專利名稱：一種生產(chǎn)太陽能接收管的方法以及生產(chǎn)得到的管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明目的是提出組成太陽能接收管的各個不同部件的組裝流程和組裝得到的管。
背景技術(shù)：
太陽熱能技術(shù)的總的原理是基于將太陽輻射集中起來一般用來產(chǎn)生蒸汽的概念，產(chǎn)生的蒸汽然后用在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電廠中。具有較低密度的太陽能收集是開發(fā)太陽熱電廠的最大挑戰(zhàn)之一。有兩種類型的太陽能聚光器線聚光器和點(diǎn)聚光器。線聚光器由于自由度較低比較容易安裝，但是聚光系數(shù)較低，因此低于點(diǎn)聚光技術(shù)達(dá)到的溫度。因此要努力在線聚光中使用的接收管的開發(fā)上取得進(jìn)步，試圖増加其中取得的聚光系數(shù)并減少損失，以使聚光廠的整體性能提高。我們面前的這個發(fā)明解釋了根據(jù)相對于現(xiàn)有技術(shù)來說改進(jìn)的技術(shù)組裝這些接收管之一的流程以及組裝得到的管。通常，接收管由兩個同軸管構(gòu)成，這兩個管之間產(chǎn)生真空。內(nèi)管由金屬制成，加熱的流體從中流過，外管由通常是硼硅酸鹽的玻璃制成。在該金屬管和該玻璃管之間，管的兩端安裝了一系列元件或裝置，每個都有特定的功能。最通用的是膨脹補(bǔ)償裝置或波紋管、蒸散型吸氣劑或真空檢測器、非蒸散型吸氣劑或真空加強(qiáng)系統(tǒng)、以及這些裝置之間必須有的不同連接元件。對于這種類型的流程的背景根本不值ー提，隨著要制造的具體的管子的各部件不同，組裝流程應(yīng)當(dāng)會以不同方式進(jìn)行。作為該管的ー個例子，可以提到SCHOTT的專利US20070209658，只是具有不同設(shè)計(jì)的元件并在不同位置，但本文的目的不是詳細(xì)描述它們。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明包括開發(fā)ー種對用在太陽能線聚光器中的接收管之一進(jìn)行有效組裝的流程，這些線聚光器不是拋物槽聚光器就是菲涅爾聚光器。構(gòu)成接收管的主要部件是 ·膨脹補(bǔ)償系統(tǒng)或波紋管·蓋·容器·玻璃/金屬過渡元件或可伐環(huán)·非蒸散型吸氣劑環(huán)和封閉系統(tǒng)·連接到夾子上的蒸散型吸氣劑 硼硅酸鹽管·金屬管
這些都是獨(dú)立的元件，例外的是膨脹補(bǔ)償裝置組件或波紋管將所有的膨脹補(bǔ)償機(jī)械組件的制造集中在獨(dú)立的組裝處理中，并加入蒸散型與非蒸散型吸氣劑和它們的輔助支撐件。對于非蒸散型吸氣劑或真空加強(qiáng)系統(tǒng)，該支撐件由纜線構(gòu)成，其中吸氣劑材料丸劑通過設(shè)置在中心的鉆孔插入。纜線具有封閉件，封閉件具有在丸劑插入時相結(jié)合的凹陷部分和凸起部分。對于蒸散型吸氣劑或真空檢測器，該支撐件由具有圓形末端的夾子構(gòu)成，蒸散型吸氣劑材料丸劑從該圓形末端中引入。因此，接收管的完整制造過程包括如下步驟i.生產(chǎn)(一般是由鋼制成的)金屬管的過程ii.生產(chǎn)玻璃管(有三個，中央的一個管的長度大致3. 6m，兩端的兩個管的長度大致O. 2m)的過程iii.生產(chǎn)可伐環(huán)的過程iv.將可伐環(huán)焊接到這些管上的過程V.生產(chǎn)波紋管組件(有兩個波紋管組件，管的每端各設(shè)有ー個波紋管組件)的過程。隨后安裝這個組件的步驟將在優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)描述。vi.組裝上述產(chǎn)品vii.在玻璃管和金屬管之間的中間區(qū)域制造真空，向焊接處施加陽極氧化噴霧。下面借助附圖，提供對該流程各步驟包括的各個階段進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。


