一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及太陽能集熱裝置，具體涉及一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]集熱元件(HCE)是太陽能線性聚光集熱器的組成部件。太陽能線性聚光集熱器是太陽能光熱發(fā)電電站的集熱裝置，通過用線性反射鏡將太陽光聚集到一條焦線上。在這條焦線的位置放置集熱元件，將太陽輻射轉(zhuǎn)化成熱能。
[0003]集熱元件已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，典型結(jié)構(gòu)包含一支鋼管和與其同心安裝的玻璃管。在鋼管上鍍選擇性涂層以提高效率，硼硅玻璃管內(nèi)外壁均鍍有減反射涂層，增加太陽輻射對玻璃外管的透過率，提高集熱管性能。
[0004]玻璃管和鋼管之間形成一個環(huán)形空間。
[0005]為了進一步提高效率，這個環(huán)形空間于兩端密封并抽真空。
[0006]環(huán)形空間的密封是通過在鋼管和硼硅玻璃管之間安裝膨脹裝置(波紋管)來實現(xiàn)的。膨脹裝置通過金屬連接環(huán)，一端與玻璃管相連，另一端與鋼管相連。
[0007]有了膨脹裝置，鋼管和玻璃管之間的線膨脹量差異問題得以解決。
[0008]當(dāng)集熱管在沙漠中使用，在建造和工作過程中，會受到空氣帶來的顆粒侵襲，在夜間還伴隨有水汽凝結(jié)，且清洗集熱管時對其噴水，這些都會造成腐蝕的問題。集熱管的使用壽命要達到25年，在此期間要保持高真空度。結(jié)構(gòu)中薄的地方受到腐蝕是一個嚴(yán)重的問題，如波紋管，受此影響的集熱管已安裝的就超過一百萬支。
[0009]由此可知，波紋管的主要破壞因素就是腐蝕，而造成腐蝕的誘因主要有兩點:一是清潔不徹底或無法清潔使得雜物顆粒及/或清潔用液體附著在波紋管表面，二是受熱傳導(dǎo)及熱輻射的影響使得波紋管溫度過高。
[0010]波紋管的安裝位置有兩種可能，波紋管在外或波紋管在內(nèi)。波紋管在內(nèi)相對于在外安裝的優(yōu)點在于可以增加集熱管的有效長度，然而用這種結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)容易留存在波紋管的波紋里。在電站建造過程中現(xiàn)場有鐵離子，對波紋管這樣非常薄的不銹鋼件造成腐蝕，而高溫下波紋管應(yīng)力腐蝕爆裂則進一步加劇了這個問題。當(dāng)波紋管材料內(nèi)形成碳化鉻時發(fā)生應(yīng)力腐蝕。不銹鋼中含鈦可以使其穩(wěn)定，同時再減少波紋管材料中的碳含量，可以抑制應(yīng)力腐蝕問題。波紋管材料中加入鉬可以預(yù)防點蝕。盡管如此，這些材料在高溫下仍然會受到應(yīng)力腐蝕爆裂的影響，尤其是在有污染物存在的情況下更為嚴(yán)重，在夜間及電站關(guān)閉時集熱管處于低溫狀態(tài)，水汽凝結(jié)在波紋管上，問題還會進一步加劇，再加上雜質(zhì)形成電解質(zhì)，波紋管薄壁會受到嚴(yán)重的侵襲。
[0011]同時，波紋管一方面受到入射輻射加熱，另一方面受到鋼管發(fā)出的熱量加熱。
[0012]如圖1所示的一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)，由于零件依次排列，減少了集熱管的有效長度。即使嘗試減短波紋管的長度，但這樣波紋管剛度更高，對玻璃金屬封接的應(yīng)力也會增大。
[0013]如圖2所示的另一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)，將波紋管裝于內(nèi)部，這樣，雜質(zhì)會在波紋管內(nèi)積累，根本不能去除。
[0014]如圖3所示的又一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)，包括:波紋管2連接環(huán)I和環(huán)3 ;環(huán)3不是斜面的，清洗用的液體和雜質(zhì)會留在結(jié)構(gòu)之中，造成腐蝕。商業(yè)化的現(xiàn)有產(chǎn)品里，環(huán)3離波紋管2的距離很近，清洗工具或噴水用的噴頭無法進到這個空腔內(nèi)。這樣，雜質(zhì)無法清洗出去，在高溫下就會導(dǎo)致腐蝕問題。此時波紋管2暴露在鋼管7輻射下，導(dǎo)致波紋管溫度升高，而進一步帶來應(yīng)力腐蝕。
[0015]綜上，現(xiàn)有的大部分集熱元件，其波紋管封裝結(jié)構(gòu)都不能很好的解決清潔困難以及由易腐蝕引起的壽命減短的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0016]為了解決上述問題，本實用新型提供一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)，既能降低波紋管溫度，又能允許清洗波紋管表面。
[0017]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0018]—種波紋管封裝結(jié)構(gòu)，包括波紋管、玻璃管及鋼管；其特征在于，
[0019]還包括與所述波紋管的一端連接的一第一金屬環(huán)；
[0020]與所述波紋管的另一端連接的一第二金屬環(huán)；
