用於太陽能熔鹽吸熱器集箱的保溫箱的製作方法

2023-06-20 01:23:21

本實用新型涉及一種太陽能熔鹽吸熱器集箱保溫箱結構。

背景技術：

熔鹽吸熱器作為塔式太陽能熱電站的核心設備，用於將定日鏡場聚焦得到的高熱流密度太陽能轉化為工質熱能。吸熱器本體主要由吸熱管、進出口集箱、集箱管接頭等組成。吸熱器運行溫度很高，部分集箱壁面溫度可以接近650℃。為降低集箱散熱損失，必須對其進行保溫處理；熔鹽吸熱器的常用傳熱介質——太陽鹽——凝固點較高，需要對吸熱器集箱做伴熱設計，保證熔鹽正常流動；另外，為減小熱熔鹽對集箱、連接管壁造成熱衝擊也需要保持其壁溫在較高的水平。

熔鹽吸熱器集箱及管接頭結構複雜，加上集箱保溫同時也要實現伴熱功能，所以常規保溫結構已不能滿足要求，需要特殊設計。

根據熔鹽吸熱器集箱及管接頭預熱、保溫要求，需要設計一個專用的保溫殼體，其作用有：

1.啟動時，內置輻射加熱器將集箱及管接頭加熱到預定溫度(比如260℃)，保證金屬免受熱熔鹽衝擊。

2.正常運行時，作為保溫層，以減少集箱處局部熱損及高溫防護。

3.系統放鹽時，內置輻射加熱器將集箱及管接頭穩定在一定溫度範圍內，防止熔鹽凝結。

為保證熔鹽吸熱器運行時受熱面管子可自由脹縮，保溫罩殼和吸熱管管屏間必須設計成活動結構，所以吸熱器管屏和保溫罩殼間一般設計成柔性接觸，但保溫罩殼受熱後容易變形，使得保溫罩殼和管屏接觸面間距逐漸變大，加之吸熱器又置於高塔之上，在高空冷空氣強對流作用下將使保溫效果大打折扣，嚴重時將很難預熱到要求的溫度。同時，保溫罩殼和管屏接觸面暴露於外部環境中，罩殼內保溫材料容易受到雨水侵蝕。

為解決密封面漏風問題，現有技術有一種保溫箱，將保溫殼體與吸熱管採用梳形板焊接在一起，這種結構雖然可以解決密封面間隙變大的問題，但是梳形板將所有吸熱管固定在一起，限制了吸熱管自由膨脹，長期運行後，吸熱管受光部分可能產生嚴重的彎曲變形、梳形板和吸熱管焊接處也可能會發生應力破壞。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於：提出一種新型的太陽能熔鹽吸熱器集箱保溫箱結構，解決保溫罩殼與吸熱器管排接觸處密封面間隙變大的問題，避免接觸面漏風，保證保溫箱內加熱及保溫效果，保證熔鹽吸熱器運行時受熱面管子可自由脹縮，避免吸熱管受光部分產生彎曲變形。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：

一種用於太陽能熔鹽吸熱器集箱的保溫箱，包括包圍熔鹽吸熱器集箱的保溫罩殼，與熔鹽吸熱器集箱相連的吸熱管排穿過保溫罩殼處設有卡緊裝置，卡緊裝置用以以活載壓緊方式使保溫罩殼與吸熱器管排接觸處始終處於壓緊狀態。

作為選擇，卡緊裝置包括L形壓板、L形卡塊和彈簧壓緊裝置，L形卡塊一邊與吸熱管排固定，另一邊與彈簧壓緊裝置固定，並通過彈簧壓緊裝置將保溫罩殼壓緊在吸熱管排上，L形壓板設於保溫罩殼和彈簧壓緊裝置之間傳遞彈簧壓緊裝置的壓緊力。

作為進一步選擇，彈簧壓緊裝置包括壓緊螺栓、固定螺母、彈簧套筒和調整彈簧，彈簧套筒和固定螺母固定並與L形卡塊固定，調整彈簧設於彈簧套筒內，其一端抵緊L形壓板，另一端由插入彈簧套筒內壓緊螺栓壓緊。

作為另一進一步選擇，在沿吸熱管排長度方向上，L形壓板和L形卡塊之間留有膨脹縫。

作為選擇，保溫罩殼與吸熱器管排接觸處的接觸面之間填充有超疏水性能的保溫材料。

作為進一步選擇，疏水性的保溫材料為氣凝膠。

作為選擇，保溫箱還包括設於保溫罩殼內壁的輻射加熱器。

作為選擇，保溫罩殼為多層結構，自內向外分別包括內護板、保溫材料和外護板。

作為進一步選擇，保溫罩殼通過罩殼固定架固定在集箱上，罩殼固定架包括支撐板和加強筋板，支撐板連接內護板和集箱，加強筋板垂直固定於內護板外壁，並沿內護板斷面輪廓環繞一圈。