為了完成描述并且目的是有助于更好地理解該發(fā)明，參照ー組起圖示說明作用而非限制作用的附圖，提出如下圖I :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟I和得到的產(chǎn)品I。圖2 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟2和得到的產(chǎn)品2。圖3 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟3和得到的產(chǎn)品3。圖4 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟4和得到的產(chǎn)品4。圖5 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟5和得到的產(chǎn)品5。圖6 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟6和得到的產(chǎn)品6。圖7 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟7和得到的產(chǎn)品7。圖8 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟8和得到的產(chǎn)品8。圖9 :生產(chǎn)波紋管組件的過程的步驟9和得到的產(chǎn)品9。圖10:固定鉗。圖11:完整的管子的末端，該管具有用來產(chǎn)生真空的連接頭。圖12 :完整的接收管的透視圖。附圖標(biāo)記列表( I)膨脹補(bǔ)償裝置或波紋管
(2)容器(3)蓋子
(4)固定橋( 5 )蒸散型吸氣劑的夾式支撐件(6)蒸散型吸氣丸劑(7)非蒸散型吸氣劑的封閉件、凹陷部分；(7’)凸起部分(8)非蒸散型吸氣丸劑(9)非蒸散型吸氣劑纜線 (10)固定鉗(11)用來制造真空的連接頭(olive)
具體實(shí)施例方式為了更好地理解該發(fā)明，下面將描述根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的制造流程。如前所述，該流程包括一系列主要步驟(i-vii)，下面將研究這些步驟的各個階段。i.生產(chǎn)金屬管的過程在優(yōu)選實(shí)施例中這些是被磨光、清洗和通過濺射技術(shù)進(jìn)行選擇性涂層的鋼管。加熱該鋼管以使其獲得外部氧化層，將要在該層上施加不同層。ii.生產(chǎn)玻璃管的過程作為ー個整體的玻璃管由三個硼硅酸鹽管組成位于中間的一個管的長度為
3.6m，位于兩端的兩個管的長度為O. 2m。兩端的兩個管之ー還具有連接頭(olive)用來通
過泵制造真空。iii.生產(chǎn)可伐環(huán)的過程可伐環(huán)是實(shí)現(xiàn)鋼與玻璃相結(jié)合的過渡元件，由于它是ー種具有非常接近玻璃的熱膨脹系數(shù)的鉄、鈷和鎳的合金。iv.將可伐環(huán)焊接到這些管上的過程。一旦收到這三個玻璃管，此刻可以將這些玻璃管以如下方式清洗并焊接到可伐片上·將長度為O. 2m的第一個玻璃管從其一端焊接(玻璃_金屬焊接)到可伐片上?！㈤L度為O. 2m的第二個玻璃管從其一端焊接(玻璃_金屬焊接)到可伐片上。然后在這兩個長度較短的管所連接的可伐片的這些自由端和長度為3. 6m的管的兩端之間進(jìn)行玻璃-玻璃焊接。一旦上述過程完成，就將該管輸送到溶膠站(抗反射涂層)，在此通過水洗或超聲洗來清洗該管，使其干燥并浸于大桶中以便進(jìn)行抗反射處理。接著出于加固該溶膠層并釋放玻璃由焊接導(dǎo)致的應(yīng)カ的目的而將該管引入烤爐。這個為釋放應(yīng)カ進(jìn)行的熱處理還可能在剛剛完成玻璃-金屬焊接之后并在將該管輸送到溶膠站之前就進(jìn)行。然后降低該管的溫度而且提供疏水處理從而獲得防水表面。接下來通過加熱或空氣來干燥該管。V.生產(chǎn)波紋管組件的過程這些是波紋形狀的膨脹補(bǔ)償裝置(I)加上所有連到它們上的元件，比如蒸散型吸氣劑和非蒸散型吸氣劑連同它們的支撐件。
