一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能中高溫真空集熱管是太陽(yáng)能聚光集熱發(fā)電的關(guān)鍵部件，其由表面制備吸熱涂層的金屬內(nèi)管、玻璃外管以及兩端補(bǔ)償膨脹量差異的波紋管組成，金屬內(nèi)管與玻璃外管之間形成真空環(huán)形空間。真空集熱管在長(zhǎng)期應(yīng)用過(guò)程中，金屬內(nèi)管的導(dǎo)熱介質(zhì)容易發(fā)生裂解產(chǎn)生游離態(tài)的氫，通過(guò)氫滲進(jìn)入真空環(huán)形空間，導(dǎo)致環(huán)形空間真空度降低，熱損升高，集熱管集熱效率下降。
[0003]吸氣材料是用來(lái)獲得和維持真空，能有效地吸著某些氣體分子的制劑，分為蒸散型吸氣材料和非蒸散型吸氣材料。蒸散型吸氣材料也稱為擴(kuò)散性或閃燒型，需要把吸氣金屬加熱后蒸散出來(lái)，形成吸氣薄膜。蒸散型吸氣材料通常以鋇、鍶、鎂、鈣為主體材料，包括鋇鋁鎳吸氣劑和摻氮吸氣劑。鋇鋁鎳吸氣劑廣泛用于各類功率發(fā)射管、振蕩管、攝像管、顯像管和太陽(yáng)能集熱管等器件中。非蒸散型吸氣材料不需要把吸氣金屬蒸散出來(lái)，通過(guò)對(duì)吸氣金屬表面激活使其具有吸氣能力，目前常以鋯為主體。在太陽(yáng)能中高溫真空集熱管中使用的吸氣劑對(duì)氫的吸收能力與溫度相關(guān)，隨著溫度升高吸氣容量下降。因此，對(duì)真空集熱管中使用的吸氣材料，應(yīng)該有效控制其工作溫度。
[0004]W0 2004063640 A1公開(kāi)了一種吸氣劑支撐組件，其中，吸氣材料放置于與鋼管隔開(kāi)的槽中。該組件的缺點(diǎn)為在集熱管工作期間，熱量可從鋼管傳導(dǎo)至槽中，導(dǎo)致吸氣材料被加熱，降低了吸氣材料的性能。另外，由于鋼管表面焊接了吸氣材料放置槽，導(dǎo)致封接難度增加。
[0005]CN 200910204472.8公開(kāi)了一種吸氣劑保持裝置，該保持裝置包括用于在保持裝置內(nèi)支撐吸氣材料的柔性支撐件和用于保護(hù)吸氣材料免受太陽(yáng)輻射的外殼。該裝置的缺點(diǎn)是將吸氣材料放置于波紋管與可伐合金的連接處，容易在集熱管封裝過(guò)程中由于焊接導(dǎo)致局部溫度過(guò)高，吸氣材料失效。另外，由于吸氣材料位于集熱管兩端，增加了氫氣的擴(kuò)散自由程，降低了吸氣效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架，具體技術(shù)方案如下:
[0007]—種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架，所述保持支架由包括絕熱連接件1、吸氣材料放置槽2和蓋片3，所述蓋片3固定于吸氣材料放置槽2表面，絕熱連接件1與吸氣材料放置槽2相焊接。
[0008]進(jìn)一步地，所述絕熱連接件1的長(zhǎng)度為5?40mm，包含一段形狀為直型、臺(tái)階型、弧形或異形的結(jié)構(gòu)，由熱傳導(dǎo)系數(shù)小于20W/m.K的材料制成。
[0009]進(jìn)一步地，所述絕熱連接件1由厚度為0.1?1.5mm的不銹鋼片制成，方便其與波紋管4、吸氣材料放置槽2之間的焊接。
[0010]進(jìn)一步地，所述吸氣材料放置槽2由金屬凹槽構(gòu)成，根據(jù)吸氣材料的尺寸，凹槽寬度設(shè)置為1.0?15_，根據(jù)吸氣材料的放置數(shù)量，凹槽深度設(shè)置為1.0?10_，為了減少輻射光的照射所導(dǎo)致的吸氣材料溫度的升高，該凹槽由表面拋光材料制成。
[0011]進(jìn)一步地，所述凹槽由單面拋光鋼板沖壓而成。
[0012]進(jìn)一步地，所述蓋片3由表面拋光材料制成，表面根據(jù)吸氣材料的尺寸沖壓10?50個(gè)直徑為1.0?12_的圓孔。
[0013]進(jìn)一步地，所述蓋片3由單面拋光鋼板沖壓而成。
