma el extremo de perforación 311 con el que la cánula 309 se empuja a través de la pared 5. El extremo de unión 310 se rebaja para una transmisión de fuerza sin pérdidas entre la cánula 309 y la cabeza de sellado 73, mientras que el extremo de perforación 311 presenta una punta para penetrar fácilmente en la pared 5.
23
En el interior de la junta 74 se puede disponer un resorte helicoidal que al moverse la barra de sellado 72 genera una fuerza de retroceso que actúa sobre el sistema de sellado 70 en su posición inicial.
En la tercera forma de realización del dispositivo de llenado 300 se disponen además, a través de la pared lateral 306, dos orificios de paso 313 para sendos electrodos 312. Estos electrodos 312 pueden moverse sobre un eje E perpendicularmente a la pared lateral 306. Por otra parte, los electrodos 312 se unen a una fuente de tensión no representada en la figura 3a. En relación con la figura 3e se explica más información referente a los electrodos
312.
En las figuras 3b a 3e se representan esquemáticamente distintas fases del proceso de llenado del espacio anular 3 de un tubo colector 4 por medio de la tercera variante de realización del dispositivo de llenado 300.
En la figura 3b se representa la primera fase del proceso de llenado del espacio anular 3 en la que la cámara de procesamiento 301 se coloca sobre el tubo envolvente 2 y especialmente sobre la pared 5, de modo que la pared lateral 306 esté en contacto directo con la pared 5. Tanto la cámara de procesamiento 301, como también la pared 5 se componen de un material eléctricamente conductor. Acto seguido, la cámara de procesamiento 301 y la pared 5 se conectan a una fuente de tensión 82a por medio de líneas eléctricas 81a. Las líneas eléctricas 81a y la fuente de tensión 82a forman el sistema eléctrico 80a. Una tensión eléctrica generada entre la pared lateral 306 y la pared 5 da lugar a que a través del punto de unión fluya una corriente eléctrica que, debido al calor Joule, conduce a la soldadura de la cámara de procesamiento 301 con la pared 5 en sus puntos de unión. La unión Va así creada impermeabiliza el interior de la cámara de procesamiento 301 hacia fuera de forma impermeable al gas. Alternativamente, la unión Va puede realizarse en unión por adherencia de materiales también mediante soldadura o adhesión.
Una vez creada la unión Va, la cámara de procesamiento 301 se evacúa con la bomba de vacío 31 del sistema de vacío 30 representada en la figura 3c a través del orificio de salida
303. Tan pronto como el interior de la cámara de procesamiento 301 queda por debajo de una presión máxima, la cámara de procesamiento 301 puede llenarse opcionalmente con un gas de proceso del depósito de gas 51 del sistema de suministro de gas 50. A continuación, la cánula 309 se presiona a través de la pared 5 por medio del sistema de sellado 70. Con esta finalidad, la cánula 309 se dispone con el extremo de unión 310 en la cabeza de sellado
24
imagen13
imagen14
imagen15
imagen16
imagen17
imagen18
imagen19
imagen20
imagen21
imagen22
imagen23
imagen24
imagen25
imagen26

Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
    imagen3
    imagen4
ES201790007A 2014-09-12 2015-08-24 Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector Active ES2637650B2 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014218333.2A DE102014218333B9 (de) 2014-09-12 2014-09-12 Verfahren und Vorrichtung zum Einleiten von Schutzgas in ein Receiverrohr
DE102014218333 2014-09-12
PCT/EP2015/069350 WO2016037840A1 (de) 2014-09-12 2015-08-24 Verfahren und vorrichtung zum einleiten von schutzgas in ein receiverrohr

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES2637650A2 true ES2637650A2 (es) 2017-10-16
ES2637650R1 ES2637650R1 (es) 2017-12-11
ES2637650B2 ES2637650B2 (es) 2018-11-07