對于蒸散型吸氣劑，該支撐件由圓形末端的夾式支撐件(5)構(gòu)成,蒸散型吸氣材料丸劑(6)設(shè)置到該夾式支撐件(5)的圓形末端。對于非蒸散型吸氣劑，該支撐件由纜線(9)構(gòu)成，吸氣材料丸劑(8)通過設(shè)置在中心的鉆孔引入該纜線中，該纜線具有封閉件，該封閉件具有所有丸劑(8)都在纜線中時相連結(jié)的凹陷部(7)和凸起部(7’)依據(jù)從圖I至圖12連續(xù)編號的附圖，這個過程的各步驟是-步驟I:波紋管(I)焊接到容器(2)上一產(chǎn)品I-步驟2:蓋子(3)焊接到產(chǎn)品I上一產(chǎn)品2-步驟3:在產(chǎn)品2的底部焊接蒸散型吸氣劑的固定橋(4)—產(chǎn)品3-步驟4:將蒸散型吸氣丸劑(6)設(shè)置到夾式支撐件(5)—產(chǎn)品4-步驟5:將產(chǎn)品4組裝在產(chǎn)品3中一產(chǎn)品5-步驟6:纜線(9)和非蒸散型吸氣劑纜線的封閉件的凹陷部分(7)組裝起來一產(chǎn)品6-步驟7:產(chǎn)品6和非蒸散型吸氣丸劑(8)組裝起來一產(chǎn)品7-步驟8:產(chǎn)品7和非蒸散型吸氣劑纜線的封閉件的凸起部分(7’ )組裝起來一產(chǎn)品8-步驟9:產(chǎn)品5和產(chǎn)品8組裝起來一產(chǎn)品9-步驟10:組裝非蒸散型吸氣劑的多個固定鉗(10)—產(chǎn)品10或整個組件vi.上述各組件的組裝有如下選項(xiàng)I)將金屬吸收管放在玻璃管里面，然后在兩端焊接波紋管組件(產(chǎn)品10)。為此，容器(2)通過焊接與該金屬吸收管的側(cè)壁接合(波紋管組件或產(chǎn)品10接合到該吸收管上)而且蓋(3)與可伐環(huán)接合(波紋管組件或產(chǎn)品10接合到該玻璃管上)。2)通過將蓋(3)焊接到玻璃管的可伐環(huán)上，在管兩端接合波紋管組件或產(chǎn)品10，然后該金屬吸收管從任一端引入該組件里面，構(gòu)成波紋管組件或產(chǎn)品10 —部分的容器(2)從兩端焊接到該金屬吸收管的側(cè)壁上。3)在玻璃管一端，波紋管組件或產(chǎn)品10通過其蓋(3)焊接到可伐環(huán)上，然后將該金屬吸收管從另一端引入，將該金屬吸收管焊接到該第一端上的波紋管組件或產(chǎn)品10的蓋(3)上，然后在該玻璃管的另一端吸收管和容器(2)焊接起來，該玻璃管的可伐環(huán)和蓋
(3)焊接起來。4)波紋管組件或產(chǎn)品10通過其容器(2)焊接到金屬吸收管的第一端，玻璃管從另一端引入并且波紋管組件或產(chǎn)品10的蓋(3)焊接到玻璃管的第一端上的可伐環(huán)。將波紋管組件或產(chǎn)品10放在另一端，容器(2)和吸收管焊接起來而且蓋(3)和可伐環(huán)焊接起來。要指出的是任何ー種上述的組裝過程都是完成波紋管組件的預(yù)加載所期望的，而不是必須的，之后進(jìn)行所述組件與金屬管間的焊接。這個預(yù)加載有一系列優(yōu)點(diǎn)，比如修復(fù)有可能出現(xiàn)的制造偏差，使膨脹補(bǔ)償裝置得以放置到位用來接收拉-壓負(fù)載，它可以用于預(yù)緊玻璃管并確保工作過程中變形較小，而且還保證在組裝、運(yùn)輸?shù)忍厥馇闆r下性能更好。 為了完成這種預(yù)加載，應(yīng)當(dāng)指出的是所有所述的組裝過程具有將波紋管組件焊接到金屬管上的步驟，該步驟通過將兩個波紋管同時焊接或先焊接ー側(cè)然后焊接另一側(cè)到金屬管上。后ー種程序的缺點(diǎn)在于為了將預(yù)加載引入這些波紋管，所有對應(yīng)于這兩個波紋管的預(yù)加載都必須先引入它們中的ー個(這意味著波紋管支撐的預(yù)加載是標(biāo)稱的兩倍)，然后繼續(xù)焊接另ー個波紋管，以致預(yù)加載直到第二個波紋管放好才在兩者之間分擔(dān)。所以，如果將預(yù)加載引入這些波紋管，則在這些波紋管組件的位置根據(jù)金屬管的位置互相獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)整以使這些波紋管不受到過度負(fù)載時，使用這些組件會便利些。vii.在玻璃管和金屬管之間的中間區(qū)域制造真空井向焊接處施加陽極氧化噴霧。圖11示出用來制造這個真空的連接頭(olive) 11。接收管組裝在太陽能聚集廠中，獲得最終的產(chǎn)品。這個系統(tǒng)尤其適用于利用太陽能技術(shù)的接收管的組裝，但不排除延伸到需要相似特點(diǎn)的其他エ業(yè)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)太陽能接收管的方法，這種太陽能接收管包括外部玻璃管、流過換熱流體的內(nèi)部金屬吸收管、以及其中產(chǎn)生真空的中間區(qū)域，該方法包括如下步驟 1.生產(chǎn)金屬管； .生產(chǎn)玻璃管即位于中間的一個較長的玻璃管和位于兩端的兩個較短的玻璃管； iii.生產(chǎn)可伐環(huán)或玻璃-金屬過渡元件的過程； iv.將可伐環(huán)焊接到這些管上的過程； V.生產(chǎn)波紋管或膨脹補(bǔ)償裝置組件的過程； vi.將上述操作中獲得的產(chǎn)品組裝起來； vii.制造真空并陽極氧化焊接處。