[0014]—種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管，包括金屬內(nèi)管7、玻璃外管8和波紋管4，如上所述的保持支架固定于波紋管內(nèi)端面5，其中，絕熱連接件1用于連接吸氣材料放置槽2與波紋管內(nèi)端面5，并保證吸氣材料放置槽2與金屬內(nèi)管7、玻璃外管8、波紋管4均有一定距離，防止后三者與吸氣材料放置槽2之間的直接熱傳導(dǎo)；吸氣材料放置槽2用于放置吸氣材料；蓋片3固定于吸氣材料放置槽2表面，用于固定吸氣材料，蓋片3表面的圓孔促進(jìn)集熱管環(huán)形空間游離態(tài)的氫氣向吸氣材料處擴(kuò)散。
[0015]使用所述保持支架后，太陽(yáng)能中高溫真空集熱管的真空度長(zhǎng)達(dá)20年保持在10 ipa量級(jí)以下。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述支架能夠固定于波紋管內(nèi)端面，易于裝配，方便焊接，可有效防止金屬內(nèi)管的熱量向吸氣材料傳導(dǎo)；保持支架本身的高反射特性還能將多余的聚集光線反射出去，防止聚集光線加熱吸氣材料。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中保持支架的剖面圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中保持支架的剖面圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的蓋片的頂視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明連接到波紋管的局部剖面圖。
[0021]1-絕熱連接件，2-吸氣材料放置槽，3-蓋片，4-波紋管，5-波紋管內(nèi)端面，6_波紋管外端面，7-金屬內(nèi)管，8-玻璃外管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架，包括絕熱連接件1、吸氣材料放置槽2和蓋片3。所述絕熱連接件1將吸氣材料放置槽2固定于波紋管內(nèi)端面5，并防止熱量從金屬內(nèi)管7向吸氣材料放置槽2傳導(dǎo)。絕熱連接件1由厚度為0.1?1.5mm的不銹鋼片制成，長(zhǎng)度為30mm，其中含有直徑為10mm的半圓弧，可有效增加熱傳導(dǎo)距離，防止熱量從波紋管傳導(dǎo)至吸氣材料。所述吸氣材料放置槽2的深度為6mm，寬度為10mm，可在其中放置約110片吸氫材料。所述蓋片3固定于吸氣材料放置槽2表面，起到固定吸氣材料的作用，其表面沖壓20個(gè)直徑為6mm的圓孔，該圓孔能方便集熱管環(huán)形空間游離態(tài)的氫氣向吸氣材料處擴(kuò)散，從而被吸收。使用該吸氣材料保持支架的太陽(yáng)能中高溫真空集熱管在使用過(guò)程中，真空度可長(zhǎng)期(20年)保持在10 ipa量級(jí)以下，具有良好的真空保持性能。
[0025]實(shí)施例2
[0026]如圖2所示，本發(fā)明所述的一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架，包括絕熱連接件1、吸氣材料放置槽2和蓋片3。所述絕熱連接件1將吸氣材料放置槽2固定于波紋管內(nèi)端面5，并防止熱量從金屬內(nèi)管7向吸氣材料放置槽2傳導(dǎo)。絕熱連接件1由厚度為0.1?1.5mm的不銹鋼片制成，長(zhǎng)度為30mm，其中含有高為10mm的臺(tái)階，可有效增加熱傳導(dǎo)距離，防止熱量從波紋管傳導(dǎo)至吸氣材料。所述吸氣材料放置槽2的深度為3_，寬度為6_，可在其中放置約50片吸氫材料。所述蓋片3固定于吸氣材料放置槽2表面，起到固定吸氣材料的作用，其表面沖壓30個(gè)直徑為4_的圓孔，該圓孔能方便集熱管環(huán)形空間游離態(tài)的氫氣向吸氣材料處擴(kuò)散，從而被吸收。