Family

ID=54062725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201790007A Active ES2637650B2 (es) 2014-09-12 2015-08-24 Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10801753B2 (es)
CN (1) CN106687246B (es)
DE (1) DE102014218333B9 (es)
ES (1) ES2637650B2 (es)
IL (1) IL250655B (es)
MA (1) MA40091B1 (es)
WO (1) WO2016037840A1 (es)
ZA (1) ZA201701498B (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2725975A1 (es) * 2018-03-28 2019-10-01 Vera Jose Carlos Cancho Procedimiento y dispositivo para reparar o mejorar tubos absorbedores de o para instalaciones termosolares
ES2912044A1 (es) * 2020-11-23 2022-05-24 Cobra Instalaciones Y Servicios S A Procedimiento para reparar o mejorar tubos absorbedores con perdida de aislamiento termico de o para instalaciones termosolares

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3163213B1 (en) * 2015-11-02 2020-07-29 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Method for manufacturing a heat receiver tube, solar collector with the heat receiver tube and method for producing electricity by using the solar collector
EP3190352A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-12 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Heat receiver tube with metallic sealing, method for manufacturing the heat receiver tube, solar collector with the heat receiver tube and method for producing electricity by using the solar collector
DE102016201654B3 (de) * 2016-02-03 2017-03-02 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entladen eines Wasserstoffspeichers bei Parabolrinnenreceivern
DE102016201652B3 (de) * 2016-02-03 2017-02-23 Schott Ag Verfahren zum Entladen eines Wasserstoffspeichers bei Parabolrinnenreceivern
CN111727483A (zh) * 2017-10-19 2020-09-29 通用原子公司 接合和密封加压的陶瓷结构

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2756236A (en) * 1955-07-22 1956-07-24 Hoffmann La Roche 3-(hydroxycarbamyl) methyl-1-methyl pyridinium iodide
GB1419099A (en) * 1972-08-11 1975-12-24 Thorn Electrical Ind Ltd Manufacturing electric devices having sealed envelopes
US4183351A (en) * 1977-02-08 1980-01-15 Sanyo Electric Co. Ltd. Solar heat collecting apparatus
DE2711889C3 (de) * 1977-03-18 1982-03-11 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Verfahren zum Ausheben von Kanälen in Werkstücken mit Hilfe von Laserpulsen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
US4708124A (en) * 1980-04-21 1987-11-24 Canadian Sun Systems Ltd. Control of hydrogen permeation especially in solar collectors
JPS57128053A (en) 1981-02-02 1982-08-09 Hitachi Ltd Integrated circuit device
JPS57128053U (es) * 1981-02-04 1982-08-10
JPS5941099B2 (ja) * 1981-10-08 1984-10-04 松下電器産業株式会社 真空管式太陽熱集熱器の製造方法
DE3923513A1 (de) * 1989-07-15 1991-01-24 Stabilus Gmbh Verfahren und vorrichtung zum einbringen von druckgas in das behaelterrohr einer pneumatischen feder oder dergleichen
FR2667527B1 (fr) * 1990-10-08 1993-01-22 Fbfc Equipement de percage et/ou d'obturation au laser du trou de queusot d'un crayon combustible.
FR2667526B1 (fr) * 1990-10-08 1995-11-24 Fbfc Equipement et installation de soudage au laser de crayons combustibles ou analogues.
DE19821137B4 (de) * 1998-05-12 2005-04-28 Schott Ag Röhrenkollektor
DE10132639C1 (de) * 2001-07-05 2003-03-20 Schuetz Gmbh & Co Kgaa Solarkollektor
DE10231467B4 (de) * 2002-07-08 2004-05-27 Schott Glas Absorberrohr für solarthermische Anwendungen
IL153872A (en) * 2003-01-09 2005-06-19 Solel Solar Systems Ltd Getter support assembly for a solar energy collector system
DE102005057276B3 (de) * 2005-11-25 2007-07-12 Schott Ag Absorberrohr
ES2375006B1 (es) * 2008-10-14 2013-01-24 Iberdrola Ingeniería Y Construcción, S.A.U. Receptor solar perfeccionado para colectores cilindro-parabólicos.
DE102009045100A1 (de) 2009-09-29 2011-04-07 Schott Solar Ag Absorberrohr
DE102009047548B4 (de) 2009-12-04 2012-01-12 Schott Solar Ag Absorberrohr
DE102011082772B9 (de) * 2011-09-15 2013-04-11 Schott Solar Ag Verfahren zum Einleiten von Schutzgas in ein Absorberrohr
DE102011082767B4 (de) 2011-09-15 2014-12-04 Schott Solar Ag Absorberrohr
US20140048524A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-20 Lincoln Global, Inc. Hot-wire consumable with embedded id tag