2.如權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，生產(chǎn)金屬管的過程包括如下階段 -磨光該管； -清洗該管； -通過濺射技術(shù)進(jìn)行選擇性涂層； -加熱該金屬管以使其獲得外部氧化層，在該層上將施加不同的層。
3.如權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，兩端的兩個玻璃管之一將有連接頭(11)，用來通過泵制造真空。
4.如權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，可伐環(huán)由具有非常接近玻璃的熱膨脹系數(shù)的鉄、鈷和鎳的合金制成。
5.如權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，這些玻璃管通過如下方式焊接到可伐片上 將位于一端處的第一個較短的玻璃管從其一端焊接到可伐片上(玻璃-金屬焊接); 將位于另一端處的第二個較短的玻璃管從其一端焊接到可伐片上(玻璃-金屬焊接)； 在這兩個長度較短的管所連接的可伐片的這些自由端和較長的玻璃管的兩端之間進(jìn)ィ丁玻璃_玻璃焊接。
6.如權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，一旦這些玻璃管焊接到可伐環(huán)上，就將它們輸送到溶膠站(抗反射涂層)，在此通過水洗或超聲洗來清洗該管，使其干燥并浸于大桶中以便進(jìn)行抗反射處理；接著出于加固該溶膠層并釋放玻璃由焊接導(dǎo)致的應(yīng)カ的目的而將該管引入烤爐；這個為釋放應(yīng)カ進(jìn)行的熱處理還可能在剛剛完成玻璃-金屬焊接之后并在將該管輸送到溶膠站之前就進(jìn)行；然后降低該管的溫度而且提供疏水處理從而獲得防水表面；最后通過加熱或空氣來干燥該管。
7.如權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，用來釋放應(yīng)力的熱處理可以在完成玻璃-金屬焊接之后、并且在將該管輸送到溶膠站之前進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，波紋管組件或膨脹補(bǔ)償裝置包括波紋管形狀的膨脹補(bǔ)償裝置(I)、容器(2)、蓋子(3)、具有支撐件(5)的蒸散型吸氣劑(6)以及具有支撐件的非蒸散型吸氣劑(8)，該非蒸散型吸氣劑的支撐件由纜線(9)構(gòu)成，蒸散型吸氣丸劑(8)引入纜線中而且纜線(9)具有封閉件，該封閉件具有當(dāng)所有丸劑(8)都在纜線(9)中時相結(jié)合的凹陷部分(7)和凸起部分(8);對于非蒸散型吸氣劑，該支撐件由具有圓形末端的夾子(5)構(gòu)成，蒸散型吸氣材料丸劑(6)設(shè)置到該夾子的圓形末端。
9.如權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在干，生產(chǎn)膨脹補(bǔ)償裝置或波紋管的過程包括如下步驟 -步驟I :波紋管(I)焊接到容器(2)上得到產(chǎn)品I ; -步驟2 :蓋子(3)焊接到產(chǎn)品I上得到產(chǎn)品2 ； -步驟3 :在產(chǎn)品2的底部焊接蒸散型吸氣劑的固定橋(4)得到產(chǎn)品3 ； -步驟4 :將蒸散型吸氣丸劑(6)設(shè)置到夾式支撐件(5)得到產(chǎn)品4 ； -步驟5 :將產(chǎn)品4組裝在產(chǎn)品3中得到產(chǎn)品5 ； -步驟6:纜線(9)和非蒸散型吸氣劑纜線的封閉件的凹陷部分(7)組裝起來得到產(chǎn)品6 ； -步驟7 :產(chǎn)品6和非蒸散型吸氣丸劑(8)組裝起來得到產(chǎn)品7 ； -步驟8 :產(chǎn)品7和非蒸散型吸氣劑纜線的封閉件的凸起部分(7’ )組裝起來得到產(chǎn)品8 ； -步驟9 :產(chǎn)品5和產(chǎn)品8組裝起來得到產(chǎn)品9 ； -步驟10 :組裝多個固定鉗(10)得到產(chǎn)品10或整個組件。