使用該吸氣材料保持支架的太陽(yáng)能中高溫真空集熱管在使用過(guò)程中，真空度可長(zhǎng)期(20年)保持在10 ta量級(jí)以下，具有良好的真空保持性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架，其特征在于，所述保持支架由包括絕熱連接件(1)、吸氣材料放置槽(2)和蓋片(3)，所述蓋片(3)固定于吸氣材料放置槽(2)表面，絕熱連接件(1)與吸氣材料放置槽(2)相焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持支架，其特征在于，所述絕熱連接件(1)的長(zhǎng)度為5?40mm，包含一段形狀為直型、臺(tái)階型、弧形或異形的結(jié)構(gòu)，由熱傳導(dǎo)系數(shù)小于20W/m.K的材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保持支架，其特征在于，所述絕熱連接件(1)由厚度為0.1?1.5mm的不銹鋼片制成，方便其與波紋管(4)、吸氣材料放置槽(2)之間的焊接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持支架，其特征在于，所述吸氣材料放置槽(2)由金屬凹槽構(gòu)成，寬度為1.0?15mm，深度為L(zhǎng) 0?10臟，由表面拋光材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保持支架，其特征在于，所述凹槽由單面拋光鋼板沖壓而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持支架，其特征在于，所述蓋片(3)由表面拋光材料制成，表面沖壓10?50個(gè)直徑為1.0?12mm的圓孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保持支架，其特征在于，所述蓋片(3)由單面拋光鋼板沖壓而成。8.—種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管，包括金屬內(nèi)管(7)、玻璃外管(8)和波紋管(4)，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的保持支架固定于波紋管內(nèi)端面(5)，其中，絕熱連接件(1)用于連接吸氣材料放置槽(2)與波紋管內(nèi)端面(5)，并保證吸氣材料放置槽(2)與金屬內(nèi)管(7)、玻璃外管(8)、波紋管(4)均有一定距離，防止后三者與吸氣材料放置槽(2)之間的直接熱傳導(dǎo)；吸氣材料放置槽(2)用于放置吸氣材料；蓋片(3)固定于吸氣材料放置槽(2)表面，用于固定吸氣材料，蓋片(3)表面的圓孔促進(jìn)集熱管環(huán)形空間游離態(tài)的氫氣向吸氣材料處擴(kuò)散。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能中高溫真空集熱管，其特征在于，使用所述保持支架后，太陽(yáng)能中高溫真空集熱管的真空度長(zhǎng)達(dá)20年保持在10 'Pa量級(jí)以下。
【專利摘要】本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能中高溫真空集熱管用吸氣材料保持支架。所述保持支架包括絕熱連接件、吸氣材料放置槽和蓋片，蓋片固定于吸氣材料放置槽表面，絕熱連接件與吸氣材料放置槽相焊接。將該保持支架應(yīng)用于太陽(yáng)能中高溫真空集熱管時(shí)，保持支架固定于波紋管內(nèi)端面；其中，絕熱連接件用于連接吸氣材料放置槽與波紋管內(nèi)端面，吸氣材料放置槽用于放置吸氣材料，蓋片固定于吸氣材料放置槽表面，用于固定吸氣材料，蓋片表面的圓孔促進(jìn)集熱管環(huán)形空間游離態(tài)的氫氣向吸氣材料處擴(kuò)散。使用所述保持支架后，太陽(yáng)能中高溫真空集熱管的真空度長(zhǎng)達(dá)20年保持在10-1Pa量級(jí)以下。
【IPC分類】F24J2/52, F24J2/24, F24J2/05
【公開(kāi)號(hào)】CN105258362
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510670194
【發(fā)明人】杜淼, 郝雷, 趙旭山, 楊海齡, 于慶河, 米菁, 王笑靜, 余航, 張子楠, 李世杰
【申請(qǐng)人】北京有色金屬研究總院
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日