[0021]—端與玻璃管封接，另一端與第二金屬環(huán)連接的一第三金屬環(huán)；
[0022]所述第二金屬環(huán)為具有斜面的結(jié)構(gòu)，向鋼管末端張開。
[0023]具體地，所述斜面的錐度為5°至30°。
[0024]進一步地，所述第二金屬環(huán)的外表面具有防腐涂層，所述防腐涂層的材質(zhì)包括但不限于火焰噴涂鋁、不銹鋼、鎳鉻合金或金屬氧化物中的一種；內(nèi)表面具有低發(fā)射涂層，所述低發(fā)射涂層的材質(zhì)包括但不限于銀、鋁或銅中的一種。
[0025]進一步地，還包括包裹在鋼管外的一熱擋板。
[0026]進一步地，所述熱擋板具有鍍層，其鍍層的材質(zhì)為銀、銅或鋁中的一種。
[0027]進一步地，還包括置于靠近第二金屬環(huán)連接波紋管的一端的一第一輻射擋板，其阻擋太陽輻射加熱第二金屬環(huán)及波紋管。
[0028]進一步地，所述第一輻射擋板為外緣部分具有斜度的一環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0029]進一步地，所述第一輻射擋板具有鍍層，其鍍層的材質(zhì)為鋁或銀的一種。
[0030]進一步地，還包括置于遠離第二金屬環(huán)連接波紋管的一端的一第二輻射擋板。
[0031]進一步地，所述第二輻射擋板具有一環(huán)底及一圓周壁，所述環(huán)底與第二金屬環(huán)連接，所述壁將第三金屬環(huán)包圍。所述第二輻射擋板與第三金屬環(huán)之間，設(shè)有定位結(jié)構(gòu)。
[0032]進一步地，所述環(huán)底具有一中空部分，其中空部分的尺寸大于波紋管的最大外緣尺寸。
[0033]由上述方案，第二金屬環(huán)所具有的斜面結(jié)構(gòu)，使得清洗工具容易伸入波紋管封裝結(jié)構(gòu)中，且清洗用液體也可很方便的排出。且第二金屬環(huán)同時可以隔絕一部分太陽輻射，降低波紋管的溫度。熱擋板用于阻隔鋼管放出的輻射，熱擋板也可以通過鍍銀、銅、或鋁的方式，進一步降低熱擋板和波紋管之間的輻射熱傳導(dǎo)。由于現(xiàn)在的集熱管設(shè)計運行溫度能達到580攝氏度，熱擋板還能降低集熱管本身的熱損。而第一輻射擋板能夠阻擋太陽輻射，進一步避免第二金屬環(huán)和波紋管被加熱。第一輻射擋板同樣可以通過鍍鋁或鍍銀的方式，得到更好地阻擋效果。第二輻射擋板可以降低對第三金屬環(huán)輸入的熱量，進一步減少對波紋管和玻璃金屬封接的熱傳導(dǎo)。
[0034]綜上，本實用新型提供的波紋管封裝結(jié)構(gòu)通過用熱擋板、第一輻射擋板及第二輻射擋板等結(jié)構(gòu)使輻射不能達到波紋管，既能降低波紋管溫度，又能很容易清洗波紋管表面而清潔用的水可以很容易從結(jié)構(gòu)中排出。這樣可以允許在安裝后有效地清潔波紋管，易于排出所有清洗劑。有效的防止雜質(zhì)顆粒或清潔液體在高溫作用下對波紋管造成腐蝕。大大的提高了波紋管的使用時限，進而提高了集熱元件的使用壽命。
【附圖說明】
[0035]圖1為現(xiàn)有一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0036]圖2為現(xiàn)有另一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0037]圖3為現(xiàn)有又一種波紋管封裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0038]圖4為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]附圖標(biāo)記說明:1_第一金屬環(huán)Γ-連接環(huán)2-波紋管3-第二金屬環(huán)3’-環(huán)4-第三金屬環(huán)5-第一輻射擋板6-熱擋板7-鋼管8-第二輻射擋板9-玻璃管。
【具體實施方式】
[0040]為使本實用新型的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。
[0041]實施例1:
[0042]如圖4所示的波紋管封裝結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于集熱元件(HCE)中。波紋管2與第一金屬環(huán)I和第二金屬環(huán)3分別連接。第二金屬環(huán)3具有斜面結(jié)構(gòu)，其斜面的錐度為30°，這樣易于把清洗工具伸進去，且易于排出清洗用液體。另有第三金屬環(huán)4的一端和第二金屬環(huán)3連接，其另一端和玻璃管9通過玻璃金屬封接連接。
[0043]熱擋板6用于阻隔鋼管7放出的輻射，熱擋板6具有鍍層，其鍍層材質(zhì)為銀，進一步降低熱擋板6和波紋管2之間的輻射熱傳導(dǎo)。由于現(xiàn)在的集熱元件設(shè)計運行溫度能達到580攝氏度，熱擋板6還能降低集熱管本身的熱損。
[0044]另有第一輻射擋板5阻擋太陽輻射，減少經(jīng)過聚焦的太陽輻射對第二金屬環(huán)3和波紋管2的照射。避免第二金屬環(huán)3和波紋管2被加熱。第一輻射擋板5具有鍍層，其鍍層材質(zhì)為銀，以加強對輻射的反射。
[0045]另有第二輻射擋板8可以降低對第三金屬環(huán)4輸入的熱量，進一步減少對波紋管2和玻璃金屬封接的熱傳導(dǎo)。所述第二輻射擋