10.如權(quán)利要求1-9所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，具有組裝上述各組件的第一選項(xiàng)，該選項(xiàng)包括將金屬吸收管放在該玻璃管里面，然后在兩端焊接波紋管組件(產(chǎn)品10);為此，容器(2)通過焊接與該金屬吸收管的側(cè)壁接合(波紋管組件或產(chǎn)品10接合到該吸收管上)而且蓋(3)與可伐環(huán)接合(波紋管組件或產(chǎn)品10接合到該玻璃管上)。
11.如權(quán)利要求1-9所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，具有組裝上述各組件的第二選項(xiàng)，該選項(xiàng)包括通過將蓋(3)焊接到玻璃管的可伐環(huán)上在管兩端接合有波紋管組件或產(chǎn)品10，然后該金屬吸收管從任一端引入該組件里面，構(gòu)成波紋管組件或產(chǎn)品10一部分的容器(2)從兩端焊接到該金屬吸收管的側(cè)壁上。
12.如權(quán)利要求1-9所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，具有組裝上述各組件的第三選項(xiàng)，該選項(xiàng)包括在玻璃管一端，波紋管組件或產(chǎn)品10通過其蓋(3)焊接到可伐環(huán)上，然后將該金屬吸收管從另一端引入，將該金屬吸收管焊接到該第一端上的波紋管組件或產(chǎn)品10的蓋(3)上，然后在該玻璃管的另一端吸收管和容器(2)焊接起來，該玻璃管的可伐環(huán)和蓋(3)焊接起來。
13.如權(quán)利要求1-9所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，具有組裝上述各組件的第四選項(xiàng)，該選項(xiàng)包括波紋管組件或產(chǎn)品10通過其容器(2)焊接到金屬吸收管的第一端，玻璃管從另一端引入并且波紋管組件或產(chǎn)品10的蓋(3)焊接到玻璃管的第一端上的可伐環(huán)；將波紋管組件或產(chǎn)品10放在另一端，容器(2)和吸收管焊接起來而且蓋(3)和可伐環(huán)焊接起來。
14.如權(quán)利要求10-13所述的生產(chǎn)太陽能接收管的方法，其特征在于，波紋管組件或膨脹補(bǔ)償裝置的預(yù)加載步驟處于將所述組件焊接到金屬管上之前。
15.太陽能接收管，包括外部玻璃管、流過換熱流體的內(nèi)部金屬吸收管、以及中間真空區(qū)域，其特征在干，該太陽能接收管根據(jù)上述權(quán)利要求中所述的制造方法而制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)太陽能接收管的方法和生產(chǎn)得到的管，這種類型的太陽能接收管包括外部玻璃管、流過換熱流體的內(nèi)部金屬吸收管、以及其中產(chǎn)生真空的中間區(qū)域。該方法包括如下步驟i.生產(chǎn)金屬管；ii.生產(chǎn)玻璃管即位于中間的一個較長的玻璃管和位于兩端的兩個較短的玻璃管；iii.生產(chǎn)可伐環(huán)或玻璃-金屬過渡元件的過程；iv.將可伐環(huán)焊接到這些管上的過程；v.生產(chǎn)波紋管或膨脹補(bǔ)償裝置組件的過程；vi.將上述操作中獲得的產(chǎn)品組裝起來；vii.制造真空，并陽極氧化焊接處。
文檔編號F24J2/46GK102648380SQ201080050178
公開日2012年8月22日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日
發(fā)明者J·A·里科·桑切斯, J·佩雷斯·福貝里達(dá), J·阿森西亞·佩雷茲·阿雷韋瑞, N·馬丁內(nèi)斯·桑斯索, P·J·布姆賓·奧泰格 申請人:阿文戈亞太陽能新技術(shù)公司