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2725975A1 (es) * 2018-03-28 2019-10-01 Vera Jose Carlos Cancho Procedimiento y dispositivo para reparar o mejorar tubos absorbedores de o para instalaciones termosolares
ES2912044A1 (es) * 2020-11-23 2022-05-24 Cobra Instalaciones Y Servicios S A Procedimiento para reparar o mejorar tubos absorbedores con perdida de aislamiento termico de o para instalaciones termosolares
US11747048B2 (en) 2020-11-23 2023-09-05 Cobra Instalaciones Y Servicios, S.A Method for repairing or improving absorber tubes with a loss of thermal insulation of or for solar thermal installations

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014218333B9 (de) 2016-09-01
CN106687246B (zh) 2019-09-24
DE102014218333B4 (de) 2016-04-14
ES2637650R1 (es) 2017-12-11
DE102014218333A1 (de) 2016-03-17
MA40091A1 (fr) 2018-01-31
WO2016037840A1 (de) 2016-03-17
US20170184325A1 (en) 2017-06-29
CN106687246A (zh) 2017-05-17
IL250655B (en) 2020-07-30
ZA201701498B (en) 2018-08-29
IL250655A0 (en) 2017-04-30
MA40091B1 (fr) 2018-12-31
US10801753B2 (en) 2020-10-13
ES2637650B2 (es) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2637650A2 (es) Procedimiento y dispositivo para la introducción de gas inerte en un espacio anular de un tubo colector
ES2623792T3 (es) Tubo absorbedor
ES2402071T3 (es) Conmutador térmico/ eléctrico miniaturizado de alta conductividad
US9243726B2 (en) Vacuum insulated structure with end fitting and method of making same
ES2425224T3 (es) Procedimiento de soldadura por láser de un calentador de agua
ES2638197T3 (es) Producción de objetos
FR2570174A1 (fr) Recipient a eprouvettes stabilise par un caloduc
ES2628680B2 (es) Procedimiento y dispositivo para la descarga de un depósito de hidrógeno en colectores de cilindro parabólico
ES2704826T3 (es) Dispositivo, configuración y procedimiento para la conexión de conductos, vehículo automóvil con dicho dispositivo o dicha configuración
ES2628632B2 (es) Procedimiento para la descarga de un depósito de hidrógeno en colectores de cilindro parabólico
KR940002921A (ko) 전기 방전 램프용 환상 도우징 캡슐 및 그 캡슐을 사용하여 램프를 도우징하는 방법
JP2008082655A (ja) 液体加熱装置
JP6069514B2 (ja) 抵抗スポット溶接装置
CH695644A5 (fr) Générateur de rayons X à dissipation thermique améliorée et procédé de réalisation du générateur.
TW200908066A (en) Discharge lamp
EP3099993B1 (fr) Corps d'absorption pour capsule contenant un matériau à changement de phase
JP2002350689A (ja) 半導体レーザモジュールのパッケージネック部の封止構造及び封止方法
ES2749456T3 (es) Conjunto de sellado para llenar y sellar un depósito de un encendedor de gas desechable
GB2113201A (en) The manufacture of evacuated containers
EP0330542B1 (fr) Tube électronique de puissance refroidi par circulation d'un fluide
RU154483U1 (ru) Тепловая труба
FR2925760A1 (fr) Refroidissement d'un tube generateur de rayons x
US11097385B2 (en) Method for producing a heat pipe
FR2667934A1 (fr) Procede de fabrication d'un accumulateur de chaleur, en particulier d'un accumulateur de chaleur latente, et accumulateur pour la mise en óoeuvre de ce procede.
JP2016110740A (ja) 流体加熱装置の製造方法及び流体加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2637650

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20181107

GD2A Contractual licences

Effective date: 20211124