作為另一進一步選擇，保溫罩外殼受光側的外護板表面設有耐溫反射塗層。

前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本實用新型可採用並要求保護的方案；並且本實用新型，(各非衝突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領域技術人員在了解本發明方案後根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。

本實用新型的有益效果：

與現有的技術相比，本專利提出的新型的太陽能熔鹽吸熱器集箱保溫結構，採用活載卡緊裝置使保溫罩殼與吸熱器管排接觸處始終處於壓緊狀態，不但解決了密封面間隙變大的問題，避免接觸面漏風，保證了保溫箱內加熱及保溫效果，也保證了熔鹽吸熱器運行時受熱面管子可自由脹縮，避免吸熱管受光部分產生彎曲變形。

接觸處內填充具有超疏水性能的氣凝膠替代常規保溫材料，可防止保溫罩殼滲水導致保溫棉失效。

保溫罩外殼受光側採用耐高溫、塗有高反射塗層的外護板遮擋、保護。

卡緊裝置和保溫罩殼不直接焊接，現場施工簡單、工作量小，可有效保證安裝質量，對於罩殼的檢修與更換更簡單。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的太陽能熔鹽吸熱器集箱保溫結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的上集箱保溫結構示意圖；

圖3是圖2的P向示意圖；

圖4是本實用新型實施例的下集箱保溫結構示意圖；

圖5是圖4的Q向示意圖；

圖6是本實用新型實施例的彈簧壓緊裝置結構示意圖；

圖7是本實用新型實施例的上集箱罩殼固定架結構示意圖；

圖8是圖7的橫斷面結構示意圖；

圖9是本實用新型實施例的下集箱保溫罩殼結構示意圖；

圖中，1-保溫罩殼；2-L形壓板；3-L形卡塊；4-彈簧壓緊裝置；5-吸熱管排；6-吸熱管固定管夾組；7-氣凝膠；8-保溫層；100—上集箱保溫罩殼組件；200—吸熱器管屏組件；300—下集箱保溫罩殼組件；101-支撐板；102-加強筋；103-內護板；104-板式輻射加熱器；105-保溫材料；106-外護板；107-上集箱；307-下集箱；401-壓緊螺栓；402-固定螺母；403-彈簧套筒；404-調整彈簧。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型太陽能熔鹽吸熱器集箱保溫結構，主要由上集箱保溫罩殼組件100(外護板、保溫材料、內護板、罩殼固定架、加熱器)吸熱器管屏組件200及下集箱保溫罩殼組件300組成，如附圖1所示。

熔鹽吸熱器管屏由上集箱107、下集箱307、中部吸熱管排5組成；吸熱管排5分為受光側及被光側，被光側敷設有保溫層8；為防止屏內吸熱管5受熱變形，管屏被光側設有多組吸熱管固定管夾組6。

保溫箱結構分為上集箱保溫罩殼組件100和下集箱保溫罩殼組件300；保溫罩殼1自外向內分別為外護板106、保溫材料105、內護板103、輻射加熱器104，如附圖9所示。

保溫罩殼1通過罩殼固定架固定在集箱上，如附圖7、8所示：固定架由支撐板101及加強筋板102組成。輻射加熱器104為平板式電加熱，貼焊在內護板103內側。

為保證管屏內單根吸熱管1可以自由、獨立脹縮，吸熱管排5穿過保溫罩殼1處採用卡緊裝置，利用活載壓緊方式使保溫罩殼1與吸熱管排5接觸處始終處於壓緊狀態；卡緊裝置包括L形壓板2和L形卡塊3，活動載荷來源於彈簧壓緊裝置4。如附圖2-5所示，罩殼護板壓緊結構具體如下：在吸熱管排5背光側，保溫罩殼1與保溫棉8組合後通過吸熱管固定管夾組6固定；在管屏受光側，保溫罩殼1通過L形壓板2、L形卡塊3固定，L形卡塊3與吸熱管排5焊接固定，保溫罩殼1與吸熱管排5之間用氣凝膠7(超疏水性能的保溫材料)塞實。L形壓板2、L形卡塊3的壓緊通過彈簧壓緊裝置4實現。在沿吸熱管排5長度方向上，L形壓板2和L形卡塊3之間留有寬度l的膨脹縫。

彈簧壓緊裝置4如附圖6所示，固定螺母402、彈簧套筒403組焊為一整體後，與L形卡塊3固定，使彈簧套筒403、調整彈簧404抵緊L形壓板2，通過壓緊螺栓401旋進、旋出實現調整彈簧404壓緊，可調節保溫罩殼1與吸熱管排5之間始終處於緊密狀態。

保溫罩外殼受光側採用耐高溫、塗有高反射塗層的外護板106遮擋、保護(背光側可不塗反射塗層)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。